船舶动力装置技术管理 第二章a.ppt

Chapter 2船舶推进装置Marine Propulsion Installation 船舶推进装置第一节 船舶推进装置的传动方式第二节 传动轴系第三节 动力传递设备第四节 螺旋桨第五节 可调螺距螺旋桨第六节 侧推器及其管理 第七节 船舶推进装置的管理 船舶推进装置第一节 船舶推进装置的传动方式第二节 传动轴系第三节 动力传递设备 第四节 螺旋桨 第五节 可调螺距螺旋桨 第六节 侧推器及其管理 第七节 船舶推进装置的管理 The transmission mode of ship propulsion installation船舶推进装置的传动方式直接传动 间接传动Z型传动电力传动其他传动方式吊舱式推进器直接传动l 一、直接传动 主机发出功率直接通过轴系传递给螺旋桨。l 优点：1）结构简单，维护管理方便，不易出现故障 2）经济性好，传动损失少，传动效率高 3）工作可靠，寿命长l 缺点：1）动力装置重量、尺寸大 2）主机必需可反转 3）非设计工况经济性差 4）船舶微速航行航速受到主机最低稳定转速的限制l 应用范围：远洋和沿海货轮、油轮主机间接传动l 主机和螺旋桨之间，依靠轴系以及离合器、减速器等 中间环节传动l 优点：1）主机不需换向，且转速不受螺旋桨要求低转速的限制 2）主机结构简单，工作可靠，管理方便，机动性好 3）轴系布置自由 4）利于多机并车运行，也利于设置轴带发电机l 缺点：1）轴系结构复杂 2）传动效率低l 应用范围：冰区航行船舶 内河航行船舶Z型传动l 又称悬挂式螺旋桨装置，其结构原理图如图1l 显著特点：螺旋桨可绕垂直轴座360o回转。l 优点：1）操纵性好 2）可以不设舵、尾柱和尾轴管等结构 3）不需要单独的减速齿轮装置、不需要主机换向机构、延长柴油机使用寿命 4）修理桨，不需进坞l 应用范围：小型船舶，如港作船。图1 Z型传动装置结构原理图1-主机 2-联轴器 3-离合器 4-带有万向联轴节的传动轴 5-滑动轴承6-弹性联轴节 7-滚动轴承 8-上水平轴 9-上部螺旋锥齿轮 10-涡轮涡杆装置 11-齿式联轴器 12-垂直轴 13-螺旋桨 14-下部螺旋锥齿轮 15-下水平轴 16-旋转套筒17-支架电力传动l 优点：1）机桨之间无机械联系 2）主机转速不受螺旋桨转速的限制 3）船舶机动性好 4）主电动机对外界负荷变化适应性好l 缺点：1）历经两次能量转换，传动效率低 2）动力装置重量、尺寸大，造价高l 应用：破冰船、拖船、渡船等主机发电机 主配电板 主电动机 螺旋桨吊仓式推进器l 吊仓式推进器的结构与Z型传动装置类似，但工作原理不同，属于电力传动范畴l 优点：由于电动机直接受到周围海水的冷却，冷却效果好，尺寸紧凑，效率高，操纵方便，功率范围较大，单台吊仓式推进器的功率范围为5000-25000千瓦，四台推进器总功率可达100000千瓦以上 l 使用范围：近年来在超大型豪华旅游船和大型客滚船上应用逐渐增多 吊仓式推进结构图示吊仓式推进装置实例其它传动方式l 如调距桨装置、喷水推进器传动装置l 推进装置设计方案参下图：低速柴油机可反转不可反转定距桨调距桨减速齿轮箱中速柴油机可反转不可反转定距桨调距桨减速齿轮箱减速齿轮箱倒顺车离合器减速齿轮箱选择传动方式需要考虑的因素l 船舶的大小l 船舶的用途l 船舶的航区l 发动机的形式和发展l 传动设备的形式和发展l 经济性l 安全可靠性l 运转管理船舶推进装置第一节 