船舶动力装置技术管理-WL

1-1) 以造船材料发展划分：木船时代，铁船时代，钢船时代；1-2) 以推进装置发展划分：舟筏时代，帆船时代，蒸汽机船时代，柴油机船时代；1-3) 按船舶用途分类：军用船，民用船（包括运输船、工程作业船、工作船舶、渔业船等）；1-4) 按航区分类：远洋船舶、近海船舶、沿海船舶、内河船舶。

1-5) 按推进动力形式分类：蒸汽机船、汽轮机船，柴油机船，燃气轮机船，电力推进船，核动力船。

1-6) 按推进器形式分类：螺旋桨船，平旋推进器船，明轮船，喷水推进船，喷气推进船。

1-7) 按机舱位置分类：中机型船，尾机型船，中尾机型船。

1-8) 按造船材料划分：钢船，木船，钢木结构船，铝合金船，水泥船，玻璃钢船。

1-9) 按航行状态分类：排水型船，潜水型船，腾空型船。

1-10) 按上层建筑结构形式分类：平甲板型船，艏楼型船，艏楼和艉楼型船，艏楼和桥楼型船，三岛型船。

1-11) 近五十年来，船舶发展的突出特点（发展趋势）是：专业化、大型化、自动化。

1-12) 船舶动力装置含义（和轮机含义基本相同）：为了满足船舶航行、各种作业，人员的生活、财产和人员的安全需要所设置的全部机械、设备和系统的总称。

它是船舶的心脏。

1-13) 船舶动力装置主要由推进装置、辅助装置、船舶系统、甲板机械、防污染设备和自动化设备（和特种系统）等部分组成。

推进装置是指发出一定功率、经传动设备和轴系带动螺旋桨，推动船舶并保证以一定航速前进的设备。

1-14) 船舶动力装置的类型往往以推进装置的类型进行分类：蒸汽动力装置（复式蒸汽机和汽轮机）、燃气动力装置（柴油机和燃气轮机）、核动力装置、联合动力装置、特种动力装置。

1-15) 柴油机动力装置优点：1) 具有较高的经济性，耗油率比蒸汽、燃气轮机动力装置低得多。

2) 重量轻。

3）具有良好的机动性，操作简单，启动方便，正倒车迅速。

缺点：1）由于柴油机尺寸和重量按功率比例增长快，因此单机组功率受到限制，限制了它在大功率船上使用的可能性。

2）工作时噪声和振动较大。

3）中、高速柴油机的运转部件磨损较严重。

4）柴油机在低速时稳定性差，因此不能有较小的最低稳定转速，影响船舶的低速航行性能。

另外，它的过载能力也较差，在超负荷10%时，一般仅能运行一小时。

柴油机动力装置占绝对优势已经存在多年，在今后一个相当长的时间内还将继续下去。

提高柴油机装置的可靠性和维修性研究，也越来越引起人们的重视。

随着人类对不污染水域和大气的“绿色船舶”期望，减少排放污染也是对柴油机动力装置提出的更高要求。

1-16) 船舶动力装置的基本特性指标：技术指标，经济指标，性能指标。

这些指标是我们对船舶进行选型、设计和判断性能优劣的重要依据。

1-17) 船舶动力装置的技术指标包括1）功率指标（船舶有效功率、主机的输出功率，相对功率）；2）重量指标（主机的单位重量gm; 动力装置的单位重量gz，主机的相对重量am，动力装置的相对重量az）；3）尺寸指标。

1-18) 船舶有效功率P R(也称拖曳功率，可从船模或实船的静水试验中得出)，船舶有效功率是指推进船舶航行所需要的功率。

P R=R x V s x 10-3(KW),主机有效功率- Pe1-19) 主机的单位重量gm是指主机单位有效功率的重量，即g m=G m/P e (kg/kW)1-20) 动力装置的单位重量是指主机单位有效功率所需动力装置的重量，即g z=Gz/P e (kg/kW),1-21) 主机的相对重量a m是指主机重量Gm与船舶满载排水量D之比。

a m=Gm/D (kg/t)1-22) 动力装置的相对重量a z是指动力装置重量Gz与船舶满载排水量D之比。

a z=Gz/D (kg/t)1-23) 船舶动力装置的经济指标包括1）动力装置的总效率；2）柴油机的燃油消耗率；3）主机日耗油量；4）船舶日耗油量；5）船舶每海里燃油消耗率；6）船舶经济航速（节能;最低营运费用航速;最大盈利）。

