带有防腐控制设备的抗冲击型船载传动系统及方法与流程

1.本发明涉及船载传动系统领域，具体涉及一种带有防腐控制设备的抗冲击型船载传动系统。


背景技术：

2.船载传动系统主要指轴系，轴系是指在推进装置中，从主机输出轴到推进器，其间以传动轴为主的一整套设备组成的传动系统，其作用是将发动机的动力矩传给推进器，以克服其在水中的阻力矩，同时将推进器产生的推力传递给船体，克服航行时的阻力。舰船轴系是船舶动力装置的重要组成部分之一。
3.轴系的工作好坏将直接影响船舶的推进特性和正常航行，并对船舶主机的正常工作也有直接的影响。轴系加工以及装配难免出现误差导致轴系不能完全对中，这将会引起轴系振动、传动系统零部件损坏；尤其是轴系遭受巨大的横向冲击时，将会引起轴系横向巨大振动，甚至导致轴承损坏、轴件折断等事故。此外，海水是一种很强的腐蚀性介质，船舶在使用过程中，船载传动系统由于受到周围环境的影响，发生化学或电化学反应的过程，如不加任何措施，传动系统在海水中的腐蚀速度是非常惊人的。
4.在现有的轴系横向震动缓冲装置中，大部分利用橡胶、弹簧等实现缓冲，然而，橡胶缓冲存在变形距离小，缓冲距离短的缺点，弹簧缓冲虽然缓冲距离较长，但存在不能承受的巨大冲击力的缺点。
5.在现有的腐蚀控制设备中，大部分采用防腐涂层结合外加电流阴极保护设备，来达到降低甚至完全抑制船体水下部位受到金属腐蚀的目的，海水中的腐蚀速率。但由于船舶航行工况和海洋环境时刻，阴极保护系统的保护电位经常因欠保护或过保护而发生腐蚀破坏，影响设备正常运转。


技术实现要素：

6.本发明为克服上述情况不足，旨在提供一种能解决上述问题的技术方案。
7.一种带有防腐控制设备的抗冲击型船载传动系统，包括船体；安装在所述船体内部的推进轴系；安装在推进轴系上的抗冲击装置和防腐控制设备；其中，所述推进轴系包括艉轴、第三联轴节、螺旋机构和保护套，所述螺旋机构设置在所述船体外，且通过第三联轴节连接艉轴；所述保护套贯穿安装在所述船体底面尾部处，且保护套相对于船体底面向外悬出，所述艉轴轴向贯穿安装在所述保护套内；所述抗冲击装置包括同轴安装于所述保护套外部的安装环，所述安装环固定安装在所述船体底面尾部处，所述保护套与安装环之间设置有若干缓冲器，且缓冲器沿保护套的圆周方向均匀间隔排列；其中，所述防腐控制设备包括恒电位仪、辅助阳极、参比电极和外界条件监测单元，恒电位仪的电压输送支路一电源输出端连接辅助阳极，参比电极连接恒电位仪的供电
支路一反馈信号输入端，所述外界条件监测单元的信号输出端连接恒电位仪的外界条件参数信号输入端；所述缓冲器包括缸体、活塞杆和活塞，所述活塞将所述缸体分隔为气腔和阻尼液腔，所述阻尼液腔内部设置有蓄能器，且阻尼液腔和蓄能器联通，所述蓄能器顶部设置有单向节流阀；其中，轴系遭受横向冲击时，活塞向蓄能器方向运动，单向节流阀处于非节流状态；横向冲击消失时，单向节流阀处于节流状态。
8.优选的，所述安装环上端固定连接有安装柱，所述安装柱上固定连接有安装耳，所述安装耳固定安装在所述船体底面尾部处。
9.优选的，所述推进轴系包括动力机构、支承式轴承总成、推力轴、中间轴、第一联轴节和第二联轴节，所述动力机构设置在所述船体内，且动力机构的输出端通过第一联轴节连接推力轴，所述中间轴两端分别通过第二联轴节与推力轴和艉轴连接，且推力轴、中间轴和艉轴通过支承式轴承总成安装在所述船体内。
10.优选的，所述螺旋机构包括螺旋轴以及设置在所述螺旋轴圆周方向上的螺旋桨，所述螺旋轴与所述艉轴通过第三联轴节连接。
11.优选的，所述蓄能器通过流体通道与阻尼液腔联通，所述蓄能器内部安装有气囊，气囊内充有高压氮气；所述单向节流阀包括开口、立方浮力块和限位套，所述流体通道与单向节流阀的开口连接，立方浮力块在浮力作用下覆盖所述开口，所述限位套包围所述立方浮力块，所述限位套上开设有若干通孔；所述开口处开设有若干槽形通道。
