第二章(轮管)

1、Marine Propulsion Plant第二章第二章 船舶推进装置船舶推进装置DALIAN MARITIME UNIVERSITY大 连 海 事 大 学CHAPTER 2 Marine Propulsion Plant结束结束SEC.1SEC.1 推进方式推进方式(Propulsion Type)SEC.2 SEC.2 传动轴系和设备传动轴系和设备（Drive Shafting)SEC.3 SEC.3 螺旋桨螺旋桨 (Propeller )SEC.4 SEC.4 侧推器及其管理侧推器及其管理 Ship Thruster and Its Maintenance SEC.5 SEC.5 船舶

2、推进装置的管理船舶推进装置的管理Maintenance of Ship Propulsion Plant DALIAN MARITIME UNIVERSITY大 连 海 事 大 学SEC.1 SEC.1 推进方式推进方式(Propulsion Type) 1 直接传动直接传动（Direct-drive) 2 间接传动间接传动 (Indirect-drive) 3 Z Z型传动型传动 (Z Type Drive) 4 电力传动电力传动 (Electric Drive) 5 推进方式的选择推进方式的选择(Propulsion Type Selection) DALIAN MARITIME UNIV

3、ERSITY大 连 海 事 大 学1 直接传动(Direct-drive)特点：特点： 结构简单，管理方便结构简单，管理方便 传动损失小，传动效率高传动损失小，传动效率高 螺旋桨转速低，桨效率高螺旋桨转速低，桨效率高 工作可靠，使用寿命长工作可靠，使用寿命长缺点：尺寸大；定距桨主机需要可逆转，船舶微速缺点：尺寸大；定距桨主机需要可逆转，船舶微速受主机最低稳定转速限制受主机最低稳定转速限制应用：广泛应用在大中型商船应用：广泛应用在大中型商船发动机发动机轴系轴系推进器推进器DALIAN MARITIME UNIVERSITY大 连 海 事 大 学2 间接传动间接传动 (Indirect-drive

4、)发动机发动机轴系轴系推进器推进器离合器离合器 减速器减速器特点：特点： 主机：不可逆转柴油机额定转速运行主机：不可逆转柴油机额定转速运行 结构相对复杂，传动损失大，效率低结构相对复杂，传动损失大，效率低 调距桨，轴系布置灵活调距桨，轴系布置灵活 有利于多机并车运行和设置轴带发电机有利于多机并车运行和设置轴带发电机 应用在中小型船舶、汽轮机、燃气轮机船应用在中小型船舶、汽轮机、燃气轮机船舶舶DALIAN MARITIME UNIVERSITY大 连 海 事 大 学3 Z型传动型传动(Z Type Drive)特点：特点： 操纵性能好操纵性能好 可以省掉舵、尾柱和尾轴管等装置可以省掉舵、尾柱和尾

5、轴管等装置 主机可采用体积小的中、高速柴油机主机可采用体积小的中、高速柴油机 结构相对复杂，传动损失大，效率低结构相对复杂，传动损失大，效率低 应用在小型船舶（港口作业船舶）应用在小型船舶（港口作业船舶）Z型传动悬挂式螺旋桨装置型传动悬挂式螺旋桨装置DALIAN MARITIME UNIVERSITY大 连 海 事 大 学4 电力传动电力传动/推进推进(Electric Drive)电力传动电力传动/推进推进:主机驱动主发电机向主主机驱动主发电机向主配电系统供电配电系统供电,主配电系统驱动主电动主配电系统驱动主电动机机,从而实现螺旋桨运转的传动方式从而实现螺旋桨运转的传动方式电力传动图电力传动

6、图破冰船、拖船、渡船等破冰船、拖船、渡船等DALIAN MARITIME UNIVERSITY大 连 海 事 大 学电力传动特点电力传动特点（1）主机）主机-螺旋桨无机械连接，无中间轴和承螺旋桨无机械连接，无中间轴和承，机舱布置灵活；，机舱布置灵活；（2）主机转速不受螺旋桨转速限制，可选用）主机转速不受螺旋桨转速限制，可选用中、高速机并在恒定转速下工作，使主机处于中、高速机并在恒定转速下工作，使主机处于最佳状态；最佳状态；（3）正倒车具有相同功率和运转性能，并具）正倒车具有相同功率和运转性能，并具有良好拖动性能；有良好拖动性能；（4）能量经过两次转换，损失多，传动效率）能量经过两次转换，损失多

7、，传动效率低；装置总的质量、尺寸增大，造价和维修费低；装置总的质量、尺寸增大，造价和维修费用较高。用较高。DALIAN MARITIME UNIVERSITY大 连 海 事 大 学推进方式的选择推进方式的选择低速柴油机低速柴油机可逆转可逆转不可逆转不可逆转减速齿轮箱减速齿轮箱调距桨调距桨定距桨定距桨中速柴油机中速柴油机可逆转可逆转不可逆转不可逆转减速齿轮箱减速齿轮箱调距桨调距桨定距桨定距桨减速齿轮箱减速齿轮箱倒顺车离合器减速齿轮箱倒顺车离合器减速齿轮箱DALIAN MARITIME UNIVERSITY大 连 海 事 大 学推进方式的选择推进方式的选择定距桨定距桨(FPP)-主机可逆转主机可逆

8、转(靠正反转实现船舶正倒航)调距桨调距桨(CPP)-主机不可逆转主机不可逆转(靠改变螺距实现船舶正倒航)驱动发电机的柴油机是定速不驱动发电机的柴油机是定速不可逆转柴油机可逆转柴油机带有正倒车离合装置带有正倒车离合装置-主机不可逆转主机不可逆转不带有正倒车离合装置不带有正倒车离合装置-主机可逆转主机可逆转DALIAN MARITIME UNIVERSITY大 连 海 事 大 学推进方式的选择推进方式的选择 船舶的大小船舶的大小 船舶的用途船舶的用途 船舶的航区船舶的航区 发动机的形式发动机的形式 传动设备的形式传动设备的形式 经济性经济性 安全可靠性安全可靠性 运转管理运转管理推进方式的选择应考

