典型常规动力装置
动力装置2-1
港口作业船： 操纵性要求高 中高速柴油机，双机（多机）双桨（多桨） /z型全回转推进装置
挖泥船、破冰船： 特殊工程船 液力传动/电力传动装置
按主机总功率的大小： 大型低速柴油机单机功率大、耗油率低、 耐用可靠 but质量尺寸大 适合于大型沿海和远洋运输船舶选用， 可较大幅度降低运输成本、提高运输量， 一般单机单桨直接传动 如总功率过大，则多机多桨、多机单桨形 式，主机多位中速、高速柴油机，其质 量尺寸小，便于机舱布置
大中型登陆艇 P16 图2.5 2. 内藏式：高性能船、高速军用舰艇、浅 吃水内河船 P16图2.6
优点：
推进效率较高 螺旋桨旋转时产生向后推力、扭转的扭矩 效率低 抗空泡能力强 螺旋桨，处于周期性的攻角变化和负荷变化 中，航速较高时易产生空泡，尤其在斜轴 推进的快艇上； 喷水推进，水流基本上是轴向流流场，较稳 定,减少了空泡剥蚀的机会, 且航速越高喷 水推进泵所利用的冲压就越大
1.
船舶主推进装置示意图 1-遥控操纵台；2-主机；3-传动设备（离合器、齿轮箱） 4-轴系；5-推进器（螺旋桨）
推进系统的设计过程
1. 推进系统的型式确定
2. 主机选型
3. 轴系设计
4. 传动设备的计算和选型
根据船舶设计任务书的要求，设计出一 套经济、可靠、机动性、操纵型好的 推进系统
舰船推进系统的型式
喷水推进器存在的问题
1)喷水推进装置进水口损失大，约占主机总 功率的7~9% (2) 船在转弯时其推力会丧失。为此Lips公 司采用一个由船上操舵员控制的单片水平 操舵变流装置来引导水流喷向左舷或右舷, 以此来获得最大转弯力 (3) 缺乏一套操作灵敏、水动力学性能优良 的倒车装置 (4) 浅吃水航行, 有碎石、沙砾吸入系统的风 险
船舶主机
船舶主机船舶主机，即船舶动力装置，是为各类船舶提供动力的机械。
船舶主机根据采用燃料的性质、燃烧的场所、使用的工质及其工作方式等的不同，可分为蒸汽机、内燃机、核动力机和电动机。
组成目前绝大多数的船舶都在使用内燃机中的往复式柴油机作为主机，部分军舰使用核动力主机和电动主机。
为保证船舶正常营运而设置的动力设备。
船舶主机包括三个主要部分：①主动力装置；②辅助动力装置；③其他辅机和设备。
主动力装置为船舶提供推进动力的主机及其附属设备，是全船的心脏。
主动力装置以主机类型命名。
目前，主机主要有蒸汽机、汽轮机、柴油机、燃气轮机和核动力装置等五类。
现代运输船舶的主机以柴油机为主，在数量上占绝对优势。
蒸汽机曾经在船舶发展史上起过重要作用，但目前几乎全被淘汰。
汽轮机在大功率船上长期占有优势，但也日益为柴油机所取代。
燃气轮机和核动力装置仅为少数船舶所试用，尚未得到推广。
蒸汽机动力装置1807年，美国工程师R.富尔顿首次在“克莱蒙脱”号明轮船上用蒸汽机作为推进动力获得成功。
当时采用的是一台20马力的单缸摇臂式往复蒸汽机,获得每小时5英里的航速。
经过不断改进，到19世纪末，蒸汽机发展成为多级膨胀的立式装置，用以驱动螺旋桨，成为当时典型的船舶动力装置。
同时高效、高压的水管锅炉也逐渐取代了早期圆筒式苏格兰烟管锅炉。
20世纪初，航行于大西洋上的巨型豪华客船，都以往复式蒸汽机为动力,单机功率达20000马力。
蒸汽机动力装置的发展达到了顶峰。
蒸汽机动力装置的优点是结构简单，造价低廉，管理使用方便，制造工艺要求不高；缺点是热效率低，本身重量大，特别是大功率蒸汽机的活塞、连杆等运动部件运转惯性很大，很难平衡，且低压缸尺寸过大，不能获得有效的真空度。
因此，自从汽轮机动力装置和柴油机动力装置在船上试用成功以后，蒸汽机动力装置即逐渐被淘汰。
第二次世界大战期间，美国为应付战时紧急需要而建造的“自由轮”，是最后一批使用蒸汽机动力装置的远洋运输船舶。