12.优选的，所述保护套的外部开设有四个插接孔且插接孔沿保护套的圆周方向均匀间隔排列，所述的安装环内圆面开设有与缓冲器匹配的固定槽；所述缓冲器包括上缓冲器、下缓冲器和侧缓冲器，所述上缓冲器、下缓冲器和侧缓冲器均包括缸体和活塞杆，所述缸体设置在所述固定槽内，所述活塞杆设置在所述插接孔内。
13.优选的，所述缓冲器套设有弹性密封套，所述弹性密封套一端固定连接所述安装环、另一端固定连接所述保护套。
14.优选的，所述防腐控制设备还包括艉轴接地系统和舵柱接地系统，恒电位仪的电压输送支路二电源输出端连接艉轴接地系统的电流输入端，艉轴接地系统的电流输出端连接舵柱接地系统的电流输入端，舵柱接地系统的电流输出端连接恒电位仪的供电支路二反馈信号输入端。
15.优选的，所述恒电位仪包括控制电路模块和功率输出模块；所述辅助阳极和参比电极的数量均为两个，安装在所述保护套的轻载水线以下部位，并与船体绝缘；所述控制电路模块包括辅助阳极、参比电极采样电路、多路选择器和差值型比例-积分-微分控制器，辅助阳极、参比电极采样电路采集保护套与2路参比电极电位输入的电位差，将其送给多路选择器，由其选择1路信号传递至差值型比例-积分-微分控制器，差值型比例-积分-微分控制器输出一个控制信号，控制信号经过处理输出至所述功率输出模块，功率输出模块根据控制信号将电压通过电压输送支路一电源输出端送至所述辅助阳极。
16.优选的，述功率输出模块包括igbt控制驱动电路、igbt逆变电路和输出滤波电路，
所述igbt控制驱动电路接收来自差值型比例-积分-微分控制器的控制信号，通过igbt逆变电路的高频输出电压，经高频降压及整流后，产生具有直流负载能力的电压，通过输出滤波电路将电压送至所述辅助阳极。
17.优选的，所述外界条件监测单元包括涂层监测系统、航速传感器、盐度传感器和温度传感器，所述涂层监测系统安装在所述保护套外表面，所述航速传感器、盐度传感器和温度传感器安装在船体上靠近保护套的位置处；所述涂层监测系统的信号输出端连接差值型比例-积分-微分控制器的防腐涂层破损程度信号输入端，所述航速传感器的信号输出端连接差值型比例-积分-微分控制器的海水相对船体流速信号输入端，所述盐度传感器的信号输出端连接差值型比例-积分-微分控制器的海水盐度信号输入端，所述温度传感器的信号输出端连接差值型比例-积分-微分控制器的海水温度信号输入端。
18.优选的，所述恒电位仪还包括人工控制电路，人工控制工作模式时，所述人工控制电路连接所述功率输出模块，智能控制工作模式时，所述控制电路模块连接所述功率输出模块。
19.优选的，所述防腐控制设备还包括艉轴接地系统和舵柱接地系统，恒电位仪的电压输送支路二电源输出端连接艉轴接地系统的电流输入端，艉轴接地系统的电流输出端连接舵柱接地系统的电流输入端，舵柱接地系统的电流输出端连接恒电位仪的供电支路二反馈信号输入端。
20.优选的，所述控制电路模块还包括直流供电电路，所述功率输出模块还包括交流电源供电电路。
21.本发明还提供了一种抗冲击型船载传动系统的防腐控制方法，包括如下步骤：步骤1：直流供电电路给控制电路模块供电，交流电源供电电路给功率输出模块供电；步骤2：差值型比例-积分-微分控制器控制功率输出模块输出保护套保护电流，该保护套保护电流经由辅助阳极流入海水，保护套保护电流通过海水流入参比电极，保护套保护电流通过参比电极反馈给控制电路模块中的差值型比例-积分-微分控制器；步骤3：差值型比例-积分-微分控制器实时接收外界条件监测单元输送的保护套防腐涂层破损程度数据、海水相对船体流速数据、海水盐度数据和海水温度数据；步骤4：差值型比例-积分-微分控制器根据保护套防腐涂层破损程度数据、海水相对船体流速数据、海水盐度数据和海水温度数据，并结合供电支路一反馈信号对保护套保护电位的变化趋势进行预测，并对保护套保护电位进行实时调整，使保护套电位一直处于最佳保护范围。
