船舶用推进装置中的驱动轴系的安装位置检测方法、以及安装检测装置的制作方法

文档序号:71849阅读:213来源:国知局
专利名称:船舶用推进装置中的驱动轴系的安装位置检测方法、以及安装检测装置的制作方法
技术领域
本发明涉及检测大型发动机、或检测在配备有这类发动机的船舶用推进装置中的驱动轴系的安装高度的方法及装置、以及安装高度检测用程序。
背景技术
通常,在将发动机安装在船体上的情况下,必须正确地求出其曲轴以及使螺旋桨转动的推进轴的中心位置。
因此,对于曲轴而言,提出了调整其中心位置的装置,并且,对于推进轴而言,与曲轴相比能够比较容易地安装,因此,操作者可在不使用装置的情况下通过手工作业进行调整。
可是,作为现有的调整曲轴中心位置、即其安装高度的装置,已知特开平8-91283号中披露的主发动机的自动对中测量装置。
这种自动对中测量装置,在连接主发动机(柴油发动机)和推进轴的前后一对连接器的相对面之间以及主发动机的曲臂之间,分别安装有变形传感器,并且,使曲轴转动1圈并检测出在相对于基准位置的规定角度位置的偏移量(在轴向上的位移量),同时,将其输入计算机装置中,然后使这些被检测出的偏移量以画面的方式可视化,同时观察被可视化的图形,根据操作者的经验调整曲轴的轴承的高度。
根据这种自动对中测量装置的结构,虽然可以检测出哪个曲柄臂之间的距离偏移并确定应进行高度调整的曲轴的轴承,但是,由于不能确定以何种程度进行高度调整为好,即由于不能精度良好地检测出曲轴的位置,因此,实际的高度调整作业依赖于作业者的经验,因此,存在不能迅速且精度良好地进行含有推进轴的驱动轴系的调整作业的问题。

发明内容
因此,本发明的目的是,提供一种船舶用推进装置中的驱动轴系的安装高度检测方法及安装高度检测装置、以及安装高度检测用程序,所述方法、装置及程序能够迅速且精度良好地检测出曲轴及推进轴的安装高度本发明的第1种船舶用推进装置中的驱动轴系的安装高度检测方法,用于检测在船舶用推进装置中的驱动轴系的安装高度,所述船舶用推进装置由串连设置多个活塞的船舶用发动机以及推进轴构成,该方法由以下步骤构成输入对应于各个活塞的推进曲柄中的实际测定的曲柄臂之间的位移量(以下,称为曲柄偏差)的实测值的工序;输入轴承载荷的实测值的工序,所述轴承载荷的实测值是通过将使螺旋桨转动的推进轴的轴承附近抬起而获得的;作为数据,临时设定相对于曲轴及推进轴的基准轴承中的基准安装高度而言的其余各轴承的安装高度的工序;根据该临时安装高度,利用转移矩阵法计算各个推进曲柄中的曲柄偏差及推进轴中的各轴承载荷的工序;根据该计算偏差值与上述测定的测定偏差值的差、以及由上述计算工序求出的计算轴承载荷值与上述测定的测定轴承载荷值的差计算评价值的工序;判断由上述计算工序求出的评价值是否在允许范围内的工序;在由所述判断工序判断出评价值在允许范围之外的情况下,通过遗传算法重新生成上述临时安装高度的工序,并且,根据所述新生成的临时安装高度,进行计算上述轴承偏差及轴承载荷的工序,直到评价值进入允许范围之内为止,重复进行通过遗传算法重新生成临时安装高度的步骤,将评价值进入允许范围内时的临时安装高度检测作为曲轴的安装高度。
另外,本发明的第2种检测船舶用推进装置中的驱动轴系的安装高度检测方法,在上述第1种安装高度检测方法中多次重复进行从轴承中的临时安装高度的设定到评价值的判断的各个工序,
并且,在设定临时安装高度时,在初次运算时,较宽地设定相对于基准轴承中的基准高度而言的安装高度的设定高度范围和高度间隔,同时,较宽地设定判断工序中的允许范;在下一次运算时,缩小在前一次运算时设定的安装高度的设定高度范围、高度间隔以及允许范围,以计算安装高度。
本发明的第1种船舶用推进装置中的驱动轴系的安装高度检测装置,用于检测在船舶用推进装置中的驱动轴系的安装高度,所述船舶用推进装置由串连设置多个活塞的船舶用发动机以及推进轴构成,该装置由以下装置构成曲柄偏差检测装置,用于测定发动机中各个推进曲柄中的曲柄臂之间的位移量(以下,称为曲柄偏差);测定支承推进轴的轴承中的轴承载荷的轴承载荷检测装置;作为数据临时设定曲轴及推进轴的安装高度的假定安装高度设定装置;偏差·载荷运算装置,用于根据由所述假定安装高度设定装置获得的临时安装高度,利用转移矩阵法,计算作为各个推进曲柄中曲柄臂之间的位移量的曲柄偏差以及推进轴中各轴承的轴承载荷;评价值运算装置,用于根据由所述偏差·载荷运算装置求出的计算偏差值与通过所述曲柄偏差检测装置测定的测定偏差值的差、以及由偏差·载荷运算装置求出的计算轴承载荷值与由所述轴承载荷检测装置测定的测定轴承载荷值的差,计算评价值;判断装置,用于判断由所述评价值运算装置得出的评价值是否在允许范围内,同时,在评价值处于允许范围内的情况下,判断所述临时安装高度为曲轴以及推进轴的安装高度位置;安装高度生成装置,在所述判断装置判断为评价值在允许范围之外的情况下,对所述临时安装高度实施遗传算法,以生成新的临时安装高度;并且,在利用上述安装高度生成装置生成新的临时安装高度的情况下,利用所述新的临时安装高度求出运算偏差值及运算轴承载荷值,同时,直到基于这些运算偏差值与测定偏差值的差以及运算轴承载荷值与测定轴承载荷值的差的评价值进入允许范围内为止,反复进行通过遗传算法重新生成临时安装高度的步骤。