常规潜艇
主要型号
德国U214：U214=U209+U214，有AIP技术，模块化，高度智能化，可发射潜舰导弹。
日本苍龙级潜艇俄罗斯阿穆尔1605：有AIP技术，是俄罗斯最新一代常规潜艇，噪音低，可发射潜舰导弹及 俄罗斯威力巨大的各种先进鱼雷，还可发射巡航导弹，与U214难分上下。
日本苍龙级：日本在二战后建造的吨位最大的一款AIP型潜艇，可深潜低速航行数周。其声呐系统是亲潮级 装备的ZQQ-6的改进型声呐，同时采用了比传统的十字形尾舵具有更高机动性的X形尾舵，且尾舵损坏的危险系数 更小，更适合在水文复杂的东海和黄海作战。
1881年，英国人加莱德开始建造“诺德费尔特－1”号，1885年下水。它以蒸汽机为动力，当潜入水下时， 锅炉熄火以剩余蒸汽作为动力。该艇还装有鱼雷发射装置。“诺德费尔特－1”号是当时比较大，也是比较成功的 潜艇。霍兰在“霍兰－II“型取得了成功后，又制造了更为先进的“霍兰－III”型，这种潜艇采用水面以汽油 内燃机，水下以蓄电池为动力的双推进系统。该艇机动灵活，操作方便，并装有多枚鱼雷，攻击力强，后来的潜 艇，除了改用柴油之外，基本上都沿用霍兰的设计。
组成结构
潜艇可分为常规动力装置和核动力装置。常规动力装置主要由柴油机、蓄电池和主电动机等构成。柴油机是 常规潜艇水面航行的主要动力装置，可使潜艇水面航速达10～15节。主电动机是常规潜艇水下航行的主要动力装 置，可使潜艇水下航速达15～20节；还装有经济电机，水下航速2～4节。潜艇水下航行受蓄电池电量的限制，常 须浮出水面或在水下一定深度，使用柴油机航行，并带动主电动机为蓄电池充电以补充电量。核动力装置，主要 由核反应堆、蒸汽发生器、主循环泵和蒸汽轮机等构成。
1898年，美国海军订购了6艘“霍兰－III”型潜艇，并组建了世界上第一支潜艇部队。1897年，美国人 S·莱克建成了第一艘双层壳体潜艇，在两层壳体间布置有可使潜艇下潜上浮的水柜。
航母的起飞装置
航空母舰的主要装置<br/>起飞装置<br/>蒸汽弹射起飞使用一个平的甲板作为飞机跑道。
起飞时一个蒸汽驱动的弹射装置带动飞机在两秒钟内达到起飞速度。
目前只有美国具备生产这种蒸气弹射器的成熟技术。
在工作原理上，蒸汽弹射器是以高压蒸汽推动活塞带动弹射轨道上的滑块，把与之相连的舰载机弹射出去的。
它体积庞大，工作时要消耗大量蒸汽，功率浪费严重，只有约6%的蒸汽被利用。
为制造和输送蒸汽，航母要备有海水淡化装置、大型锅炉和无数管线，工作维护量惊人。
它的最大缺陷在于因为弹射功率太大而无法发射无人机，现役的无人机因为重量轻，在弹射时机体会被加速度扯碎。
<br/>?? <b r/>蒸汽弹射起飞<br/>蒸汽弹射有两种弹射方式： <br/>一种是前轮牵引式弹射，美国海军1964年试验成功。
舰载机的前轮支架装上拖曳杆，前轮就直接挂在了滑块上，弹射时由滑块直接拉着飞机前轮加速起飞。
这样就不用8－10甲板人员挂拖索和捡拖索了。
弹射时间缩短，飞机的方向安全性好，但这种舰载机的前轮要专门设计。
美国海军核动力航母都采用了这种起飞方式。
&nb sp;<br/>另一种是拖索式弹射，顾名思义，就是用钢质拖索牵引飞机加速起飞，这种弹射方式比较老，各方面都不如前者好，目前只有法国的“克莱蒙梭”级航母使用。
拖索式弹射时，甲板人员先用钢质拖索把飞机挂在滑块上，再用一根索引释放杆把其尾部与弹射器后端固定住。
弹射时，猛力前冲的滑块拉断索引释放杆上的定力拉断栓，牵着飞机沿轨道迅速加速，在轨道末端把飞机加速到直起飞速度抛离甲板，拖索从飞机上脱落，滑块返回弹射器起点准备下一次工作。
