船舶动力装置技术管理 第二章a.ppt
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1、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
2、,Z型传动,电力传动,其他传动方式,吊舱式推进器,直接传动,一、直接传动 主机发出功率直接通过轴系传递给螺旋桨。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应用范围:远洋和沿海货轮、油轮,间接传动,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
3、带发电机缺点:1)轴系结构复杂 2)传动效率低应用范围:冰区航行船舶 内河航行船舶,Z型传动,又称悬挂式螺旋桨装置,其结构原理图如图1显著特点:螺旋桨可绕垂直轴座360o回转。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
4、旋锥齿轮 15-下水平轴 16-旋转套筒17-支架,电力传动,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,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 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 使用范
5、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,如调距桨装置、喷水推进器传动装置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,船舶的大小 船舶的用途 船舶的航区 发动机的形式和发展 传动设备的形式和发展 经济性 安全可靠性 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
6、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,传动轴系的布置,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,传动轴系的布置,传动轴系的结构,传动轴系的组成、作用和工作条件,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。,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,传动轴系的组成、作用和
7、工作条件,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,轴线的布置,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,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 理想轴线 应与船体的龙骨线平行 倾斜角 轴线向尾部偏斜的角度。见图3 一般,=5 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,
8、图4 轴系的偏斜角,轴承的布置,轴承的布置,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,中间轴、推力轴中间轴承和推力轴承,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,中间轴承作用: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
9、 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,推力轴承 结构见图8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
10、-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
11、承,密封装置,润滑系统,冷却系统,尾轴管,作用:a.将船舶的尾尖舱和尾轴分开 b.内部装设尾轴承 c.装设尾轴密封装置,分类:a.整体式见图10 多用于单轴系船舶 b.连接式 多用于双轴系船舶,材质:铸钢、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,铁梨木尾轴承,铁梨木尾轴承,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,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
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