22.优选的，步骤2中：差值型比例-积分-微分控制器控制功率输出模块输出艉轴及舵保护电流，该艉轴及舵保护电流通过艉轴接地系统接入艉轴，并由艉轴接地系统将艉轴及舵保护电流输出给舵柱接地系统，舵柱接地系统将艉轴及舵保护电流输入舵，舵柱接地系统还将艉轴及舵保护电流反馈给控制电路模块中的差值型比例-积分-微分控制器；步骤4中：差值型比例-积分-微分控制器根据保护套防腐涂层破损程度数据、海水相对船体流速数据、海水盐度数据和海水温度数据，并结合供电支路二反馈信号对艉轴及舵的保护电位的变化趋势进行预测，并对艉轴及舵的保护电位进行实时调整，使艉轴及舵的保护电位温度在预设稳定区间内。
23.优选的，所述方法还包括步骤5：当控制电路模块发生故障时，关闭控制电路模块，开启人工控制电路。
24.有益效果：（1）推进轴系包括保护套，保护套贯穿安装在船体底面尾部处，且保护套相对于船体底面向外悬出，艉轴轴向贯穿安装在保护套内，通过在露出船体外部的艉轴外周套设保护套，能够有效阻隔艉轴与海水，防止艉轴被海水腐蚀。
25.（2）本发明提供的抗冲击装置，利用蓄能器和活塞缸的相互组合，快速吸收轴系遭受巨大横向冲击过程中的巨大动能，合理维持保护套与安装环之间的作用力，减轻巨大横向振动过程中的冲击力，有效保护轴系，同时，本发明利用单向节流阀，能够控制蓄能器所吸收的能量的平稳释放，进一步保护轴系的安全。
26.（3）本发明提供的防腐控制设备，差值型比例-积分-微分控制器的算法仅与最近几次采样偏差有关，无需进行累加，进而不易产生积累误差，控制效果好；只给出控制增量，因而误差动作小，增加了防腐控制设备控制的稳定性。
27.（4）本发明提供的防腐控制设备，差值型比例-积分-微分控制器根据保护套防腐涂层破损程度信号、海水相对船体流速信号、海水盐度信号和海水温度信号，并结合第一供电支路反馈信号对保护套保护电位的变化趋势进行预测，并对保护套保护电位实时调整，使保护套的保护电位在预设稳定区间；差值型比例-积分-微分控制器的调节能够有效的根据船舶航行状态、实际海洋环境等因素实现对直流电源输出电流大小的控制，自动设置出最佳保护电压，从而尽可能的外界条件对保护套结构的腐蚀破坏。
28.（5）本发明提供的防腐控制设备，恒电位仪有人工和智能两种工作模式，当控制电路模块发生故障时，可暂时使用人工控制工作模式，防止控制电路模块故障期间的腐蚀，结合本发明差值型比例-积分-微分控制算法由于利用了执行机构的记忆作用，易于实现手动—自动控制的无扰动切换，切换时易于实现平滑过渡。
附图说明
29.图1为本发明带有防腐控制设备的抗冲击型船载传动系统整体结构图；图2为本发明抗冲击装置整体结构图；图3为本发明抗冲击装置剖视图；图4为本发明上缓冲器剖视图；图5为本发明下缓冲器剖视图；图6和图7分别为本发明左右的侧缓冲器剖视图；图8为本发明防腐控制设备的结构示意图；图9为本发明防腐控制设备的控制系统原理方框图。
具体实施方式