& nbsp;<br/>斜板滑跳起飞 <br/>?? <br/>斜板滑跳起飞<br/>有些航空母舰在其甲板前端有一个“跳台”帮助飞机起飞，即把甲板的前头部分做成斜坡上翘，舰载机以一定的尚未达到其飞速度的速度滑跑后沿着上翘的斜坡冲出甲板，形成斜抛运动，在刚脱离母舰的一段（几十米）距离内继续在空中加速以达到起飞速度。
轮机导论-第2讲-船舶动力装置1-蒸汽轮机动力装置分解
2）循环参数关系
(6)有效热量q0 循环的有效热量q0 ：
q0 q1 q2 (i1 i4 ) (i2 i3 )
(7)热效率ηt
循环热效率t ：
q1 q2 (i1 i4 ) (i2 i3 ) (i1 i2 ) (i4 i3 ) t q1 i1 i4 i1 i4
（2）对流换热
对流换热 (Convective heat exchange) ： 运动着的流
体与固体表面接触时的换热过程成为对流换热。
Q F t
-放热系数，W/(m2C)
t-温差，C
热工基础知识
（3）辐射换热
辐射换热(Radiation heat exchange)：靠电磁波中的可见光线 和红外线来传递热量。
③表压力pg(Gauge pressure)：用压力表测得的数值， pg=p-pb。 ④真空度pv(Vacuum)：用真空表测得的数值，pv=pbp。
a
pg
大气压力 大气压力
p
pv pb 0 pb p 0 pv=pb-p b
pg= p-pb
热工基础知识
(2)温度(Temperature, T)
温度：表示物质冷热程度的状态参数。温度的数值表示方法 ssssss叫做温标(Temperature scale) 。 华氏温标 (Fahrenheit) ：在标准大气压下，纯水冰点定为 32 度，沸点212度，两点间均分180等份，每份为1华氏度，记 作1F，符号tF。
q1 i1 i4
在T-S图上，此热量可用加热 线下的面积m-4-5-6-1-n-m表示。
2）循环参数关系
(2) 放出的热量q2
过程2-3是循环的等压放热过
顶部驱动钻井装置简介
顶部驱动钻井装置简介目录•顶部驱动钻井装置概述•顶部驱动钻井装置结构组成•顶部驱动钻井装置工作原理与性能特点•顶部驱动钻井装置安装与调试•顶部驱动钻井装置操作与维护保养•顶部驱动钻井装置在石油工程中的应用实例01顶部驱动钻井装置概述定义与基本原理定义顶部驱动钻井装置，简称顶驱，是一种直接安装在钻柱顶端，能够旋转钻柱并施加扭矩的钻井设备。
基本原理通过电动机或液压马达驱动齿轮减速机构，将扭矩传递给钻柱，同时通过控制系统实现钻柱的旋转、提升、加压等操作。
发展历程及现状发展历程顶驱技术起源于20世纪60年代，经历了从机械式到电动式、从单一功能到多功能的发展历程。
随着技术的不断进步，顶驱已经成为现代钻井技术的重要组成部分。
现状目前，顶驱技术已经广泛应用于石油、天然气、地热等领域的钻井作业中。
随着非常规油气资源的开发，顶驱技术也在不断发展和创新，以适应更复杂、更恶劣的钻井环境。
应用领域与市场需求应用领域顶驱主要应用于石油、天然气、地热等领域的钻井作业中。
它可以提高钻井效率、降低钻井成本、减少井下事故等。
市场需求随着全球能源需求的不断增长和非常规油气资源的开发，顶驱市场需求将持续增长。
同时，随着环保要求的提高和技术的进步，市场对顶驱的性能、可靠性、安全性等方面也提出了更高的要求。
02顶部驱动钻井装置结构组成提供驱动力，驱动传动系统工作。
柴油机或电动机液压泵站冷却系统为控制系统和辅助系统提供液压动力。
对动力系统进行冷却，确保其在高温环境下正常工作。
030201将动力系统的输出转速和扭矩调整到适合钻井作业的范围。
变速箱实现传动系统与动力系统的连接与断开，方便操作和维护。
离合器将动力传递给钻井装置的其他部分，如转盘、绞车等。
