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船舶主推进系统包括哪些(船舶推进系统的组成)
来源:www.ascsdubai.com 时间:2022-11-03 12:30 点击:465 编辑:admin

1. 船舶推进系统的组成

轮船的构造

  构造 船舶由许多部分构成,按作用和用途可分为以下几部分。

  ①船体。又可分为主体部分和上层建筑部分。主体部分一般指上甲板以下的部分,由船壳(船底及船侧)和上甲板围成的具有特定形关的空心体,是保证船舶具所需浮力、航海性能和船体强度的关键部分,一般用于布置动力装置、装载货物、储存燃料和淡水,以及布置其他各种舱室。上层建筑位于上甲板围成、主要用于布置各种用途的舱室(如工作舱室、生活舱室、贮藏舱室、仪器设备舱室等)。船体结构为由板材和型材组合的板架结构,可分为纵骨架式结构和横骨架式结构以及混合骨架式结构。

  ②船舶动力装置。又可分为推进装置和辅助装置。推进装置是提供推进动力的成套动力设备,由主机(如蒸汽机、汽轮机、柴油机、汽油机、燃汽轮机等)、主锅炉、传动装置、轴系、推进器、各种仪表和辅助设备等组成。辅助装置是为船舶的正常运行、作业、生活杂用等提供各种能量的成套动力设备,一般由船舶电站、辅助锅炉和废气锅炉装置以及其他辅助装置等组成。

  ③船舶舾装。包括舱室内装结构(内壁、天花板、地板等)、家具和生活设施、门窗、梯、栏杆、桅杆、舱口盖等。

  ④其他装备。如锚与系泊设备、舵与操舵设备、救生与消防设备、通信与导航设备、照明与信号设备、通风与空调和冷藏设备、压载水系统、舱底水疏干系统、液体舱的测深和透气系统、海水和生活用淡水系统、船舶电气设备等。构成船舶的零件有成千上万种,所用材料品种多、数量大,而以钢材用量最大。其中船体结构用的材料主要是碳素钢和低合金高强度钢。船舶的主要技术特征有船舶排水量、船舶主尺度(如船长、型宽和型深等)、船体系数、舱容和登记吨位、船体型线图和结构图、船舶总布置图及主要设备的规格等。

2. 船舶动力系统组成

目前常规的商业船舶的是使用重油来作为燃料的,柴油也叫轻油,商船也是使用的,但是只在靠离码头、或者发生危机情况下才使用。

渐渐地轮船取代了过去的帆船。轮船最主要的优点是它们不依靠风和比帆船快。它们比较可靠,到达一个港口的时间也一般与天气无关。轮船的燃料有煤、煤球、重油和木头。

轮船分涡轮机和蒸汽机。

蒸汽机由三个部分组成:蒸汽炉、汽缸和冷凝器。在蒸汽炉中,通过燃烧过程水沸腾为蒸汽。通过管道蒸汽被送到汽缸。阀门控制蒸汽到达汽缸的时间。蒸汽在汽缸内推动活塞做功,

3. 船舶推进装置组成

喷水推进效率高,但技术要求高,只适用于小型高速船舶,大型和低成本船舶还是用螺旋桨推进。

喷水推进优点有:高速高效,喷水推进方式较螺旋桨具有明显的速度优势和高速工况下更高的推进效率、操控灵活、吃水浅,喷水推进没有超出船体的动力部分,可以在浅滩,礁石区域自由航行,可以不受阻碍地完成各项任务、低振动噪音。

4. 船舶推进系统的组成有哪些

船舶PTI模式是近些年发展起来的一种新型推进模式。

随着船舶技术的发展,船舶推进系统由蒸汽机发展到柴油机、燃气轮机以及当下流行的全电力推进。根据船舶功能定位和需求的不同,可选用不同的推进系统。船舶PTI/PTO模式是近些年发展起来的一种新型推进模式,它具有柴油推进的高热效率和高经济性,也具备电力推进的灵活性和良好操作性。文章主要介绍分析船舶PTI/PTO模式的原理以及工作模式,以便了解学习船舶推进技术的发展。

5. 船用推进系统

船舶全回转舵桨推进系统工作原理分析如下:

它是船舶通过主机或电动机等输出功率通过吊舱顶部横向一级伞齿轮传动至竖轴,竖轴将输出功率传输至吊舱底部横向二级伞齿轮通过齿轮上的横轴传递给螺旋桨,最终形成一个Z字形传动系统。