船舶推进装置的传动方式第二节 传动轴系第三节 动力传递设备 第四节 螺旋桨第五节 可调螺距螺旋桨 第六节 侧推器及其管理第七节 船舶推进装置的管理 Transmission shafting传动轴系传动轴系的组成、作用和工作条件传动轴系的组成、作用和工作条件传动轴系的布置传动轴系的布置传动轴系的结构传动轴系的结构传动轴系传动轴系的组成、作用和工作条件传动轴系的组成、作用和工作条件传动轴系的布置传动轴系的结构传动轴系的组成、作用和工作条件l 传动轴系 从曲轴动力输出端法兰到螺旋桨之间的轴及轴承。组 成 1）传动轴 推力轴、中间轴和尾轴 2）轴承 推力轴承、中间轴承和尾轴承 3）传递设备 联轴器、减速器、离合器等 4）轴系附件 润滑、冷却、密封设备等 如图2图2 大型低速柴油机直接传动轴系组成简图1-柴油机 2-推力轴承 3-短轴 4、7、9、12-中间轴承 5、8、10-中间轴 6-隔舱填料箱 11-尾轴 13-螺旋桨 14-尾轴管15-窗口 16-轴隧 17-水密门 18-机舱传动轴系的组成、作用和工作条件 作 用 1）把柴油机曲轴动力矩传给螺旋桨 扭矩M：P:轴传递的功率（kW)n:轴的转速(r/min)2）把螺旋桨产生的推力传给推力轴承 推力T:Pp:螺旋桨吸收的功率（kW)v:船舶航速（kn)p:螺旋桨的效率传动轴系的组成、作用和工作条件 工作条件 1）承受压应力 2）承受拉应力 3）承受扭应力 4）承受弯曲应力 5）受到附加应力 6）轴承、轴颈受到 摩擦和腐蚀作用要求 1）足够的强度和刚度 2）较少传动损失，并具 有良好密封、润滑、冷却 3）对船体变形适应性好 4）抗振 5）易于维护管理传动轴系传动轴系的组成、作用和工作条件传动轴系的布置传动轴系的布置传动轴系的结构轴线的布置 n 轴线 轴线即传动轴系中心线 通常情况下，轴线=3根 远洋货船：1根 快速船、客船、集装箱船：2根 无轴隧：尾机舱 有轴隧：中机舱 轴隧高度：2米左右 轴隧设：水密门、逃生口 水密门要求：关闭时间90秒；船横倾15 度时，两侧、远距离可操作；有指示、报警。轴线的布置 n 基准点 首端：主机输出法兰中心或减速齿轮法兰中心 尾端：桨中心n 理想轴线 应与船体的龙骨线平行n 倾斜角 轴线向尾部偏斜的角度。见图3 一般，=5n 偏斜角 轴线在水平投影面上偏离船舶纵中垂面的角度。见图4 一般，=3图3 轴系的倾斜角图4 轴系的偏斜角轴承的布置要求：位置应位于船体刚性加强的部位 一段中间轴设一个中间轴承中间轴承间距L的影响 过小：易产生附加负荷 过大：轴的挠度增加 轴承负荷不均匀 易横向振动 制造、安装困难 易产生共振轴承的布置间距L的经验公式 L-轴承间距mm d:中间轴轴径mm安装要求：中间轴承中心到法兰端面距离：0.2L安装：加临时支撑 见图5轴线布置：小型船：直线 大型船：曲线图5 中间轴承位置传动轴系传动轴系的组成、作用和工作条件传动轴系的布置传动轴系的结构传动轴系的结构中间轴、推力轴中间轴承和推力轴承l 要求：A.轴颈直径比轴干直径大520mm B.不同直径断面圆角过渡 C.法兰连接螺栓紧配螺栓数大于50%（中小型船不小于4支）D.推力环侧面应互相平行且应垂直于轴线图6 中间轴和推力轴的结构图1-连接法兰 2-轴干 3-甩油环 4-轴颈 5-推力环中间轴、推力轴中间轴承和推力轴承l 中间轴承l 作用：减少轴系挠度和承受中间轴重量 承受轴系变形等所造成的附加径向负荷 通常只设下瓦 滑环式：结构见图7 缺点：低转速下，易润滑不良 固定油盘式：结构与滑环式中间轴承类似，只是滑环固定 在轴上。