第一章 船用泵概述

第一章船用泵概述學(xué)習(xí)目標(biāo)知識目標(biāo)1.了解船用泵的功用和分類；熟悉船用泵的主要性能；掌握船用泵的基本概念、參數(shù)等方面的知識。能力目標(biāo)能解析船用泵主要性能參數(shù)的含義。第一節(jié)泵在船上的功用泵是一種將原動機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液體能，用來輸送液體的機(jī)械。在現(xiàn)代船舶上，泵是一種應(yīng)用最廣、數(shù)量和類型最多的輔助機(jī)械。如柴油機(jī)、鍋爐所需的燃油、潤滑油、動力油、冷卻水、補(bǔ)給水；船員和旅客生活所需的日用淡水、衛(wèi)生水；船舶安全航行所需的壓載水、消防水、艙底水等，都是通過泵來輸送的。第二節(jié)泵的分類1.按泵在船上用途分船舶動力裝置用泵有燃油泵、潤滑油泵、淡水泵、海水泵、液壓舵機(jī)油泵、液壓錨機(jī)及起貨機(jī)油泵、鍋爐給水泵、制冷裝置用的冷卻水泵，海水淡化裝置給水泵和排污泵等。船舶安全及生活設(shè)施用泵有艙底水泵、壓載水泵、消防泵、日用淡水及衛(wèi)生水泵等。特殊船用泵有油船貨油泵、洗艙泵、挖泥船的泥漿泵、深水打撈船上的打撈泵、噴水推進(jìn)船上的噴水推進(jìn)泵、漁船-卜的捕魚泵等。按泵的工作原理分容積式泵容積式泵是靠工作部件的運(yùn)動使其工作容積周期性地變化而吸、排液體的泵。根據(jù)運(yùn)動部件運(yùn)動方式的不同又分為往復(fù)泵和回轉(zhuǎn)泵兩類。根據(jù)運(yùn)動部件結(jié)構(gòu)不同，前者有活塞泵和柱塞泵之分；后者常用的有齒輪泵、螺桿泵、葉片泵和水環(huán)泵等。葉輪式泵葉輪式泵是靠葉輪帶動液體高速旋轉(zhuǎn)使流過葉輪的液體的壓力能和動能增加而吸、排液第2頁體的泵。根據(jù)泵的葉輪和流道結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的不同，又可分為離心泵、軸流泵和旋渦泵等。(3)噴射式泵噴射式泵是利用具有一定壓力的流體流經(jīng)噴嘴時產(chǎn)生的高速射流來引射需輸送流體的泵。根據(jù)所用工作流體的不同，主要有水噴射泵、水噴射真空泵和蒸汽噴射泵等。泵除按上述工作原理的不同進(jìn)行分類外，還可以按泵軸位置分為立式泵和臥式泵；按吸口數(shù)目分為單吸泵和雙吸泵；按驅(qū)動泵的原動機(jī)來分，船用泵大多數(shù)是電動泵，此外還有汽輪機(jī)泵及柴油機(jī)泵，前者如某些油船的貨油泵，后者如應(yīng)急消防泵，而由主機(jī)本身附帶驅(qū)動的泵亦稱隨車泵。第三節(jié)泵的性能參數(shù)流量流量是指泵在單位時間內(nèi)所排送的液體量。通常用體積來度量所送液體量，則稱為體積流量，常用Q表示，單位是m3/s,或m3/h,L/min。泵銘牌上標(biāo)示的流量是指泵的額定流量，即泵在額定工況時的流量，而泵實(shí)際工作時的流量則與泵的工作條件有關(guān)，不一定等于額定流量。揚(yáng)程泵的揚(yáng)程也稱泵的壓頭，是指泵傳給單位重量液體的能量，或單位重量液體通過泵后所增加的機(jī)械能，常用”表示，單位為m(液柱)。單位重量液體的機(jī)械能又稱水頭。因此，泵的揚(yáng)程即為泵使液體所增加的水頭；如泵的揚(yáng)程全部用來提高液體位能，而假設(shè)不存在管路阻力損失，則揚(yáng)程即為泵使液體所能上升的高度。泵銘牌上標(biāo)注的揚(yáng)程是額定揚(yáng)程，即泵在設(shè)計工況時的揚(yáng)程。泵實(shí)際工作時的揚(yáng)程不一定等于額定揚(yáng)程，它取決于泵所工作的管路的具體條件。泵的工作揚(yáng)程可用式(1-1)估算：容積式泵往往不標(biāo)注泵的額定揚(yáng)程而標(biāo)注額定排出壓力。額定排出壓力是按照試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)使泵連續(xù)工作時所允許的最高壓力。容積式泵工作時的實(shí)際排出壓力不允許超過額定排出壓力。葉輪式泵、噴射式泵工作揚(yáng)程高出額定揚(yáng)程一定程度仍可工作，但工作揚(yáng)程接近額定揚(yáng)程時泵的效率較高。壓力P和揚(yáng)程可按下式換算：轉(zhuǎn)速泵的轉(zhuǎn)速是指泵軸每分鐘的回轉(zhuǎn)數(shù)，用n表示，單位是r/min。大多數(shù)泵都是由原動機(jī)直第二章往復(fù)泵學(xué)習(xí)目標(biāo)知識目標(biāo)1.