另外,本发明的第2种船舶用推进装置中的驱动轴系的安装高度检测装置,在上述第1种安装高度检测装置中,配备有参数设定装置,用于设定由假定安装高度设定装置设定临时安装高度时的设定高度范围以及高度间隔、以及判断安装高度的评价值的允许范围;最终判断装置,用于在判断装置判断为评价值处于允许范围内的情况下,进一步判断所述评价值是否处于目标允许范围内;重复运作装置,用于在所述最终判断装置判断为评价值处于目标允许范围之外的情况下,重复多次进行从由假定安装高度设定装置进行的临时安装高度的设定到由最终判断装置进行的评价值的判断的步骤;并且,在由所述假定安装高度设定装置设定临时安装高度时,利用上述参数设定装置,在初次运算时,较宽地设定相对于基准轴承中的基准高度而言的安装高度的设定高度范围以及高度间隔,同时,较宽地设定利用判断装置进行的判断中的允许范围,在下一次运算时,缩小设定在上次运算时设定的安装高度的设定高度范围、高度间隔以及允许范围。
另外,本发明的第1种船舶用推进装置中的驱动轴系的安装高度检测程序,用于根据曲柄臂之间的位移量(以下,称为曲柄偏差)以及支承推进轴的轴承的载荷,由计算机装置计算并检测船舶用推进装置中的驱动轴系的安装高度,所述船舶用推进装置由串连设置多个活塞的船舶用发动机以及推进轴构成,该程序由以下步骤构成输入步骤,用于输入曲柄偏差的实测值以及推进轴中各个轴承的轴承载荷的实测值,其中,所述曲柄偏差的实测值是在与各个活塞对应的推进曲柄中的实际测定的曲柄臂之间的位移量;临时安装高度设定步骤,用于临时设定相对于曲轴以及推进轴的基准轴承中的基准安装高度而言的其余各个轴承的安装高度;偏差·载荷运算步骤,用于根据由所述临时安装高度设定步骤设定的临时安装高度、采用转移矩阵法计算各个推进曲柄中的曲柄偏差及轴承载荷;评价值运算步骤,用于根据由所述偏差·载荷运算步骤求出的运算偏差值与所述输入的测定偏差值的差、以及通过所述运算部求出的运算轴承载荷与所述输入的测定轴承载荷的差,计算评价值;判断步骤,用于判断由所述评价值运算步骤求得的评价值是否在允许范围内;安装高度生成步骤,用于在由所述判断步骤判断为评价值在允许范围之外的情况下,通过遗传算法重新生成所述临时安装高度;并且,具有命令步骤,用于根据新生成的临时安装高度,在所述偏差·载荷运算步骤中,进行曲柄偏差及轴承载荷的运算,直到评价值进入允许范围内为止,在所述安装高度生成部中,通过遗传算法重新生成临时安装高度。
另外,本发明的第2种船舶用推进装置中的驱动轴系的安装高度检测程序,在上述第1种安装高度检测程序中,具有参数设定步骤,用于设定由临时安装高度设定步骤设定临时安装高度时的设定高度范围和高度间隔、以及判断安装高度的评价值时的允许范围;最终判断步骤,用于在利用判断步骤判断出评价值在允许范围内的情况下,进一步判断该评价值是否处于目标允许范围内;重复步骤,在由所述最终判断步骤判断为评价值在目标允许范围之外的情况下,多次重复进行从由临时安装高度设定步骤进行的临时安装高度的设定到由最终判断步骤进行的评价值的判断的步骤;并且,在通过所述临时安装高度设定步骤设定临时安装高度时,利用上述参数设定步骤,在初次运算时,较宽地设定相对于基准轴承中的基准高度的安装高度的设定高度范围以及高度间隔,同时,较宽地设定由判断步骤进行判断时的允许范围,在下一次运算时,缩小设定在上次运算时设定的安装高度的设定高度范围、高度间隔以及允许范围。
根据上述各项发明的构成,在检测曲轴以及推进轴的安装高度时,预先临时设定各个轴承中的安装高度,根据所述临时安装高度,利用转移矩阵法通过计算求出各个推进曲柄中的曲柄偏差以及推进轴的轴承载荷,同时,求出基于所述计算偏差值与实际测定的测定偏差值以及计算轴承载荷与实际测定的轴承载荷的差的评价值,判断所述评价值是否在允许范围内,在评价值全部在允许范围之外的情况下,对所有的临时安装高度实施遗传算法处理,以生成新的临时安装高度,再次重复求出计算偏差值的步骤,因此,与根据操作者的经验进行判断的情况相比,能够迅速并精度良好地检测出曲轴以及推进轴的安装高度。
另外,多次重复进行从轴承中的临时安装高度的设定到评价值的判断的步骤,同时,在设定临时安装高度时,在初次运算时,较宽地设定所述设定高度范围以及高度间隔,同时,也较宽地设定判断时的允许范围,在下一次运算时,缩小设定在上次运算时设定的安装高度的设定高度范围、高度间隔以及允许范围,因而,可以缩短计算时间。



图1为作为本发明的理想的安装高度检测方法的检测对象的船舶用推进装置的概略结构图。
图2为显示船舶用推进装置的安装高度检测装置的概略结构的框图。
图3为显示安装高度检测装置中的曲柄偏差检测装置的概略结构的框图。
图4为显示曲柄偏差检测装置中的测定部向曲轴上安装的状态的侧视图。
图5为显示由曲柄偏差检测装置的测定部得到的曲轴中的测定位置的图示。
图6为说明船舶用推进装置的推进轴中的轴承载荷的测定方法的侧视图。
图7为说明船舶用推进装置的推进轴中的轴承载荷的测定方法的侧视图。
图8为显示轴承载荷的测定数据的曲线图。
图9为显示曲轴中的整体坐标系的整体模式图。
图10为曲轴的1个推进曲柄的模式正面图。
图11为显示曲轴的局部坐标系的模式侧面图。
图12为流程图,表示船舶用推进装置中驱动轴系的安装高度检测方法的详细步骤。
图13为模式图,说明曲轴中曲柄偏差的运算步骤。
具体实施方式
为了更详细地说明,下面,根据附图对本发明进行说明。
本发明涉及对由船舶用发动机、螺旋桨等构成的船舶用推进装置中的驱动轴系的安装高度的检测,所述检测对象是使船舶用发动机中的曲轴和螺旋桨转动的推进轴。
在以下的说明中,在对曲轴的检测进行了说明之后,对推进轴的检测进行说明。
在图1中显示了作为检测对象的驱动轴系的具体例。
在所述驱动轴系中包括通过连杆2连接多个活塞1的曲轴3,通过法兰4与所述曲轴3相连并使螺旋桨5转动的推进轴6,以及各轴3、6的轴承7。
在船舶用发动机中,支承曲轴3的轴承7至少设有8个,同时,支承推进轴6的轴承7例如设有5个。下面,由#1~#9表示支承曲轴3的9个轴承7,由#10~#13表示支承推进轴6的4个轴承7。