优点：低转速下运转，润滑可靠 在大型船舶上应用较多图7 滑环式中间轴承的结构图1-连接螺栓 2-观察孔盖板 3-螺栓 4-轴承盖 5-油环 6-轴瓦 7-轴承座 8-底板 9-填料压盖 10-填料 11-挡油圈 12-刮油板 13-吊环 14-油位表 15-旋塞 A-支撑 B-储存池 C-海水进口D-冷却水腔 E-海水出口 F-凸肩中间轴、推力轴中间轴承和推力轴承l 推力轴承 结构见图8l 作用：1）传递推力或拉力 2）为传动轴系轴向定位 3）直接传动时，为曲轴定位图8 滑动式推力轴承的结构简图 1-推力环 2、5-调节圈 3、4-推力块 6、7-压板推力块安装注意事项 推力轴承间隙f1和压板处间隙I应检查符合说明书的规定；保证当推力环与正倒车推力块之间各为f1/2时，靠近推力轴承的最后一个曲柄中心线应向推力轴承方向偏移一规定数值。推力轴承工作原理推力环推力块调节圈推力轴承推力轴承的润滑主滑油系统推力块/推力环之间推力轴承油池主机曲轴箱 尾轴 尾轴穿过尾轴管伸出船尾，结构见图9 扭力传递：锥面结合 键连接 锁紧螺母：螺母反向上紧，正车防松 止动片，倒车防松 尾轴的保护：采用铜套或敷以玻璃钢图9 尾轴的结构图A-法兰 B-D-轴干 C-E-轴颈 F-锥部 G-螺柱尾轴管装置的组成尾轴管尾轴承密封装置润滑系统冷却系统尾轴管作用：作用：a.a.将船舶的尾尖舱和尾轴分开 将船舶的尾尖舱和尾轴分开 b.b.内部装设尾轴承 内部装设尾轴承 c.c.装设尾轴密封装置 装设尾轴密封装置分类：分类：a.a.整体式见 整体式见图 图10 10 多用于单轴系船舶 多用于单轴系船舶 b.b.连接式 连接式 多用于双轴系船舶 多用于双轴系船舶材质：材质：铸钢、铸铁、铸钢、铸铁、或球墨铸铁 或球墨铸铁图10 整体式尾轴管结构简图1-尾柱轴毂 2-尾轴管 3-尾尖舱壁尾轴承水润滑式：铁梨木、桦木层压板、橡胶油润滑式：白合金滑动轴承、滚动轴承铁梨木尾轴承 结构见图11 组织细密、质地坚硬、耐磨抗腐蚀性好水温60度时摩擦系数小水胀性大，要求湿保养可用水做润滑剂板条长度：150300毫米 宽度：6080毫米 厚度：2025毫米下半板条：立纹上半板条：顺纹铁梨木尾轴承 优点：结构简单、工作可靠、管理方便、不污染海区 缺点：价格昂贵、承载能力比白合金小 轴承个数：一般设2个 后轴承长度=4倍尾轴直径 前轴承长度=1.5倍尾轴直径 润滑：舷外海水沿板条间轴向流水槽进入，铁梨木浸水泌出粘液对铁梨木-青铜摩擦副润滑图11 铁梨木轴承结构简图1-顺纹板条 2-止动条 3-立纹板条 4-流水槽 5-尾轴管衬套白合金尾轴承 结构见图12 优点：承载能力高、耐磨性好、散热快、摩擦损失少 缺点：结构复杂、管理不便、制造与修理要求严格、易污染海区 轴承个数：2个 后轴承长度=2倍尾轴直径 前轴承长度=0.8尾轴直径 润滑：轴承内表面2道布油槽纵向水平位置，外表面轴向和周向输油槽。