掌握往復(fù)泵的工作原理、特點(diǎn)及功用；了解往復(fù)泵的正常吸入條件和排出條件；熟悉往復(fù)泵、空氣室和泵閥的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)。能力目標(biāo)1.能對往復(fù)泵的易損件進(jìn)行檢查、測量、調(diào)整和更換；能對往復(fù)泵的主要故障進(jìn)行分析、診斷和排除。第一節(jié)往復(fù)泵的工作原理和特點(diǎn)一、往復(fù)泵的分類往復(fù)泵是一種容積式泵，它是靠活塞或柱塞的往復(fù)運(yùn)動，使工作容積發(fā)生變化而實(shí)現(xiàn)吸排液體的泵。往復(fù)泵可分為活塞式和柱塞式兩大類?；钊酵鶑?fù)泵活塞式往復(fù)泵的特點(diǎn)是活塞直徑較大且較短，呈盤狀結(jié)構(gòu)，其上裝有活塞環(huán)。因密封性能較差，故適用于高壓。按其作用次數(shù)可分為：單作用泵活塞在一個往復(fù)行程中吸、排液體各一次的泵。這種泵只有一個工作空間，其吸入與排出過程是交替進(jìn)行的，所以它的流量是斷續(xù)而極不均勻。雙作用泵活塞在一個往復(fù)行程中吸、排液體各兩次的泵。這種泵有兩個工作空間，吸排液體同時在各自的空間進(jìn)行，流量比相同尺寸的單作用泵幾乎大一倍，且流量均勻得多。多作用泵在活塞一個往復(fù)行程中吸排液體各多次的泵。一般奇數(shù)多作用泵由多個單作用泵組合而成，而偶數(shù)多作用泵則由多個雙作用泵組合而成，船上常用的有三缸三作用和雙缸四作用泵。(4)差動作用泵活塞在一個往復(fù)行程中一次吸人的液體分兩次排出或兩次吸人的液體一次排出的泵。如小型柴油機(jī)的輸油泵就屬于前者。柱塞式往復(fù)泵柱塞式往復(fù)泵常見的有徑向柱塞泵和軸向柱塞泵。其結(jié)構(gòu)和工作原理在后面章節(jié)介紹。第5頁二、往復(fù)泵的工作原理往復(fù)泵的工作原理如圖2-2所示。當(dāng)活塞由原動機(jī)驅(qū)動從左止點(diǎn)往右止點(diǎn)運(yùn)動時，泵缸容積增大，排出閥關(guān)閉，吸人閥打開而吸入液體直至活塞到達(dá)右止點(diǎn)，當(dāng)活塞向左回行時，泵缸容積減小，壓力升高，迫使吸人閥關(guān)閉和排出閥打開而排出液體，直到活塞到左止點(diǎn)。因此，只要活塞不斷地作往復(fù)運(yùn)動，液體就不斷地被吸入和排出，從而實(shí)現(xiàn)液體的連續(xù)輸送。三、往復(fù)泵的流量1.往復(fù)泵的理論流量往復(fù)泵的理論流量即活塞的有效工作面在單位時間內(nèi)所掃過的容積:往復(fù)泵的流量不均勻度(1)瞬時流量上面討論的往復(fù)泵的流量是平均流量。當(dāng)?shù)谌禄剞D(zhuǎn)泵?學(xué)習(xí)目標(biāo)知識目標(biāo)掌握回轉(zhuǎn)泵的基本結(jié)構(gòu)、工作原理，了解其性能特點(diǎn)及用途；了解齒輪泵的徑向力、螺桿泵的軸向力及其平衡方法；了解齒封現(xiàn)象及其消除的方法； ’熟悉徑向、軸向密封的典型結(jié)構(gòu)和密封方法；了解影響容積式回轉(zhuǎn)泵容積效率的因素。能力目標(biāo)能對齒輪泵的故障進(jìn)行分析、診斷和排除；能對三螺桿泵的故障進(jìn)行分析、診斷和排除；能對葉片泵的故障進(jìn)行分析、診斷和排除?；剞D(zhuǎn)泵屬容積式泵，它是通過運(yùn)動部件在泵殼內(nèi)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動，造成工作空間容積變化實(shí)現(xiàn)吸排液體的泵。根據(jù)回轉(zhuǎn)部件結(jié)構(gòu)形式不同，可分為齒輪泵、螺桿泵、葉片泵和水環(huán)泵等幾種。適合于輸送具有潤滑性的液體且要求排量不大的場合。船上多用作潤滑油泵、燃油泵、駁油泵和液壓系統(tǒng)中的動力油泵等。第一節(jié)齒輪泵一、齒輪泵的基本結(jié)構(gòu)與工作原理齒輪泵的工作原理如圖3-1所示。在泵體3中裝有一對完全相同且互相嚙合的齒輪，其中由電動機(jī)驅(qū)動的齒輪1為主動齒輪，被帶動回轉(zhuǎn)的齒輪2為從動齒輪。主、從動齒輪、泵殼和泵蓋構(gòu)成的吸、排腔被嚙合的輪齒隔離。當(dāng)主動齒輪按圖示方向順時針回轉(zhuǎn)時，左腔齒輪退出嚙合，容積增大，吸人液體；充滿齒間的液體隨齒輪轉(zhuǎn)動而帶到右腔；右腔齒輪進(jìn)入嚙合，容積減小，齒間被擠壓的液體從出口排出。只要齒輪連續(xù)回轉(zhuǎn)，泵就不斷地吸人和排出液體。從上述工作原理可知：泵吸排液體是靠齒輪退出和進(jìn)入嚙合實(shí)現(xiàn)第13頁的。