另外,上述各个轴承7内,将船头侧的轴承7(#1)以及船尾管侧的2个轴承7(#12,#13)当作基准轴承,将这些轴承7的安装高度作为基准安装高度(高度=0),并且固定这些轴承。另外,固定船尾管侧的轴承7(#12,#13),是为了一旦完成组装,人就不能接近了。总之,在通常的状态下,不能进行轴承的测定。
因此,驱动轴系的安装高度被检测为除了船头侧和船尾侧3个部位以外的10个部位(#2~#11)的轴承7的中心高度。
下面,对驱动轴系的安装高度检测装置进行说明。
如图2所示,所述安装高度检测装置主要由以下装置构成曲柄偏差检测装置11,其用于测定船舶用发动机中的曲柄臂间的位移量(即,曲轴偏差);轴承载荷检测装置12,其用于测定作用于支承推进轴6的轴承7(#9~#11)上的载荷(以下,称为轴承载荷);安装高度运算装置13,其用于根据临时设定的临时安装高度计算曲柄偏差以及轴承载荷,同时,通过将这些计算偏差值以及计算载荷值与由曲柄偏差检测装置11以及轴承载荷检测装置12输入的测定偏差值以及测定载荷值进行比较,评价上述临时安装高度,以检测出最可靠的安装高度。
如图3和图4所示,上述曲柄偏差检测装置11由以下装置构成在插入于曲柄臂8、8之间的Y字形的安装体51;设置在所述安装体51的叉形部分中、同时可从所述叉形部分经由弹性体自由进退的测定棒52;设置在上述安装体51上并且将上述测定棒52的进退量作为电气信号进行检测的变位计53;检测曲轴3的转动角度的曲柄角检测器(例如,可采用旋转脉冲仪)54;运算器58,其用于分别通过放大器55、56以及A/D变换器57输入来自所述变位计53以及曲柄角检测器54的检测信号,以求得规定的曲柄角中的曲柄偏差。另外,对于安装体51的叉形部分的两个前端部,虽然也与测定棒52一样地以借助弹性体可自由进退的方式设置,但是,它们能够在曲柄臂8、8之间保持安装体51本身,因此,设置在测定棒52上的弹性体的推压力应比设置在安装体51的叉形部分的两个前端部侧的弹性体的推压力强。
在利用上述曲柄偏差检测装置11测定曲柄偏差的情况下,如图4和图5所示,在将安装体51设定在曲柄臂8、8之间且在与曲柄销9相反侧的位置处之后,使其大致转动1圈,测定曲柄销9位于顶部(0度位置,TOP)时以及底部(180度位置,Bottom)时的曲柄偏差。
但是,在实际测定底部时,由于连杆会形成阻碍而不能进行测定,因此,在位于从底部向左右略微偏离的位置处的BS(底部的右舷)以及BP(底部的左舷)2点处进行测定,同时,使在这2点处的测定值的平均值形成底部的测定值。
上述轴承载荷检测装置12,如图6所示,由油压千斤顶61和刻度盘式指示器62构成,其中,所述油压千斤顶61设置在轴承7附近并用于直接或间接地提升推进轴6(用千斤顶顶起),所述刻度盘式指示器62用于测定所述推进轴6的位移量。
在图6中,显示了测定在曲轴3和推进轴6的连接用法兰4中且在支承曲轴3侧的#9轴承7中的轴承载荷的情况,作为轴承7附近的轴部,由油压千斤顶61提升法兰4并进行测定。另外,虽然显示了多个刻度盘式指示器62,但是,也可以使用任意一个刻度盘式指示器。
如图7所示,在测定设置在推进轴6的中间部分处的轴承7(#10以及#11)处的轴承载荷的情况下,利用油压千斤顶61提升轴承7附近的轴部并进行测定。
在对该测定方法进行具体说明时,如图8中的曲线(a)所示,逐渐提高油压千斤顶61的压力,在由刻度盘式指示器62指示的指示值达到例如接近轴部和轴承的最大间隙(0.80mm)的近旁(0.70mm)附近时,如曲线(b)所示,若逐渐降低压力,则在最初保持水平状态之后,如曲线(c)所示,在与上升时平行下降之后,形成大致水平状态,最终,由刻度盘式指示器62指示的指示值为0。
并且,在求出通过所述上升时和下降时的中间部的直线(d)之后,判断所述直线(d)与横轴相交的点、即间隙为0的点的压力为利用轴承7支承轴部的载荷。在图8的情况下,为340×105Pa(340巴)。所述340×105Pa为油压千斤顶的压力,通过除以油压作用的面积,可以求出轴承载荷。
下面,对上述安装高度运算装置13进行说明。
所述安装高度运算装置13由计算机装置、键盘等数据输入装置、图像显示装置等输出装置、存储各种计算用程序及数据的存储装置等构成。
所述安装高度运算装置13预先将各个轴承7中的安装高度相对于基准高度(0)设定为适当的假定值,同时,根据所述临时安装高度,利用计算公式求出在曲轴3中的曲柄偏差以及推进轴6的轴承载荷,分别评价所述计算偏差值及计算轴承载荷值与利用上述曲柄偏差检测装置11得出的测定偏差值及利用上述轴承载荷检测装置12得出的测定轴承载荷值的差,以判断上述设定的临时安装高度是否合适,在不合适的情况下,改变临时安装高度并反复进行计算,直到进入适当的范围为止。
可是,对于以下说明的“轴承的安装高度”,虽然使用了所谓“数据串”的语句,但是,其用于连续排列表示作为多个轴承的安装高度的数值。