30.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种带有防腐控制设备的抗冲击型船载传动系统，包括船体1，安装在所述船体1内部的推进轴系2，安装在推进轴系2上的抗冲击装置3；所述推进轴系2包括动力机构（未示出）、支承式轴承总成21、推力轴22、中间轴23、艉轴24、第一联轴节25、第二联轴节26、第三联轴节27和螺旋机构28；所述动力机构设置在所述船体1内，且动力机构的输出端通过第一联轴节25连接推力轴22，所述中间轴23两端分别通过第二联轴节26与推力轴22和艉轴24连接，且推力轴22、中间轴23和艉轴24通过支承式轴承总成21安装在所述船体1内；所述螺旋机构28设置在所述船体1外，且通过第三联轴节27连接艉轴24。
32.进一步的，所述螺旋机构28包括螺旋轴281以及设置在所述螺旋轴281圆周方向上的螺旋桨282，所述螺旋轴281与所述艉轴24通过第三联轴节27连接。
33.进一步的，所述推进轴系2还包括保护套29，所述保护套29贯穿安装在所述船体1底面尾部处，且保护套29相对于船体1底面向外悬出，所述艉轴24轴向贯穿安装在所述保护套29内。通过在露出船体1外部的艉轴24外周套设保护套29，能够有效阻隔艉轴24与海水，防止艉轴24被海水腐蚀。
34.进一步的，如图2-3所示，所述抗冲击装置3包括同轴安装于所述保护套29外部的安装环31，所述安装环31固定安装在所述船体1底面尾部处；所述保护套29的外部开设有若干插接孔291且插接孔291沿保护套29的圆周方向均匀间隔排列，具体地，本实施例中插接孔291数量为四个；所述安装环31内圆面与保护套29之间设置有与插接孔291等数量的缓冲器32，所述缓冲器32沿保护套29圆周方向均匀间隔排列，所述的安装环31内圆面开设有与缓冲器32匹配的固定槽33，所述缓冲器32一端设置在所述固定槽33内、另一端设置在所述插接孔291内。
35.进一步的，所述安装环31上端固定连接有安装柱34，所述安装柱34上固定连接有安装耳，通过将安装耳固定安装在所述船体1底面尾部处，使得安装环31固定安装在船体1底面尾部处。
36.进一步的，如图3-7所示，所述缓冲器32包括上缓冲器35、下缓冲器36和侧缓冲器37，所述上缓冲器35、下缓冲器36和侧缓冲器37均包括缸体350、360、370和活塞杆351、361、371，所述活塞杆与所述缸体滑动连接，所述缸体设置在所述固定槽33内，所述活塞杆设置在所述插接孔291内；所述缸体内滑动设置有活塞352、362、372，所述活塞杆与活塞固定连接，所述活塞将所述缸体分隔为气腔353、363、373和阻尼液腔354、364、374，所述阻尼液腔内部设置有蓄能器355、365、375，所述蓄能器通过流体通道356、366、376与阻尼液腔联通，使得阻尼液可以在阻尼液腔与蓄能器内相互流动；所述蓄能器内部安装有气囊3510、3610、3710，气囊内充有高压氮气；所述蓄能器顶部设置有单向节流阀357、367、377。
37.当轴系遭受较大程度的横向冲击时，保护套29接触到缓冲器的活塞杆，并通过活塞杆推动活塞向蓄能器方向运动，阻尼液腔内的油液被压缩，阻尼液腔内油液的压力瞬间上升到蓄能器的气囊内氮气预先的压力，压力油推动单向节流阀打开，单向节流阀处于非节流状态，压力油通过流体通道进入蓄能器内，压缩蓄能器内的气囊，气囊内氮气的压力也瞬间上升，在此过程中，横向冲击的动能，通过活塞压缩阻尼液腔内的油液，转换成油液的液压能，阻尼液腔内的压力油通过单向节流阀进入蓄能器内，压缩气囊，把液压能转换成气
压能，最终通过蓄能器实现横向冲击过程中能量的吸收。在蓄能器的作用下，横向冲击动能逐步减小，此时，气囊仍然处于高压压缩状态，单向节流阀关闭、处于节流状态，气囊推出蓄能器中的油液，油液通过单向节流阀进入阻尼液腔内，作用于活塞上，并通过活塞杆推动保护套29恢复原位，蓄能器释放吸收的能量，由于单向节流阀的限流作用，限制了流入阻尼液腔内的油液流量，控制了活塞的运动速度，实现了蓄能器所吸收的能量的平稳释放，有效保护轴系。