輪齒退出嚙合一側(cè)為吸人腔，進(jìn)入嚙合一側(cè)為排出腔；泵吸排腔的密封是靠中間嚙合的輪鹵、齒頂與泵體內(nèi)壁的徑向間隙和端蓋與齒輪端面間的軸向間隙實(shí)現(xiàn)的；主、從動齒輪均存在不平衡徑向力。二、齒輪泵的困油現(xiàn)象1.圍油現(xiàn)象齒輪泵的齒型一般都采用漸開線，為了保證齒輪轉(zhuǎn)動的連續(xù)和平穩(wěn)，同時避免吸、排腔相互旁通，其重疊系數(shù)E需大于1,即在前一對嚙合的輪齒尚未完全脫離嚙合時，后一對齒巳進(jìn)入嚙合，因而就會出現(xiàn)二對以上的輪齒同時嚙合的情況，這樣就在兩嚙合線與泵端蓋間形成一個封閉齒隙空間（稱為困油容積），使一部分油液困在其中，如圖3-2a）所示。隨著齒輪的轉(zhuǎn)動，困油容積逐漸減小，直至兩對嚙合齒的嚙合點(diǎn)轉(zhuǎn)至對稱于節(jié)點(diǎn)位置時，困油容積達(dá)到最小，如圖3-2b）所示。在這一過程中，殘留在困油容積中的油液被擠壓，壓力急劇上升（可達(dá)排出壓力的10倍以上），使齒輪、軸和軸承受到很大的徑向力，此時油液將從零件密封面的縫隙中被強(qiáng)行擠出，造成油液發(fā)熱而加快變質(zhì)。這一過程稱為困油壓縮過程。其后，隨著齒輪繼續(xù)轉(zhuǎn)動，困油容積又逐漸增大，直到前一對齒脫開嚙合為止，如圖3-2e）所示。在這一過程中，因困油容積不能及時充人油液而使其內(nèi)壓力急劇下降，溶于油中的氣體析出而產(chǎn)生氣泡，這些氣泡被帶到吸入腔，不但妨礙油液充人齒間，而且隨壓力升高又會消失，結(jié)果導(dǎo)致容積效率的降低和產(chǎn)生振動與噪聲。這一過程稱為困油膨脹過程?？梢?，困油現(xiàn)象就是困油容積大小的變化造成其內(nèi)壓力急劇升降的現(xiàn)象。泵發(fā)生困油時，不僅使齒輪和軸承負(fù)荷增加而降低泵的使用壽命，油溫升高而加快油的變質(zhì)，而B—會導(dǎo)致泵的流量減小、振動和噪聲，使泵的工作極不平穩(wěn)。消除困油現(xiàn)象的方法根據(jù)困油現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，只要能在不使吸、排腔旁通的前提下，設(shè)法在困油容積變小時使之與排出腔溝通，增大時與吸人腔溝通，上述因困油而產(chǎn)生的弊端即可消除。具體的方法有：（1）卸壓槽法這種方法是我國泵類設(shè)計所推薦的方法，也是最常用的一種卸壓方法。在油泵的兩端蓋內(nèi)側(cè)，沿兩齒輪節(jié)圓公切線方向，相應(yīng)于吸排腔位置各挖兩個凹槽（稱為卸壓槽）。卸壓槽有兩種：對稱卸壓槽。困油容積最小時兩對嚙合齒的嚙合點(diǎn)A、II的垂直距離即為兩卸壓槽的第四章離心泵學(xué)習(xí)目標(biāo)知識目標(biāo)1.掌握離心泵的基本結(jié)構(gòu)、工作原理；了解離心泵的分類、性能特點(diǎn)及用途；熟悉離心泵的特性曲線及其應(yīng)用；掌握離心泵的工況調(diào)節(jié)方法；5.掌握離心泵的軸向和徑向的密封結(jié)構(gòu)和原理;了解離心泵的汽蝕現(xiàn)象及原因，熟悉防止汽蝕的技術(shù)措施。能力目標(biāo)1.能進(jìn)行離心泵的拆裝、對主要組成部件進(jìn)行檢修；能對離心泵的易損部件進(jìn)行正確的裝配和調(diào)整；能對離心泵的常見故障進(jìn)行分析和排除。第一節(jié)離心泵的工作原理一、離心泵的工作原理離心泵的工作原理可由如圖4—1所示單級離心泵的結(jié)構(gòu)簡圖來說明。離心泵的主要工作部件是葉輪1和泵殼3。葉輪通常是由5—7個弧形葉片2和前、后圓形蓋板所構(gòu)成。泵殼呈螺線形，亦稱螺殼或蝸殼。葉輪用鍵和螺母固定在泵軸6卜裝于泵殼內(nèi)，泵軸的一端伸出泵殼與原動機(jī)相連。固定葉輪用的螺母7通常采用左旋螺紋，以防反復(fù)第30頁啟動因慣性而松動。當(dāng)離心泵工作時，預(yù)先充滿在泵中的液體受葉片的推壓，隨葉輪一起回轉(zhuǎn)，產(chǎn)生一定的離心力，從葉輪中心向四周甩出，于是在叫'輪中心處形成低壓，液體便在液面上的氣體壓力作用下經(jīng)吸入接管4被吸進(jìn)葉輪。從葉輪流出的液體，壓力和速度都比進(jìn)入葉輪時增大了許多。蝸殼將它們匯聚并平穩(wěn)地導(dǎo)向擴(kuò)壓管5。擴(kuò)壓管流道截面逐漸增大，液體流速降低，大部分動能變?yōu)閴毫δ?，然后進(jìn)人排出管。因此，只要葉輪不停地回轉(zhuǎn)，液體的吸排也就會連續(xù)地進(jìn)行。液體通過泵時所增加的能量，顯然是原動機(jī)通過葉輪對液體作功的結(jié)果。