如图2所示,所述安装高度运算装置13由以下装置构成参数输入装置21,其用于输入关于曲轴3的参数数据,如缸体(活塞)个数、冲程、推进曲柄(指对应1个活塞的两个曲柄臂以及曲柄销)的质量(重量)、断面二次力矩、断面二次极性力矩等各种数据,及轴颈、曲柄销、曲柄臂等的各种尺寸,以及关于推进轴6的参数数据,例如关于轴承的弹性弹簧常数、断面二次力矩、集中载荷等各种数据、以及轴径、轴长等各种尺寸;假定安装高度设定装置22,用于设定多组、例如46组各个轴承7中的临时安装高度的数据串;偏差·载荷运算装置23,其用于利用由所述假定安装高度设定装置22设定的临时安装高度(作为数据串),计算对应于各个推进曲柄的曲柄偏差及推进轴6中轴承7中的轴承载荷;评价值运算装置24,其用于同时得出基于利用所述偏差·载荷运算装置23求出的计算偏差值和利用上述曲柄偏差检测装置11测定的测定偏差值的差的偏差评价值、以及基于同样利用偏差·载荷运算装置23求出的计算轴承载荷和利用上述轴承载荷检测装置12测定的测定轴承载荷值的差的载荷评价值,并计算考虑了这两个评价值的总评价值;判断装置25,其用于输入由所述评价值运算装置24得出的总评价值以及预先设定的允许值(作为允许范围的一个例子,虽然形成下限值或形成上限值是依赖评价式的,但是,此处,设定为下限值),并且在总评价值超过允许值的情况(在处于允许范围内的情况)下,则判断设定的临时安装高度为适当,并将这一含义输出,另一方面,在总评价值小于允许值的情况(在允许范围之外的情况)下,则判断为设定的临时安装高度不适当;安装高度生成装置26,在由所述判断装置25判断为总评价值在允许范围之外的情况下,对上述设定的临时安装高度实施由遗传算法(遗传操作)进行的处理,以生成(推测)新的临时安装高度;最终判断装置27,其用于在利用上述判断装置25判断总评价值处于允许范围内的情况下,进一步判断所述总评价值是否处于最终允许值(最终允许范围、目标允许值范围)(对于其而言,虽然形成下限值或形成上限值依赖于评价式,但是,此处,设定为下限值)内;重复运作装置28,其用于在利用所述最终判断装置27判断总评价值在最终允许范围外的情况下(在总评价值小于最终允许值的情况下),重复多次(例如,4次)进行从上述假定安装高度设定装置22的临时安装高度的设定到最终判断装置27中的最终评价值的判断的步骤(计算),另外,还具有参数设定装置29,其用于设定多组并存储允许值,所述允许值为利用上述假定安装高度设定装置22设定多组临时安装高度数据串组时的设定高度范围及高度间隔,以及由上述判断装置25中对临时安装高度的评价值进行判断时的允许值;以及参数读入装置30,其用于在利用所述重复运作装置28重复规定的步骤时,对应于重复次数,读出由上述参数设定装置29存储的设定高度范围、高度间隔以及允许值,并将它们读入上述假定安装高度设定装置22以及判断装置24,并且,在利用上述参数读入装置30读入参数时,即在利用上述假定安装高度设定装置22设定临时安装高度的数据串组时,在初次运算时,较宽(较粗或较大)地设定相对于基准轴承中的基准高度的临时安装高度的设定高度范围以及高度间隔,同时,也较宽(较粗或较大)地设定利用上述判断装置25进行的判断中的允许范围,在下一次运算时,较窄(精度良好或较小)地设定在上次运算时设定的安装高度的设定高度范围、高度间隔以及允许范围。
在此,对假定安装高度设定装置22以及偏差·载荷运算装置23进行详细说明。
在假定安装高度设定装置22中,以船头侧的第1轴承(基准轴承)7(#1)的安装高度作为基准值并将其设定为0,同时,利用-0.400mm~+0.375mm的范围及0.025mm间隔(也称为高度间隔、刻度间隔),利用例如随机函数临时设定与所述轴承7相邻的第2~第8共计7个轴承7(#2~#8)的安装高度。
之所以采用所述设定高度范围以及高度间隔,是因为利用安装高度生成装置26,采用遗传算法,在求得最适合的临时安装高度时,以“0”和“1”二进制码表示安装高度。若以0.025mm间隔将-0.400mm~+0.375mm范围的数值化,则形成32个阶段,由“0”和“1”二进制码表示,必需5比特(32个阶段)。即,能够利用5比特的数据表示相对于基准轴承7(#1)的其它轴承7(#2~#8)的安装高度,因此,能够利用35比特(5比特×7个)的数据,将7个轴承7的高度表示为大量数据串(排列一系列7个轴承的高度数据的数据串)。并且,将安装高度二进制码化仅仅是在使用遗传子算法时,在除此之外的处理中,由10进制表示。不言而喻,即使在概括表示由10进制表示的多个轴承7的高度时,仍称为数据串。
之后,最初设定的各轴承7的临时安装高度的数据串被设定为1组以上,例如设定为46组(不言而喻,不局限于46组,可适当增减)。
在上述偏差·载荷运算装置23中,根据临时安装高度,采用转移矩阵法,通过计算求出各个推进曲柄中的曲柄偏差,同时,同样利用转移矩阵法,对于轴承载荷也通过计算求出。另外,在推进轴承6中,在各个轴承间的轴部采用节间转移矩阵,并且,在各个轴承部分采用节点转移矩阵。
下面,对曲柄偏差的运算方法和轴承载荷的运算方法进行说明。
首先,对曲柄偏差的运算方法进行说明。
在这种曲柄偏差的运算方法中,在计算跨越整个曲轴3计算各个部分的位移(称为状态量)时,对如梁这样的直线部使用传递位移的节间转移方程式(将其系数称为节间转移矩阵),同时,对于截断梁的连续性的支点(部件在轴承或轴方向的位置变化)使用传递位移的节点转移方程式(将其系数称为节点转移矩阵)。
在以下的说明中,虽然沿着曲轴3采用转移矩阵法,但是,将沿曲轴轴心(为轴颈的轴心)的方向作为整体坐标系(由x,y,z表示,也称为绝对坐标系),同时,将沿曲柄臂8以及曲柄销9的方向称为局部坐标系(由x,t,r表示,也称为相对坐标系)。
另外,在图9中表示将曲轴3模型化的整体图(整体坐标系),在图10中表示推进曲柄的整体坐标轴的取向,在图11中表示在局部坐标系中分解作用于推进曲柄上的力。
在以下的说明中,特别是,没有提到的符号如下所述。
a曲柄臂之间的初期长度A截面积D曲柄臂间之间的距离Def曲柄偏差E纵向弹性系数F剪切力
G剪切系数I截面二次力矩J截面二次极性力矩K轴承的弹性弹簧系数L长度M弯曲力矩T扭转力矩θ曲柄角首先,如以下的公式所示,形成将船头侧轴承中的状态量(位移以及作用力)B作为未知数的方程式。在下面的公式中,已知S为节间转移矩阵,P为节点转移矩阵,R为表示船头侧的边界条件的边界矩阵,R’为船尾侧的边界矩阵。
