船舶輪機專業系統介紹

2022-04-01 19:17:58 字數 4287 閱讀 1905

船舶推進裝置

船舶推進裝置指的是,將由主機發出的功率傳遞到螺旋槳上去的一整套裝置。

船用柴油機的轉速一般是很高的。然而,如果主機的轉速過高,螺旋槳的效率卻相反地會降低。這一點也許是出人意外的。

其原因在於,一般說來,遠洋船只的螺旋槳轉速在100至200轉的範圍內。因此,推進裝置不令涉及傳動問題,而且牽涉到帶離合器的減速這一問題。

近年來的推進裝置主要有下列形式:

1.直接傳動

直接傳動形式的結構既簡單又可靠,其操作方便,在傳動中它的能量損失較小,而且它的推進效率又高,因而它是一種最普通的傳動形式並得到廣泛的使用。

對直接傳動來說,軸系與主機推力直接相連,兩者旋轉方向也相同。因此直接傳動適用於低速柴油機。

2.齒輪傳動

齒輪傳動形式的優點是一清二楚的;因為經過齒輪的減速後,主機轉速就可不受螺旋槳低轉速的限制。這樣就可獲得較好的推進效率。齒輪傳動的唯一麻煩是,減速齒輪箱尺寸和重量將隨著主機功率的逐步增加而不可避免和相應的增加。

其結果是它的加工工藝就會遇到困難。例如:50,000至70,000馬力減速裝置的齒輪的最大直徑可以超過5公尺。

1-飛輪 2-中間軸 3-艉軸 4-螺旋槳

齒輪傳動可有各種各樣的布置形式,例如:單槳和單舵、雙槳和雙舵、雙機併車連線乙個齒輪箱等等。至於減速齒輪,也分別有單級減速、多級減速、帶倒車離合器的減速等等。

總的來說,由於**的機艙狹小以及為了滿足**對高速的要求,軍船採用雙槳和雙舵的布置形式。這各布置的另乙個優越性是可以極大地提高**的機動性和生命力。正如大家所知道的那樣,當左,右舷的柴油機分別處於正車和倒車位置時**即可獲得迅速的迴轉性。

理者,萬一一台柴油機發生故障,其餘的柴油機可繼續執行。

如果將齒輪傳動應用於雙機併車,則必須安裝撓性連軸節,以防止齒輪受到由於不均衡的扭矩所產生的衝擊。安裝於軸系的高撓性的聯軸節可以吸收或降低主機和軸系的扭振,並補償安裝誤差1-離合器 2-減速箱 3-齒輪 4-艉軸 5螺旋槳

3.可調槳傳動

目前,螺旋槳有兩種形式,即固定螺距槳和可調槳。荷蘭lips公司是以製造可調槳而聞名於世的。

可調槳系統具有一種相對運動。正是由於這種相對運動,我們才可調節螺距以適應倒車和螺旋槳負荷變化的需要。因此,不但在理論上而且在實際上,我們可獲得任一節數的速度,其範圍廣至從最大正車速度到最大倒車速度。

如果你將螺距調至零位,即使螺旋槳在瘋狂的旋轉,船隻仍可定位。談到可調槳系統的優點,可列出如下:

a.在不同的工況下,通過調節螺距,船隻阻力可以相應於主機的額定功率。這樣就可成功地實現主機的全部功率。

b.如上所述,通過調節螺距,我們可以得到任一節數的速度;這樣就可提高船隻的操縱性。

向前力零負載向後力

c.在倒車時主機不必反向逆轉,從而延長了主機的使用壽命。

d.將螺距調節至負值,即可產生負推力;因此,停泊所需的滑行距離便可大大縮短。

可調槳操縱系統所需的動力分別有手動、機械、液壓或電動;而其中的液壓是最普通的一種形式。

軸系軸系是推進裝置中的乙個重要組成部分,其功能可歸納如下:

首先,將由主機發出的功率傳遞至螺旋槳以使其旋轉;其次,將由海水產生的螺旋槳反作用力傳遞至船體以推進船隻前進。

單軸軸系是由螺旋槳軸,中間軸、推力軸、推力軸承、中間軸承、隔艙填料函和艉軸所組成的。對於雙軸軸系來說,艉軸架應布置於船體的外邊,因為兩根軸系中心線位於兩邊而艉軸管離螺旋槳又比較遠。在這種情況下,艉軸將被分成兩段。