6. 船舶推进系统的组成部分

船体部位:船体由甲板、侧板、底板、龙骨、旁龙骨、龙筋、肋骨、船首柱、船尾柱等构件组成。

船或船舶,指的是:举凡利用水的浮力,依靠人力、风帆、发动机等动力,牵、拉、推、划、或推动螺旋桨、高压喷嘴,使能在水上移动的交通运输手段。另外,民用船通常称为船、船舶、轮机、舫,军用船称为舰、舰艇,小型船称为艇、 舢舨、筏或舟,其总称为舰艇或船舶。

船舶动力设备

船舶必须配置一整套符合规范要求的动力装置和辅助设备后,才能在水上航行。这些动力装置包括有船舶主动力装置、辅助动力装置、蒸汽锅炉、制冷和空调装置、压缩空气装置、船用泵和管路系统、造水装置和自动化系统等。这此机电动力设备主要集中于机舱,专门管理这些设备的技术部门是轮机部。

1、主动力装置

船舶主动力装置又称"主机",它是船舶的心脏,是船舶动力设备中最重要的部分,主要包括:

(1)船舶主机

能够产生船舶推进动力的发动机的一种俗称,包括为主机服务的各种泵和换热器、管系等。目前商船的主机是以船舶柴油机为主,其次是汽轮机。

(2)传动装置

把主机的功率传递给推进器的设备,除了传递动力,同时还可起减速、减震作用,小船还可利用传动设备来改换推进器的旋转方向。传动设备因主机型式不同而略有差异,总的来说由减速器、离合器、偶合器、联轴器、推力轴承和船舶轴等组成。

(3)轴系和推进器

船舶推进器中以螺旋桨应用最为广泛,大多采用固定螺距或可调螺距的螺旋桨推进器;船舶轴系是将主机发出的功率传递给螺旋桨的装置。船舶主机通过传动装置和轴系带动螺旋桨旋转产生推力,克服船体阻力使船舶前进或后退。

2、辅助动力装置

船舶辅助动力装置又称"辅机",是指船上的发电机,它为船舶在正常情况和应急情况提供电能。由发动机组、配电盘等机电设备构成了船舶电站。

7. 船舶电力推进系统组成

主机:作用是带动船尾螺旋浆旋转,作为船舶的推进动力。

辅机:作用是带动发电机,提供和保障全船的电力供应。

应急发电机:以备船舶主发电机失灵时,代替主发电机工作,向必要的设备提供电源。

锚机:是锚设备的一部分。

分油机:对主机,辅机所用的燃油进行分离,分岀油中的杂质,然后送供油系统给机器使用。

8. 船舶主推进系统组成及原理

副机 通常指的是 船用发电机组的原动机,又写作付机。但有的时候也可以认为是船用发电机组。这个是相对于 船舶主推进原动机(主机)来讲的。 辅机 就是辅助机械,包括:泵辅、制冷、锅炉、液压、甲板机械、舵机等机舱内除主付机之外的所有机械。

9. 船舶推进系统的组成包括

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。

10. 船舶推进系统分类

最常见的是柴油机+燃气轮机.这中动力装置在中小型水面舰艇上应用很广泛,因为这种联合动力装置容易实现并车而且并车后的性能非常稳定.从单独由柴油机驱动到单独由燃气轮机驱动也比较容易. 还有就是蒸汽轮机和燃气轮机结合的方式,这在大型水面舰艇上应用很广泛,因为蒸汽轮机单机功率很大,但机动性差,而燃气轮机机动性强,但燃油系统复杂.两者结合起来正好发挥各自的优势.但蒸汽轮机和燃气轮机的动力系统都过于复杂,且两者的燃料完全不能共享.所以现在一般都用大功率的柴油机(常常是低速机)来代替燃气轮机. 还有一种比较常见的就是电动机和柴油机的结合方式,这种方式在潜艇中应用较广泛.但电动机在水下维持时间短,且功率过小导致潜艇机动性能过差,特别是对现代的大型潜艇,这个问题非常严重.随着核动力技术的发展,这种动力系统已经逐步为单一的核动力系统所取代. 值得注意的是核动力联合常规动力从本质上说是蒸汽轮机和柴油机的联合,不是新的联合动力系统.\推进装置一般是螺旋桨或是喷水推进装置!

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