二、離心泵的分類離心泵常按以下幾種方式分類：按泵軸的方向分為：立式泵；臥式泵。按液體進(jìn)入葉輪的方式分為：單吸泵；雙吸泵。按葉輪的數(shù)目分為：單級泵；多級泵。第二節(jié)離心泵主要部件的結(jié)構(gòu)一、葉輪和壓出室葉輪葉輪是將原動機(jī)的機(jī)械能傳遞給被輸送液體的工作部件，對泵的工作性能有決定性影響。葉輪多用青銅、鑄鐵、磷青銅或鋼鑄造。葉輪可分為閉式、半開式和開式三種，根據(jù)吸入方式的不同，又可分為單側(cè)吸人式和雙側(cè)吸入式，如圖4-2所示。S4-2島心堊葉輪平開式曲)丑或閉式葉輪叫'輪巾前后蓋板、若干弧形葉片及輪轂所構(gòu)成。由于葉間形成的是封閉流道，故丁作時泄漏損失較小，效率較高，使用最為廣泛。半開式葉輪葉輪尤前蓋板，葉片鑄在后蓋板上。這種葉輪泄漏較嚴(yán)重，效率也低，適用于輸送粘性或含顆粒雜質(zhì)的液體。開式葉輪葉輪沒有蓋板，葉片直接鑄在輪轂上。它制造容易，但效率很低，適用作污水泵或泥漿泵等。壓出室液體離開葉輪時的速度很高，而排出管中的流速卻不允許太大，否則管路阻力損失過大。離心泵壓出室的主要任務(wù)就是要以最小的水力損失匯聚在從葉輪中流出的高速液體中，將其第五章旋渦泵學(xué)習(xí)目標(biāo)知識目標(biāo)1.掌握旋渦泵的基本結(jié)構(gòu)和工作原理；熟悉旋渦泵的性能、工作特點(diǎn)和用途；了解離心旋渦泵的工作原理和工作特點(diǎn)。能力目標(biāo)1.能對旋渦泵進(jìn)行檢修、裝配和調(diào)整；能對旋渦泵的故障進(jìn)行分析、排除。第一節(jié)旋渦泵的結(jié)構(gòu)和工作原理旋渦泵是利用葉輪旋轉(zhuǎn)時液體產(chǎn)生旋渦運(yùn)動而產(chǎn)生吸排液體的泵，旋渦泵亦屬葉輪式泵，根據(jù)所用葉輪形式的不同可分為閉式旋渦泵和開式旋渦泵兩類。一、閉式旋渦泵ra5-J旨圍知:的四電制i作的閉式旋渦泵的結(jié)構(gòu)如圖5-1所示。它采用圓盤形的閉式葉輪1，葉輪外緣帶有20?60個徑向短葉片。所謂閉式葉輪是指其葉片部分設(shè)有中間隔板（或端蓋板）。泵體2和泵蓋3以很小的間隙緊貼葉輪，而在它們與葉片相對應(yīng)的部位則形成等截面的環(huán)形流道4。流道占據(jù)廣大半個圓周，其兩端順徑向外延形成吸、排口，而圓周的剩余部分則由泵體上的隔舌5,將流道的吸、排兩方隔開。這種兩端（或一端）直通吸、排口的流道稱為開式流道。閉式旋渦泵必須配用開式流道。當(dāng)葉輪回轉(zhuǎn)時，帶動泵內(nèi)的液體一起回轉(zhuǎn)，產(chǎn)生離心力。由于葉輪中液體的圓周速度要比流道中液體的圓周速度大，產(chǎn)生的離心力也大，因而液體就會從葉片間甩出，進(jìn)人流道，并迫使流道中的液體產(chǎn)生向心流動，再次從叫■片根部進(jìn)入葉間，這種環(huán)形流動稱為縱向旋渦。液體在葉片和環(huán)形流道中的運(yùn)動軌跡就是繞泵軸的圓周運(yùn)動和縱向旋渦的疊加，對固定的泵殼來說，它是一種前進(jìn)的螺旋線，而對轉(zhuǎn)動的葉輪來說，則是后退的螺旋線。這樣，液體在沿整個流道前進(jìn)時，也就會多次進(jìn)入葉間獲取能量，如同多級離心泵一樣，直第47頁到最后從排出口排出為止。旋渦泵主要依靠縱向旋渦的作用來傳遞能量。縱向旋渦越強(qiáng)，液體質(zhì)點(diǎn)進(jìn)人葉輪的次數(shù)越多，泵所能產(chǎn)生的揚(yáng)程就越高?？v向旋渦的強(qiáng)弱一方面取決于葉輪內(nèi)液體和流道內(nèi)液體的離心力之差，另一方面也受縱向旋渦流動阻力大小的影響，即與葉片和流道的形狀及葉片的數(shù)自有關(guān)。航 b） 布 +MS2閉我麻渦腿葉輪期血昉的獻(xiàn)嵋修城閉式旋渦泵葉輪和流道的各種截面以及葉片的形狀分別如圖5-2、5—3所示。其中，流道截面為矩形時，縱向旋渦的流阻較大，揚(yáng)程和效率相對較低，但流量較大；流道為半圓形斷面時，揚(yáng)程和效率相對較高，但流量較小。而葉片的傾斜角度和方向不同，泵特性曲線的形狀也有差異35-J用我威擔(dān)筆的葉松形狀。二、開式旋渦泵開式旋渦泵結(jié)構(gòu)示意圖如圖54所示，它采用開式葉輪。所謂開式葉輪，就是指9t.片不帶間隔板或端蓋板的葉輪。開式葉輪葉片較長，葉片數(shù)一般為24—26片。陰5耳汁我螂最：,■■）帶卬.式用偵；h）帝一，廊式形訝；苔afJT式迥i或及附坷輔曲閉式流適1吸入II口出口 葉搶件?流懣在圖54所示的結(jié)構(gòu)中，流道兩端不直接通吸、排口，稱為閉式流道。泵的吸、排口是開在側(cè)蓋靠葉片根部處。這樣，在液流進(jìn)入葉輪處葉片的圓周速度較小，汽蝕性能比閉式旋渦泵好。