船舶推進(jìn)裝置

第三章船舶推進(jìn)裝置任務(wù):將推進(jìn)動(dòng)力裝置的動(dòng)力轉(zhuǎn)變?yōu)橥七M(jìn)力,并把推進(jìn)力傳給船體,推動(dòng)船舶前進(jìn)組成:螺旋槳、軸系和傳動(dòng)裝置作用：

螺旋槳將轉(zhuǎn)動(dòng)力轉(zhuǎn)換為推進(jìn)力傳動(dòng)裝置傳遞轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力軸系傳遞轉(zhuǎn)動(dòng)力；將螺旋槳的推力傳遞給船體第一節(jié)船舶推進(jìn)裝置的傳動(dòng)方式一、直接傳動(dòng)主機(jī)的動(dòng)力直接經(jīng)軸系傳給螺旋槳，螺旋槳與主機(jī)保持相同的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、傳動(dòng)效率高、工作壽命長(zhǎng)、維護(hù)管理方便缺點(diǎn)：只適用于低速主機(jī)，高速時(shí)螺旋槳效率低，使用定矩槳（FPP）的主機(jī)必須可換向二、間接傳動(dòng)主機(jī)與軸系間設(shè)減速器和離合器等中間傳動(dòng)環(huán)節(jié)優(yōu)點(diǎn)：主機(jī)可以不受螺旋槳要求的低速限制；主機(jī)可不用換向；有利于多機(jī)并車運(yùn)行及設(shè)置軸帶發(fā)電機(jī)；軸系布置靈活。缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，傳動(dòng)效率低三、Z型傳動(dòng)（直角傳動(dòng)）特點(diǎn)：螺旋槳軸可饒垂直軸做360回轉(zhuǎn)，推力方向在360范圍內(nèi)任意改變。優(yōu)點(diǎn)：（1）省舵、尾軸管，船尾形狀簡(jiǎn)單，阻力??；（2）操縱性能好，船可以原地回轉(zhuǎn)（3）與中高速機(jī)連用，且不設(shè)單獨(dú)的減速裝置；（4）主機(jī)不用換向，壽命延長(zhǎng);缺點(diǎn)：傳遞功率小，只使用小船上或做大船的側(cè)推第二節(jié)軸系組成

包括推力軸、中間軸、尾軸及相應(yīng)的軸承一、推力軸和推力軸承作用：（1）將主機(jī)的扭矩傳給中間軸（2）把中間軸上螺旋槳的推力傳給船體（3）對(duì)軸系軸向定位推力傳遞過(guò)程：螺旋槳→推力環(huán)→油膜→推力塊→推力軸承座→船體二、中間軸及軸承作用：連接推力軸和尾軸，傳遞扭矩及推力，承受中間軸重量，軸線定位三、螺旋槳軸和尾軸管四、螺旋槳及螺旋漿特性螺旋槳（3-5片葉），可看作是一個(gè)具有多頭螺紋的一段短而粗的螺桿，漿葉既是螺紋。漿轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，水若不動(dòng)則前進(jìn)一個(gè)螺距的距離，船也前進(jìn)同樣的距離1、螺距和螺距角漿葉扭曲的原因：為得到不同半徑處的葉素具有大致相同的螺距，隨R的增加，螺距角θ應(yīng)逐漸減少事實(shí)上，葉梢處螺距稍大于葉根處螺距螺距-H螺距角θ葉素空間軌跡葉素圓周軌跡展開線L半徑R處葉素L=2πRH=Ltgθ=2πRtgθ2、螺旋槳的進(jìn)程比進(jìn)程hp:螺旋槳轉(zhuǎn)一周，軸向?qū)嶋H前進(jìn)距離，hp小于H，因水被推動(dòng)后移滑失h：螺距與進(jìn)程的差值h=H-hp進(jìn)程比λp:進(jìn)程與螺旋槳直徑的比值