38.进一步的，所述流体通道356、366、376与单向节流阀的开口连接，立方浮力块358、368、378在浮力作用下覆盖开口，且所述立方浮力块被设置有通孔3591、3691、3791的限位套359、369、379所包围，所述开口处开设有若干槽形通道3571、3671、3771，具体的，本实施例中槽形通道的数量为四条。当轴系遭受较大程度的横向冲击时，活塞向蓄能器方向运动，压力油推动立方浮力块下降，单向节流阀处于非节流状态，压力油通过开口进入蓄能器内，气囊内氮气的压力也瞬间上升，最终通过蓄能器实现横向冲击过程中能量的吸收。在蓄能器的作用下，横向冲击动能逐步减小，此时，气囊仍然处于高压压缩状态，立方浮力块上浮，单向节流阀处于节流状态，气囊推出蓄能器中的油液，油液通过槽形通道进入阻尼液腔内，由于槽形通道直径较小，限制了流入阻尼液腔内的油液流量，控制了活塞的运动速度，实现了蓄能器所吸收的能量的平稳释放，进一步保护轴系。
39.通过本发明抗冲击装置3，利用蓄能器和活塞缸的相互组合，快速吸收轴系遭受巨大横向冲击过程中的巨大动能，合理维持保护套29与安装环31之间的作用力，减轻巨大横向振动过程中的冲击力，有效保护轴系，同时，本发明利用单向节流阀，能够控制蓄能器所吸收的能量的平稳释放，进一步保护轴系的安全。
40.进一步的，所述缓冲器32套设有弹性密封套39，所述弹性密封套39一端固定连接所述安装环31、另一端固定连接所述保护套29。通过设置弹性密封套39，对缓冲器32进行保护，防止缓冲器3损坏。
41.进一步的，如图8-9所示，所述抗冲击型船载传动系统还包括防腐控制设备4，所述防腐控制设备4包括恒电位仪5、辅助阳极6、参比电极7和外界条件监测单元8，其中，恒电位仪5的电压输送支路一电源输出端连接辅助阳极6的一端，辅助阳极6的另一端通过海水与参比电极7的一端连接，参比电极7的另一端连接恒电位仪5的供电支路一反馈信号输入端；所述外界条件监测单元8的信号输出端连接恒电位仪5的外界条件参数信号输入端。
42.进一步的，所述防腐控制设备4还包括艉轴接地系统和舵柱接地系统，恒电位仪5的电压输送支路二电源输出端连接艉轴接地系统的电流输入端，艉轴接地系统的电流输出端连接舵柱接地系统的电流输入端，舵柱接地系统的电流输出端连接恒电位仪5的供电支路二反馈信号输入端。
43.进一步的，所述恒电位仪5包括控制电路模块51和功率输出模块52；所述辅助阳极6和参比电极7的数量均为两个，安装在所述保护套29的轻载水线以下部位，并与船体1绝缘。
44.所述控制电路模块51包括辅助阳极、参比电极采样电路511、多路选择器512和差值型比例-积分-微分控制器513，辅助阳极、参比电极采样电路511采集保护套29与2路参比电极7电位输入的电位差，将其送给多路选择器512，由其选择1路信号传递至差值型比例-积分-微分控制器513，差值型比例-积分-微分控制器513输出一个控制信号，控制信号经过
处理输出至所述功率输出模块52，功率输出模块52根据控制信号将电压送至所述辅助阳极6，处于海水中的辅助阳极通过电流扩散作用，使保护套29电位一直处于最佳保护范围，使得保护套29免遭腐蚀，进而保护保护套29内的艉轴24。上述技术方案中，差值型比例-积分-微分控制器513的算法仅与最近几次采样偏差有关，无需进行累加，进而不易产生积累误差，控制效果好；只给出控制增量，因而误差动作小，增加了防腐控制设备4控制的稳定性。
45.所述功率输出模块52包括igbt控制驱动电路521、igbt逆变电路522和输出滤波电路523，所述igbt控制驱动电路521接收来自差值型比例-积分-微分控制器513的控制信号，通过igbt逆变电路522的高频输出电压，经高频降压及整流后，产生具有直流负载能力的电压，通过输出滤波电路523将电压送至所述辅助阳极6。