9、虑的因素推进方式的选择应考虑的因素:DALIAN MARITIME UNIVERSITY大 连 海 事 大 学直接传动DALIAN MARITIME UNIVERSITY大 连 海 事 大 学间接传动Controllable Pitch PropellerCPP调距桨（可变螺距）调距桨（可变螺距）DALIAN MARITIME UNIVERSITY大 连 海 事 大 学Z型传动图2DALIAN MARITIME UNIVERSITY大 连 海 事 大 学Z型传动图1DALIAN MARITIME UNIVERSITY大 连 海 事 大 学电力传动电力传动/ /推进图推进图DALIAN MARI

10、TIME UNIVERSITY大 连 海 事 大 学SEC.2 SEC.2 传动轴系和设备传动轴系和设备 ( (Shafting and Equipment)一一 传动轴系传动轴系 ( (Shafting)二二 传动设备传动设备 ( (Driving Equipment)DALIAN MARITIME UNIVERSITY大 连 海 事 大 学一一 传动轴系传动轴系 ( (Shafting)( (一一) ) 组成、作用和工作条件组成、作用和工作条件( (二二) ) 传动轴系的布置传动轴系的布置( (三三) ) 轴系的结构轴系的结构DALIAN MARITIME UNIVERSITY大 连 海

11、事 大 学1.1.传动轴系组成：传动轴系组成：从曲轴动力输出端法兰到从曲轴动力输出端法兰到螺旋桨间的轴及其轴承统称为传动轴系，螺旋桨间的轴及其轴承统称为传动轴系，简称轴系。简称轴系。图1组成：组成： 传动轴传动轴（推力轴、中间轴、尾轴） 轴承轴承（推力轴承、中间轴承、尾轴承） 传递设备传递设备（联轴器、减速器、离合器） 附件附件（润滑、冷却、密封设备）一一 传动轴系传动轴系 ( (Shafting)( (一一) ) 组成、作用和工作条件组成、作用和工作条件DALIAN MARITIME UNIVERSITY大 连 海 事 大 学2.2.轴系作用：轴系作用：(1)将柴油机曲轴的动力矩将柴油机曲轴

12、的动力矩传给螺旋桨传给螺旋桨;(2)把螺旋桨产生的推力通把螺旋桨产生的推力通过推力轴承传递给船体。过推力轴承传递给船体。()edVmTRdt12()efpdnIIMMMdt9550eePMN mn1.94pepPTkNv一一 传动轴系传动轴系 ( (Shafting)DALIAN MARITIME UNIVERSITY大 连 海 事 大 学3.3.轴系的工作条件轴系的工作条件1)1)承受扭应力和压应力承受扭应力和压应力/ /拉应力拉应力; ;2)2)承受弯曲应力承受弯曲应力( (自重，桨重，附件作用自重，桨重，附件作用););3)3)承受附加应力承受附加应力( (安装误差、船体变形、轴系振动、

13、安装误差、船体变形、轴系振动、螺旋桨不均匀水作用力螺旋桨不均匀水作用力););4)4)受附加弯曲应力受附加弯曲应力( (船舶纵摇桨上下惯性运动船舶纵摇桨上下惯性运动) )5)5)摩擦和腐蚀作用摩擦和腐蚀作用. .对轴系的要求：对轴系的要求： 1）足够的强度和刚度）足够的强度和刚度 2）较少传动）较少传动损失，并具有良好密封、润滑、冷却损失，并具有良好密封、润滑、冷却 3）对船体变）对船体变形适应性好形适应性好 4）工作中不发生共振，并且易于维护）工作中不发生共振，并且易于维护管理管理一一 传动轴系传动轴系 ( (Shafting)DALIAN MARITIME UNIVERSITY大 连 海

14、事 大 学1-1-柴油机柴油机 2-2-推力轴承推力轴承 3-3-短轴短轴 4-7-9-12-4-7-9-12-中间轴承中间轴承 5-5-8-10-8-10-中间轴中间轴 6-6-隔舱填料箱隔舱填料箱 11-11-尾轴尾轴 13-13-螺旋桨螺旋桨 14-14-尾轴管尾轴管 15-15-窗口窗口 16-16-轴隧轴隧 17-17-水密门水密门 18-18-机舱机舱轴隧轴隧( (地地轴弄轴弄) )水密门可水密门可在内在内/ /外外/ /远距离开远距离开关关轴遂内设轴遂内设有逃生通有逃生通道道DALIAN MARITIME UNIVERSITY大 连 海 事 大 学( (二二) ) 传动轴系的布置

15、传动轴系的布置轴线：轴系的中心线轴线：轴系的中心线 轴数目：商船轴数目：商船3 3根根 远洋船远洋船1 1根根 客船客船/ /集装箱船集装箱船 2 2根根轴线的布置应考虑的因素轴线的布置应考虑的因素: : (1) (1)轴数目轴数目 (2)(2)机舱的位置机舱的位置 (3)(3)维护管理和救生维护管理和救生 (4)(4)便于储存备件、专用工具、附件等便于储存备件、专用工具、附件等1 1 轴线的布置轴线的布置DALIAN MARITIME UNIVERSITY大 连 海 事 大 学( (二二) ) 传动轴系的布置传动轴系的布置理想的轴线理想的轴线: :应与船体的龙骨线平行应与船体的龙骨线平行轴线

16、布置轴线布置: :与龙骨线保持一个角度与龙骨线保持一个角度( (倾斜角倾斜角) 倾斜角倾斜角- -轴线向尾部偏斜的角度。见图轴线向尾部偏斜的角度。见图一般，一般，=5=5 偏斜角偏斜角-轴线在水平投影面上偏离船舶纵中垂面轴线在水平投影面上偏离船舶纵中垂面的角度。见图的角度。见图一般，一般，=3=3 1 1 轴线的布置轴线的布置轴线的计算曲线轴线的计算曲线DALIAN MARITIME UNIVERSITY大 连 海 事 大 学( (二二) ) 传动轴系的布置传动轴系的布置中间轴承位置中间轴承位置: :应位于船体刚性加强的部位应位于船体刚性加强的部位( (隔舱壁附近隔舱壁附近) ) 一般来说一般