R′SnsPns-1Sns-1…P1S1RB=0上述公式中的下标ns表示由轴承划分沿船的头尾方向设置的轴的部分的个数。
并且,通过求解上述公式,能够求出在船头侧的状态量B。
该状态量B作为在以下说明中所示的位移矢量q以及力的矢量Q,以下,将这些状态量作为初期值,重复使用节间转移方程式以及节点转移方程式,求出在整个曲轴中的状态量。
即,作为整体坐标系中的状态量的位移矢量q以及力的矢量Q由以下的公式(1)以及(2)表示。并且,在公式中的矢量由黑体字表示。
q=[dxdydzφxφyφz]T(1)Q=[TxMyMzFxFyFz]T(2)但是,在(1)式中,dx,dy,dz表示位移·挠曲等,另外,φx,φy,φz表示扭转角·挠曲角,在(2)式中,Tx,My,Mz表示扭转力矩·弯曲力矩等,Fx,Fy,Fz表示轴向力·剪切力等。
另外,作为局部坐标系中的状态量的位移矢量q′以及力的矢量Q′由以下的公式(3)以及(4)表示。
q′=[dxdtdrφxφtφr]T(3)
Q′=[TxMtMrFxFtFr]T(4)同样,在(3)式中,dx,dt,dr表示位移·挠曲等,φx,φt,φr表示扭转角·挠曲角,在(4)式中,Tx,Mt,Mr表示扭转力矩·弯曲力矩等,Fx,Ft,Fr表示轴向力·剪切力等。
下面,对由转移矩阵法使用的节间转移方程式以及节点转移方程式进行说明。
利用以下的公式(5)表示求得从船头侧(在船头侧,由F的下标表示)至船尾侧(在后侧,由A下标表示)的状态量的节间转移方程式。但是,在公式(5)中,i表示轴承号码(由轴承划分的部分(轴)的号码)。
这里
下面,利用下面的公式(6)表示将状态量从整体坐标系转换至局部坐标系的坐标系转换公式(转移方程式)。
这里 另一方面,利用下面的公式(7)表示将状态量从局部坐标系转换至整体坐标系的坐标系转换公式(转移方程式)。
这里 例如,利用下面的公式(8)表示从轴颈至曲柄臂的坐标系转换公式(转移方程式)。
这里 另外,对于从曲柄臂至轴颈的坐标转换而言,也使用了上面的公式(8)。
利用下面的公式(9)表示从曲柄销向曲柄臂的坐标系转换公式(转移方程式),对于从曲柄臂至曲柄销的坐标转换而言,同样使用了下面的公式(9)。
这里 不过,各个轴承7中的节点转移方程式由下面的公式(10)表示。
这里 h2=0000kydyikzdziT]]>另外,将上述临时安装高度代入上述h2中的dz0(但dv0恒定),并且,将通过遗传算法生成并改变的新的临时安装高度(其中,d的添加的字0(零)意味着初期值)。
下面,对曲柄偏差的运算步骤进行说明。
此处,若将dx1,dy1,dz1作为推进曲柄中在船头侧部分的位移量,将dx2,dy2,dz2作为推进曲柄中在船尾侧部分的位移量,并且将a作为在推进曲柄的初期长度,则相互邻接的推进曲柄之间的距离D由以下公式(11)表示(其中,d的添加字中的1表示后面所述的图13的(b)位置,同样,添加字中的2表示图13的(h)位置)。
D=(a+dx2-dx1)2+(dy2-dy1)2+(dz2-dz1)2---(11)]]>另外,若将活塞的上死点(TDC,0度)处的距离设定为D0,将活塞的下死点(BDC,180度)的距离定为D180,则由以下的公式(12)表示曲柄偏差(Def)。
Def=D0-D180(12)可是,由于a的幂指数为102mm,另外,dx,dy,dz为10-3mm,因此,上述(11)公式可以按下面所述的(13)公式那样变形。
D-a=2a(dx2-dx1)D+a+(dx2-dx1)2+(dy2-dy1)2+(dz2-dz1)2D+a]]>=dx2-dx1(13)这里D+a=2a(dx2-dx1)2+(dy2-dy1)2+(dz2-dz1)2D+a<<dx2-dx1]]>因此,能够利用公式(14)求出曲柄偏差。
Def=(dx2-dx1)0-(dx2-dx1)180(14)由(14)式可知,曲柄偏差主要依赖于在曲柄轴心方向的变形量。
此处,根据图13说明以上面的计算公式为基础的曲柄偏差的具体计算步骤。
此处,针对1个推进曲柄,按顺序说明各个部件的计算步骤。
笫1步.对于(a)的轴承部分,使用了(5)式的节间转移方程式。
第2步.对于(b)的弯曲部,将第1步中的(5)式的左边代入(6)式的坐标变换式的右边,将此时的(6)式的左边代入(8)式的坐标变换式的右边(轴颈)。
第3步.对于(c)的曲柄臂,将第2步中的(8)式的左边代入(5)式的右边。
第4步.对于(d)的弯曲部,将笫3步中的(5)式的左边代入(9)式的坐标变换式的右边。
第5步.对于(e)的曲柄销,将第4步中的(9)式的左边代入(5)式的坐标变换式的右边。
第6步.对于(f)的弯曲部,将第5步中的(5)式的左边作为(9)式的坐标变换式的左边。
第7步.对于(g)的曲柄臂,将第6步中的(9)式的右边[q′Q′1]Tarm代入(5)式。
第8步.对于(h)的弯曲部,以第7步中的(5)式的左边作为(8)式的左边,将此时的(8)式的右边的[q′Q′1]Tjournal代入(7)式的左边变换式的右边。
第9步.对于(i)的轴承部分,将第8步中的(7)式的左边代入(5)式的右边。
另外,在从某一推进曲柄1向相邻的推进曲柄2的[以在{j部}处显示的支点为边界]的转移中,采用了(10)式的节点转移方程式,并且是通过将i步骤中的(5)式的左边代入(10)式的右边进行的。
这样,作为状态量的q以及Q(Q=0)通过作为转移方程式系数的各个转移矩阵,从船头侧转移至船尾侧并求出各个位移。不言而喻,在转移过程中,由于(5)式和(10)式的f1,f2,h1,h2,Q也会改变。