46.进一步的，所述外界条件监测单元8包括涂层监测系统81、航速传感器82、盐度传感器83和温度传感器84，所述涂层监测系统81安装在所述保护套29外表面，所述航速传感器82、盐度传感器83和温度传感器84安装在船体1上靠近保护套29的位置处；所述涂层监测系统81的信号输出端连接差值型比例-积分-微分控制器513的防腐涂层破损程度信号输入端，所述航速传感器82的信号输出端连接差值型比例-积分-微分控制器513的海水相对船体流速信号输入端，所述盐度传感器83的信号输出端连接差值型比例-积分-微分控制器513的海水盐度信号输入端，所述温度传感器84的信号输出端连接差值型比例-积分-微分控制器513的海水温度信号输入端。通过以上设置，所述差值型比例-积分-微分控制器513根据保护套29防腐涂层破损程度信号、海水相对船体流速信号、海水盐度信号和海水温度信号，并结合第一供电支路反馈信号对保护套29保护电位的变化趋势进行预测，并对保护套29保护电位实时调整，使保护套29的保护电位在预设稳定区间。差值型比例-积分-微分控制器513的调节能够有效的根据船舶航行状态、实际海洋环境等因素实现对直流电源输出电流大小的控制，自动设置出最佳保护电压，从而尽可能的外界条件对保护套29结构的腐蚀破坏。
47.进一步的，所述恒电位仪5还包括人工控制电路53，人工控制工作模式时，所述人工控制电路53连接所述功率输出模块52，智能控制工作模式时，所述控制电路模块51连接所述功率输出模块52。通过上述设置，恒电位仪有人工和智能两种工作模式，当控制电路模块51发生故障时，可暂时使用人工控制工作模式，防止控制电路模块51故障期间的腐蚀，结合本发明差值型比例-积分-微分控制算法由于利用了执行机构的记忆作用，易于实现手动—自动控制的无扰动切换，切换时易于实现平滑过渡。
48.进一步的，为了保证恒电位仪控制电路模块51和功率输出模块52的正常工作，所述控制电路模块51还包括直流供电电路514，所述功率输出模块52还包括交流电源供电电路524。
49.本实施例还提供了一种抗冲击型船载传动系统的防腐控制方法，包括如下步骤：步骤1：直流供电电路514给控制电路模块51供电，交流电源供电电路524给功率输出模块52供电；步骤2：差值型比例-积分-微分控制器513控制功率输出模块52输出保护套29保护电流，该保护套29保护电流经由辅助阳极6流入海水，保护套29保护电流通过海水流入参比电极7，保护套29保护电流通过参比电极7反馈给控制电路模块51中的差值型比例-积分-微分控制器513；
步骤3：差值型比例-积分-微分控制器513实时接收外界条件监测单元8输送的保护套防腐涂层破损程度数据、海水相对船体流速数据、海水盐度数据和海水温度数据；步骤4：差值型比例-积分-微分控制器513根据保护套防腐涂层破损程度数据、海水相对船体流速数据、海水盐度数据和海水温度数据，并结合供电支路一反馈信号和供电支路二反馈信号对保护套29保护电位、艉轴24及舵的保护电位的变化趋势进行预测，并对保护套29保护电位、艉轴24及舵的保护电位进行实时调整，使保护套29电位一直处于最佳保护范围，同时，使艉轴24及舵的保护电位温度在预设稳定区间内。