17、来说, ,一根中间轴设置一个轴承一根中间轴设置一个轴承. .间距间距L L的估算经验公式的估算经验公式: : L-L-轴承间距轴承间距mm d:mm d:中间轴轴径中间轴轴径mmmm布置中间轴承时，应使轴承中心到连接法兰端面距布置中间轴承时，应使轴承中心到连接法兰端面距离等于离等于0.2L0.2L。检查轴承垂直方向和水平方向上的对中性，使符合检查轴承垂直方向和水平方向上的对中性，使符合设计轴线要求。设计轴线要求。 小型船舶可采用直线轴线小型船舶可采用直线轴线 大型船舶常采用曲线轴线（以适应较重螺旋桨）大型船舶常采用曲线轴线（以适应较重螺旋桨）2 2 轴承的布置轴承的布置4 .6323 .395

18、mmdLdDALIAN MARITIME UNIVERSITY大 连 海 事 大 学 中间轴、推力轴及其轴承中间轴、推力轴及其轴承 Intermediate Shaft ,Thrust Shaft and Bearings( (三三) ) 轴系的结构轴系的结构 Shafting Structure2 2 尾轴尾轴 (Tail/Stern shaft)3 3 尾轴管装置尾轴管装置 (Stern Tube) DALIAN MARITIME UNIVERSITY大 连 海 事 大 学1 1 中间轴、推力轴及其轴承中间轴、推力轴及其轴承(1)(1)中间轴和推力轴中间轴和推力轴(Intermediate

19、 shaft)1-1-连接法兰连接法兰 2-2-轴干轴干 3-3-甩油环甩油环 4-4-轴颈轴颈 5-5-推力环推力环 轴颈直径比轴干直径大轴颈直径比轴干直径大5-20mm5-20mm 不同直径断面圆角过渡不同直径断面圆角过渡 法兰连接螺栓紧配螺栓数大于法兰连接螺栓紧配螺栓数大于50%(50%(中小型船中小型船不小于不小于4 4只）只） 推力环侧面应互相平行且应垂直于轴线推力环侧面应互相平行且应垂直于轴线DALIAN MARITIME UNIVERSITY大 连 海 事 大 学1 1 中间轴、推力轴及其轴承中间轴、推力轴及其轴承(2)(2)中间轴承中间轴承(Intermediate Beari

20、ng)作用：作用：减少轴系挠度和承受中间轴重量减少轴系挠度和承受中间轴重量 承受轴系变形等所造成的附加径向负荷承受轴系变形等所造成的附加径向负荷 附加径向负荷附加径向负荷( (轴系变形等轴系变形等) ) 最后一道中间轴承设上下瓦，其它只设下瓦。最后一道中间轴承设上下瓦，其它只设下瓦。 商船上多采用滑动式中间轴承，滑环式中间轴商船上多采用滑动式中间轴承，滑环式中间轴承结构承结构见图见图固定油盘式中间轴承结构与滑环式类似，只是只是滑环改为油盘固定在轴上滑环改为油盘固定在轴上, 油盘随轴旋转油盘随轴旋转。 优点：在任何转速下都能得到可靠的润滑。 大型船舶上应用固定油盘式中间轴承较多。DALIAN M

21、ARITIME UNIVERSITY大 连 海 事 大 学(2)(2)中间轴承中间轴承(Intermediate Bearing)1-1-连接螺栓连接螺栓 2-2-观察孔盖板观察孔盖板 3-3-螺栓螺栓 4-4-轴承盖轴承盖 5-5-油环油环 6-6-轴瓦轴瓦 7-7-轴承座轴承座 8-8-底板底板 9-9-填料压盖填料压盖 10-10-填料填料 11-11-挡油圈挡油圈 12-12-刮油板刮油板 13-13-吊环吊环 14-14-油位表油位表 15-15-旋塞旋塞 A-A-支撑支撑 B-B-储存储存池池 C-C-海水进口海水进口 D-D-冷却水腔冷却水腔 E-E-海水出口海水出口 F-F-凸

22、肩凸肩DALIAN MARITIME UNIVERSITY大 连 海 事 大 学1 1 中间轴、推力轴及其轴承中间轴、推力轴及其轴承(3)(3)推力轴承推力轴承(Thrust Bearing)(Thrust Bearing)构造构造: 推力轴、推力环、正倒车推力块和推力盘推力轴、推力环、正倒车推力块和推力盘(调节圈调节圈)作用：作用：A. A. 将螺旋桨的推力将螺旋桨的推力/ /拉力传给船体拉力传给船体 B. B. 传动轴系轴向定位传动轴系轴向定位大型低速二冲程柴油机的曲轴的输出端设置推力环大型低速二冲程柴油机的曲轴的输出端设置推力环,将螺旋将螺旋桨的推力通过推力环桨的推力通过推力环-推力轴承

23、推力轴承-机座机座-船体船体DALIAN MARITIME UNIVERSITY大 连 海 事 大 学 推力环推力环 调节圈调节圈 推力块推力块 压板压板DALIAN MARITIME UNIVERSITY大 连 海 事 大 学DALIAN MARITIME UNIVERSITY大 连 海 事 大 学DALIAN MARITIME UNIVERSITY大 连 海 事 大 学DALIAN MARITIME UNIVERSITY大 连 海 事 大 学DALIAN MARITIME UNIVERSITY大 连 海 事 大 学(1)推力块紧密接触时推力块紧密接触时,推力块与止动板的间隙推力块与止动板的

24、间隙i1 i2(2)推力环压紧正车推力块时推力环压紧正车推力块时,倒车推力块与推力环间隙倒车推力块与推力环间隙f1DALIAN MARITIME UNIVERSITY大 连 海 事 大 学推力轴承实现液体动压润滑原理推力轴承实现液体动压润滑原理DALIAN MARITIME UNIVERSITY大 连 海 事 大 学912缸的大缸径缸的大缸径MC/ME采用采用特点特点:可减小推力可减小推力环的直径环的直径;轴承长轴承长度减小度减小;重量减轻重量减轻推力环受力均匀推力环受力均匀DALIAN MARITIME UNIVERSITY大 连 海 事 大 学2 2 尾轴尾轴(Tail/Stern sha

