船舶推进装置PPT资料.ppt
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,轮机概论,IntroductiontoMarineEngineering,5,第三章船舶推进装置,轮机概论,IntroductiontoMarineEngineering,6,第三章船舶推进装置,轮机概论,IntroductiontoMarineEngineering,7,4、电力传动(Electricaltransmission),原动机带动发电机发电,将发出的电送到配电板,再由配电板直接或经过变流器或变频器供给推进电动机,从而驱动螺旋桨运转的一种传动方式。
(),第三章船舶推进装置,优点:
机舱布置灵活;
可选用中、高速不可逆转原动机;
可均匀、大范围地调节推进电动机转速;
船舶操纵性好,倒车功率大,反转迅速;
推进电动机对外界负荷的变化适应性好,可以短时间堵转;
可消除螺旋桨对原动机的振动冲击,船舶振动大大减轻;
在柴油机电力推进装置中,可采用分机组修理的方法,以缩短因船舶修理而造成的停航时间。
(),轮机概论,IntroductiontoMarineEngineering,8,第三章船舶推进装置,吊舱式电力推进器(Pod),轮机概论,IntroductiontoMarineEngineering,9,第三章船舶推进装置,轮机概论,IntroductiontoMarineEngineering,10,第三章船舶推进装置,推进装置部分组成方案,轮机概论,IntroductiontoMarineEngineering,11,第二节轴系的组成,Section2shaft,第三章船舶推进装置,一、轴系的组成、作用和工作条件,1、组成(),轮机概论,IntroductiontoMarineEngineering,12,第三章船舶推进装置,2、作用(),把柴油机曲轴的动力矩传给螺旋桨,以克服螺旋桨在水中转动的阻力矩,同时又把螺旋桨产生的推力传给推力轴承,以克服船舶航行中的阻力。
Nm,扭矩,推力,kN,轮机概论,IntroductiontoMarineEngineering,13,第三章船舶推进装置,二、推力轴和推力轴承(Thrustshaft,thrustbock)(),1-连接法兰;
2-轴干;
3-甩油环;
4-轴颈5-推力环系轴向定位。
1-推力环;
2、5-调节圈;
3、4-推力块;
6、7-压板,轮机概论,IntroductiontoMarineEngineering,14,第三章船舶推进装置,轮机概论,IntroductiontoMarineEngineering,15,第三章船舶推进装置,推力传递过程():
(1)将主机的扭矩传给中间轴;
(2)把中间轴上螺旋桨的推力传给船体;
螺旋桨推力环油膜推力块推力轴承座船体,作用:
轮机概论,IntroductiontoMarineEngineering,16,第三章船舶推进装置,三、中间轴和中间轴承(Intermediateshaft&
bearing),L/3,L,连接法兰,中间轴承,中间轴,作用:
连接推力轴和尾轴,传递扭矩及推力,承受中间轴重量,轴线定位。
轮机概论,IntroductiontoMarineEngineering,17,第三章船舶推进装置,四、尾轴及尾轴管装置(Propellershaft,sterntube),润滑方式:
润滑油润滑、海水润滑,轮机概论,IntroductiontoMarineEngineering,18,第三章船舶推进装置,四、尾轴及尾轴管装置(Propellershaft,sterntube),Propellershaftassembly,轮机概论,IntroductiontoMarineEngineering,19,第三章船舶推进装置,尾轴承(SplitScallopedShellJohnsonCutlessBearing).Thesebearingspossesslowcoefficientoffrictionandinherentvibration-dampeningqualitiesandarenon-polluting.,轮机概论,IntroductiontoMarineEngineering,20,第三章船舶推进装置,轮机概论,IntroductiontoMarineEngineering,21,第三章船舶推进装置,第三节螺旋桨及螺旋桨特性,Section3:
Propelleranditscharacteristics,主机驱动螺旋桨转动,克服螺旋桨转动的阻力矩,产生对水向后或向前的推力,并受到水的反作用力而产生对船向前或向后的推力,使船舶前进或后退。
1、工作原理(),2、结构,轮机概论,IntroductiontoMarineEngineering,22,第三章船舶推进装置,轮机概论,IntroductiontoMarineEngineering,23,第三章船舶推进装置,浆叶扭曲的原因:
为得到不同半径处的叶素具有大致相同的螺距,随R的增加,螺距角应逐渐减少,H-螺距(Pitch),-螺距角(Pitchangle),定距桨为常数,变距桨变化。
(1)螺距和螺距角,3、参数,轮机概论,IntroductiontoMarineEngineering,24,第三章船舶推进装置,
(2)螺旋桨进程比(),进程hp:
螺旋桨转一周,轴向实际前进距离。
因水被推动后移,hpH。
滑失h:
螺距与进程的差值。
hp=H-h,进程比J:
进程与螺旋桨直径的比值。
J=hp/D=Vp/nD(Vp=hpn),Vp:
实际航速。
转速不变时,p与船速成正比。
滑失比S:
滑失h与螺距H的比值。
S=(H-hp)/H,轮机概论,IntroductiontoMarineEngineering,25,第三章船舶推进装置,螺旋浆特性曲线,结论:
桨的推力、扭矩与转速的二次方成正比,吸收的功率与转速三次方成正比。
(3)螺旋工作特性,浆的推力:
T=K1n2D4=C1n2,浆的扭力矩:
M=K2n2D5=C2n2,浆的效率:
桨的功率:
P=2nM=Cn3,轮机概论,IntroductiontoMarineEngineering,26,第三章船舶推进装置,阻力增加,进程hp减小,J减少,K1、K2、C1、C2、C增加,特性曲线变陡,反之变平坦。
变矩浆的螺距角越大,即螺距H越大(进程hp越小),特性曲线越陡。
螺旋浆的无因次特性,轮机概论,IntroductiontoMarineEngineering,27,第三章船舶推进装置,4、影响螺旋桨特性的因素,结构参数,H/D对螺旋桨功率特性的影响,轮机概论,IntroductiontoMarineEngineering,28,第三章船舶推进装置,航行工况,螺旋桨的无因次特性,螺旋桨特性曲线,结论:
船舶阻力增加,航行工况变化时,则进程hp和进程比J减小,K1、K2及C1、C2、C增加,螺旋桨特性曲线变陡。
反之,当船舶因轻载、顺风、减速等原因使船舶阻力减小,进程比增大,K1、K2及C1、C2、C减小,螺旋桨特性曲线则变平旦。
轮机概论,IntroductiontoMarineEngineering,29,5、各种航行条件下主机的工况,第三章船舶推进装置,
(1)船、机、桨的配合,力、力矩和功率的平衡:
螺旋桨的推力克服船舶阻力,主机提供螺旋桨推力所需扭矩和功率。
船舶阻力,船舶阻力包括:
水力阻力(摩擦阻力、形状阻力、兴波阻力)、风力阻力、惯性阻力。
R-船舶阻力;
Ar-阻力系数;
Vs-船速。
轮机概论,IntroductiontoMarineEngineering,30,第三章船舶推进装置,与螺旋桨配合工作时的主机工况点,工况点:
主机发出功率等于螺旋桨吸收功率,柴油机速度特性曲线与螺旋桨特性曲线的交点。
1-柴油机标定负荷速度特性,2-柴油机部分负荷速度特性,cba-螺旋桨特性,3-柴油机超负荷速度特性,柴油机速度特性变化,螺旋浆特性变化,轮机概论,IntroductiontoMarineEngineering,31,第三章船舶推进装置,
(2)航行条件变化时主机的工况,航行阻力变化,主机工况点在各种航行条件下的变化,标定转矩线,I1:
工况点a(Pe,ne),阻力增加:
III,工况点ab。
虽然PbPe,nbne,但超转矩。
措施:
减小油门(特性线2),阻力减小:
IIII,工况点ad。
虽然未超转矩,但PdPe,ndne。
减小油门(特性线2),轮机概论,IntroductiontoMarineEngineering,32,第三章船舶推进装置,主机换向和船舶倒航,螺旋桨换向及倒转工况,全速前进:
(a)到车,第一阶段:
停油,转速下降(a-b),(b:
正转,扭矩=0),第二阶段:
水流带动桨转(b-c-d),(c:
正转,负扭矩=max),(d:
停转,负扭矩),第三阶段:
倒车起动运转(d-e),(e:
倒转,40-60%ne,100%扭矩M),A-全速,B-半速,C-系泊,D-实际,轮机概论,IntroductiontoMarineEngineering,33,第三章船舶推进装置,2.主机换向和船舶倒航,螺旋桨换向及倒转工况,A-全速,B-半速,C-系泊,D-实际,紧急制动:
在紧急情况下,在主机转速降至30-60%ne时,按倒车起动方式向主机供入压缩空气,对主机运动部件、轴系和螺旋桨强行制动,使它们较快停止转动,然后倒车起动主机,使螺旋桨倒转,尽快停止船舶的滑行。
倒航阻力大、桨效率低,为了主机不超负荷,倒车最大转速不超过标定转速70-80%,具体可根据排烟温度确定。
轮机概论,IntroductiontoMarineEngineering,34,第三章船舶推进装置,第四节可调螺距螺旋桨,Section3:
ControllablePitchPropeller,桨叶螺旋面与桨毂可作相对转动,通过转动桨叶来改变螺
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- 船舶 推进 装置
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