一种船舶艉轴轴封润滑和密封工况监测系统的制作方法

本发明涉及润滑油监测领域，特别是涉及一种船舶艉轴轴封润滑和密封工况监测系统及方法。

背景技术：

目前，船舶艉轴轴封的润滑油质量的监测方法主要采用离线采样检测，从取样到实验结果送达，其间的周期往往超过一个月，于是检验结果只有参考和相对的意义，无法有效保证艉轴润滑油系统的安全运行。而对于船舶艉轴封的维护基本采用定期维护方案，施工人员往往无法准确判别轴封状态，一般造成了轴封的提前维护或者维护不到位，如果进行过度劳损维护也容易威胁船舶安全。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种能够高效、准确地反馈船舶艉轴轴封润滑和密封工况的系统及方法，使船舶航行安全、正常。

本发明所采取的技术方案是：一种船舶艉轴轴封润滑和密封工况监测系统，包括存放润滑油的重力油柜，重力油柜依次通过用油设备、滑油在线监测仪、尾管滑油泄放柜和驳油泵首尾串联成循环闭环，尾管滑油泄放柜内部设置有液位传感器，滑油在线监测仪、液位传感器和驳油泵均连接控制器。

进一步作为本发明技术方案的改进，尾管滑油泄放柜还分别与重力油柜和污油舱连接。

进一步作为本发明技术方案的改进，用油设备包括轴封，用油设备上设置有用于检测轴封状态的滑油图像传感器，滑油图像传感器也连接控制器。

一种船舶艉轴轴封润滑和密封工况监测方法，包括以下步骤：

1)、控制器通过润滑油在线监测仪检验润滑油的磨损烈度指数、磨损颗粒形貌特征、温度和粘度来判别滑油品质；

2)、控制器通过滑油在线监测仪检验润滑油的介电常数变化和含水量来判别船舶艉轴轴封海水侧密封工作状态；

3)、控制器通过液位传感器报警周期来判别轴封内侧密封工作状态；

4)、控制器分析润滑油质量是否正常后作循环处理或者排放、停机处理。

进一步作为本发明技术方案的改进，如果检测到的润滑油质量正常，控制器通过驳油泵将尾管滑油泄放柜收集到的润滑油驳运回船舶艉轴轴封系统；如果检测到的润滑油质量异常，控制器控制尾管滑油泄放柜排放润滑油至污油舱，并发出报警及维护方案。

本发明的有益效果：此船舶艉轴轴封润滑和密封工况监测系统及方法在满足船舶推进系统正常工作的前提下，通过滑油在线监测仪和液位传感器动态接收润滑油的参数，控制器给出维护方案，同时通过驳油泵循环利用润滑油或者针对润滑油的参数变化处理故障，提高了船舶推进系统安全工作的效率、可靠性和维护性。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1是本发明实施例的结构图。

具体实施方式

参照图1，本发明为一种船舶艉轴轴封润滑和密封工况监测系统及方法，船舶艉轴轴封系统包括为该系统存储质量合格的润滑油的重力油柜6。重力油柜6依次通过用油设备、滑油在线监测仪2、尾管滑油泄放柜3和驳油泵5首尾串联成循环闭环，即末尾的驳油泵5最终连接到重力油柜6。重力油柜6可以作为该监测系统的润滑油的一个入口，操作人员直接将合格的润滑油注入重力油柜6存储或直接使用。尾管滑油泄放柜3内部设置有液位传感器4，滑油在线监测仪2、液位传感器4和驳油泵5均连接控制器1。

上述用油设备在本实施例为尾轴管，轴封分为前轴封和后轴封，分别设置在尾轴管两端。用油设备上设置有用于检测轴封状态的滑油图像传感器，滑油图像传感器也连接控制器1，通过滑油图像传感器测量值与设定值对比，进行报警和图像外传，可以分级设置的异常磨损报警值，进行分级报警提示，或者操作人员根据外传的图片进行人工操作。