25、ft)(Tail/Stern shaft)尾轴尾轴: :穿过尾轴管伸出船尾的轴穿过尾轴管伸出船尾的轴DALIAN MARITIME UNIVERSITY大 连 海 事 大 学尾轴的结构尾轴的结构A-A-法兰法兰 B-D-B-D-轴干轴干 C-E-C-E-轴颈轴颈 F-F-锥部锥部 G-G-螺柱螺柱2 2 尾轴尾轴(Tail/Stern shaft)(Tail/Stern shaft)DALIAN MARITIME UNIVERSITY大 连 海 事 大 学螺旋桨与尾轴的连接：锥面结合螺旋桨与尾轴的连接：锥面结合连接方式连接方式: :键连接键连接/ /液压无键连接液压无键连接+ +螺母紧固螺母紧

26、固螺母反向上紧，正车防松螺母反向上紧，正车防松; ;倒车时止动片防松倒车时止动片防松2 2 尾轴尾轴(Tail/Stern shaft)(Tail/Stern shaft)DALIAN MARITIME UNIVERSITY大 连 海 事 大 学3 3 尾轴管装置尾轴管装置(Stern Tube)A A 尾轴管尾轴管B B 尾轴承尾轴承C C 尾轴密封装置尾轴密封装置D D 润滑和冷却系统润滑和冷却系统DALIAN MARITIME UNIVERSITY大 连 海 事 大 学A A 尾轴管尾轴管 (Stern Tube)作用：作用： a.a.将船舶的尾尖舱和尾轴分开将船舶的尾尖舱和尾轴分开 b

27、.b.内部装设尾轴承内部装设尾轴承( (前轴承和后轴承前轴承和后轴承) ) c. c.装设尾轴密封装置装设尾轴密封装置DALIAN MARITIME UNIVERSITY大 连 海 事 大 学A A 尾轴管尾轴管(Stern Tube)尾轴管分类：尾轴管分类： a.a.整体式整体式 多用于单轴系船舶多用于单轴系船舶 b.b.连接式连接式 多用于双轴系船舶多用于双轴系船舶( (几段用螺栓连接几段用螺栓连接) )外螺纹外螺纹+ +大螺大螺帽固紧帽固紧DALIAN MARITIME UNIVERSITY大 连 海 事 大 学B B 尾轴承尾轴承(Stern Bearing) 分类：分类：a.a.水润

28、滑式尾轴承水润滑式尾轴承 b.b.油润滑式尾轴承油润滑式尾轴承 a. a.水润滑式尾轴承水润滑式尾轴承 尾轴承的长度不小于尾轴直径的尾轴承的长度不小于尾轴直径的4 4倍倍; ; 利用海水自然流入尾轴承润滑利用海水自然流入尾轴承润滑; ; 在尾轴管前端装有密封装置在尾轴管前端装有密封装置; ; 衬套材料主要有铸铜，轴承材料主要有：衬套材料主要有铸铜，轴承材料主要有： 铁梨木尾轴承铁梨木尾轴承 层压胶木尾轴承层压胶木尾轴承 橡胶尾轴承橡胶尾轴承 合成材料尾轴承合成材料尾轴承 DALIAN MARITIME UNIVERSITY大 连 海 事 大 学铁梨木尾轴承铁梨木尾轴承铁梨木尾轴承特点：铁梨木尾

29、轴承特点： 优点：坚硬、耐腐蚀、耐磨。优点：坚硬、耐腐蚀、耐磨。 缺点：怕泥砂、承载能力低。价缺点：怕泥砂、承载能力低。价格昂贵，干燥时会产生变形和裂纹格昂贵，干燥时会产生变形和裂纹( (保养与保存：涂润滑脂或水浸泡保养与保存：涂润滑脂或水浸泡) )铁梨木尾轴承结构：铁梨木尾轴承结构：铁梨木板条镶在衬套内，其间安铁梨木板条镶在衬套内，其间安装装2-32-3根根青铜止动条青铜止动条。上瓦：顺纹上瓦：顺纹（木纹与尾轴表面平（木纹与尾轴表面平行）行）下瓦：立纹下瓦：立纹（木纹与尾轴表面垂（木纹与尾轴表面垂直）直）木板条之间成木板条之间成V V形、形、U U形或梯形。形或梯形。DALIAN MARIT

30、IME UNIVERSITY大 连 海 事 大 学油润滑尾轴承油润滑尾轴承(白合金轴承白合金轴承)油润滑尾轴承油润滑尾轴承: : 尾轴承的长度不小于尾轴直径的尾轴承的长度不小于尾轴直径的2 2倍倍; ; 滑油引入尾轴承保证润滑滑油引入尾轴承保证润滑; ; 在尾轴管首尾端装有密封装置在尾轴管首尾端装有密封装置. .材料材料: : 主要有主要有白合金白合金、青铜、铸铁。、青铜、铸铁。 白合金（白合金（ZchSnSb11-6ZchSnSb11-6）：是发展趋势，特别是锡基）：是发展趋势，特别是锡基巴氏合金，浇在铜衬套上。巴氏合金，浇在铜衬套上。优点：优点：抗压强度高、耐磨性好、散热快、摩擦损失少。抗

31、压强度高、耐磨性好、散热快、摩擦损失少。缺点：缺点：结构复杂、管理工作多、制造与修理要求严格、结构复杂、管理工作多、制造与修理要求严格、易污染海区易污染海区原因原因: :铁梨木轴承的局限性（承载能力低、怕泥砂、昂贵）铁梨木轴承的局限性（承载能力低、怕泥砂、昂贵） 其次是密封装置的改进其次是密封装置的改进DALIAN MARITIME UNIVERSITY大 连 海 事 大 学油润滑尾轴承油润滑尾轴承(白合金轴承白合金轴承)结构结构: :轴承衬套表面浇铸白合金，衬套与尾轴管紧密配合并轴承衬套表面浇铸白合金，衬套与尾轴管紧密配合并以燕尾槽、螺钉固定以燕尾槽、螺钉固定. .润滑润滑：轴承内表面：轴承

