船舶轴系设计问题(船舶轴系的结构)

2022-11-22 02:24 点击:181 编辑:邮轮网

1. 船舶轴系的结构

有的。因为船是靠螺旋桨推进的,所以比较常见的是通过可调螺距螺旋桨(CPP: Controllable Pitch Propeller)来实现这个功能。CPP(简称可调桨或调距桨)通过设置于桨毂中的操纵机构使桨叶能够相对于桨毂转动调节螺距的螺旋桨,它是通过转动桨叶来改变螺距,从而改变船舶航速或正车、倒车,调距桨装置由桨叶、桨毂机构、轴系(艉轴、艉管、中间轴等)、配油器、液压系统和电子遥控系统等几大部件或系统组成。调距桨结构形式可以分为毂内油缸式和推拉杆式,毂内油缸式CPP其伺服油缸布置在桨毂内部,而推拉杆式CPP其伺服油缸布置在轴系上,前者一般用于大马力船舶,但油缸维修不方便,后者一般用于小马力船舶,油缸维修方便。

可以在驾驶室、集控室、机旁控制CPP。在驾驶室操纵控制杆,电液伺服控制系统通过配油机构,将来自液压站的高压油输入到位于螺旋桨桨毂中的伺服油缸,并通过转叶机构,驱动桨叶,在全正车和全倒车范围内,无级调节螺距角。对于任一规定的螺距角,由主机驱动的以某一转速运转的螺旋桨将吸收的扭矩转化为推船前进的力或拉船倒退的力。

可调螺距螺旋桨与定距桨相比具有以下优点:

调距桨能够在不改变螺旋桨和主机转向的情况下,仅用改变螺距的方法得到从最大正值到最大负值的各种推力值,既可以省去换向装置,又可缩短船舶换向航行的时间。

对于多工况船舶,可以在不同航行工况下充分吸收主机的功率,利用无级变速,如若螺旋桨与主机处于联合控制模式下即同时改变主机转速和螺距比并使之匹配适当,可以使船舶在单位时间内消耗的燃料最少。

可以使船舶微速前进,如海洋调查船、布缆船、扫雷舰等工程船和军用辅助船,要求船舶能够微速稳定航行,利用调距桨可以实现。

改善船舶操纵性能。装有调距桨的船舶可以提高靠离码头、改变航向、紧急停车或倒车、避免碰撞的机动性能。使用调距桨的船舶停船时间大约比定距桨减少1/3,滑行距离缩短一半,这对于改善船舶操纵性能十分重要。

在部分螺旋桨工作状态下,用置桨叶于顺水位的方法可使螺旋桨所受阻力减少。

调距桨具有诸多优点,但是同时也有自身的缺点:如毂径比大,螺旋桨效率降低;桨叶易产生空泡等;可调桨构造复杂,造价昂贵;维护技术要求高等。

广泛采用调距桨的船型有:拖船、渔船、工程船(布缆船、挖泥船等)、调查船、科学考察船、成品油船、化学品船、渡船、滚装船、破冰船等。

可调桨典型轴系配置一般包括:主机(M.E.)、高弹性联轴器、齿轮箱(G.B.)、CPP轴系、螺旋桨等。

主机:有高速机、中速机和低速机,一般工程船CPP优先配备中速机。国内船用柴油机厂家有宁动、广柴、陕柴、镇柴、淄柴、河柴、安庆大发、玉柴、潍柴......,都是引进国外技术,授权贴牌生产,不具备独立研发能力,与国外柴油机厂家如曼恩、瓦锡兰、卡特彼勒、康明斯、马克、大发......技术实力差距较大。

齿轮箱:中速机额定转速一般500~1000rpm,而桨的转速一般~200rpm,所以需要设置减速齿轮箱。国内船用齿轮箱厂家主要有,杭齿、重齿、南高齿、杭州发达等,国内齿轮箱技术已经发展比较成熟,达到了技术独立研发的能力,能够基本满足船舶推进系统要求,近年来随着技术的进步,主推进系统的双机并车齿轮箱也已经开发出来了。一般CPP配备的齿轮箱会带有PTO(Power Take Out),如果是一个PTO,此PTO一般用于带轴带发电机,此轴发发出的电可以供船上艏(艉)侧推用电;如果齿轮箱带有两个PTO,另一个PTO一般带消防泵。齿轮箱输出轴设置推力轴承,用于承受螺旋桨的推力,将螺旋桨的推力传递给船体,此推力轴承可以是滑动轴承也可以是滚动轴承。有些船上齿轮箱与轴发部位设置PTI(Power Take In),即当主机有严重问题无法工作时,齿轮箱将主机脱开后,此轴发逆向工作驱动螺旋桨运转。

