船舶轮机专业系统介绍.doc

船舶推进装置船舶推进装置指的是，将由主机发出的功率传递到螺旋桨上去的一整套装置。船用柴油机的转速一般是很高的。然而，如果主机的转速过高，螺旋桨的效率却相反地会降低。这一点也许是出人意外的。其原因在于，一般说来，远洋船只的螺旋桨转速在100至200转的范围内。因此，推进装置不令涉及传动问题，而且牵涉到带离合器的减速这一问题。近年来的推进装置主要有下列形式：1直接传动直接传动形式的结构既简单又可靠，其操作方便，在传动中它的能量损失较小，而且它的推进效率又高，因而它是一种最普通的传动形式并得到广泛的使用。对直接传动来说，轴系与主机推力直接相连，两者旋转方向也相同。因此直接传动适用于低速柴油机。2齿轮传动齿轮传动形式的优点是一清二楚的；因为经过齿轮的减速后，主机转速就可不受螺旋桨低转速的限制。这样就可获得较好的推进效率。齿轮传动的唯一麻烦是，减速齿轮箱尺寸和重量将随着主机功率的逐步增加而不可避免和相应的增加。其结果是它的加工工艺就会遇到困难。例如：50，000至70，000马力减速装置的齿轮的最大直径可以超过5米。、 1-飞轮 2-中间轴 3-艉轴 4-螺旋桨齿轮传动可有各种各样的布置形式，例如：单桨和单舵、双桨和双舵、双机并车连接一个齿轮箱等等。至于减速齿轮，也分别有单级减速、多级减速、带倒车离合器的减速等等。总的来说，由于军舰的机舱狭小以及为了满足军舰对高速的要求，军船采用双桨和双舵的布置形式。这各布置的另一个优越性是可以极大地提高军舰的机动性和生命力。正如大家所知道的那样，当左，右舷的柴油机分别处于正车和倒车位置时军舰即可获得迅速的回转性。理者，万一一台柴油机发生故障，其余的柴油机可继续运行。如果将齿轮传动应用于双机并车，则必须安装挠性连轴节，以防止齿轮受到由于不均衡的扭矩所产生的冲击。安装于轴系的高挠性的联轴节可以吸收或降低主机和轴系的扭振，并补偿安装误差。 1-离合器 2-减速箱 3-齿轮 4-艉轴 5螺旋桨3可调桨传动目前，螺旋桨有两种形式，即固定螺距桨和可调桨。荷兰LIPS公司是以制造可调桨而闻名于世的。可调桨系统具有一种相对运动。正是由于这种相对运动，我们才可调节螺距以适应倒车和螺旋桨负荷变化的需要。因此，不但在理论上而且在实际上，我们可获得任一节数的速度，其范围广至从最大正车速度到最大倒车速度。如果你将螺距调至零位，即使螺旋桨在疯狂的旋转，船只仍可定位。谈到可调桨系统的优点，可列出如下：A在不同的工况下，通过调节螺距，船只阻力可以相应于主机的额定功率。这样就可成功地实现主机的全部功率。B如上所述，通过调节螺距，我们可以得到任一节数的速度；这样就可提高船只的操纵性。 向前力 零负载 向后力 C在倒车时主机不必反向逆转，从而延长了主机的使用寿命。D将螺距调节至负值，即可产生负推力；因此，停泊所需的滑行距离便可大大缩短。可调桨操纵系统所需的动力分别有手动、机械、液压或电动；而其中的液压是最普通的一种形式。轴系轴系是推进装置中的一个重要组成部分，其功能可归纳如下：首先，将由主机发出的功率传递至螺旋桨以使其旋转；其次，将由海水产生的螺旋桨反作用力传递至船体以推进船只前进。单轴轴系是由螺旋桨轴，中间轴、推力轴、推力轴承、中间轴承、隔舱填料函和艉轴所组成的。对于双轴轴系来说，艉轴架应布置于船体的外边，因为两根轴系中心线位于两边而艉轴管离螺旋桨又比较远。在这种情况下，艉轴将被分成两段。位于艉轴管之内的一段叫做艉轴，而位于轴架上的另一段则被称之为螺旋桨轴。螺旋桨安装在螺旋桨轴的一端上。 轴系的第一段名叫推力轴，其结构不同于中间轴。推力轴具有推力环。相当数量的推力轴承与推力环相匹配。推力环以坚固的结构形式紧紧地安装于船底构件上以承受轴向推力。如前所述，恰恰是推力轴和推力轴承将螺旋桨反作用力传递至船体，从而推动船只向前运动。处于推力轴和艉轴之间的是中间轴，它起着传递主机功率的作用。中间轴究竟设几段，则取决于船体的长度和机舱的布置。而支撑中间轴的轴承就叫做中间轴承了。螺旋桨轴应安装于船艉，延伸至船体之外，并与螺旋桨直接相连。一般来说，在螺旋桨轴上的区域应安装青铜铜套，以防止海水的腐蚀。艉轴管不仅支撑着轴系和螺旋桨的重量，而且也防止了船体外的海水进入船体。因为艉轴管的前端或与轴隧相连接，或与机舱相连接；而其后端则与海水相接触。因此，艉轴管的两端均应良好的密封，以避免在管内产生滑油的渗漏和海水的涌入。