32、内表面2 2道布油槽道布油槽 纵向水平位置纵向水平位置 ，外表面轴向，外表面轴向和周向输油槽。靠钻孔内外相通和周向输油槽。靠钻孔内外相通滑油供应滑油供应: :滑油由重力油柜供应。滑油由重力油柜供应。1-1-首密封首密封 2-2-前轴承前轴承 3-3-尾轴管尾轴管 4-4-后轴承后轴承 5-5-尾密封尾密封DALIAN MARITIME UNIVERSITY大 连 海 事 大 学DALIAN MARITIME UNIVERSITY大 连 海 事 大 学C 尾轴承密封装置尾轴承密封装置作用：作用：a. a. 防止舷外水流入船内防止舷外水流入船内 b. b. 防止润滑油漏泄到舷外或机舱防止润滑油漏泄

33、到舷外或机舱要求：要求：工作可靠、耐磨性好工作可靠、耐磨性好 摩擦耗功少、散热性好摩擦耗功少、散热性好 尾轴下沉、跳动、轴向窜动及偏心运转时良好密封性尾轴下沉、跳动、轴向窜动及偏心运转时良好密封性 a.a.水润滑尾轴承仅设首密封装置水润滑尾轴承仅设首密封装置 b.b.油润滑尾轴承设首、尾密封装置油润滑尾轴承设首、尾密封装置密封装置的种类密封装置的种类: : a. a. 填料函型密封装置填料函型密封装置 b. Simplexb. Simplex型密封装置型密封装置DALIAN MARITIME UNIVERSITY大 连 海 事 大 学 填料函型密封装置填料函型密封装置1-1-冷却水进水管冷却水

34、进水管 2-2-尾轴管尾轴管 3-3-填料压盖填料压盖 4-4-填料箱外壳填料箱外壳 5-5-填料填料 6-6-尾轴铜套尾轴铜套 7-7-放水管放水管 8-8-轴承衬套轴承衬套 9-9-尾轴尾轴进水管提供水进水管提供水作用：润滑；冷却；作用：润滑；冷却；冲走积存泥沙冲走积存泥沙特点特点: :简单简单, ,维护方便维护方便缺点缺点: :摩擦损失大摩擦损失大DALIAN MARITIME UNIVERSITY大 连 海 事 大 学 Simplex密封装置密封装置辛泼莱克司型首尾密封装置结构辛泼莱克司型首尾密封装置结构尾密封橡胶密封圈尾密封橡胶密封圈 唇部装唇部装有箍紧弹簧有箍紧弹簧11道向前翻道向

35、前翻 - -阻止滑油向舷外漏阻止滑油向舷外漏橡胶密封圈橡胶密封圈 唇部装有箍紧唇部装有箍紧弹簧弹簧 2 2道向后翻道向后翻 - -阻止舷外水和泥沙进入阻止舷外水和泥沙进入尾轴管尾轴管首密封装置只设首密封装置只设橡胶密封圈橡胶密封圈 唇部装有箍紧唇部装有箍紧弹簧弹簧 2 2道向后翻道向后翻 - -阻止滑油漏向机舱阻止滑油漏向机舱 DALIAN MARITIME UNIVERSITY大 连 海 事 大 学D 尾轴管装置的润滑和冷却尾轴管装置的润滑和冷却密封润滑油循环原理密封润滑油循环原理1-1-低位循环油柜低位循环油柜2-2-循环器循环器3-3-中间支撑环中间支撑环4-4-密封装置润滑油腔密封装置

36、润滑油腔5-5-尾轴尾轴DALIAN MARITIME UNIVERSITY大 连 海 事 大 学D 尾轴管装置的润滑和冷却尾轴管装置的润滑和冷却尾轴承的冷却尾轴承的冷却 铁梨木尾轴承：铁梨木尾轴承： a.a.舷外水；舷外水； b.b.自舷外进入尾轴承而漏入机舱的水；自舷外进入尾轴承而漏入机舱的水； c.c.尾尖舱水；尾尖舱水； d.d.专设的冷却水冷却专设的冷却水冷却 白合金尾轴承白合金尾轴承： a.a.舷外水舷外水 b.b.尾尖舱水冷却尾尖舱水冷却 不专设冷却系统不专设冷却系统DALIAN MARITIME UNIVERSITY大 连 海 事 大 学一一 传动轴系传动轴系 ( (Shaft

37、ing)DALIAN MARITIME UNIVERSITY大 连 海 事 大 学一一 传动轴系传动轴系 ( (Shafting)偏斜角偏斜角倾斜角倾斜角DALIAN MARITIME UNIVERSITY大 连 海 事 大 学二二 传动设备传动设备 ( (Driving Equipment)传动设备的分类传动设备的分类1 齿轮传动装置齿轮传动装置2 摩擦离合器摩擦离合器3 液力耦合器液力耦合器4 联轴器联轴器作用：汇集和分配主机功率作用：汇集和分配主机功率; ;变速变速; ;主机和螺旋桨离主机和螺旋桨离合合; ;螺旋桨倒顺转螺旋桨倒顺转; ;减振、消除桨对主机的冲击等减振、消除桨对主机的冲击

38、等. .DALIAN MARITIME UNIVERSITY大 连 海 事 大 学(1) 减速齿轮传动装置减速齿轮传动装置1 齿轮传动装置齿轮传动装置(2) 倒顺减速齿轮装置倒顺减速齿轮装置(3) 辅助功率齿轮传动装置辅助功率齿轮传动装置(4) 齿轮传动装置的系统齿轮传动装置的系统DALIAN MARITIME UNIVERSITY大 连 海 事 大 学(1) 减速齿轮传动装置(Reducer)齿轮减速装置优点优点:结构简单结构简单主机重心低，可主机重心低，可保证双机双桨船保证双机双桨船主机间的距离主机间的距离.缺点缺点:占用机舱占用机舱面积大面积大特点特点:克服了异克服了异心齿轮的缺点心齿轮