采用閉式流道的開式旋渦泵只要將吸、排口朝一卜安裝，并在初次啟動前向泵內(nèi)灌滿液體，就具有自吸和抽送氣液混合物的能力。這是因?yàn)樵诹鞯赖钠鹗疾糠?，液體在離心力的作用下從葉間甩人流道后，葉間就會形成真空，將氣體從吸進(jìn)口吸人葉間。隨著pl：輪回轉(zhuǎn)，流體的壓力就將變大，而且越靠近排出口壓力越大。這樣，一方面，由于氣體的密度較小，就會被壓縮在第六章噴射泵。學(xué)習(xí)目標(biāo)知識目標(biāo).掌握水噴射泵的基本結(jié)構(gòu)和工作原理；了解噴射泵的性能和特點(diǎn)；了解水射真空泵、蒸汽噴射器和空氣噴射器等基礎(chǔ)知識。能力目標(biāo)能對噴射泵的故障進(jìn)行分析、排除。噴射泵是靠高壓工作流體經(jīng)噴嘴后產(chǎn)生的高速射流來引射被吸流體，與之進(jìn)行動量交換，以使被引射流體的能量增加；從而實(shí)現(xiàn)吸排作用。噴射泵常用的工作流體有水；水蒸汽、空氣；被引射流體則可以是氣體、液體或有流動性的固、液混合物。通常工作流體和被引射流體皆為非彈性介質(zhì)的稱為噴射泵（亦稱射流泵），工作流體只要有一種為非彈性介質(zhì)的多稱為噴射器。按照工作流體與引射流體的不同，噴射泵可作如下分類：用液體抽吸液體的噴射泵，如艙底水噴射泵；用液體抽吸氣體的噴射泵，如射水真空泵；抽吸有流動性的固體與液體混合物的噴射泵，如用于挖泥的泥漿泵；用氣體抽吸液體的噴射泵，如鍋爐的注水器；用氣體抽吸氣體的噴射泵，如空氣噴射器。第一節(jié)水射水泵一、水射水泵的結(jié)構(gòu)和工作原理水射水泵的結(jié)構(gòu)如圖6-1所示。噴嘴是一段平滑而急劇收縮的錐管，一端與工作水入口管相連，另一端插于吸入室內(nèi)。與吸人室連接的是由圓錐形管（喉管）與圓柱形管組成的混合室。截面之間擴(kuò)張的擴(kuò)壓管前端接混合室，后端與排出管相連。水射水泵的工作原理可按以下3個過程來說明。工作液體經(jīng)噴嘴形成高速射流水射水泵的噴嘴由收縮的圓錐形或流線形的管加上出口處一小段圓柱形管道所構(gòu)成。一般采用螺紋與泵體相連接，以便拆換。通常，由離心泵供應(yīng)工作壓力Pp為0；3-1.5NPa的工作水流，經(jīng)噴嘴射入吸人室，壓力降到吸入壓力Pb，從而將壓力能轉(zhuǎn)換方動能，在噴嘴出口形成第51頁由6-1水時水泵的陸構(gòu)1-殖酈口爆無蒼3?很含室;4.擴(kuò)屋筆2.高速射流卷帶被引射流體并與之在混合室進(jìn)行動量交換工作流體自噴嘴噴出后，由于射流質(zhì)點(diǎn)的橫向紊動和擴(kuò)散作用，就會與周圍的介質(zhì)進(jìn)行動量交換并將其帶走，使吸入室形成低壓，從而將被引射流體吸入。噴嘴后的射流流束由于其外圍部分逐漸與周圍介質(zhì)摻混，使保持v1流速的流核區(qū)逐漸縮小，以至最終消失，形同收縮的圓錐體；與此同時，流束的邊界層在射流方向則逐漸擴(kuò)大，使流束形成擴(kuò)張的圓錐體。邊界層的流束在內(nèi)表面處與流核區(qū)的流速相同，并沿徑向遞減，在具外表面處則與周圍介質(zhì)的流速相等。當(dāng)這圓錐體狀的流束與混合室的壁面相遇后，流束的橫截面積就不再擴(kuò)大。這時，橫截面上的流束分布很不均勻。而混合室的作用就在于使流體充分的進(jìn)行動量交換，以使其出rT外的液流速度盡可能趨于均勻。實(shí)驗(yàn)表明，進(jìn)入擴(kuò)壓室時的液流速度越均勻，擴(kuò)壓室中的能量損失就越小?；旌鲜矣址Q喉管，常做成圓柱形。中、低揚(yáng)程的噴射泵也可將混合室做成圓錐形與圓柱形相組合，以減少混合時的能量損失。如流束與混合室的壁面相交于圓錐形部分，則流束在隨后錐形段的流動中壓力還會下降，于是泵內(nèi)的最低壓力將出現(xiàn)在混合室圓柱段進(jìn)u截面片』處。隨著動量交換的繼續(xù)進(jìn)行，流束漸趨均勻，壓力也逐漸升高，直至速度完全均勻后，壓力的升高也就停止。液流經(jīng)擴(kuò)壓室將速度能轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫δ軘U(kuò)壓室是一段擴(kuò)張的錐管，它可使液流在其中降低流速，增加壓力，從而將動能轉(zhuǎn)換為壓力能。實(shí)驗(yàn)證明，擴(kuò)壓室的擴(kuò)張角做成8*?10'時，擴(kuò)壓過程的能量損失最小。二、水射水泵的性能與特點(diǎn)1.水射水泵的性能當(dāng)其他條件不變時，泵的排出壓力Pd降低，泵的引射流量增加，直至泵發(fā)生汽蝕時，引射流量就不再增加了。應(yīng)當(dāng)指出，噴射泵產(chǎn)生汽蝕時，一般不會使泵的工作完全破壞，只是阻礙引射流量的增加而巳。