下面,对轴承载荷的运算方法进行简单说明。
可以通过以下的(17)公式求出轴承载荷[Brg(JB,K)]。
=K(JB)×{d(JB,K)-d0(JB)}…(17)上面所述的公式(17)中的符号如以下所述。
Brg(JB,K)为在曲柄角度K中的第JB号的轴承的轴承载荷(实测值),k(JB)为第JB号轴承中的垂直方向的弹性弹簧常数,并由输入数据(参数数据)提供。
另外,d(JB,K)为曲柄角度K中的第JB轴承中的推进轴的垂直方向上的位移量,并由运算结果提供。
另外,d0(JB)为相对于第JB轴承中的基准轴承的基准高度的安装高度,并由计算结果提供(是与运算求得的轴承的安装高度相同的值)。
下面,根据图12显示的示意性流程图,说明检测驱动轴系的安装高度的步骤。
可是,在检测所述驱动轴系的安装高度的情况下,虽然最好以规定的设定高度范围并且利用规定的高度间隔、预先随机且仅生成1次(初次)临时安装高度的数据串并进行检测,但是,在以下说明的本实施例的安装高度检测顺序中,为了缩短运算时间,在多次重复进行运算步骤(顺序)的同时,在每个运算步骤中,逐渐缩小在运算开始时生成形成初期数据的数据串组时的二进制码化所用(为了实施由遗传算法进行的处理而进行编码)的设定高度范围以及高度间隔的宽度,同时,也逐渐较小允许范围的值(并且,将设定高度范围,高度间隔以及允许范围统称为参数),下面,对在上述运算步骤为4次(若将初次运算计为1次,则实际重复次数为3次)的情况进行说明。
首先,在步骤1中,输入发动机以及推进轴的参数数据、曲柄偏差的实测值、以及在推进轴部分中的轴承载荷的实测值。
另外,如上所述,发动机以及推进轴的参数数据是由参数数据输入装置21输入的,它们包括运算所必需的与缸体相关的数据,例如,缸体的个数、行程、推进曲柄的质量、惯性力矩以及轴颈、曲柄销、曲柄臂等各种尺寸,以及关于推进轴6的数据,例如轴承中的弹性弹簧常数,截面二次力矩、集中载荷等各种数据,以及轴径、轴长度等各种尺寸。
另外,作为曲柄偏差的实测值,通过曲柄偏差检测装置11,测定在各个推进曲柄的规定角度位置处的曲柄偏差,同时输入该测定偏差值。
进而,作为推进轴6的轴承载荷的实测值,通过轴承载荷检测装置12,输入被测定的载荷。
随后,在步骤2中,作为初期设定,将全部轴承7的相对安装高度设定为0。
随后,在步骤3中,将运算步骤的次数计算用变量设定为“1”。
随后,在步骤4中,利用参数读入装置30,对应于运算步骤的次数,将在每一运算步骤中预定的设定高度范围、高度间隔以及允许范围读入假定安装高度设定装置22以及判断装置25中。
另外,如上所述,最初加宽了读入的临时安装高度的设定高度范围(设定时的高度允许范围)、高度间隔(也称为刻度间隔)以及允许范围,但是,随着运算步骤次数的增加,会使它们逐渐缩小。例如,在第1运算步骤中,以-6.4mm+6.0mm设定临时安装高度的设定高度范围,同时,将高度间隔设定为0.4mm,在第2运算步骤中,以-1.6mm+1.5mm设定临时安装高度的设定高度范围,同时,将高度间隔设定为0.1mm,在第3运算步骤中,以-0.80mm+0.75mm设定临时安装高度的设定高度范围,同时,将高度间隔设定为0.05mm,在第4运算步骤中,以-0.40mm+0.375mm设定临时安装高度的设定高度范围,同时,将高度间隔设定为0.025mm。即,在第3步骤之后,数值为前面的值的一半。
随后,在步骤5中,根据利用步骤4输入的设定高度范围以及高度间隔,通过假定安装高度设定装置22,使相对于基准高度的各个轴承7(#2~#11)的临时安装高度的数值串形成例如46组(临时安装高度数据集合)。
随后,在步骤6中,利用偏差·载荷运算装置23,如上所述,采用转移矩阵法,在求出每个推进曲轴上的船头尾侧的位移(dx1,dy1,dz1)以及船尾侧的位移(dx2,dy2,dz2)后,利用(11)公式以及(12)公式,运算求出曲柄偏差,同时,同样利用转移矩阵法,通过运算求出轴承载荷。另外,将节间转移矩阵用于各个轴承之间的推进轴6,另外,将节点转移矩阵用于各个轴承。
此处,对轴承载荷的计算方法进行简单说明,可以通过下面所述的(17)公式求出轴承载荷[Brg(JB,K)]。
Brg(JB,K)=K(JB)×{d(JB,K)-d0(JB))…(17)上面所述的公式(17)中的符号如以下所述。
Brg(JB,K)为在曲柄角度K中的第JB号的轴承的轴承载荷(实测值),k(JB)为第JB号轴承中的垂直方向的弹性弹簧常数,并由输入数据(参数数据)提供。
另外,d(JB,K)为曲柄角度K中的第JB轴承中的推进轴的垂直方向的位移量,并由计算结果提供。
另外,d0(JB)为相对于笫JB轴承中的基准轴承的基准高度的安装高度,并由计算结果提供(是与通过运算求得的轴承的安装高度相同的值)。
随后,在步骤7中,在利用评价值运算装置24,计算求出以运算值和测定偏差值差的差为基础的载荷评价值,以及计算求出以运算轴承载荷值和测定轴载荷值的差为基础的载荷评价值之后,考虑这两个评价值,例如,将这两个评价值相加以求出总评价值。
在此,表示出求出上述各个评价值的运算式。
利用以下的(18)公式求出偏差评价值(Fitnessdef)。
Defmeasured(i)第i号曲柄部的曲轴偏差的测定结果Defcalculated(i)第i号曲柄部的曲轴偏差运算结果n活塞总数利用以下的(19)公式求出载荷评价值(FitnessBrg)。
Brgmeasured(i)第i号轴承部的轴承载荷测定结果Brgcalculated(i)第i号轴承的轴承载荷运算结果n经过测定的轴承部总数利用以下的(20)公式求出总评价值(Fitnessall).