39、的缺点,所占面积小，但所占面积小，但传动效率低，结传动效率低，结构复杂，成本高构复杂，成本高DALIAN MARITIME UNIVERSITY大 连 海 事 大 学行星齿轮减速装置(1) 减速齿轮传动装置减速齿轮传动装置(Reducer)特点：尺特点：尺寸小，重寸小，重量轻，可量轻，可传递大扭传递大扭矩，效率矩，效率高，应用高，应用广泛。广泛。DALIAN MARITIME UNIVERSITY大 连 海 事 大 学倒顺减速齿倒顺减速齿轮装置轮装置：除：除完成减速功完成减速功能外，还可能外，还可以实现正倒以实现正倒运转转换。运转转换。(2) 倒顺减速齿轮装置倒顺减速齿轮装置1-1-正车多片式

40、摩擦离合器正车多片式摩擦离合器 2-2-倒车制动带倒车制动带 3-3-离合器外壳离合器外壳 4-7-4-7-行星轮行星轮 5-8-5-8-太阳轮太阳轮 6-6-输入轴输入轴 9-9-从动轴从动轴 10-10-减速小齿轮减速小齿轮 11-11-减速大齿轮减速大齿轮DALIAN MARITIME UNIVERSITY大 连 海 事 大 学主机驱动发电机或其它辅主机驱动发电机或其它辅机（如动力涡轮）以节能，机（如动力涡轮）以节能，需要采用诸如需要采用诸如RCF-RCF-兰克恒兰克恒频装置的辅助齿轮传动装频装置的辅助齿轮传动装置。置。 只能使发电机当主机在只能使发电机当主机在70%-100%70%-1

41、00%标定转速范围内标定转速范围内变化时能够正常工作。变化时能够正常工作。是一个无级变速装置。是一个无级变速装置。(3) 辅助功率齿轮传动装置辅助功率齿轮传动装置1-1-发电机；发电机；2-2-齿圈；齿圈；3-3-太阳轮；太阳轮；4-4-行星轮；行星轮；5-5-控制器；控制器；6-6-主机曲轴；主机曲轴；7-7-主机主机曲轴主轴颈；曲轴主轴颈；8-8-弹性联轴器；弹性联轴器；9-9-齿型联轴器；齿型联轴器；10-10-功率输出齿轮；功率输出齿轮；11-11-动力涡动力涡轮功率输入齿轮；轮功率输入齿轮；12-12-液力离合器；液力离合器；13-13-行星齿轮减速器；行星齿轮减速器；14-14-动

42、力涡轮；动力涡轮；15-15-多片式摩探离合器；多片式摩探离合器；16-16-液压泵；液压泵；17-17-液压马达；液压马达；18-18-控制齿轮控制齿轮DALIAN MARITIME UNIVERSITY大 连 海 事 大 学“GWGW”系列船用齿轮箱滑油系统系列船用齿轮箱滑油系统(4) 齿轮传动装置的系统齿轮传动装置的系统润滑系统的要求：润滑系统的要求：润滑油充足地输送到轴润滑油充足地输送到轴承、齿轮等润滑部位承、齿轮等润滑部位滑油系统应是独立的，滑油系统应是独立的，且需备用滑油泵且需备用滑油泵在不中断供给过滤油情在不中断供给过滤油情况下，能清洗过滤器况下，能清洗过滤器大功率齿轮传动装置滑

43、大功率齿轮传动装置滑油系统中应设置磁性滤油系统中应设置磁性滤器器滑动轴承油温滑动轴承油温7070，滚动轴承滚动轴承80DALIAN MARITIME UNIVERSITY大 连 海 事 大 学在多机并在多机并车减速装车减速装置中，必置中，必须设自动须设自动负荷平衡负荷平衡系统，应系统，应尽量使每尽量使每台主机负台主机负荷均匀。荷均匀。(4) 齿轮传动装置的系统齿轮传动装置的系统 母子调速器式自动负荷平衡系统母子调速器式自动负荷平衡系统DALIAN MARITIME UNIVERSITY大 连 海 事 大 学2 摩擦离合器(Clutch)（1 1）实现空载起动和空转）实现空载起动和空转（2 2）

44、采用不可逆转的主机）采用不可逆转的主机（3 3）提高机动性能）提高机动性能（4 4）保护主机和轴系）保护主机和轴系（5 5）可实现主机并车、切换和航行中维修）可实现主机并车、切换和航行中维修一般位于主机和减速齿轮装置之间，可根据需要将一般位于主机和减速齿轮装置之间，可根据需要将主动轴和从动轴结合或脱开，靠摩擦力矩传递扭矩。主动轴和从动轴结合或脱开，靠摩擦力矩传递扭矩。1 1）作用：）作用：DALIAN MARITIME UNIVERSITY大 连 海 事 大 学2 摩擦离合器(Clutch)按照接合力的来源分：按照接合力的来源分：（1 1）机械式机械式- -靠机械传动装置使摩擦面结合或断开靠机

45、械传动装置使摩擦面结合或断开（2 2）液压式液压式- -利用油压使摩擦面结合或断开利用油压使摩擦面结合或断开（3 3）电磁式电磁式- -利用电磁力使摩擦面结合或断开利用电磁力使摩擦面结合或断开2 2）种类：）种类：3 3）规范的要求：）规范的要求：（1 1）正常运转时，不得有打滑现象；）正常运转时，不得有打滑现象；（2 2）空转时，不得有带转现象；）空转时，不得有带转现象；（3 3）传递的最大扭矩）传递的最大扭矩主机标定扭矩的主机标定扭矩的1.51.5倍；倍；（4 4）倒顺离合器，换向时间）倒顺离合器，换向时间1515秒。秒。DALIAN MARITIME UNIVERSITY大 连 海 事