靠钻孔内外相通 润滑系统见图13图12 白合金尾轴承结构简图1-首密封 2-前轴承 3-尾轴承 4-后轴承 5-尾密封尾轴密封装置 要求：工作可靠 耐磨性好 摩擦耗功少 散热性好水润滑尾轴承密封装置 仅设首密封装置 作用:防止舷外水流入船内 结构见图14 进水管作用：润滑；冷却；冲走轴承内积存泥沙图14 填料函型密封装置简图1-冷却水进水管 2-尾轴管 3-填料压盖 4-填料箱外壳 5-填料 6-尾轴铜套 7-放水管 8-轴承衬套 9-尾轴油润滑尾轴承密封装置 首密封：防止润滑油到机舱 尾密封：防止润滑油漏泄到舷外和海水进到滑油中 结构见图15 润滑油循环原理见图16图15 辛泼莱克司（改进型）密封装置1-耐磨衬套 2-定位夹 3-后压板 4-支承环 5-中间环6-磨损检测器 7-后壳体 8-尾轴管 9-橡胶密封圈 10-密封橡胶如图所示 如图所示尾密封：尾密封：1 1道橡胶密封圈向前翻，阻止滑油向舷外漏，道橡胶密封圈向前翻，阻止滑油向舷外漏，2 2道橡胶密封圈向后翻，阻止舷外水和泥沙进 道橡胶密封圈向后翻，阻止舷外水和泥沙进 入尾轴管 入尾轴管首密封：首密封：2 2道橡胶密封圈向后翻，阻止滑油漏向机舱 道橡胶密封圈向后翻，阻止滑油漏向机舱尾轴承装置的润滑和冷却 水润滑尾轴管见尾轴承的冷却 油润滑尾轴管见图13 图16图13 油润滑尾轴管润滑系统图16 首密封润滑油循环原理1-低位循环油柜2-循环器3-中间支撑环4-密封装置润滑油腔5-尾轴尾轴承的冷却经润滑水带走 经润滑水带走白 白合 合金 金铁 铁梨 梨木 木传给尾尖舱水 传给尾尖舱水传给舷外水 传给舷外水首密封设循环器冷却 首密封设循环器冷却热量 热量热量 热量船舶推进装置第一节 船舶推进装置的传动方式 第二节 传动轴系 第三节 动力传递设备第四节 螺旋桨 第五节 可调螺距螺旋桨 第六节 侧推器及其管理 第七节 船舶推进装置的管理 Transmission equipment传动装置 包括：齿轮传动装置 联轴器 离合器 制动器 等等作用：汇集和分配主机功率 变速 主机和螺旋桨离合 正倒车换向 减振、隔振齿轮传动装置 辅助功率齿轮传动装置 正倒车减速齿轮传动装置 减速齿轮传动装置 减速齿轮传动装置 异心齿轮减速器见图17 特点：结构简单、主机重心低，可保证双机双桨船主机间的距离。同心齿轮减速器见图18 特点：所占面积小，但传动效率低，结构复杂，成本高。行星齿轮减速器见图19 特点：尺寸小、能量轻、可传递大功率大扭矩，传动效率高。双机并车减速装置见图20 特点：船舶生命力强，可单机运行，提高装置寿命，节油 尺寸小、重量轻，功率大 结构复杂，负荷不易分配均匀，控制复杂图17 异心齿轮减速器1-柴油机 2-弹性联轴器 3-气胎制动器 4-减速器 5-推力轴承图18 同心齿轮减速器1-柴油机 2-弹性连轴器 3-减速器 4-推力轴承 A-输入轴 B-输出轴图19 行星齿轮减速器1-太阳轮 2-行星齿轮 3-内齿体 4-壳体 5-轴承 6-系杆 7-输出轴 8、9、10-轴承 11-驱动轴图20 双机并车减速装置示意图1-柴油机 2-弹性联轴器 3-气胎离合器4-减速器 5-液力耦合器倒顺减速齿轮装置 特点：换向、离合、减速 参见图21图21 行星齿轮倒顺减速装置原理图1-正车多片式摩擦离合器 2-倒车制动带 3-离合器外壳 4、7-行星轮 5、8-太阳轮 6-输入轴 9-从动轴 10-减速小齿轮 11-减速大齿轮辅助功率齿轮传动装置 RCF-兰克恒频装置见图22图22 RCF恒频装置1-发电机 2-齿圈 3-太阳轮 4-行星轮 5-控制器 6-主机曲轴 7-主机曲轴主轴颈 8-弹性联轴器 9-齿性联轴器 10-功率输出齿轮11-动力涡轮功率输入齿轮 12-液力耦合器 13-行星齿轮减速器 14-动力涡轮 15-多片式摩擦离合器 16-液压泵 17-液压马达 18-控制齿轮传动比公式 n1 输入轴转速 n2 太阳轮转速 n3 齿圈转速 d2太阳轮直径 d3齿圈直径 当 d2=d1时，有 由上式可知，当n2一定时，n3与n1为直线关系。