随后,在步骤8中,将利用上述评价值运算装置24求出的总评价值与预先设定的较宽允许值作比较,以判断总评价值是否处于允许范围内。
并且,在对全部46组数据进行判断之后,在存在1组总评价值超过允许值的数据串(在允许范围内时)的情况下,进入步骤10,判断总评价值是否超过最终允许值。
另一方面,在全部46组总评价值小于允许值的情况下(在允许范围之外的情况下),进入步骤9,利用安装高度生成装置26,对当前的临时安装高度(46组数据串)实施遗传算法处理以生成新的临时安装高度(作为下一代集合的数据串)。另外,在遗传算法中采用了“0”和“1”的码,因此,在以二进制数表示各个轴承中的安装高度(二进制数据)的同时,所述安装高度的数据串为按顺序排列全部轴承的高度(二进制数据)所得的数据串。
随后,再次重复从步骤6至步骤8的步骤,在所述总评价值仍小于允许值的情况下,经过步骤9,重复进行从步骤6至步骤8的步骤,直到超过允许值为止。
在步骤10中,对总评价值和最终允许值进行比较,在即使上述46组安装高度内有1组的总评价值超过最终允许值的情况下(总评价值在最终允许范围内的情况下),输出所述安装高度。
另一方面,在总评价值小于最终允许值的情况下(总评价值在最终允许范围之外的情况下),利用重复运作装置88,在计算次数(n)上加1,并再次返回步骤4,此处,通过参数读入装置30,分别将在第2次运算中使用的新的设定高度范围、高度间隔以及允许值读入假定安装高度设定装置22以及判断装置25。
之后,在步骤5中,再次使用随机函数设定新的临时安装高度的数据串之后,重复进行上述步骤6~10。即,直到总评价值超过最终允许值为止,上述运算步骤最多重复4次(直至n=4)。不言而喻,最大次数不应局限于4次,3次或5次均可。
不言而喻,在步骤10中,在总评价值超过允许值的情况下,输出其安装高度。
如上所述,在检测曲轴以及推进轴的安装高度时,将各个轴承的安装高度数据串临时设定为预定的多个组(例如,46组),根据所述临时安装高度,采用转移矩阵法,通过运算求出各个推进曲柄的曲柄偏差以及推进轴中轴承的轴承载荷,同时,求出以所述运算偏差值与实际测定的测定偏差值的差、以及运算轴承载荷值与实际测定的测定轴承载荷值的差为基础的总评价值,所述总评价值中即使有一组在允许范围内,也判断该组临时安装高度是适当的,另一方面,在总评价值在允许范围之外的情况下,对全部临时安装高度进行遗传算法处理,以设定新的临时安装高度,并再次重复求出运算数据以及运算轴承载荷值的步骤,因此,与象以往那样根据测定偏差值、通过操作者的经验推定安装高度的情况相比,能够迅速、精度良好地检测驱动轴系的安装高度。
之后,由于在重复运算时,最初加宽当设定临时安装高度时的设定高度范围、高度间隔、允许值(允许范围)等参数,并逐渐缩小这些参数,因此,能够缩短运算时间。
另外,在涉及上述实施例的安装高度运算装置中设有程序,所述程序用于利用计算机装置计算(检测)上述曲轴以及推进轴的安装高度。
即,用于计算(检测)上述曲轴以及推进轴的安装高度的程序具有用于将与曲轴3以及推进轴6相关的参数数据输入运算装置中的参数数据输入步骤;实测值输入步骤,其用于输入曲柄偏差的实测值以及推进轴中各个轴承的轴承载荷的实测值,其中,所述输入曲柄偏差的实测值是对应于各个活塞的推进曲柄中的实际测定的曲柄臂之间的位移量;临时安装高度设定步骤,其用于临时设定多组对应于曲轴以及推进轴的基准轴承中的基准安装高度的其余各个轴承的安装高度;偏差.载荷运算步骤,其用于根据利用所述设定步骤设定的临时安装高度、采用转移矩阵法计算各个推进曲柄的曲柄偏差以及轴承载荷;评价值运算步骤,其用于根据由所述运算步骤求出的运算偏差值与上述输入的测定偏差值的差以及由所述运算部求出的运算轴承载荷与上述输入的测定轴承载荷的差计算总评价值;判断步骤,用于判断利用所述评价值运算步骤求得的总评价值是否在允许范围内;安装高度生成步骤,其用于在通过所述判断步骤判断所有组的总评价值在允许范围之外的情况下,通过遗传算法重新生成上述多组临时安装高度;命令步骤,其用于根据利用所述安装高度生成步骤新生成的临时安装高度,在上述偏差·载荷运算步骤中,实施曲柄偏差以及轴承载荷的运算,并在上述安装高度生成步骤中通过遗传算法重新生成临时安装高度,直到总评价值进入允许范围内为止;最终判断步骤,其用于在利用上述判断步骤判断出即使1组总评价值在允许范围内的情况下,进一步判断该总评价值是否处于最终允许值(最终允许范围)内,同时,输出该组安装高度(数据串);重复步骤,在利用所述最终判断步骤判断总评价值在最终允许范围之外的情况下,多次重复进行从通过临时安装高度设定步骤中的临时安装高度的设定到通过最终判断步骤对最终评价值的判断的步骤;参数设定步骤,其用于设定并存储利用所述临时安装高度设定步骤设定临时安装高度时的设定高度范围以及高度间隔,以及判断安装高度的评价值时的允许范围;参数读入步骤,其用于在利用上述重复步骤重复规定的步骤时,根据所述重复次数,读出存储在上述参数设定步骤中的设定高度范围、高度间隔以及允许范围并将它们读入上述临时安装高度设定步骤以及判断步骤;并且,在通过上述安装高度设定步骤设定临时安装高度时,利用上述参数设定步骤,在初次运算时,较宽地设定相对于基准轴承的基准高度的安装高度的设定高度范围以及高度间隔,同时,较宽地设定进行判断步骤中的判断时的允许范围(允许值),在进行下一次运算时,缩小设定在前一次运算时设定的临时安装高度的设定高度范围、高度间隔以及允许范围(允许值)。所述程序具有译码功能,该功能是在采用遗传子算法时,能够将安装高度数据转换为二进制码并使二进制码化的安装高度数据返回十进制数(十进制化)。另外,在参数设定步骤中逐步改变参数是为了缩短处理时间,若不必缩短,则在加宽设定高度范围的同时,缩小高度间隔,并且通过使允许值与最终允许值相同,在不设置最终判断步骤、重复步骤、参数设定步骤以及参数读入步骤的情况下,利用判断步骤的判断,输出进入允许范围内的安装高度(优选为评价值最高的组的安装高度)。
另外,上述安装高度运算装置13的各个装置(除输入装置以外的例如假定安装高度设定装置、偏差·载荷运算装置、评价值运算装置、判断装置、安装高度生成装置、最终判断装置、重复运作装置、参数设定装置、参数读入装置等),例如通过通用的运算电路和执行由所述各个装置执行的步骤的程序构成,或由用于执行各个装置中的步骤(功能)的电路构成。