46、大 学2 摩擦离合器(Clutch)按照摩擦面的形状特征分类：按照摩擦面的形状特征分类：（1 1）盘片式盘片式（2 2）圆锥式圆锥式（3 3）圆柱式圆柱式3 3）种类：）种类：DALIAN MARITIME UNIVERSITY大 连 海 事 大 学（1 1）盘片式离合器）盘片式离合器1-1-正车多片式摩擦离合器正车多片式摩擦离合器 2-2-倒车制动带倒车制动带 3-3-离合器外壳离合器外壳 4-7-4-7-行星轮行星轮 5-8-5-8-太阳轮太阳轮 6-6-输入轴输入轴 9-9-从动轴从动轴 10-10-减速减速小齿轮小齿轮 11-11-减速大齿轮减速大齿轮DALIAN MARITIME U

47、NIVERSITY大 连 海 事 大 学（2 2）圆锥式离合器）圆锥式离合器1-2-1-2-主动摩擦锥体主动摩擦锥体 3-4-3-4-从动摩擦锥体从动摩擦锥体5-5-气缸气缸 8-9-8-9-压缩空气管压缩空气管 10-10-弹性元件弹性元件 11-11-从动轴从动轴DALIAN MARITIME UNIVERSITY大 连 海 事 大 学（3 3）圆柱式离合器）圆柱式离合器1-1-主动轴主动轴 2-2-从动轴从动轴 3-3-橡胶轮胎橡胶轮胎 4-4-摩擦片摩擦片DALIAN MARITIME UNIVERSITY大 连 海 事 大 学3 液力耦合器液力耦合器液力耦合器在船上主要用作柔性联轴器

48、和离合器液力耦合器在船上主要用作柔性联轴器和离合器1 1）工作原理）工作原理 1-1-原动机原动机 2-2-离心泵离心泵 3-3-连接管连接管4-4-涡轮机涡轮机 5-5-螺旋桨螺旋桨6-6-循环油柜循环油柜7-7-转动外壳转动外壳原动机驱动离心泵液体原动机驱动离心泵液体获得动能驱动涡轮机驱获得动能驱动涡轮机驱动螺旋桨。动螺旋桨。油马达油马达-利用液体的静压能利用液体的静压能3 液力耦合器液力耦合器DALIAN MARITIME UNIVERSITY大 连 海 事 大 学3 液力耦合器液力耦合器2 2）转速比、效率和滑差转速比、效率和滑差（1） 转速比转速比i：涡轮转速：涡轮转速nT与泵轮转速

49、与泵轮转速nB之比。之比。（2）偶合器的效率）偶合器的效率 ：偶合器的输出功率与输入功率的比：偶合器的输出功率与输入功率的比 即，发动机传给偶合器泵轮的功率即，发动机传给偶合器泵轮的功率PE与涡轮传出功率与涡轮传出功率PS之比之比: = i (传动效率等于转速比），且传动效率等于转速比），且 max= 0.985（3）滑差率）滑差率S：泵轮转速：泵轮转速nB与涡轮转速与涡轮转速nT之差，再与泵轮之差，再与泵轮转速之比的百分数。转速之比的百分数。 =1-SDALIAN MARITIME UNIVERSITY大 连 海 事 大 学3 3）工作特点工作特点(1)(1)可作为联轴器使用，具有良好隔振性

50、能可作为联轴器使用，具有良好隔振性能; ;(2)(2)可以改作滑差离合器，用于多机并车运行可以改作滑差离合器，用于多机并车运行; ;(3)(3)桨负荷增加，不会使主机停车，适应船舶工况桨负荷增加，不会使主机停车，适应船舶工况变化变化; ;(4)(4)螺旋桨高转速下可允许柴油主机换向起动，提螺旋桨高转速下可允许柴油主机换向起动，提高船舶机动性高船舶机动性; ;(5)(5)可以实现较低航速和维持主机低转速，利于低可以实现较低航速和维持主机低转速，利于低负荷起动和防止主机加速过快。负荷起动和防止主机加速过快。3 液力耦合器液力耦合器DALIAN MARITIME UNIVERSITY大 连 海 事

51、大 学4 4）偶合器基本结构偶合器基本结构（1 1）离合器型偶合器）离合器型偶合器3 液力耦合器液力耦合器（2 2）调速型偶合器调速型偶合器（3 3）联轴器型偶合器联轴器型偶合器DALIAN MARITIME UNIVERSITY大 连 海 事 大 学（1 1）离合器型偶合器）离合器型偶合器3 液力耦合器液力耦合器1-1-转动外壳转动外壳2-2-从动轴从动轴3-3-涡轮涡轮4-4-泵轮泵轮5-5-主动轴主动轴6-6-涡轮涡轮7-7-泵轮叶片泵轮叶片A-A-充油阀充油阀B-B-滑环滑环C-C-排油孔排油孔D-D-连接杆连接杆E-E-操纵手柄操纵手柄手柄手柄E E右位，排油右位，排油口口C C关，

52、充油阀关，充油阀A A开，开，偶合器结合偶合器结合手柄手柄E E左位，排油左位，排油口口C C开，充油阀开，充油阀A A关，关，偶合器脱开偶合器脱开DALIAN MARITIME UNIVERSITY大 连 海 事 大 学3 液力耦合器液力耦合器1-1-涡轮涡轮2-2-集油器集油器3-3-输出轴输出轴4-4-手柄手柄5-5-泵轮泵轮6-6-内壳内壳7-7-杓管杓管8-8-外壳外壳9-9-喷嘴喷嘴操纵手柄操纵手柄4 4位置变位置变化，使杓管位置变化，使杓管位置变化，工作腔中充油化，工作腔中充油量不同，涡轮转速量不同，涡轮转速就不同就不同（2 2）调速型偶合器调速型偶合器DALIAN MARITI

53、ME UNIVERSITY大 连 海 事 大 学3 液力耦合器液力耦合器工作腔中充油量不变，对从动轴及主动轴只起连工作腔中充油量不变，对从动轴及主动轴只起连接作用接作用（3 3）联轴器型偶合器联轴器型偶合器DALIAN MARITIME UNIVERSITY大 连 海 事 大 学4 联轴器联轴器（1 1）刚性联轴器）刚性联轴器 特点：连接强度提高；加工工序简化；拆装方便；轴特点：连接强度提高；加工工序简化；拆装方便；轴上不设键槽。上不设键槽。（2 2）弹性联轴器）弹性联轴器 伏尔肯（伏尔肯（VulkanVulkan）型橡胶联轴器）型橡胶联轴器 盖斯林格（盖斯林格（GeislingerGeisl