1-24) 动力装置的总效率主要由推进装置的热效率、柴油发电机组的热效率和燃油辅锅炉的热效率组成。

推进装置的热效率是指推进装置所产生的有效功的热当量与主机所消耗热量之比。

即ηT= ∗ ∗ 而P p=P e * ηs1-25) 船舶日耗油量G D是指每24小时全船主机、辅机、辅助锅炉所消耗的燃油总量，有时也称为船舶日耗油量。

G D= G De+D Dg +G Db (t/d)1-26) 船舶每海里燃油消耗量是指船舶航行每海里所消耗的燃油总量，这项经济指标与船舶营运管理水平和轮机管理水平密切相关。

即g n=G t / V s1-27) 船舶动力装置的性能指标是进行动力装置选型的重要依据，也是反映装置好坏及特点的重要指标。

主要包括装置的可靠性，机动性，续航力，振动和噪声控制、船舶自动化程度等。

1-28) 可靠性对船舶动力装置来说具有特别重要的意义。

船舶航行中长期远离陆地，在发生故障时不可能及时得到陆地人员的支援；若影响航行的重要部件发生故障，在复杂航行环境和严峻的气象条件下，有可能发生导致海损和严重的海洋污染；可靠性不足会额外增加排除故障的开支，增加维修工作量，延长停航修理时间，降低营运效率。

1-29) 机动性是指改变船舶运动状态的灵敏性，它是船舶安全航行的重要保证。

船舶起航、变速、倒航和回转性能是船舶机动性能的主要体现，而船舶的机动性取决于动力装置的机动性。

主要由以下几个指标体现：1) 起航时间2）发动机由起动开始至达到全功率所需的时间3）发动机换向时间和可能的换向次数。

4）船舶由全速前进变为倒航所需时间（或滑行距离），这是体现主机紧急倒车性能的指标。

5）发动机的最低稳定转速和转速禁区。

2-1) 船舶推进装置也称主动力装置，是船舶动力装置中最重要的组成部分。

它包括主机、传动设备、轴系和推进器等。

其作用是由主机发出功率，通过传动设备和轴系传递给推进器，以实现推进船舶的使命。

2-2) 船舶推进装置的传动方式一）直接传动是指主机动力直接通过轴系传给螺旋桨的传动方式。

优点：1）结构简单，维护管理方便。

2）经济性好，传动损失少，传动效率高。

3）工作可靠，寿命长。

缺点是整个动力装置的重量尺寸大，要求主机有可能反转性能，非设计工况下运转时经济性差，船舶微速航行受到主机最低稳定转速的限制。

二）间接传动是主机和螺旋桨之间的动力传递，除经过轴系外，还经过某些特设的中间环节（离合器，减速器等）的一种传动方式。

间接传动分为带齿轮减速器、只带滑差离合器、同时带有齿轮减速器和离合器三种形式。

优点：1）主机转速可以不受螺旋桨要求低转速的限制。

2）轴系布置比较自由。

3）在带有倒顺车离合器的装置中，主机不用换向，使主机结构简单，工作可靠，管理方便，机动性提高。

4）有利于多机并车运行及设置轴带发电机。

缺点：轴系结构复杂，传动效率较低。

这种传动方式多用于中小型船舶以及大功率中速柴油机、汽轮机和燃气轮机为主的大型船舶。

三）特殊传动是指与直接传动和间接传动不同的一种传动方式。

它通常指可调螺旋桨传动、Z形传动、电力传动、吊仓式推进器传动、喷水推进器传动、液压马达传动和同轴对转螺旋桨传动等。

优点：1）操纵性能好。

2）可以省掉舵、尾柱和尾轴管等结构，使船尾形状简单，船体阻力减少。

3）可以使用重量轻体积小的中、高速柴油机，而不需要单独的减速齿轮装置，可延长柴油机使用寿命。

4）传动装置垂直悬挂在船艉，检修不用进坞，可大大缩短修理时间。

缺点：由于结构上的原因，使传递功率受到一定限制，因而仅适用于小型船舶，特别适用于港作船和在狭窄航道中航行的船舶。

2-3) 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，简称轴系。

2-4) 轴系组成由传动轴（包括推力轴，中间轴和尾轴），轴承（推力轴承，中间轴承和尾轴承），传递设备（主要有联轴器、减速器、离合器等）和轴系附件（润滑、冷却、密封设备）等。