艉轴管的密封有两种方式供选择，即填料函和耐油橡皮密封圈。轴系的安装确实是一件又费时又艰难的的工作。此项任务通常有船厂的机电车间来完成。关键的工艺之一是轴系的找中。在开始找中之前，必须首先满足下列要求：1上甲板之下的全部装配，焊接和火工矫正工作必须已经完工。此外，内底以上的主机、齿轮箱、轴承等的基座的装配，焊接和火工也应基本结束。2除去应该完成的轴系布置区域的密性试验之外，主、副机舱及主、副机舱之后区域的全部舱室的密性试验也均已完成。3船体应无拘束地位于水平船台或倾斜船台之上，全部船艉的接地支撑物都已拆除。4应该设立位于轴系中心线上的前后两个基准点，并经有关方面认可。5从找中一直到艉轴管安装完毕的整个期间，船只不得发生位移，也不得吊装大型设备。6轴系找中工艺不得在多变的气候条件下进行，也不可在直接暴露于灼热阳光的情况下进行。此外，轴系的找中可使用钢丝，也可使用光学仪器。柴油机的动力系统动力装置的一个重要部分就是柴油机的动力系统，其功能是确保动力装置的正常运转。动才系统主要包括燃油系统、滑油系统、冷却系统和压缩空气系统。下面我们来逐一研究。1燃油系统燃油系统的基本使命是向主机、辅机和副锅炉提供数量足够的清洁燃油。船只所需的燃油是通过注油口并经过注油管系输到船上并储存起来的。对于大、中型船只来说，燃油将储存于双层底的燃油舱中。燃油输送泵则被用于不同舱间的燃油输送，诸如日用柜、贮存柜和各个燃油舱。任何燃油，在进入柴油机之前，必须经过过滤沉淀和离心分离。因为任何燃油含有一定的杂质和水，所以不经上述处理就不能确保柴油机可靠和连续的运行。假如使用粘度很高的重油，那么重油在开始使用之前须经预热。此外，为了测量和显示燃油舱的液位，应配备液位汁；为了及时掌握主机油耗的情况，应配备燃油流量计；为了测量燃油的温度，温度计是不可或缺的。总之，燃油系统的功能可以表达为：进油、输油、净油、测量和供油。2滑油系统滑油系统的任务是向各种运动件的表面提供适量的滑油，以便形成润滑油膜并避免部件间的干燥摩擦。除去降低摩擦阻力和磨损之外，滑油系统也有助于冷却、清洗、气密、防锈和减少振动。实际上，柴油机动力装置的滑油系统可细分为两个组成部分，即内部系统和外部系统。内部系统的滑油应与柴油机的滑油一起提供；而大多数的外部系统则属于强力润滑，滑油借助于滑油泵而被强力送至每一个摩擦部位。强力润滑法目前已得到广泛的使用。通常，低速船用柴油机拥有5个互相独立的润滑系统：1运动件的润滑；例如：轴承、十字头等。2主机凸轮轴的润滑。3活塞和气缸间的润滑。4增压器的润滑。5辅机的润滑。而且，不同的润滑部位应配以不同种类的滑油。例如，活塞和气缸衬套间的润滑应采用高粘度的防燃气缸油，因为这种润滑是在燃气的高温条件下进行的；而增压器的润滑则应采用低粘度的透平油，因为增压器的转速很高。至于其它的润滑部分可以采用普通的机油。 1-油箱 2-过滤器 3-压力调节阀 4-净化器 5-过滤器 6-冷却器3冷却系统在运转中，柴油机动力装置中的某些机械设备会连续的发出热量。这种热量大部分来自于气缸中炽热的燃气，而其余的热量则是由运动件的磨擦所产生的。假如上述热量得不到及时的消除，机械设备的温度就会上升，正常的润滑油膜就会遭到破坏，甚至会发生更加严重的事故。如同每个问题均有两个方面：在一台柴油机动力装置中，冷与热也构成了一对矛盾。唯一的出路是建立一个有效的冷却系统。如上所述，过高的温度会导致材料的破坏。这是否意味着温度越低就是越好呢？答案当然是否定的，因为温度过低会由于温度的突降而造成材料的热应力，更不用说热的浪费了，因为柴油机动力装置本身就是一种热力机械而且是通过热能来做功的。因此，适当控制冷却水的温度具有极大的重要性。柴油机动力装置中有待冷却的机械设备包括：1主机和辅机的缸壁、缸盖、活塞、十字头、喷油嘴、增压器等等。2热交换器，诸如主机和辅机的滑油冷却器、淡水冷却器和空冷器。3轴承、艉轴管和传动装置。4空压机和其它辅机。主机冷却有两种形式，即开放循环和闭式循环。由于前者的缺点远洋船喜欢采用半式循环。闭式循环由海水泵、淡水泵、滑油冷却器、淡水冷却器、淡水膨胀箱和带阀件的管系所组成。4压缩空气系统压缩空气在船上得到普遍应用。除去用于起动主机和辅机外，压缩空气可以用于汽笛、气动工具、清洗、海水或淡水压力柜的充气和自我调节机械的控制。压缩空气系统通常由空压机、分离器、气瓶和带有不同阀件的管系所组成。