根据上述驱动轴系的安装高度检测方法、以及船舶用推进装置中的驱动轴系的安装高度检测装置、以及船舶用推进装置中的驱动轴系的安装高度检测用程序的结构,由于在检测曲轴以及推进轴的安装高度时,预先将各个轴承的安装高度临时设定成数据,根据所述临时安装高度,采用转移矩阵法,运算求出各个推进曲柄中的曲柄偏差以及推进轴中的轴承载荷,同时,求出以所述运算偏差值以及实际测定的测定偏差值的差以及运算轴承载荷与实际测定的测定轴承载荷的差为基础的评价值,判断所述评价值是否在允许值范围内,在评价值全部在允许值范围之外的情况下,在全部临时安装高度上实施遗传算法处理,以生成新的临时安装高度,并再次重复求出运算偏差值的步骤,因此,与以往那样根据操作者经验判断的情况相比,能够迅速并精度良好地检测出曲轴以及推进轴的安装高度。
另外,在多次重复进行从轴承中的临时安装高度的设定到评价值的判断的步骤的同时,在设定临时安装高度时,在初次运算时,较宽地设定所述设定高度范围以及高度间隔,同时,也较宽地设定判断时的允许范围(允许值),以便在下一次运算时,缩小设定在前一次运算时设定的安装高度的设定高度范围,高度间隔以及允许范围,因此,能够缩短运算时间。
不过,采用在上述实施例中说明的驱动轴系的安装高度检测方法以及安装位置检测装置,例如通过测定例如船舶空载荷时以及具有载荷时的曲轴中各个轴承部分的安装高度以及推进轴的各个轴承部分的轴承载荷,能够检测出与所述船体相关的变形量,并且,在下一次制造新的船舶时,考虑所述变形量,即在堆积货物的状态下,能够预先提供在相反方向中的变形量,以使曲轴以及推进轴保持大致直线状。
工业实用性如上所述,由于能够迅速并精度良好地检测出曲轴以及推进轴的安装高度,因此,本发明的驱动轴系的安装高度检测方法适用于将船舶用推进装置安装船体上时的作业。
权利要求
1.船舶用推进装置中的驱动轴系的安装高度检测方法,用于检测在船舶用推进装置中的驱动轴系的安装高度,所述船舶用推进装置由串连设置多个活塞的船舶用发动机以及推进轴构成,其特征在于,该方法由以下步骤构成输入对应于各个活塞的推进曲柄中的实际测定的曲柄臂之间的位移量即曲柄偏差的实测值的工序;输入轴承载荷的实测值的工序,所述轴承载荷的实测值是通过将使螺旋桨转动的推进轴的轴承附近抬起而获得的;作为数据,临时设定相对于曲轴及推进轴的基准轴承中的基准安装高度而言的其余各轴承的安装高度的工序;根据该临时安装高度,利用转移矩阵法计算各个推进曲柄中的曲柄偏差及推进轴中的各轴承载荷的工序;根据该计算偏差值与上述测定的测定偏差值的差、以及由上述计算各轴承载荷的工序求出的计算轴承载荷值与上述测定的测定轴承载荷值的差计算评价值的工序;判断上述评价值是否在允许范围内的工序;在由所述判断工序判断出评价值在允许范围之外的情况下,通过遗传算法重新生成上述临时安装高度的工序,并且,根据所述新生成的临时安装高度,进行计算上述轴承偏差及轴承载荷的工序,直到评价值进入允许范围之内为止,重复进行通过遗传算法重新生成临时安装高度的步骤,将评价值进入允许范围内时的临时安装高度检测作为曲轴的安装高度。
2.如权利要求
1所述的船舶用推进装置中的驱动轴系的安装高度检测方法,其特征在于,多次重复进行从轴承中的临时安装高度的设定到评价值的判断的各个工序,并且,在设定临时安装高度时,在初次运算时,较宽地设定相对于基准轴承中的基准高度而言的安装高度的设定高度范围和高度间隔,同时,较宽地设定判断工序中的允许范,在下一次运算时,缩小在前一次运算时设定的安装高度的设定高度范围、高度间隔以及允许范围,以计算安装高度。
3.船舶用推进装置中的驱动轴系的安装高度检测装置,用于检测在船舶用推进装置中的驱动轴系的安装高度,所述船舶用推进装置由串连设置多个活塞的船舶用发动机以及推进轴构成,其特征在于,该装置由以下装置构成曲柄偏差检测装置,用于测定发动机中各个推进曲柄中的曲柄臂之间的位移量,即曲柄偏差;测定支承推进轴的轴承中的轴承载荷的轴承载荷检测装置;作为数据临时设定曲轴及推进轴的安装高度的假定安装高度设定装置;偏差·载荷运算装置,用于根据由所述假定安装高度设定装置获得的临时安装高度,利用转移矩阵法,计算作为各个推进曲柄中曲柄臂之间的位移量的曲柄偏差以及推进轴中各轴承的轴承载荷;评价值运算装置,用于根据由所述偏差·载荷运算装置求出的计算偏差值与通过所述曲柄偏差检测装置测定的测定偏差值的差、以及由偏差·载荷运算装置求出的计算轴承载荷值与由所述轴承载荷检测装置测定的测定轴承载荷值的差,计算评价值;判断装置,用于判断由所述评价值运算装置得出的评价值是否在允许范围内,同时,在评价值处于允许范围内的情况下,判断所述临时安装高度为曲轴以及推进轴的安装高度位置;安装高度生成装置,在所述判断装置判断为评价值在允许范围之外的情况下,对所述临时安装高度实施遗传算法,以生成新的临时安装高度;并且,在利用上述安装高度生成装置生成新的临时安装高度的情况下,利用所述新的临时安装高度求出运算偏差值及运算轴承载荷值,同时,直到基于这些运算偏差值与测定偏差值的差以及运算轴承载荷值与测定轴承载荷值的差的评价值进入允许范围内为止,反复进行通过遗传算法重新生成临时安装高度的步骤。
4.如权利要求
3所述的船舶用推进装置中的驱动轴系的安装高度检测装置,其特征在于,配备有参数设定装置,用于设定由假定安装高度设定装置设定临时安装高度时的设定高度范围以及高度间隔、以及判断安装高度的评价值的允许范围;最终判断装置,用于在判断装置判断为评价值处于允许范围内的情况下,进一步判断所述评价值是否处于目标允许范围内;重复运作装置,用于在所述最终判断装置判断为评价值处于目标允许范围之外的情况下,重复多次进行从由假定安装高度设定装置进行的临时安装高度的设定到由最终判断装置进行的评价值的判断的步骤;并且,在由所述假定安装高度设定装置设定临时安装高度时,利用上述参数设定装置,在初次运算时,较宽地设定相对于基准轴承中的基准高度而言的安装高度的设定高度范围以及高度间隔,同时,较宽地设定利用判断装置进行的判断中的允许范围,在下一次运算时,缩小设定在上次运算时设定的安装高度的设定高度范围、高度间隔以及允许范围。
专利摘要
将相对于曲轴以及推进轴的基准轴承的基准安装高度的其余各个轴承的安装高度临时设定为数据,根据所述临时安装高度,利用转移矩阵法计算各个推进曲柄的曲柄偏差以及推进轴的轴承载荷,之后,根据所述计算偏差值以及计算轴承载荷值与实际测定的测定偏差值以及测定轴承载荷值的差求出评价值。比较所述评价值以及允许值,在评价值超过允许值的情况下,通过遗传算法新生成二进制化的临时安装高度,并计算出基于所述新的临时安装高度的再次评价值。之后,重复相同的步骤,直至所述评价值进入允许值内。
文档编号G01B21/00GKCN1247959SQ02801469
公开日2006年3月29日 申请日期2002年4月22日
发明者杉本严生 申请人:日立造船株式会社导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan
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