50.进一步的，步骤2中：差值型比例-积分-微分控制器513控制功率输出模块52输出艉轴及舵保护电流，该艉轴及舵保护电流通过艉轴接地系统接入艉轴24，并由艉轴接地系统将艉轴及舵保护电流输出给舵柱接地系统，舵柱接地系统将艉轴及舵保护电流输入舵，舵柱接地系统还将艉轴及舵保护电流反馈给控制电路模块51中的差值型比例-积分-微分控制器513；步骤4中：差值型比例-积分-微分控制器513根据保护套防腐涂层破损程度数据、海水相对船体流速数据、海水盐度数据和海水温度数据，并结合供电支路二反馈信号对艉轴24及舵的保护电位的变化趋势进行预测，并对艉轴24及舵的保护电位进行实时调整，使艉轴24及舵的保护电位温度在预设稳定区间内。
51.进一步的，所述防腐控制设备4的控制方法还包括步骤5：当控制电路模块51发生故障时，关闭控制电路模块51，开启人工控制电路53。
52.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

技术特征：
1.一种带有防腐控制设备的抗冲击型船载传动系统，包括船体；安装在所述船体内部的推进轴系；安装在推进轴系上的抗冲击装置和防腐控制设备；其中，所述推进轴系包括艉轴、第三联轴节、螺旋机构和保护套，所述螺旋机构设置在所述船体外，且通过第三联轴节连接艉轴；所述保护套贯穿安装在所述船体底面尾部处，且保护套相对于船体底面向外悬出，所述艉轴轴向贯穿安装在所述保护套内；所述抗冲击装置包括同轴安装于所述保护套外部的安装环，所述安装环固定安装在所述船体底面尾部处，所述保护套与安装环之间设置有若干缓冲器，且缓冲器沿保护套的圆周方向均匀间隔排列；其特征在于，所述防腐控制设备包括恒电位仪、辅助阳极、参比电极和外界条件监测单元，恒电位仪的电压输送支路一电源输出端连接辅助阳极，参比电极连接恒电位仪的供电支路一反馈信号输入端，所述外界条件监测单元的信号输出端连接恒电位仪的外界条件参数信号输入端；所述缓冲器包括缸体、活塞杆和活塞，所述活塞将所述缸体分隔为气腔和阻尼液腔，所述阻尼液腔内部设置有蓄能器，且阻尼液腔和蓄能器联通，所述蓄能器顶部设置有单向节流阀；其中，轴系遭受横向冲击时，活塞向蓄能器方向运动，单向节流阀处于非节流状态；横向冲击消失时，单向节流阀处于节流状态。2.根据权利要求1所述的带有防腐控制设备的抗冲击型船载传动系统，其特征在于：所述蓄能器通过流体通道与阻尼液腔联通，所述蓄能器内部安装有气囊，气囊内充有高压氮气；所述单向节流阀包括开口、立方浮力块和限位套，所述流体通道与单向节流阀的开口连接，立方浮力块在浮力作用下覆盖所述开口，所述限位套包围所述立方浮力块，所述限位套上开设有若干通孔；所述开口处开设有若干槽形通道。3.根据权利要求1或2所述的带有防腐控制设备的抗冲击型船载传动系统，其特征在于：所述保护套的外部开设有四个插接孔且插接孔沿保护套的圆周方向均匀间隔排列，所述的安装环内圆面开设有与缓冲器匹配的固定槽；所述缓冲器包括上缓冲器、下缓冲器和侧缓冲器，所述上缓冲器、下缓冲器和侧缓冲器均包括缸体和活塞杆，所述缸体设置在所述固定槽内，所述活塞杆设置在所述插接孔内。4.根据权利要求1所述的带有防腐控制设备的抗冲击型船载传动系统，其特征在于：所述恒电位仪包括控制电路模块和功率输出模块；所述辅助阳极和参比电极的数量均为两个，安装在所述保护套的轻载水线以下部位，并与船体绝缘；所述控制电路模块包括辅助阳极、参比电极采样电路、多路选择器和差值型比例-积分-微分控制器，辅助阳极、参比电极采样电路采集保护套与2路参比电极电位输入的电位差，将其送给多路选择器，由其选择1路信号传递至差值型比例-积分-微分控制器，差值型比例-积分-微分控制器输出一个控制信号，控制信号经过处理输出至所述功率输出模块，功率输出模块根据控制信号将电压通过电压输送支路一电源输出端送至所述辅助阳极。5.根据权利要求4所述的带有防腐控制设备的抗冲击型船载传动系统，其特征在于：述功率输出模块包括igbt控制驱动电路、igbt逆变电路和输出滤波电路，所述igbt控制驱动