高弹性联轴器:主机和齿轮箱之间通过高弹性联轴器(简称高弹)连接,高弹只传递扭力,不传递轴向推力,可以减轻主机振动对齿轮箱的影响,还可以补偿主机和齿轮箱安装时的径向误差。高弹与主机输出轴、高弹与齿轮箱输入轴之间通过法兰连接。齿轮箱PTO与轴发或消防泵也用高弹连接。目前使用最多的、被大部分船东认可的高弹产品是德国伏尔康高弹,在无锡有工厂,主要部件靠进口,国内组装。一般船舶轴系扭振强度计算书由高弹厂家负责计算。

CPP轴系:包括中间轴、桨轴、艉管、配油器、轴系附件(轴系接地装置、隔舱填料函、轴系测速装置、锁轴装置等)、液压联轴器、连接螺栓等。中间轴与齿轮箱、中间轴与中间轴之间连接的螺栓一般是铰制孔螺栓,可以采用液氮或干冰冷装也可以采用外力敲击的方法。中间轴与桨轴通过液压联轴器连接,液压联轴器是带有锥度的内外套(也有不带内套的),通过摩擦力抱紧轴,传递轴向推力和扭力,分为套筒式和法兰式,安装拆卸方便,且可以多次反复拆装。

2. 船舶轴系的结构特点

主要看船舶的吨位,一般有高速、中速、和低速机。一般的低速机主要用在烧重油的大船上而且大多是海船,在内河的货船一般用中速机,转速一般在1000-1200R/MIN左右。

3. 船舶轴系的结构包括

隔舱传动装置适用于运送原油、石油及化学液体的船舶的泵轴以及其它通过机舱水密舱壁处的轴系。

1、隔舱壁隔舱壁密封装置为一圆环状设备,主要由两组填料函和端面密封型式组合而成。通过填料函(1)(2)、壳体(3)、哈夫式密封环(5)(6)(8)、O型圈(4)、填料函之间有效的机械顺序结合,能够通用使用在江河和海洋上各种中、小型船舶上,经套装在船舶主轴上并固定在舱壁上,可作为船舶轴系贯穿舱与舱之间的密封,特别在特殊情况下通过O型圈与哈夫式密封作用,在任一舱内进水一定程度后,可以实行舱之间的自动补偿密封。

2、主船体在设计和建造时按要求设置了若干的横向和纵向舱壁,这些舱壁所起的作用归纳起来有如下几个方面:将船体内部分隔成若干个舱室,以便安装各种机械设备及装载货物、燃油、淡水、备品和压载水等;横舱壁对保证船体的横向强度和刚性起很大作用,它是船底、舷侧和甲板等结构的支座,可使船体各部位构件之间的作用力相互传递,其中水密横舱壁是保证船舶抗沉性能的重要结构;纵舱壁可减少自由液面对船舶稳性的影响,较长的纵舱壁还可增强船舶的总纵强度;某些舱壁采用了防火结构,可在一定时间内防止火灾蔓延。舱壁的分类舱壁一般按用途和结构形式的不同分两大类。

4. 船舶轴系的结构与管理

CB 228-1986 轴系加工技术要求,目前依然有效,没有新版本或替代版本。

2009年【工科(2010)第77号】工信部复审结论:继续有效。

5. 船舶主要结构

中国古代的船舶结构和设备方面的造船技术处于世界领先水平。中国是世界上最早开始制造船舶的国家。早在商周时期,中国就已经能够制造大规模的海船。三国时期,孙权派遣大规模船队出使宜州。中国造船的吨位和规模都位居世界首位,代表了当时世界造船技术的顶峰。

6. 船舶传动轴系包括

1柴油机推进装置:比较省油、,经济性比较好、有良好的操作性、启动方便、正倒车迅速, 但是不能做到很大的功率,一般用于低速巡航;2;燃气轮机:能较好的满足现代舰艇对动力装置提出的高速、高机动性和极低单位质量的战术、技术要求,但主机由于没有反转性,必须要设置专门的倒车设备;启动时必须借助启动电机或其他机械启动,所以燃气轮机的启动操作性较差;由于燃气的高温,叶片材料的工艺需具备良好的材料,且价格昂贵,工作可靠性差,且寿命短。燃气燃烧由于需要的空气流量很大,所以需要的管道尺寸较大,不利于舱内的布置。

3蒸气轮机:能提供较大的功率,机组振动小、噪音少‘工作可靠性大、蒸汽轮机使用的低劣燃油料,对滑油的消耗率较低;但是蒸汽轮机的总质量及尺寸很大。占据了船体许多的排水量及空间;燃油的消耗量也大,装置效率低下,续航力降低;蒸汽轮机的机动性较差,启动速度慢,一般在舰艇上为保证立即起锚的要求,一般以暖机状态停泊(不熄火),从而增加停泊时的燃料消耗。