工作范围：主机在70%-100%标定转速范围内变化时能够正常工作。参见图23，是一个无级变速装置。图23 传动齿轮转速之间的关系摩擦离合器靠摩擦力将主动轴和从动轴结合或脱开的一种传动设备 作用：可实现主机空载起动 可采用不可反转的主机 提高船舶的机动性 可保护主机和轴系 可实现主机并车、切换和修理摩擦离合器的分类按结合力的来源分 按摩擦面的形状分 a.机械式-靠机械传动装置使摩擦面结合或断开b.液压式-利用油压使摩擦面结合或断开c.电磁式-利用电磁力使摩擦面结合或断开 a.盘片式，见图25 b.圆锥式，见图26 c.圆柱式,见图27图25 盘片式离合器1-正车多片式摩擦离合器 2-倒车制动带 3-离合器外壳 4、7-行星轮 5、8-太阳轮 6-输入轴 9-从动轴 10-减速小齿轮 11-减速大齿轮图26 双面高弹性摩擦离合器结构图1、2-主动摩擦锥体 3、4-从动摩擦锥体5-气缸 8、9-压缩空气管 10-弹性元件 11-从动轴图27 圆柱式离合器1-主动轴 2-从动轴 3-橡胶轮胎 4-摩擦片摩擦离合器的规范要求 正常运转中不得有打滑现象 空车运转时，不得有带转现象 最大扭矩 1.5倍主机标定扭矩 换向时间15秒液力耦合器 工作原理见图28 能量传递泵轮泵轮油油涡轮涡轮图28 液力耦合器工作原理1-原动机2-离心泵 3-连接管4-涡轮机5-螺旋桨6-循环油柜7-转动外壳液力耦合器的转速比、效率和滑差 a.转速比i：b.偶合器的效率：max=0.985 c.滑差率S：与S的关系：=1-S液力耦合器的工作特点 a.泵轮与涡轮间没有机械联系，具有良好隔振性能 b.可作离合器使用 c.工况适应性好 d.船舶机动性好 e.船速不受主机最低稳定转速的限制 f.主机转速不受桨要求转速的限制液力耦合器的基本结构形式图29 滑环式液力偶合器（离合器型）1-转动外壳2-从动轴3-涡轮4-泵轮5-主动轴6-涡轮7-泵轮叶片A-充油阀B-滑环C-排油孔D-连接杆E-操纵手柄图30 转动杓管式调速型偶合器（调速器型）1-涡轮2-集油器3-输出轴4-手柄5-泵轮6-内壳7-杓管8-外壳9-喷嘴液力耦合器的联轴器型 工作腔中充油量不变，对从动轴及主动轴只起连接作用。联轴器 a.刚性联轴器见图31 b.弹性联轴器 伏尔肯（Vulkan）型橡胶联轴器见图32 盖斯林格（Geislinger）高阻尼簧片型见图33 作用：a.改变轴系自振频率，使主机在使用转速范围内不出现共振 转速 b.改善减速齿轮箱的工作条件（如果有）c.补偿轴系的安装误差和船体变形造成的误差减少附加应力 d.隔音、隔振、隔热、电器绝缘图31 液压联轴器（刚性联轴器）图32 伏尔肯型橡胶联轴器1-主动法兰2-橡胶环3-压紧环4-从动法兰图33 盖斯林格高阻尼簧片式联轴器1-花键轴2-侧板3-限位块压紧螺栓4-锥形环5-外套圈6-弹簧片7-限位块8-带法兰侧板船舶推进装置第一节 船舶推进装置的传动方式 第二节 传动轴系 第三节 动力传递设备 第四节 螺旋桨 第五节 可调螺距螺旋桨 第六节 侧推器及其管理 第七节 船舶推进装置的管理 Propeller螺旋桨的结构和几何参数 a.叶根 b.叶梢 c.压力面:即推水面，从船尾能看到 d.吸力面:即吸水面，从船尾不能看到 e.螺旋桨直径：螺旋桨叶梢圆的直径 f.螺旋面：见图34 g.