2-5) 轴系的作用是把柴油机曲轴的动力矩传给螺旋桨，以克服螺旋桨在水中传动的阻力矩，同时又把螺旋桨产生的推力传给推力轴承，以克服船舶航行中的阻力。

扭矩M＝9.55*P/n*103 (N.m)2-6) 传动轴系的结构，包括1）中间轴、推力轴、中间轴承和推力轴承；2）尾轴－是穿过尾轴管伸出船艉的轴；3）尾轴管装置由尾轴管（也称尾管）、尾轴承、密封装置、润滑和冷却系统组成。

2-7) 齿轮传动装置的类型，根据功能分为：减速齿轮传动装置、倒顺减速齿轮装置、辅助功率齿轮传动装置，并车传动减速齿轮箱。

2-8) 联轴器将各轴段连接成为整体的专门设备称为联轴器（节）。

常见的分刚性联轴器和弹性联轴器。

1）刚性联轴器主要用于中间轴之间、中间轴与推力轴之间以及中间轴和尾轴之间的连接。

它又有固定法兰式、可拆法兰式和液压联轴器之分。

2）弹性联轴器，在联轴器中，若主动轴与从动轴之间设有橡胶或弹簧之类的弹性元件，使扭转方向上具有弹性作用。

常用的有橡胶弹性联轴器和金属弹簧弹性联轴器。

2-9) 船用离合器是船舶传动机组中的一个重要传动设备，一般装在主机和减速齿轮箱之间。

作用是在主动轴旋转时把从动轴接合或脱开。

种类有机械式、液压式和电磁式。

而摩擦离合器是属于机械式离合器中的一种，它是靠摩擦力来传递扭矩的一种离合器。

2-10) 弹性联轴器的主要目的：1）改变轴系的自振频率，衰减振动和传递，降低扭振的振幅，使柴油机在使用转速范围内不出现危险的共振转速；2）在带有齿轮减速装置的推进轴系中，在柴油机和减速齿轮装置之间加装弹性联轴器，可改善减速齿轮装置的工作条件，使齿面少受变动扭矩的冲击，延长齿轮使用寿命。

3）补偿轴系在安装中产生的误差和安装后由船体变形产生的误差，避免齿轮的齿面接触不良和轴承过载等所引起的故障，保证推进系统正常运转。

另外，使弹性联轴器在隔音、电气绝缘以及隔热等方面也能取得良好效果。

2-11) 摩擦离合器的作用：1）可实现主机空载起动和空转；2）可采用不可反转的主机；3）使船舶的机动性提高；4）可保护主机和轴系；5）在并车传动装置中实现主机并车、切换和航行中修理。

优点：1）传动效率高。

2）离、合动作迅速。

3）尺寸小、重量轻、结构简单。

缺点：在结合和分离的动态过程中产生打滑、磨损、发热和消耗功率。

2-12) 摩擦离合器的类型：按接合力的来源不同可分为机械式、液压式、电磁式。

按摩擦面的工作状态分：干式、湿式、半干式。

按摩擦面的形状特征不同分类为：盘片式（圆片式）、圆锥式、圆柱式。

2-13) 螺旋桨是一种反作用式推进器，当螺旋桨转动时，桨推水向后（或向前），并受到水的反作用力而产生向前（或向后）的推力，使船舶前进或后退。

螺旋桨是由数片桨叶连接在共同桨毂上构成的。

桨叶的数目通常为3-5片或最多六片。

螺旋桨的螺距H系指其压力面的螺距。

螺旋桨的螺距与直径之比，即H/D称为螺距比，它是螺旋桨的主要结构参数之一，其数值大小直接影响螺旋桨的性能。