电路接收来自差值型比例-积分-微分控制器的控制信号，通过igbt逆变电路的高频输出电压，经高频降压及整流后，产生具有直流负载能力的电压，通过输出滤波电路将电压送至所述辅助阳极。6.根据权利要求4或5所述的带有防腐控制设备的抗冲击型船载传动系统，其特征在于：所述外界条件监测单元包括涂层监测系统、航速传感器、盐度传感器和温度传感器，所述涂层监测系统安装在所述保护套外表面，所述航速传感器、盐度传感器和温度传感器安装在船体上靠近保护套的位置处；所述涂层监测系统的信号输出端连接差值型比例-积分-微分控制器的防腐涂层破损程度信号输入端，所述航速传感器的信号输出端连接差值型比例-积分-微分控制器的海水相对船体流速信号输入端，所述盐度传感器的信号输出端连接差值型比例-积分-微分控制器的海水盐度信号输入端，所述温度传感器的信号输出端连接差值型比例-积分-微分控制器的海水温度信号输入端。7.根据权利要求4或5所述的带有防腐控制设备的抗冲击型船载传动系统，其特征在于：所述恒电位仪还包括人工控制电路，人工控制工作模式时，所述人工控制电路连接所述功率输出模块，智能控制工作模式时，所述控制电路模块连接所述功率输出模块。8.根据权利要求4或5所述的带有防腐控制设备的抗冲击型船载传动系统，其特征在于：所述轴系防腐控制设备还包括艉轴接地系统和舵柱接地系统，恒电位仪的电压输送支路二电源输出端连接艉轴接地系统的电流输入端，艉轴接地系统的电流输出端连接舵柱接地系统的电流输入端，舵柱接地系统的电流输出端连接恒电位仪的供电支路二反馈信号输入端。9.一种抗冲击型船载传动系统的防腐控制方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：直流供电电路给控制电路模块供电，交流电源供电电路给功率输出模块供电；步骤2：差值型比例-积分-微分控制器控制功率输出模块输出保护套保护电流，该保护套保护电流经由辅助阳极流入海水，保护套保护电流通过海水流入参比电极，保护套保护电流通过参比电极反馈给控制电路模块中的差值型比例-积分-微分控制器；步骤3：差值型比例-积分-微分控制器实时接收外界条件监测单元输送的保护套防腐涂层破损程度数据、海水相对船体流速数据、海水盐度数据和海水温度数据；步骤4：差值型比例-积分-微分控制器根据保护套防腐涂层破损程度数据、海水相对船体流速数据、海水盐度数据和海水温度数据，并结合供电支路一反馈信号对保护套保护电位的变化趋势进行预测，并对保护套保护电位进行实时调整，使保护套电位一直处于最佳保护范围。10.根据权利要求9所述的抗冲击型船载传动系统的防腐控制方法，其特征在于：所述方法还包括步骤5：当控制电路模块发生故障时，关闭控制电路模块，开启人工控制电路。

技术总结
带有防腐控制设备的抗冲击型船载传动系统，包括船体；安装在船体内部的推进轴系；安装在推进轴系上的抗冲击装置；所述推进轴系包括艉轴和保护套，艉轴轴向贯穿安装在所述保护套内；抗冲击装置包括安装于保护套外部的安装环，保护套与安装环之间设置有若干缓冲器，缓冲器包括缸体、活塞杆和活塞，活塞将缸体分隔为气腔和阻尼液腔，阻尼液腔内部设置有蓄能器，蓄能器顶部设置有单向节流阀。蓄能器和活塞缸的相互组合，快速吸收轴系遭受巨大横向冲击过程中的巨大动能，减轻巨大横向振动过程中的冲击力，有效保护轴系，同时利用单向节流阀，能够控制蓄能器所吸收的能量的平稳释放，进一步保护轴系的安全。步保护轴系的安全。步保护轴系的安全。


技术研发人员：赵晓东 赵焕 方赟 丁以俊 杜赛楠 牛梅梅
受保护的技术使用者：浙江省北大信息技术高等研究院
技术研发日：2023.03.23
技术公布日：2023/4/25