螺距H：螺旋面母线上任一点旋转一周在轴线方向前进的距离 h.平均螺距:通常以H0.7R或H2R/3处螺距代表螺旋桨的螺距 i.螺距角：螺旋线与圆筒底面底边所构成的倾角 j.螺距比：螺距与直径的比 k.盘面比：螺旋桨面积与盘面积的比值图34 螺旋面的形成图35 作用在叶素上的力螺旋桨工作原理 滑失现象：螺旋桨旋转一周，在轴向前进的距离小于螺旋桨的 螺距的现象。进程hp：螺旋桨旋转一周在轴向前进的距离 进程比J：滑失：滑失比S：螺旋桨工作原理 根据机翼理论 叶素上产生升力为、阻力为 叶素产生的推力 叶素在回转方向上的阻力 叶素阻力矩 桨的推力：桨的阻力矩：螺旋桨工作原理 螺旋桨的推力：螺旋桨的阻力矩：螺旋桨的效率：螺旋桨特性：见图36 K1,K2推力系数和扭矩系数：水的密度，kg/m3 D：螺旋桨的直径，m n：螺旋桨的转速，r/s vp：螺旋桨的进速，m/s：螺旋桨的角速度，rad/s图36 螺旋桨特性曲线螺旋桨工作原理 的关系，见图37 在稳定工况下，则 C1,C2,C3系数，取决于船舶航行工况 n,vs,D 一定 J 一定K1,K2 一定图37 K1、K2 和 J 间的关系影响螺旋桨特性的因素结构参数的影响航行工况的影响螺旋桨结构参数的影响 H一定时：D一定时：H/D桨特性线变陡，见图38 A/Ad 桨特性线变陡图38 H/D对螺旋桨特性的影响船舶航行工况的影响 系泊工况,见图39 即无进程,vs=0 J=0 K1、K2、T、M 最大 注意事项：限制油门和转速，防止超负荷 通常n=80%85%nb图39 系泊工况螺旋桨的推力和阻力矩情况 航行工况的影响 J n不变，则Vs，如污底、顶风、顶流、重载 K1、K2,则T、M 注意事项：防止超负荷 J n不变，则Vs，如空载、顺风、顺流 K1、K2,则T、M 注意事项：防止超速航行工况的影响 无推力,见图40 hpH时，T=0，M 0 无阻力矩，见图41 hpH时，TH时，T0,M0图40 无推力工况螺旋桨的推力和阻力矩情况 图41 无阻力矩工况螺旋桨的推力和阻力矩情况 船舶推进装置第一节 船舶推进装置的传动方式 第二节 传动轴系 第三节 动力传递设备 第四节 螺旋桨 第五节 可调螺距螺旋桨 第六节 侧推器及其管理 第七节 船舶推进装置的管理 Variable pitch propeller可调螺距螺旋桨（简称调距桨）螺旋桨螺距可以改变的螺旋桨工作特性见图42图42 调距桨工作特性曲线调距桨的优点 a.适应性强 当R发生变化时，改变螺距，可使主机转速不变，使主 机在全负荷工作，见图46（举例）。b.动力装置经济性好 见图47 在设计工况下，定距桨效率调距桨效率 在非设计工况下，定距桨效率调距桨效率调距桨的优点 c.提高船舶机动性 换向时间短（主机不需换向，只需改变螺距角）无级调节（不受主机最低稳定转速限制）反向推力大 结果：停车时间短，滑行距离短（为定距桨船的 30%50%）d.有利于主机驱动辅助负荷 主机恒速可带轴带发电机等 调距桨的优点 e.延长发动机寿命 恒速，减少起停次数（磨损少）不需换向（热疲劳小）f.便于实现遥控调距桨的缺点 a.构造复杂，造价高 b.可靠性下降 c.在设计工况下，调距桨较定距桨效率低 d.叶根易产生空泡腐蚀调距桨的缺点 a.构造复杂，造价高 b.可靠性下降 c.在设计工况下，调距桨较定距桨效率低 d.