中船西江造船有限公司 广西柳州 545006
摘要：随着船舶行业的快速发展以及信息技术水平的不断提高，三维设计技术以其数字化、智能化及可视化的特点已广泛应用于船舶的设计和制造中，逐步改变着传统船舶设计与制造方式。轮机系统设计是船舶设计的重要组成部分，轮机系统设计的好与坏在一定程度上决定了船舶性能的优劣，决定着船厂造船成本的高低。因此，本文主要对轮机系统三维设计中存在的问题进行了简单的探讨。
关键词：船舶行业；轮机系统；工作要点
1 轮机专业设备建模
在设备建模前，必须进行设备建模的准备工作：（1）收集设备的相关图纸；（2）整理设备接口信息；（3）构思并提出设备的分解简化方案，确定几何尺寸；（4）确定设备的CLASS以及模型名称。Foran软件提供了四种设备建模方式：（1）参数化（Parametric type object）建模方式。利用长方体、圆柱、圆锥、圆台、球、半球等27种基本模型以及52种扩展模型构造实体模型。通过复制、镜像、旋转、移动、连接、耦合等方式操作，组合成所需的三维设备模型。（2）面域拉伸（Sweep type object）建模方式。首先依次定义点来创建面域形状，然后通过面域拉伸或旋转等方式得到实体模型。（3）几何宏（Geometric macro type object）建模方式。基于TCL语言编写几何宏语言来定义相应实体。对于像泵等结构类似的设备非常适用。（4）将第三方软件建立的设备模型转换为Foran模型。Fdesign模块提供了模型转换的功能。
2 船舶轮机的动力装置与系统
船舶动力装置系统是一个复杂的机电设备工程系统，船舶轮机自动化机舱的主要动力装置是由主机、高弹性联轴器等等设备组成。因此，研发人员为了保证船舶轮机动力系统能够正常工作、正常航行，需要根据当前船舶轮机动力装置使用需求来进行研发设计。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆本文将对船舶轮机的动力装置与系统研发设计需求的相关需求进行说明，如下所示：（1）我国生产的船舶轮机动力装置必须符合船用条件，满足当前船舶使用和运行条件。（2）我国生产的船舶轮机必须符合国际法律法规，符合系统设计。（3）需要考虑我国船舶轮机的动力系统内部装置与其它设备的协调性能和交互关系。综上所述，我国船舶轮机自动化机舱动力装置与系统设计在研发过程中，需要通过并行设计、优化设计、虚拟设计等等方法来实现船舶轮机的自动化设计。同时，研发人员还需要通过仿真技术、人工智能技术等先进技术来实现动力系统的一体化设计，以此来提高设计质量。
当前，随着我国科学技术的不断进步，我国工业生产产品也呈现出了多样化发展设计，尤其是船舶的动力装置品种不断增多。由于船舶动力系统的零部件非常多，功能结构复杂，导致一些工业生产企业无法全面生产船舶动力装置系统。因此，我国工业企业需要制定出一个严格的约束条件，在研发设计船舶动力系统过程中，需要选择出合适的组件来满足整个系统设计需求。因为船舶的动力系统通常采用采油机作为主动力控制系统，以此来满足动力系统控制器和控制对象的自动化控制管理。所以，研发人员在整个船舶动力装置系统设计过程中，需要全面考虑设计模块化、规范化等等，以此来保证船舶轮机的动力系统设计
3 系统控制措施
从安装过程方面进行改进，能够完善船舶轮机管系及其建造阶段的监督管理。船舶轮机管系安装时不仅需要考虑本身使用的材料质量，还需要考虑各种管子质量和附件质量。一般船体的安装材料要求都必须具有较高的稳定性，能够抗腐蚀等。选择材料时要认真考虑材料的质量是否符合安装要求，是否能够达到质量标准的规定。对于安装材料进行合理的保管，当材料出现损坏时，不能使用损坏的材料进行安装制造。在材料的选择购买上，进行合理的预算控制，根据制造需要进行材料购买。避免出现材料型号不符合实际安装需求，或是材料不够造成安装工作无法进行。
对安装人员进行管理，安装人员的综合素质影响船舶轮机管系安装质量。对选择的施工单位进行考核，避免施工单位技术水平较差，影响轮船整体的使用质量。安装单位在进行安装人员的选用时，尽量选择经验丰富的安装人员，对于单位内经验水平不足的技术人员进行培训，提高单位整体水平。
弯管模具工艺设计要求难。管道的弯曲部分的设计要考虑到实际情况，良好的管弯可以保证散料输送的畅通性，管道弯曲部分均要采用 4 倍以上的弯曲半径。以外径 φ140mm 为例，则弯曲模具就要使用 560mm 以上的规格。在实践中经常使用 600 毫米的规格，模具设计应考虑弯管的热应力，以降低系统的复杂度。在集管式散料输送系统中，输送总管中由于介质双向流动，需要采用一种双三叉管的型式。制作这种管系有两种方法。方法一，先弯两支管，合并段对开拼接，在总管上开与支管相贯的坡口，以总管的相贯曲线坡口比照两支管，在支管上开孔、修割，最后焊接；方法二，先按尺寸制作总管，修割支管的相贯曲线至实际要求的尺寸，然后比照在总管上焊接。通过对实际制作样管的对比，方法二较难操作，制作的管子外观效果较差，正常情况下常常采用方法一来操作。
模具设计应考虑弯管的热应力，以降低系统的复杂度。在集管式散料输送系统中，输送总管中由于介质双向流动，需要采用一种双三叉管的型式。制作这种管系有两种方法。方法一，先弯两支管，合并段对开拼接，在总管上开与支管相贯的坡口，以总管的相贯曲线坡口比照两支管，在支管上开孔、修割，最后焊接；方法二，先按尺寸制作总管，修割支管的相贯曲线至实际要求的尺寸，然后比照在总管上焊接。通过对实际制作样管的对比，方法二较难操作，制作的管子外观效果较差，正常情况下常常采用方法一来操作。
综上所述，本文主要对船舶轮机的动力装置与系统设计相关概念和设计方法进行了研究和说明。随着科学技术的快展，我国大部分船舶轮机实现了动力装置的自动化设计，降低了船舶制造的周期，提高了船舶轮机的使用效率。因此，船舶轮机的建造工艺水平还需要不断革新，我国研发设计人员还需要不断深入研究和学习先进的造船技术，通过创新设计研发出更具有特殊性能的、安装先进技术的自动化机舱动力装置系统，以此来提高我国造船质量，促进我国船舶装置自动化技术的发展。
参考文献：
[1]付君，姜文庭.新型全功能船舶电站训练与评估系统的设计与实现[J].青岛远洋船员职业学院学报，2016，37（03）：17-19.
[2]占淼.基于计算机辅助设计的船舶轮机送审图纸研究[J].中国水运（下半月），2016，16（02）：118-119.
论文作者:秦宏文
论文发表刊物:《基层建设》2018年第4期
论文发表时间:2018/5/23
标签：轮机论文; 船舶论文; 系统论文; 动力论文; 装置论文; 总管论文; 设备论文; 《基层建设》2018年第4期论文;