當(dāng)其他條什不變時，泵的吸入壓力”。降低，引射流量減少。當(dāng)P8降低至某值時，泵的引射流量就會因發(fā)生汽蝕而急劇減少。當(dāng)其他條件不變時，工作水的壓力Fp（或工作水流量減少）降低，引射流量迅速減少。第八章液壓元件與液壓油學(xué)習(xí)目標(biāo)知識目標(biāo)了解液壓控制閥功用、要求和分類；熟悉方向控制閥、壓力控制閥、流量控制閥的結(jié)構(gòu)、工作原理和用途;熟悉液壓泵的作用、要求、分類與符號；掌握柱塞泵的工作原理、熟悉典型實(shí)例；了解柱塞泵的變量控制方式；了解液壓馬達(dá)的作用、要求、分類與符號；掌握液壓馬達(dá)的工作原理、熟悉典型結(jié)構(gòu)和實(shí)例；熟悉液壓輔助元件類型和功用；了解液壓油的特性和性能要求；掌握液壓油的選擇因素和更換方法。能力目標(biāo)1.能分析簡單的液壓系統(tǒng)的工作原理圖；能用液壓元件職能符合繪制液壓系統(tǒng)原理圖；能正確識別和選用液壓油。第一節(jié)液壓控制閥一、液壓控制閥的功用、要求與分類功用液壓控制閥是液壓系統(tǒng)的控制元件，其功用是控制汕液的流動方向、壓力和流量以滿足執(zhí)行元件所需運(yùn)動方向、力、力矩和速度的要求，使整個液壓系統(tǒng)能按要求進(jìn)行工作。要求液壓系統(tǒng)中所用的液壓閥，應(yīng)滿足的要求，如表8-1所示。好|E快，4儲沖i"is.振哧?、钱a(chǎn)…一...紫團(tuán)尹需.得嫩tir說構(gòu)柴巧、管州方便訪垣面■,前陶供小分類液壓閥的種類很多，通常按照它在系統(tǒng)中的功用分為3大類，如表8—2所示。第79頁二、方向控制閥單向閥單向閥的功用是允許油液正向通過，禁止油液反向通過。<1]向沖血的H1%杓制1怫T1K宋f±.中■的訥WAAlAir】白「1的起動力佝般^時爵說小的*刀，以犧屈徂村無件質(zhì)商方盅打擊的爆炭tw貍ft槍國閥 .琲波EE扇域中汕fA的明■此.牌I.H機(jī)H忒Ft螳矽政抽的哽* .12國原］.12國原］的神同仙構(gòu)與掣推瞽號F片通式重冏湘導(dǎo);mAm成球倒站枸皿耳隹符號I-閔芯N-睥體T-骨怪結(jié)構(gòu)及職能符號如圖8—1所示，主要由閥體、閥芯和復(fù)位彈簧等組成。當(dāng)液流正向通過單向閥時，只需克服彈簧力，阻力很小，而當(dāng)液流企圖反向流動時，閥芯在油壓與彈簧力的聯(lián)合作用下被緊壓在閥座上，截斷液流通道。單向閥的彈簧的剛度一般較小，以盡量減小油流正I?通過時的壓力損失，正向最小開啟壓力大約為0.03—0.05MPa。單向閥有時也作背壓閥使用，常裝在回油管中以使保持一定的回油壓力，或與細(xì)濾器等附件并聯(lián)以便在濾器堵塞時能夠自動地起到旁通作用。當(dāng)單向閥作為背壓閥使用時，彈簧的剛度按要求的回油壓力來選擇，比作單向閥用時要硬一些。我國目前生產(chǎn)的這類閥的開啟壓力一般為0.3-0.4Mha.液控單向閥液控單向閥的功用是五條件地允許油液正向通過，有條件地允許油液反向通過。時納構(gòu)職惟符號1加制陪室12■誠桿;3倒，&4.抑?黃閥焯點(diǎn)闕中曲閥懷涅J.X結(jié)構(gòu)和職能符號如圖8—2所示。它在正向過油時，不需控制油壓，與普通單向閥一樣動作；當(dāng)需要油液反向通過時，接通控制油，頂桿上升打開主閥芯，讓油液反向流出。第九章液壓舵機(jī)學(xué)習(xí)目標(biāo)知識目標(biāo)掌握操舵裝置的功用、組成、轉(zhuǎn)舵原理和要求；了解閥控型和泵控型舵機(jī)的主要組成和工作原理；了解液壓舵機(jī)的轉(zhuǎn)舵機(jī)構(gòu)類型、結(jié)構(gòu)、工作特點(diǎn)；4.了解液壓舵機(jī)的遙控系統(tǒng)類型；了解典型的伺服液壓缸式、伺服電機(jī)式、液壓式的操縱系統(tǒng)；熟悉泵控式液壓舵機(jī)、閥控式液壓舵機(jī)的典型實(shí)例；了解液壓系統(tǒng)充液調(diào)試方法與步驟。能力目標(biāo)1.能熟練分析泵控式液壓舵機(jī)的工作過程、進(jìn)行故障診斷和排除;能分析閥控式液壓舵機(jī)的工作過程、進(jìn)行故障診斷和排除。第一節(jié)概述一、操舵裝置的功用和組成控制船舶航向即保持既定航向或改變航向的方法隨船舶的裝備情況而異。裝有直翼推進(jìn)器的船舶，可利用推進(jìn)器本身；采用噴水推進(jìn)的船舶，可利用改變噴水方向；裝有轉(zhuǎn)動導(dǎo)管的船舶，可利用導(dǎo)管的偏轉(zhuǎn)；裝有側(cè)推器（橫向噴流舵）的船舶，可利用側(cè)推器和其他措施；一'般船舶上使用最普遍的是操舵裝置。