叶根易产生空泡腐蚀图46 调距桨工作特性曲线应急锁紧桨叶装置调距桨的结构组成和动作原理操纵系统液压系统调距机构传动轴调距桨应急锁紧桨叶装置调距桨的结构组成和动作原理操纵系统液压系统调距机构传动轴调距桨调距桨 可转动桨叶 桨毂 转叶机构 作用：将往复运动转变为回转运动 结构：曲柄滑块式 曲柄销槽式 二者均见图43图43 曲柄滑块式和曲柄销槽式转叶机构应急锁紧桨叶装置调距桨的结构组成和动作原理操纵系统液压系统调距机构传动轴调距桨传动轴中空：内部布置调距杆或进排油通道应急锁紧桨叶装置调距桨的结构组成和动作原理操纵系统液压系统调距机构传动轴调距桨调距机构 任务：调距、稳距及反馈和指示 结构及动作原理：见图44 稳距方式：动态稳距：动力活塞偏移，反馈到控制阀，重新调节。静态稳距：利用油液不可压缩性。图44 调距机构1-伺服油缸 2-动力活塞 3-配油轴套 4-控制阀 5-反馈装置 6-操纵杆 A-B-C-追随机构应急锁紧桨叶装置调距桨的结构组成和动作原理操纵系统液压系统调距机构传动轴调距桨液压系统 任务：提供合适的液压油 结构：油泵，控制阀，油箱，管件等应急锁紧桨叶装置调距桨的结构组成和动作原理操纵系统液压系统调距机构传动轴调距桨操纵系统 组成：操纵台，控制和指示系统 控制：a).双手柄 一手控制n，一手控制H。b).单手柄（也称作联合控制）一根轴上装两个凸轮，其一控制主机，其二控制螺距。要求：凸轮外形与配合 的关系符合最佳配合程序 见图45图45 单手柄控制方案（联合控制方案）（a）最佳H-n关系（b）最佳M-n关系转速指令 转速指令 主机调速器（设超负荷指示）主机调速器（设超负荷指示）调距桨 调距桨 H H指令 指令供油量指令 供油量指令 主机 主机桨转速指令 桨转速指令 改变螺距达到要求转速应急锁紧桨叶装置调距桨的结构组成和动作原理操纵系统液压系统调距机构传动轴调距桨应急锁紧桨叶装置要求：将桨叶锁紧在正常运行螺距位置船舶推进装置第一节 船舶推进装置的传动方式 第二节 传动轴系 第三节 动力传递设备 第四节 螺旋桨 第五节 可调螺距螺旋桨 第六节 侧推器及其管理 第七节 船舶推进装置的管理 Thrusters and its operation一侧推器的作用和要求u提高船舶的操纵性能，特别是船速为零或船速很慢时的操纵性能。u缩短船舶靠离码头的时间。u节省拖船费用。u提高船舶机动航行时的安全性。u可减少主机起动、换向次数，延长主机使用寿命。侧推器应满足的要求u装置结构简单，工作可靠，维护管理方便。u应尽可能设在船的端部，以便在同样推力下获得较大的转船力矩。u应有足够的浸水深度，以提高侧推器的工作效率。侧推器的螺旋桨轴线离水线距离不得小于它的桨叶直径，以免空气进入螺旋桨处，影响侧推器工作。u对船体所造成的附加阻力要小，侧推装置本身的工作效率要高。u能根据需要迅速改变推力大小和方向。u在侧推器旁及驾驶台均能进行操作。在驾驶台上操作，一般在中央与两翼均可进行。二螺旋桨式首侧推装置u 螺旋桨式首推装置可采用定距桨也可采用调距桨。u 定距桨式侧推器多用液压马达带动。u 调距桨不需要驱动它的原动机换向，容易实现遥控，在恒速下靠桨叶角的变化就可改变推力大小，因此由电动机驱动调距桨的侧推器型式应用最为广泛。三侧推器的管理l 1 操作时的注意事项l 2 日常管理工作l 3 坞屋内检验1 操作时的注意事项 1、要有足够的发电机台数投人工作后方可使用侧推器。2、船速在5kn以下方可使用侧推器。3、当转换操作位置前，要确认主控制器和副控制器二者控制杆位置和负荷一致后才可切换。4、起动主电动机时要使螺距角置于“0”位。