位於艉軸管之內的一段叫做艉軸,而位於軸架上的另一段則被稱之為螺旋槳軸。螺旋槳安裝在螺旋槳軸的一端上。

軸系的第一段名叫推力軸,其結構不同於中間軸。推力軸具有推力環。相當數量的推力軸承與推力環相匹配。

推力環以堅固的結構形式緊緊地安裝於船底構件上以承受軸向推力。如前所述,恰恰是推力軸和推力軸承將螺旋槳反作用力傳遞至船體,從而推動船隻向前運動。

處於推力軸和艉軸之間的是中間軸,它起著傳遞主機功率的作用。中間軸究竟設幾段,則取決於船體的長度和機艙的布置。而支撐中間軸的軸承就叫做中間軸承了。

螺旋槳軸應安裝於船艉,延伸至船體之外,並與螺旋槳直接相連。一般來說,在螺旋槳軸上的區域應安裝青銅銅套,以防止海水的腐蝕。

艉軸管不僅支撐著軸系和螺旋槳的重量,而且也防止了船體外的海水進入船體。因為艉軸管的前端或與軸隧相連線,或與機艙相連線;而其後端則與海水相接觸。因此,艉軸管的兩端均應良好的密封,以避免在管內產生滑油的滲漏和海水的湧入。

艉軸管的密封有兩種方式供選擇,即填料函和耐油橡皮密封圈。

軸系的安裝確實是一件又費時又艱難的的工作。此項任務通常有船廠的機電車間來完成。關鍵的工藝之一是軸系的找中。在開始找中之前,必須首先滿足下列要求:

1.上甲板之下的全部裝配,焊接和火工矯正工作必須已經完工。此外,內底以上的主機、齒輪箱、軸承等的基座的裝配,焊接和火工也應基本結束。

2.除去應該完成的軸系布置區域的密性試驗之外,主、副機艙及主、副機艙之後區域的全部艙室的密性試驗也均已完成。

3.船體應無拘束地位於水平船台或傾斜船台之上,全部船艉的接地支撐物都已拆除。

4.應該設立位於軸系中心線上的前後兩個基準點,並經有關方面認可。

5.從找中一直到艉軸管安裝完畢的整個期間,船隻不得發生位移,也不得吊裝大型裝置。

6.軸系找中工藝不得在多變的氣候條件下進行,也不可在直接暴露於灼熱陽光的情況下進行。

此外,軸系的找中可使用鋼絲,也可使用光學儀器。

柴油機的動力系統

動力裝置的乙個重要部分就是柴油機的動力系統,其功能是確保動力裝置的正常運轉。動才系統主要包括燃油系統、滑油系統、冷卻系統和壓縮空氣系統。下面我們來逐一研究。

1.燃油系統

燃油系統的基本使命是向主機、輔機和副鍋爐提供數量足夠的清潔燃油。船隻所需的燃油是通過注油口並經過注油管系輸到船上並儲存起來的。對於大、中型船隻來說,燃油將儲存於雙層底的燃油艙中。

燃油輸送幫浦則被用於不同艙間的燃油輸送,諸如日用櫃、貯存櫃和各個燃油艙。

任何燃油,在進入柴油機之前,必須經過過濾沉澱和離心分離。因為任何燃油含有一定的雜質和水,所以不經上述處理就不能確保柴油機可靠和連續的執行。假如使用粘度很高的重油,那麼重油在開始使用之前須經預熱。

此外,為了測量和顯示燃油艙的液位,應配備液位汁;為了及時掌握主機油耗的情況,應配備燃油流量計;為了測量燃油的溫度,溫度計是不可或缺的。

總之,燃油系統的功能可以表達為:進油、輸油、淨油、測量和供油。

2.滑油系統

滑油系統的任務是向各種運動件的表面提供適量的滑油,以便形成潤滑油膜並避免部件間的乾燥摩擦。除去降低摩擦阻力和磨損之外,滑油系統也有助於冷卻、清洗、氣密、防鏽和減少振動。