λp=hp/D=Vp/nD(Vp=hp·n)3、螺旋槳工作特性漿的推力T=K1ρn2D4漿的扭力矩M=K2

ρn2D5

設(shè)：C1=K1

ρD4C2=K2

ρD5則：T=C1n2M=C2n2螺旋槳功率P=ω

·M=2πn·M

=2πn·C2n2=2πC2·n3設(shè)：C=2πC2則：P=C·n3結(jié)論：功率與轉(zhuǎn)速立方關(guān)系，推力、扭矩與轉(zhuǎn)速平方關(guān)系?？偨Y(jié)：阻力增加，進(jìn)程hp減少，λp減少，K1、K2、K3、C1、C2、C增加，特性曲線變陡，反之變平坦。變矩漿的螺距角越大，即螺距越大，特性曲線越陡。PMTTMPn0λpηK1K2第三節(jié)各種航行條件下主機(jī)的工況一、船、機(jī)、漿的配合前言：船機(jī)漿之間保持力、力矩和功率的平衡，螺旋槳的推力克服船舶阻力，主機(jī)提供螺旋槳推力所須扭矩和功率。1、船舶阻力包括：水力阻力（摩擦阻力、形狀阻力、興波阻力）、風(fēng)力阻力、慣性阻力2、與螺旋槳配合工作時(shí)的主機(jī)工作點(diǎn)以主機(jī)發(fā)出功率等于螺旋槳吸收功率為原則，二者的配合工作點(diǎn)既是，柴油機(jī)速度特性曲線與螺旋槳特性曲線的交點(diǎn)cabn（%）nHNH0二、航行條件變化時(shí)主機(jī)的工況1、航行阻力變化時(shí)主機(jī)的工況806040208060402020406080正轉(zhuǎn)矩M/Me負(fù)轉(zhuǎn)矩020406080ab’bcc’e’edd’ADBC％％n/ne倒轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)％％2、主機(jī)換向和船舶倒航時(shí)主機(jī)的工況第四章船用泵和油馬達(dá)第一節(jié)船用泵概述一、泵的功用和分類功用：輸送流體,提高液體機(jī)械能按用途分類：1、船舶通用泵：為營(yíng)運(yùn)和船上人員生活服務(wù)有：壓載泵、艙底水泵、消防泵、衛(wèi)生水泵、淡水泵2、船舶動(dòng)力裝置用泵：為動(dòng)力裝置服務(wù)有：燃油駁運(yùn)泵、燃油輸送泵、主機(jī)冷卻泵、主海水泵、滑油泵、滑油駁運(yùn)泵、發(fā)電柴油機(jī)冷卻泵3、船舶輔助機(jī)械用泵為輔助機(jī)械服務(wù)，包括輔鍋爐用泵，空壓機(jī)用泵，制冷裝置用泵，海水淡化裝置用泵，甲板機(jī)械用泵，防污染裝置用泵。4、船舶專用泵特殊船舶用泵，包括貨油船、挖泥船泥漿泵、消防船消防船等按工作原理分類：1、容積式泵通過(guò)運(yùn)動(dòng)部件的位移使泵工作空間容積發(fā)生變化來(lái)吸排液體，把機(jī)械能傳給液體達(dá)到輸送液體的目的。包括往復(fù)泵、齒輪泵,螺桿泵,葉片泵和水環(huán)泵2、葉輪式泵包括離心泵,軸流泵,混流泵和旋渦泵.3、噴射泵，包括水射水泵、水射真空泵、蒸汽（空氣）噴射泵4、電磁泵，用電磁力輸送液態(tài)金屬，如原子鍋爐循環(huán)泵二.泵的性能參數(shù)

1.流量：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)輸送流體的量

有：體積流量Q,質(zhì)量流量G G=Qkg/s2.揚(yáng)程H（壓頭或水頭）

單位重量液體通過(guò)泵后所增加的機(jī)械能。其包括位能（Z）、動(dòng)能（V2/2g）、壓力能(p/

ρg)

工作揚(yáng)程表達(dá)式:(Pdr-psr)/ρg—吸排液面間的壓力頭（吸排液面間的壓差）Z—排吸液面間的高度差Σh—吸排管中的管路阻力（水力損失）

3.轉(zhuǎn)速

指每分鐘的回轉(zhuǎn)數(shù).nr/min4.功率和效率1）輸出功率：即有效功率Pe，單位時(shí)間內(nèi)泵實(shí)際傳給液體的能量。.Pe=gQH=(pd-ps)Q2）輸入功率：即軸功率P，泵軸接收的功率3）效率：輸出功率和輸入功率之比

=Pe/P5.允許吸上真空度

指泵工作時(shí),所允許的最大吸入真空度Hs.否則可能產(chǎn)生汽化. 影響因素:大氣壓力降低,液體溫度升高(pv增加)或流量增加,都會(huì)使Hs減小.因此,必須有廠方試驗(yàn)標(biāo)定值。 允許吸上真空高度用[Hs]表示:[Hs]=Hs/g

第二節(jié)容積式泵一、往復(fù)泵1.往復(fù)泵的原理2、往復(fù)泵的流量和效率往復(fù)泵的容積效率：

v=Q/Qt

往復(fù)泵的實(shí)際流量:Q=Qt

v3、往復(fù)泵的特點(diǎn):1）具有較強(qiáng)的自吸能力.2）理論流量與壓頭無(wú)關(guān),只取決轉(zhuǎn)速,泵缸幾何尺寸和作用次數(shù)3）能產(chǎn)生很高的壓頭。壓頭與尺寸，作用次數(shù),轉(zhuǎn)速無(wú)關(guān),僅取決于外界負(fù)荷；額定排出壓力取決于泵的功率,強(qiáng)度和密封性能等.4）流量不均勻,采用空氣室、多作用5）轉(zhuǎn)速不能太高（200-300轉(zhuǎn)）6）結(jié)構(gòu)復(fù)雜、易損件多.7）泵閥易被固體雜質(zhì)摩擦和墊起二、柱塞泵1、徑向柱塞泵工作原理1)流量2）流量大小及方向的調(diào)節(jié)3）瞬間流量不均勻，柱塞多奇數(shù)時(shí)較均勻2、軸向柱塞泵工作原理1）流量大小及方向的調(diào)節(jié)2）軸向柱塞泵結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、變量機(jī)構(gòu)布置方便、壽命長(zhǎng)、應(yīng)用廣泛。三、齒輪泵工作部件是相互嚙合的齒輪1、外齒輪泵的工作原理2、內(nèi)齒輪泵的工作原理齒輪泵的特點(diǎn)

1、吸排方向取決于泵軸的回轉(zhuǎn)方向2、有自吸能力，但因間隙較多，不如往復(fù)泵3、理論流量與壓力無(wú)關(guān)，由工作部件尺寸和轉(zhuǎn)速?zèng)Q定4、額定壓力與轉(zhuǎn)速、尺寸無(wú)關(guān)，取決于軸承強(qiáng)度、電機(jī)容量、密封性能。 普通齒輪泵壓力不能過(guò)高，否則影響容積效率。高壓齒輪泵，則應(yīng)采取：(1).采用液壓裝置自動(dòng)補(bǔ)償裝置。(2).采取平衡或減小徑向力的措施，采用承載能力高的軸承，改善軸承冷卻條件等。5、流量連續(xù)，但有脈動(dòng)。流量脈動(dòng)率：11%~27%。