本发明通过滑油在线监测仪2和液位传感器4动态接收润滑油的参数，控制器1给出维护方案，要么通过驳油泵5循环利用润滑油，要么针对润滑油的参数变化处理故障，提高了船舶推进系统安全工作的效率、可靠性和维护性。

作为本发明优选的实施方式，尾管滑油泄放柜3还分别与重力油柜6和污油舱连接。污油舱作为该监测系统的润滑油的一个出口，该监测系统将不需要的润滑油排放至污油舱。

一种船舶艉轴轴封润滑和密封工况监测方法，包括以下步骤：

1)、控制器1通过滑油在线监测仪2检验润滑油的磨损烈度指数、磨损颗粒形貌特征、温度和粘度来判别润滑油品质；

2)、控制器1通过滑油在线监测仪2检验润滑油的介电常数变化和含水量来判别船舶艉轴轴封海水侧密封工作状态；

3)、控制器1通过液位传感器4报警周期来判别轴封内侧密封工作状态；

4)、控制器1分析润滑油质量是否正常后作循环处理或者停机处理。

控制器1根据滑油在线监测仪2的检测参数，结合液位传感器4测量和计算的流量结果，可以判别轴封内外侧密封的工况，并结合轴封工作时间进行综合评估，比如控制器1根据液位传感器4计算收集润滑油的液位峰值变化的时间，确认轴封的内侧磨损状态；含水率代表轴封磨损；颗粒度代表轴承磨损。

进一步作为本发明技术方案的改进，如果检测到的润滑油质量正常，控制器1通过驳油泵5将尾管滑油泄放柜3收集到的润滑油再次驳运回船舶艉轴轴封系统,从而降低润滑油消耗量，降低船舶运行成本，提高环保性能。如果检测到的润滑油质量出现异常，控制器1控制尾管滑油泄放柜3将系统内的润滑油排放至污油舱，并发出报警及维护方案；由于尾管泄放柜3还与重力油柜6连接，控制器1也可以视情况排空重力油柜6的润滑油，清空该监测系统。

船舶艉轴轴封润滑油的检测属于实时检测、分析和控制。控制器1在系统中显示磨损状态，对轴封的维护提前预警，可以避免轴封过早和过晚维护造成的效率和经济损失。

附该监测系统的计算、控制公式，下面是前轴封泄露检测：

润滑油的液位处于峰值的时刻分别为T₁和T₂；

间隔时间的差值：d＝T₁-T₂；

其中间隔时间d与轴封状态为轴封厂家设定的线性关系，参考厂家设定值与线性关系的差异判断轴封状态。

提取两次间隔时间的差值：Δd＝d₁-d₂；

其中轴封磨损率与两次间隔时间的差值Δd为线性相关，可以预计轴封维护预期时间。

提取两次Δd的差值：ΔD＝Δd₁-Δd₂；

其中轴封的突发行损耗与ΔD相关，为脉冲波动值，提醒推进系统的受力或润滑系统的异常报警。

下面是后轴封泄露检测：

滑油在线监测仪2检验润滑油的介电常数L，单位时间差内的介电常数ΔL能够反应海水引起的后轴封磨损的程度，进而异常报警。

滑油在线监测仪2检验润滑油的含水量W，单位时间差内的含水量ΔW能够反应后轴封进水状态，结合单位时间差内的介电常数ΔL共同进行后轴封工况异常报警。参考所述d和Δd，可以判断后轴封泄露等级。

滑油质量检测：

滑油在线监测仪2检验润滑油的介电常数L，单位时间差内的介电常数ΔL也能够反应润滑油的品质变化，结合预设的介电常数L报警值来进行报警。

滑油在线监测仪2检验润滑油的含水量W，单位时间差内的含水量ΔW也能够反应润滑油的品质变化，结合预设的含水量W报警值来进行报警。

滑油在线监测仪2检验润滑油的粘度N，单位时间差内的粘度ΔN也能够反应润滑油的品质变化，结合预设的粘度N报警值来进行报警。

当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。