54、inger）高阻尼簧片联轴器）高阻尼簧片联轴器作用：将各轴段联结成整体作用：将各轴段联结成整体 种类：刚性联轴器和弹性联轴器种类：刚性联轴器和弹性联轴器轴系中使用弹性联轴节的目的：轴系中使用弹性联轴节的目的：（1 1）改变轴系自振频率，降低振动）改变轴系自振频率，降低振动（2 2）在齿轮传动装置中，用于改善齿轮工作条件，）在齿轮传动装置中，用于改善齿轮工作条件，提高寿命提高寿命（3 3）补偿轴系安装误差，减少故障）补偿轴系安装误差，减少故障（4 4）隔音、绝缘和隔热）隔音、绝缘和隔热DALIAN MARITIME UNIVERSITY大 连 海 事 大 学刚性联轴器刚性联轴器1 齿轮泵齿轮泵

55、2 手动活塞泵手动活塞泵3 驱动杆驱动杆 4 、10 油孔油孔 5 内轴套内轴套 6、9 轴轴 7 外轴套外轴套 活塞活塞 9、 10 油孔油孔液压联轴器液压联轴器DALIAN MARITIME UNIVERSITY大 连 海 事 大 学弹性联轴器弹性联轴器1-1-主动法兰主动法兰 2-2-橡胶环橡胶环3-3-压紧环压紧环 4-4-从动法兰从动法兰伏尔肯型橡胶联轴器伏尔肯型橡胶联轴器轴系中使用弹性联轴节的目的：轴系中使用弹性联轴节的目的：（1 1）改变轴系自振频率，降低）改变轴系自振频率，降低振动振动（2 2）在齿轮传动装置中，用于）在齿轮传动装置中，用于改善齿轮工作条件，提高寿改善齿轮工作条

56、件，提高寿命命（3 3）补偿轴系安装误差，减少）补偿轴系安装误差，减少故障故障（4 4）隔音、绝缘和隔热）隔音、绝缘和隔热DALIAN MARITIME UNIVERSITY大 连 海 事 大 学弹性联轴器弹性联轴器1-1-花键轴花键轴2-2-侧板侧板3-3-限位块压紧螺栓限位块压紧螺栓4-4-锥形环锥形环5-5-外套圈外套圈6-6-弹簧片弹簧片7-7-限位块限位块8-8-带法兰侧板带法兰侧板盖斯林格高阻尼簧片式联轴器盖斯林格高阻尼簧片式联轴器DALIAN MARITIME UNIVERSITY大 连 海 事 大 学SEC.3 SEC.3 螺旋桨螺旋桨 (Propeller )一一 螺旋桨的结

57、构和几何参数螺旋桨的结构和几何参数二二 螺旋桨的螺旋桨的工作原理工作原理三三 螺旋桨的螺旋桨的工作特性工作特性四四 影响螺旋桨特性的因素影响螺旋桨特性的因素 五五 可调距螺旋桨可调距螺旋桨DALIAN MARITIME UNIVERSITY大 连 海 事 大 学桨叶桨叶（Blade):):螺旋面螺旋面( (压力面）压力面）数目数目（Number of blade):3-6):3-6种类种类：定距桨（定距桨（FPP)FPP)和调距桨（和调距桨（CPP)CPP)结构结构：桨叶桨毂；桨叶桨叶桨毂；桨叶: :叶面叶面, ,叶背叶背, ,导导 边边, ,随边随边, ,叶根叶根, ,叶梢叶梢, ,压力面压

58、力面, ,吸力面吸力面材料：材料：锰黄铜锰黄铜, ,铝青铜铝青铜, ,铸钢铸钢, ,铸铁铸铁, ,塑料塑料, , 复合材料。复合材料。螺旋桨螺旋桨(Propeller) )是一种反作用式是一种反作用式推进器推进器一一 螺旋桨的结构和几何参数螺旋桨的结构和几何参数DALIAN MARITIME UNIVERSITY大 连 海 事 大 学螺距角螺距角 ： pitch angle tan = P/ (2pr )螺距螺距 P P ： pitch 螺旋面母线上任一点旋转一周在螺旋面母线上任一点旋转一周在轴线方向前进的距离轴线方向前进的距离.实际的螺旋桨为径向变螺距实际的螺旋桨为径向变螺距,因此因此以以H

59、 H0.7R0.7R或或H H2R/32R/3处螺距代表螺旋桨的螺距处螺距代表螺旋桨的螺距直径直径 D D: propeller diameter, diameter of tip circle螺距比螺距比：P/D盘面比：盘面比：桨叶面积总和桨叶面积总和/ /盘面积盘面积( (以螺旋桨直径画以螺旋桨直径画出的面积出的面积) )螺距三角形螺距三角形螺旋线展开螺旋线展开螺距螺距圆周线圆周线一一 螺旋桨的结构和几何参数螺旋桨的结构和几何参数DALIAN MARITIME UNIVERSITY大 连 海 事 大 学螺螺旋旋面面的的形形成成和和螺螺距距DALIAN MARITIME UNIVERSITY

60、大 连 海 事 大 学螺旋桨的结构DALIAN MARITIME UNIVERSITY大 连 海 事 大 学Fixed Pitch Propeller定距桨定距桨: :桨叶和桨毂一体，螺距不变的螺旋桨。桨叶和桨毂一体，螺距不变的螺旋桨。DALIAN MARITIME UNIVERSITY大 连 海 事 大 学Controllable Pitch PropellerDALIAN MARITIME UNIVERSITY大 连 海 事 大 学二二 螺旋桨的螺旋桨的工作原理工作原理叶素断面叶素断面:与桨与桨毂共轴圆筒形毂共轴圆筒形刀切削桨叶刀切削桨叶,展展平后得到的面平后得到的面切向速度切向速度2rn