操舵裝置簡稱舵機(jī)，舵機(jī)的功用是保證船舶按要求迅速可靠地將舵葉轉(zhuǎn)到并保持在指定的舵角，以使船舶航行在給定的航線上。它是確保船舶安全航行的重要設(shè)備。按舵機(jī)的動力源可分為手動舵機(jī)、蒸汽舵機(jī)、氣動舵機(jī)、電動舵機(jī)和電動液壓舵機(jī)。由于電動液壓舵機(jī)尺寸小，重量輕，效率高，耐沖擊，工作可靠，故在現(xiàn)代船舶上廣泛采用。完整的操舵裝置（即舵機(jī)）由下列各部分組成（如圖9—1所示）：（1） 遠(yuǎn)距離操縱機(jī)構(gòu)由設(shè)于船首駕駛室的發(fā)送器和設(shè)于船尾舵機(jī)房的受動器組成，用以把舵令轉(zhuǎn)換成對轉(zhuǎn)舵動力的控制動作，以便提供轉(zhuǎn)舵動力，或停止轉(zhuǎn)舵動力的供給，或改變轉(zhuǎn)舵動力供給方向。電液舵機(jī)的遠(yuǎn)操機(jī)構(gòu)有液壓式、電力式和電液式3種。（2） 轉(zhuǎn)舵動力機(jī)械安裝于舵機(jī)房或機(jī)艙提供轉(zhuǎn)舵動力源的機(jī)械設(shè)備，如電液舵機(jī)的轉(zhuǎn)舵動力機(jī)械是電動機(jī)液壓泵組。液壓泵又稱舵機(jī)油泵。第107頁】姬虻行遠(yuǎn)呼離操縱機(jī)枸滑枝舶動內(nèi)機(jī)械;3.轉(zhuǎn)舵機(jī)榆;4-舵（3） 轉(zhuǎn)舵機(jī)構(gòu)安裝于舵機(jī)房內(nèi)將轉(zhuǎn)舵動力轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)舵力矩的機(jī)構(gòu)，如電液舵機(jī)，普遍采用往復(fù)式的轉(zhuǎn)舵油缸。（4） 舵安裝于舵機(jī)房的舵柱（或舵桿）上，產(chǎn)生轉(zhuǎn)船力矩的設(shè)備。目前普遍采用流線形平衡舵、不平衡舵和襟冀舵（子母舵），其結(jié)構(gòu)如圖9-2所示。IA9-2JK葉示息曲心不日fr帆5）平制帷沁）半平所眈（5） 追隨機(jī)構(gòu)安裝于舵機(jī)房內(nèi)，在舵轉(zhuǎn)至舵令要求的舵角時，切斷轉(zhuǎn)舵動力的供給，自動使舵停止轉(zhuǎn)動的機(jī)構(gòu)。常用的有杠桿式（分不帶和帶副桿式）和電力式（分電橋式和自整角機(jī)式）。（6） 應(yīng)急裝置用以維持舵機(jī)正常工作的應(yīng)急備用的操舵設(shè)備，如操舵裝置失靈時用。（7） 輔助裝置包括舵角指示、最大舵角限位裝置等。二、舵的轉(zhuǎn)船力矩和轉(zhuǎn)舵扭矩轉(zhuǎn)舵可以改變船舶航向，如圖9-3所示。當(dāng)轉(zhuǎn)舵角（舵葉與船舶中心線間的夾角）o：o時第十章錨裝置、系纜機(jī)和起貨機(jī)學(xué)習(xí)目標(biāo)知識目標(biāo)1.掌握錨裝置的功用及其組成；熟悉錨、錨鏈、擎鏈器、錨鏈筒的作用；了解錨機(jī)的組成及工作原理；掌握系纜機(jī)的功用分類；熟悉恒張力系纜機(jī)的工作原理；了解起貨機(jī)的功用，分類及液壓系統(tǒng)工作原理。能力目標(biāo)1.能對錨機(jī)常見故障進(jìn)行檢查和保養(yǎng)；能對系纜機(jī)常見故障進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)，能對起貨機(jī)常見故障進(jìn)行檢查和維修。第一節(jié)錨裝置概述一、錨裝置的功用任何船舶在營運(yùn)中，為了等待貨物、泊位、引水、聯(lián)檢以及避風(fēng)或駁載裝卸，都經(jīng)常要在港外水域（錨地）停泊。為使船舶停泊時，在風(fēng)浪、水流作用下不被漂移，必須Isl水底拋錨，利用臥在水底的錨和足夠長度的錨鏈所產(chǎn)生的抓附力，克服外力保持船位不變，稱為錨泊。為了錨泊，船上應(yīng)設(shè)有錨裝置。它除了用于船舶在錨地停泊外，還有以下功用：幫助船舶移動船位；在航行中因故暫時停航或遇到緊急情況時固定船位；其他特殊用途，如登陸艇的沖灘或退灘等。二、錨裝置的組成錨裝置主要由錨、錨鏈、掣鏈器、錨鏈筒和錨機(jī)5部分組成，如圖10—1所示。1.錨錨是一種特殊形狀的金屬重物，它在水底能牢牢地抓住泥沙，使得與之相連的錨的那一端固定下來。錨的抓力與其重量有關(guān)，一般要求錨能以最小的錨重獲得最大的抓力。多數(shù)船舶的錨設(shè)在船首，左右弦各一個，可以共用一臺錨機(jī)，也可以分用兩臺。此外還有些船舶在船尾設(shè)有尾錨。錨的類型很多，按其結(jié)構(gòu)可分為以下兩大類，固定錨爪式、活動錨爪式。第135頁2.