4联合动力装置:即蒸汽轮机与燃气轮机结合方式、柴油机与燃气轮机结合方式、燃气轮机与燃气轮机结合方式。

5核动力装置:以极少的燃料获得巨大的能量,保证舰艇能以较高的航速航行极远的距离;核动力装置能发出极大的功率;核动力装置工作时不需要消耗空气而获得能量,这就不需要进、排气装置。(所以一般潜艇使用较多);但是由于核反应堆需要加装多层屏蔽系统,使得装置质量显著增加,操作管理检查系统比较复杂,另外在核动力装置舰船上还必须设置专门的机器设备,用以装卸核燃料和排除反应堆中载有的放射性排泄物;核动力装置使用的高技术含量使得装置的造昂贵。

7. 船舶轴系的组成

轴效率是针对船舶而言,即螺旋桨收到的功率与主机输出功率之比,是考虑整个轴系(包括中间轴承、推力轴承和尾轴管等)的传送损耗后的轴系传输效率。

一般认为,对于船舶而言,主机输出的功率通过整个轴系传送到螺旋桨时不能百分百被螺旋桨收到,通过中间设备的传送是有一定损失的,所以该值一般总小于1.0。根据船型及轴系布置的不同,该值一般在0.95-1.00之间。该值一般也是根据经验数据取得。

轴效率影响因素:

(1)伴流的影响

船在水中作前进运动时,由于水的黏性,船体的形状以及波浪的影响,使船体周围有一股水流沿着船舶运动方向而流动,这一水流称为伴流。伴流的存在对提高推进效率是有利的,应充分利用。顶推船队螺旋桨的效率比吊拖时高,其重要因素是顶推船队推船的螺旋桨能在驳船队所产生的伴流中工作;而吊拖船队拖船在驳船队之前,驳船队所产生的伴流不能被拖船所利用,故效率低一些。但是,这种收获不是凭空而来的,而是来自船舶主机所产生的能量。

(2)吸力的影响

螺旋桨工作时,桨叶叶背压力降低,使螺旋桨前方压力连续降低和流速向盘面增加,形成吸流,吸流的流速增加;流速的增加也引起摩擦阻力增大,这些阻力的增大有如螺旋桨对船体存在吸力一样,因此称为螺旋桨的吸力。这也意味着只要螺旋桨工作就会使阻力增加,而阻力的增加就会使原有的船舶有效推力减少,相当于存在推力的减额,所以一般把船体阻力增加的部分称为推力减额;螺旋桨负荷越重,船尾尾型越肥、螺旋桨越贴近船壳板,则推力减额越大。

8. 船舶为轴结构图

这个问题有两种安装方法,一是从舱内向外安装,另一种是从外向里,也是最常用的方法,如果条件允许还是在外面向内安装,必须有精通锁具的工种指挥,在船艉分段,即舵机孔周围焊接眼板数个,用来悬挂斤不落,用尼龙带捆扎艉轴,并适当涂抹一些黄油,起到润滑作用,防止伤轴,在保证艉轴与艉轴管平行的状态下向里拉近,但每次不能前行太多,会造成艉轴不在一个水平面上,以此类推很容易的。你可真够笨的!

在里面也可以啊,同样的道理,请问机舱内靠艉轴处是否有单轨行车?

即使没有也可以焊接几个吊鼻子啊!

只要保证轴与管是平行的,高度合适,在涂些黄油,是不会伤轴的,它是有间隙的,

9. 船舶轴系的结构设计

一般来说,船舶的轴系有轴包套,还有同机舱主机相连的前轴承,以及同水直接接触的尾轴承,两个轴承连接处都有防水密封圈,一般是橡胶制成,我们叫它前密封和尾密封,有时密封圈还不止一道。

两个密封圈之间灌满了油,并且联通一个叫重力油柜的装置,它的作用是报警,一旦轴系的某个部位进水了,这一段油压就会上升,重力油柜的油位就会升高,系统就会报警,舰员就会知道是哪里进水了,就可以赶快采取措施

10. 船舶轴系的结构有哪些

船舶主机带弹性支撑垫的安装,安装步骤:

(1)、根据轴系对中的结果,用临时支撑定出齿轮箱和主机的安装位置;

(2)、加工主机基座平面、减震块螺栓安装孔并攻丝;

(3)、测量、加工垂向减震块下的支撑垫片,并用螺栓和螺母固定;(4)、安装垂向减震块并用固定螺丝拧紧;

(5)、安装侧向和纵向支撑框架,安装侧向和纵向减震块;

(6)、安装防护盖、主机齿轮箱间高弹性联轴器;

(7)、按周期测量主机4个角的主机机架座到基座、侧向支撑板和纵向支撑板的距离;

(8)、安装主机各外接软管、排气管。

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