實際上,柴油機動力裝置的滑油系統可細分為兩個組成部分,即內部系統和外部系統。內部系統的滑油應與柴油機的滑油一起提供;而大多數的外部系統則屬於強力潤滑,滑油借助於滑油幫浦而被強力送至每乙個摩擦部位。強力潤滑法目前已得到廣泛的使用。

通常,低速船用柴油機擁有5個互相獨立的潤滑系統:

1.運動件的潤滑;例如:軸承、十字頭等。

2.主機凸輪軸的潤滑。

3.活塞和氣缸間的潤滑。

4.增壓器的潤滑。

5.輔機的潤滑。

而且,不同的潤滑部位應配以不同種類的滑油。例如,活塞和氣缸襯套間的潤滑應採用高粘度的防燃氣缸油,因為這種潤滑是在燃氣的高溫條件下進行的;而增壓器的潤滑則應採用低粘度的透平油,因為增壓器的轉速很高。至於其它的潤滑部分可以採用普通的機油。

1-油箱 2-過濾器 3-壓力調節閥 4-淨化器 5-過濾器 6-冷卻器

3.冷卻系統

在運轉中,柴油機動力裝置中的某些機械裝置會連續的發出熱量。這種熱量大部分來自於氣缸中熾熱的燃氣,而其餘的熱量則是由運動件的磨擦所產生的。假如上述熱量得不到及時的消除,機械裝置的溫度就會上公升,正常的潤滑油膜就會遭到破壞,甚至會發生更加嚴重的事故。

如同每個問題均有兩個方面:在一台柴油機動力裝置中,冷與熱也構成了一對矛盾。唯一的出路是建立乙個有效的冷卻系統。

如上所述,過高的溫度會導致材料的破壞。這是否意味著溫度越低就是越好呢?答案當然是否定的,因為溫度過低會由於溫度的突降而造成材料的熱應力,更不用說熱的浪費了,因為柴油機動力裝置本身就是一種熱力機械而且是通過熱能來做功的。

因此,適當控制冷卻水的溫度具有極大的重要性。

柴油機動力裝置中有待冷卻的機械裝置包括:

1.主機和輔機的缸壁、缸蓋、活塞、十字頭、噴油嘴、增壓器等等。

2.熱交換器,諸如主機和輔機的滑油冷卻器、淡水冷卻器和空冷器。

3.軸承、艉軸管和傳動裝置。

4.空壓機和其它輔機。

主機冷卻有兩種形式,即開放迴圈和閉式迴圈。由於前者的缺點遠洋船喜歡採用半式迴圈。閉式迴圈由海水幫浦、淡水幫浦、滑油冷卻器、淡水冷卻器、淡水膨脹箱和帶閥件的管系所組成。

4.壓縮空氣系統

壓縮空氣在船上得到普遍應用。除去用於起動主機和輔機外,壓縮空氣可以用於汽笛、氣動工具、清洗、海水或淡水壓力櫃的充氣和自我調節機械的控制。壓縮空氣系統通常由空壓機、分離器、氣瓶和帶有不同閥件的管系所組成。

船舶生產系統

造船技術系列 船舶篇 第一卷 船的建造及工作法概要 日本造船學會鋼船工作法研究委員會編著 序言近幾年的造船產業,船舶面向大型化的轉變以及在船舶快速建造方面均得到了進一步發展。30萬噸級的超大型船舶,僅用4個月的時間就能投入使用。與此同時,新生的造船所如雨後春筍也正在不斷湧現,從而使船舶的建造量實現了...

發電汽輪機組油系統工藝知識介紹

講義餘熱發電 餘熱發電汽輪機組油系統工藝知識介紹 汽輪機組油系統故障現象及可能原因 處理措施 油系統故障 一 軸承油溫過高 油潤滑油溫基準值35 45 報警50 軸承潤滑油溫度基準 65 報警75 直接行動 1 檢查過濾器內是否有白金屬 2 增加通過冷卻器的冷卻水流量 3 油冷卻器進行切換 4 如油...

5第五章船舶輪機人員管理

第一節海員培訓 發證和值班標準國際公約 stcw78 95 1631 現有船員,必須在 前全部符合 stcw78 95公約 的規定。a 1998年2月1 el b 1999年2月1日 c 2001年2月1 el d 2002年2月1日 1632 stcw規則適用於 中國籍海船上服務的組成值班的船員。...