船舶动力装置原理与设计_第章.docVIP

——————————————————————————————————————————————— 船舶动力装置原理与设计_第2章1 船舶动力装置原理与设计讲义船舶动力装置原理与设计讲义 第2章主推进装置设计 主讲：周瑞平樊红 2006年03月 2.1主推进装置设计目的与内容?作用是由主机发出功率， 通过传动设备和轴系传给 推进器，以实现推进船舶的使命推进装置的型式确定；主机的选型；轴系的设计；传动设备的计算与选型。2007年1月7日星期日 3 主推进装置组成 2007年1月7日星期日 4 **可调螺距螺旋桨（调距桨）装置?在部分负荷下能有较好的经 济性； ?能适应船舶阻力的变化，充 分利用主机的性能； ?主机或减速齿轮箱不必设换 向装置，使其结构简化； ?可提高船舶的机动性和操纵 性； ?有利于驱动辅助负载。?机构比较复杂，整个装置制造、安装及维修保养困难，造价高；?桨毂尺寸较大，在设计工况下效率比定距桨低 2007年1月7日星期日 9 Controllable Pitch Propellers 2007年1月7日星期日 10 电力传动推进装置 电力传动是主机驱动主发电机发电，然后并网，再由电网供电给电动机驱动螺旋桨的一种传动型式。主机和螺旋桨间没有机械联系，机、桨可任意距离布置。 ?机组配置和布置比较灵活、方便，舱室利用率高；改变直流电动机的电流方向可使螺旋桨转向改变，便于遥控，机动性和操纵性好；发电机转速不受螺旋桨转速的限制；正倒车具有相同功率和运转性能，具有良好的拖动性能。 ?能量经过两次转换，损失大，传动效率低；增加了发电机和电动机，装置总的重量和尺寸较大，造价和维修费用较贵。 2007年1月7日星期日 11 主机的选型论证分析 ?主机选型是根据设计任务书中的技术要求以及船体设计所提供的资料来进行的。 ?主机选型和螺旋桨的设计密切相关，包括推进装置设备的选型等。 ?实际上是通过船、机、桨匹配计算和分析选定螺旋桨参数和主机型号，在满足设计技术要求（如航速、桨径、转速、功率）的基础上，同时考虑重量、尺寸、油耗、造价、可靠性???可维度、使用寿命、吊缸高度、振动等前提下，从而选择一套从主机到螺旋桨的最佳的推进装置。 2007年1月7日星期日 13 机桨初步匹配计算（直径D 给定）2007年1月7日星期日 16 机桨初步匹配计算（转速n 给定）2007年1月7日星期日 17 终结匹配设计 2007年1月7日星期日 18 主机选型中考虑的问题 ? ? ? ? ?重量与尺寸功率与转速燃油与滑油主机的造价、寿命及维修振动与噪声 ?柴油机的热效率和燃油消 耗率 2007年1月7日星期日 19 功率概念描述 ?标定功率（也称额定功率）：在规定的环境状况（不同航区有不同的规定，如无限航区环境条件：绝对大气压为0.1MPa；环境温度为45℃；相对湿度为60％；海水温度“中冷器进口处”为32℃）和转速下，柴油机可以安全持续运转的最大有效功率或净有效功率，此档功率也可称最大持续功率。其相应的转速为标定转速（习称额定功率）。国外称此功率为MCR。 ?超负荷功率：在规定的环境状况下，允许柴油机在一定时间内超负荷使用的最大功率。通常允许的超负荷功率是标定功率的110％，允许的超负荷时间是每12h中运转1h。国外称为OR。 ?经济功率：根据柴油机的用途和使用状况，在燃油消耗和维修方面都比较经济的持续运转功率。一般为标定功率的85％～92％。国外有一种持续服务功率，称CSR，在海上航行时，可持久运转的功率，约85％～90％MCR。2007年1月7日星期日 20 轴系的工作条件 ?一般位于水线以下，有一部分伸出船壳，长期浸泡在水中 ? ? ? ? ?在运转中产生的负荷和应力十分复杂螺旋桨在水中旋转的扭应力；推进中的正倒车产生的拉、压应力；轴系自重产生的弯曲应力；轴系安装误差、船体变形、轴系振动以及螺旋桨的水动力等所产生的附加应力 2007年1月7日星期日 23 轴系设计的任务 ?轴系设计的任务：根据船舶总体设计的要求，确定推进轴系的布置和各部件的尺寸及材料，以保证整个轴系能安全、平稳地完成各