5、在最大推力工况下的连续使用时间不应超过规定的时间(一般为0.5h)。2 日常管理工作 1、使用合乎要求的液压油：所用液压油应能传递大的动力，能适应不同季节、不同海域气温变化，有合适的粘度，有高的粘度指数，凝点低(要在30 以下)。如东方石油公司的Hydroso Oil 68液压油。2、定期清洗滑油滤器。3、定期检查管系的漏泄。4、定期检查油位、油温、油压，注意观察各部振动情况和运转声音，发现异常及时处理。5、定期取样化验油质，及时更换不合格滑油，换新油时要将系统中旧油彻底放净。6、侧推器间位置低，空气潮湿，注意检查电气设备绝缘和供电加热除湿。3 坞内检查 1、放掉桨毂内的滑油，观察是否有水进入油中。2、桨轴也设有密封装置，其形式也多用Simplex型(见图2-16)，凡密封圈唇口有裂纹、严重磨损、老化等现象均应换新，注意检查密封性能。3、检查桨叶、桨毂的固紧螺栓和螺栓防松装置。4、检查桨叶根部密封圈(一般过四年应换新)。5、螺旋桨轴轴承、传动轴轴承都是滚动轴承，若发现它们锈蚀、剥蚀、护圈破裂、滚子严重磨损或转动不灵活、转动声音过大时，应予换新。船舶推进装置第一节 船舶推进装置的传动方式 第二节 传动轴系 第三节 动力传递设备 第四节 螺旋桨 第五节 可调螺距螺旋桨 第六节 侧推器及其管理 第七节 船舶推进装置的管理 Operation of ship propulsion installation齿轮减速器和摩擦离合器的管理齿轮减速器在开航前备车时应注意检查集油柜(油底壳)的油位。在减速器运行期间要注意监视滑油压力和温度，若不符合规定应及时调整，以获得合适的滑油粘度。滤器要经常清洗，特别是风浪天航行更应注意。摩擦离合器摩擦离合器主动轴与从动轴间的同轴度要求比较严格，一般应在0.05mm之内，以使摩擦副能良好接合。轴系和螺旋桨的管理（1）要确保中间轴承和尾轴管冷却海水的供应。（2）注意检查中间轴承的温度、油位、油环的工作和两端轴封的密封情况。（3）对于铁梨木轴承尾轴管，要让少量水漏入舱内，以冷却尾轴和填料函。（4）对于巴氏合金尾轴管要确保其滑油系统正常工作。（5）运转中要注意观察轴的跳动情况，各轴承是否有异常的振动，个别部位是否发热甚至颜色变蓝(该处为扭转振动的节点)。（6）对于调距桨装置还要注意系统的油压是否正常，管系接头及桨叶密封圈是否漏油，稳距效果是否正常等。轴系和螺旋桨的管理（7）尾尖舱内的淡水或海水，航行中不要排干，在寒冷季节航行尾尖舱的水不要装满，停泊时应将水排出，以防舱内液体结冰损坏尾轴管。（8）在空载航行时要尽量压载，使螺旋桨埋人水中一定深度，这样可减轻桨叶的空泡腐蚀，特别是在风浪天航行更应注意避免飞车现象。（9）对轴系要定期进坞检查。在把尾轴抽出时，若发现轴表面有细痕，可用油石磨去。安装时要注意不要让污物落人尾轴管及油封内。（10）对备件要妥善保管，轴表面要涂油脂。（11）螺旋桨和轴系在进行修理工作前，应和验船部门取得联系，重大问题的处理要由验船部门认可。第二章思考题 1.现代海运船舶推进动力主要采用何种传动方式？2.船舶轴系组成有那些？其技术要求和管理要点是什么？3.船舶有哪些动力传动装置?4.什么叫做液力耦合器，通过怎样的原理工作的？5.什么是螺旋桨特性？影响螺旋桨特性的因素有哪些？6.什么是可调螺距螺旋桨？为什么要用可调螺距螺旋桨？它主要由哪几部分构成？7.船舶为什么安装侧推器？侧推器管理内容主要有哪些？8.船舶推进装置管理的主要内容有哪些？