Improving the efficiency of marine gas turbine systems by eliminating the effects of misalignment in drive shafts

Abstract

The article is aimed at demonstrating the improvement of energy efficiency standards for offshore gas turbine installations by eliminating the negative effects of misalignment of the axes of the connecting shafts through the use of gear couplings with a combined longitudinal adjustment of the teeth. It has been proven that misalignments of the axles of the connecting shafts of ship units lead to a loss of effective power when transferred from the main engine to the ship's shaft line and, as a result, negatively affect the energy efficiency of shipboard power plants in particular, as well as the operational characteristics and technical and economic indicators of the ship as a whole. To improve the interaction of the elements of mechanical installations, it is recommended to use gear couplings with increased operational efficiency with longitudinal adjustment, which ensures alignment parameters, which increases the effective efficiency of the power plant and provides a specific fuel consumption. To improve the interaction of elements of mechanical structures, it is recommended to use connectors with increased operational efficiency with longitudinal adjustment, which ensures equalization parameters, which increases the effective efficiency of the power plant and provides a certain fuel consumption.

Keywords: energy efficiency, axis misalignment, gear couplings, and marine units

References

Гапонов, В.С. Оценка остаточного ресурса зубчатой муфты газовой турбины / В. С. Гапонов, Ю.А. Остапчук // Вестник Нац. техн. ун-та "ХПИ" : сб. науч. тр. Темат. вып. : Энергетические и теплотехнические процессы и оборудование. – Харьков : НТУ "ХПИ". – 2010. – № 2. – С. 98-101.

Голуб, В.П. Прогнозирование вибрационного состояния газоперекачивающего агрегата (ГПА) с авиационным газотурбинным двигателем, путем создания базы данных параметров центровки трансмиссии [Текст] / В.П. Голуб, В. К. Итбаев, Ю.В. Лукащук // Вестник УГАТУ. – Уфа – 2014. – № 4 (65). – С. 27–33.

Комаров, В.В. Конструктивные меры по обеспечению работоспособности двигательно-движительных установок на судах пр. 19614 типа «Н.Новгород» [Текст] / В.В. Комаров // Вестник Астраханского государственного технического университета. 2005. – № 2 – С. 55– 62.

Vychuzhanin, V. Devising a method for the estimation and prediction of technical condition of ship complex systems / V. Vychuzhanin, N. Rudnichenko, V. Boyko, N. Shibaeva, S. Konovalov // ВЕЖПТ. 2016. №9 (84). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/razrabotka-metoda-otsenki-i-prognozirovaniya-tehnicheskogo-sostoyaniya-sudovyh-slozhnyh-sistem (дата обращения: 11.05.2026).

Никитин, В.С. Современное состояние и перспективы развития отечественных газотурбинных энергетических установок /В.С. Никитин, В.Н. Половинкин, В.В. Барановский// Труды Крыловского государственного научного центра, 2017. – № 3(381). – С. 75–90.

Безюков, О.К. Газотурбинные двигатели на флоте: история и перспективы / О.К. Безюков, В.А. Жуков, М.С. Капустянский // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. — 2021. — Т. 13. — № 2. — С. 244–256. DOI: 10.21821/2309-5180-2021-13-2-244-256.

Анцупов, В.П. Методика проектной оценки ресурса зубчатых муфт по критерию износостойкости / В.П. Анцупов, М.Г. Слободянский, А.В. Анцупов (мл) // Современные наукоемкие технологии, 2018. – № 7. С. 20–25; URL: https://top-technologies.ru/ru/article/view?id=37072 (дата обращения: 11.05.2026).

Паламарчук, Т. Н. Влияния перекоса и расцентровки валов в пальцевых муфтах на энергетические характеристики роторных турбомашин / Т. Н. Паламарчук, Н.А. Чехлатый // Сборник научных трудов ДОНИЖТ, 2021. – №61. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/vliyaniya-perekosa-i-rastsentrovki-valov-v-paltsevyh-muftah-na-energeticheskie-harakteristiki-rotornyh-turbomashin (дата обращения: 11.05.2026).

Ильичев, В.Ю. Исследование влияния расцентровки муфт роторов на интенсивность вибраций и осевые усилия / В. Ю. Ильичев // Инновационная наука, 2016. – №9(21). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/issledovanie-vliyaniya-rastsentrovki-muft-rotorov-na-intensivnost-vibratsiy-i-osevye-usiliya (дата обращения: 11.05.2026).

Nobuo, K. Statistical Study on Reliability of Ship Equipment and Safety Management –Reliability Estimation for Failures on Main Engine System by Ship Reliability Database System [Text] / Kiriya Nobuo // Bulletin of the JIME. – 2001. – Vol. 29, No.2 – P. 64-70.

Дубов, Г.М. Обзор зубчатых зацеплений с различными профилями зубьев / Г.М. Дубов, Д.С. Трухманов, Е.С. Лопасова, И.Е. Ельцов, Р.А. Тимофеев, П.А. Фоминых // Вестник КузГТУ. 2018. №6 (130). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/obzor-zubchatyh-zatsepleniy-s-razlichnymi-profilyami-zubiev (дата обращения: 11.05.2026).

Киселев, Б.Р. Концепция триботехнического решения задачи повышения антифрикционных свойств зубчатых передач / Б.Р. Киселёв, А.А. Мельников // Современные наукоемкие технологии. Региональное приложение. 2018. – №2 (54). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/kontseptsiya-tribotehnicheskogo-resheniya-zadachi-povysheniya-antifriktsionnyh-svoystv-zubchatyh-peredach (дата обращения: 11.05.2026).

Zhao J., Li Y., Liu Y., Huang W.& Xu Y., Tribology International 174, 107715 (2022).https://doi.org/10.1016/j.triboint.2022.107715.

An Y., Spanjer W., Chezan T. & Heijne J. Journal of Materials Processing Technology 321, 118145 (2023). https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2023.118145.

Kraus M., Lenzen M. & Merklein M., Wear 476, 203679 (2021). https://doi.org/10.1016/j.wear.2021.203679.

Author Biography

Stanislav V. Terlych , Kherson State Maritime Academy, Kherson, Russia; Admiral Ushakov Maritime State University, Novorossiysk, Russia

PhD in Engineering, Dean of the Faculty of Navigation and Marine Power Engineering, Chief Specialist of the Scientific Research sector, Kherson State Maritime Academy, 273002, Kherson, Ushakova Avenue, 20, Associate Professor of the Department of Ship Mechanical Installations Operation, Admiral F.F. Ushakov State Maritime University, 93 Lenin Avenue, Novorossiysk, Krasnodar Region, 353924, e-mail: rn6ay@yandex.ru

Published
21-09-2026
How to Cite
Terlych, S. V. (2026). Improving the efficiency of marine gas turbine systems by eliminating the effects of misalignment in drive shafts. Russian Journal of Water Transport, (88), 80-93. https://doi.org/10.37890/jwt.vi88.723
Section
Ship power equipment