錨鏈錨鏈?zhǔn)清^與船體的連接件，可把船舶拉住，便船舶不致因風(fēng)浪、水流等作用而漂離。.掣鏈器掣鏈器位于錨機(jī)與錨鏈筒之間的甲板上，用以夾住錨鏈。拋錨后，閘上掣鏈器，可將錨鏈的拉力傳給船體，使錨機(jī)不處于受力狀態(tài)。航行時，掣鏈器承受錨和部分錨鏈的重力，并將收到錨鏈筒內(nèi)的錨貼緊船體，不致發(fā)生撞擊。掣鏈器的形式有多種，常用的有閘刀式和螺旋式兩種，其他還有凸輪式、鉤式等。.錨鏈筒錨鏈筒是斜穿過甲板勺弦側(cè)，引導(dǎo)錨鏈靈活地通向弦外的通道。收錨時錨桿應(yīng)不受阻礙地進(jìn)入錨鏈筒，錨爪與船體貼緊；拋錨時錨必須能在其自重的作用下自由地脫離錨鏈筒。5.錨機(jī)錨機(jī)是錨裝置中最重要的組成部分，主要由原動機(jī)、傳動機(jī)構(gòu)和鏈輪組成。它主要目的是收放錨鏈以便起錨和拋錨。此外錨機(jī)通常還兼用于船首絞纜，實(shí)際是錨纜兩用機(jī)。因此錨機(jī)除了設(shè)有錨鏈輪外，還有絞纜卷筒。錨機(jī)的類型很多，按動力源不同，錨機(jī)可以分為蒸汽錨機(jī)、電動錨機(jī)和液壓錨機(jī)。目前除某些油船上還使用蒸汽錨機(jī)外，基本上都采用電動錨機(jī)和液壓錨機(jī)。電動錨機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單，制造、管理和維修方便，能實(shí)現(xiàn)自動化操作等優(yōu)點(diǎn)，在船舶上一直長期使用。液壓錨機(jī)與電動錨機(jī)相比具有體積小，占地面積少，容易實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)、無級調(diào)速和恒功率驅(qū)動與啟動，制動迅速、平穩(wěn)，對電站沖擊負(fù)荷小等優(yōu)點(diǎn)。但它效率低，耐超負(fù)荷能力差，噪聲大，制造和維修困難。隨著液壓技術(shù)的逐步推廣，液壓錨機(jī)將應(yīng)用更為廣泛。按鏈輪軸中心線的位置尺不同，又可將錨機(jī)分為臥式錨機(jī)和立式錨機(jī)。臥式錨機(jī)所有設(shè)備都裝設(shè)在甲板上，故操作比較方便，但也常常遭受風(fēng)浪的浸蝕，并占據(jù)較大的甲板面積，如圖10—2所示。圍1U-1側(cè)推置村拒成 EItw臥旦粗M袖壓娜機(jī)】訥笛觸注斧進(jìn)網(wǎng)3切速皆行-擔(dān)俗機(jī)3間泓陶酒^1-陛制扔站淫電留箱口『翹;1.電動視片-油承部判軍予耀；7-^也舛湛-悟姓筒十-伯 可/-電硅副卑浦-汕叫詁攬MhL。一局最掄腐音雅；||.伊輪，1卜徒蛇箱剎率手柚第十一章船舶制冷裝置學(xué)習(xí)目標(biāo)知識日標(biāo)1.掌握制冷裝置在船舶上的用途、食品冷藏的條件;熟悉制冷中常用的術(shù)語的含義；了解《關(guān)于消耗臭氧層的蒙特利爾協(xié)議書》的有關(guān)內(nèi)容；了解壓焓圖及制冷壓縮循環(huán)的應(yīng)用；熟悉制冷劑的主要熱力學(xué)和物化性能要求方面的知識；了解制冷壓縮機(jī)的種類、分類和特點(diǎn)；掌握壓縮式制冷的工作原理；了解制冷設(shè)備和輔助設(shè)備的結(jié)構(gòu)、型式及其功用；了解船舶制冷裝置的實(shí)例；了解自動化元件在制冷系統(tǒng)中的應(yīng)用知識。能力目標(biāo).能正確使用分析工具一一壓焓圖；.能選配合適的制冷劑和冷凍機(jī)油；能調(diào)試熱力膨脹閥；能正確判斷冷凝器、蒸發(fā)器和滑油分離器的工作性能好壞。第一節(jié)概述制冷是從某一物體或空間吸取熱量，并將其轉(zhuǎn)移給周圍環(huán)境介質(zhì)，使該物體或空間的溫度低于環(huán)境溫度，并維持這一低溫過程的技術(shù)。用于完成制冷過程的設(shè)備稱為制冷機(jī)或制冷裝置。作為海上運(yùn)輸?shù)拇埃鋺?yīng)用主要在3個方面：船舶伙食冷藏：船舶航程越遠(yuǎn)，所需攜帶的食品越多，儲藏時間也越長。一般船舶為了儲存易腐食品，幾乎都設(shè)有伙食冷庫，用寸：船員、旅客的伙食冷藏。船舶空氣調(diào)節(jié)：船舶為了能向船員和旅客提供適宜的丁作條件和生活環(huán)境，一般都設(shè)有空氣調(diào)節(jié)裝置，而制冷裝置為空氣調(diào)節(jié)提供了必需的冷源。冷藏運(yùn)輸：如貨物的冷藏運(yùn)輸、魚類保鮮、天然氣液化和貯運(yùn)、冷藏集裝箱、''冷藏鏈''運(yùn)輸以及艦艇的彈藥貯存、隱藏潛航等。食品冷藏是船舶冷庫制冷裝置的主要服務(wù)項(xiàng)目之一，因此有必要對食品冷藏的條件有一個基本了解。食品冷藏的原