传动轴主控制器对整个顶部驱动钻井装置进行集中控制，实现自动化操作。
传感器监测钻井装置的工作状态，如转速、扭矩、温度等，并将数据传输给主控制器。
执行器根据主控制器的指令，控制传动系统、辅助系统等的工作。
航空活塞动力装置知识点整理
航空活塞动力装置知识点整理资料全是所需知道的内容，不分重点绪论发动机定义：发动机是一种将某种能量转化成机械功的动力装置。
（属于热机）航空发动机分为航空活塞发动机和航空喷气发动机航空活塞发动机是由气缸内燃料放出的热能通过曲轴输出扭矩，带动螺旋桨转动，产生推力。
优点：低速经济性好，工作稳定性好。
缺点：重量功率比大，高空性能、速度性能差。
航空喷气发动机是将燃料在燃烧室内连续燃烧释放出的热能转换成气体动能，从发动机高速喷出，产生推进力的动力装置。
优点：重量轻，推力大，高空性能、速度性能好。
缺点：经济性较差。
飞机对航空活塞发动机的基本性能要求：1.发动机重量功率比小2.发动机燃油消耗率低3.发动机尺寸要小4.发动机可靠性要好（空中停车率小于0.01/1000h）5.发动机使用寿命要长6.发动机要便于维护第一章航空动力装置的基础知识热机定义：将热能转化为机械能的机器。
工质：热机工作时，必须以某种物质为媒介，才能将热能转换成机械能，完成这种能量转换的媒介物叫工质。
理想气体：分子本身只有质量而不占有体积，分子间不存在吸引力的气体叫理想气体。
气体的比容的定义：单位质量的气体所占有的容积。
气体比容是描述气体分子疏密程度的物理量。
温度：确定一个系统与其他系统是否处于热平衡的共同特性定义。
气体温度描述了气体的冷热程度，是分子热运动平均移动动能的度量。
气体的压力是垂直作用在壁面单位面积上的力。
百帕（hPa):1hPa=100Pa=1mbar(1bar=10^5Pa)千帕(kPa)：1kPa=1000Pa工程大气压（at):1at=1kgf/cm^2=98066.5Pa 工程大气压广泛用在液体压力的测量仪表中，发动机滑油、燃油压力常用此单位。
标准大气压（atm):温度为15摄氏度时，海平面上空气的平均压力，1atm=1.033atPSI:1PSI=11bf/in^2=0.07kgf/cm^2=6894.8Pa;1kgf/cm^2=14.3PSIPSI用于美、英制发动机中毫米（或英寸）汞柱：1标准大气压=760毫米汞柱（29.92英寸汞柱）=1013hPa气体的热力过程：等容过程、等压过程、等温过程和绝热过程（P9图1.5）气体状态方程：pv=RT在绝热条件下：气体压力和比容满足pv^k=常数K是气体绝热指数。
LNG轮机知识介绍
LNG船轮机部分基础知识介绍LNG 船简介LNG运输船是指载运LNG(常压下沸点为-162.5℃)的专用船舶。
LNG(液化天然气) 的主要成分是甲烷,还有一些乙烷、丙烷、少量的氮、二氧化碳、硫化氢等。
天然气常温常压下为气体,而同等质量的LNG体积只有天然气的1/600左右,所以, 为了提高天然气的运输效率,通常都将天然气液化成LNG进行运输。
LNG船目前 的标准载货量在12万~15万m3之间,一些先进国家已经能设计出16万m3、20万 m3、甚至30万m3的LNG船,但是由于船只尺寸通常受到港口码头和接收站条件的 限制,所以LNG船的舱容量可能会稳定在十几万立方米的水平上。
LNG船的储罐 是独立于船体的特殊构造。
在该船的设计中,考虑的主要因素是能适应低温介 质的材料,对易挥发、易燃物的处理。
LNG船的使用寿命一般为35~40年。
鉴于LNG特殊的理化性质,对LNG船的各方面性能要求极高。
所以,LNG船被称为 是前所未有的高技术、高难度和高附加值的船舶。
LNG的危险性LNG由于是低温液体,所以LNG除了具有和原油相似的危险性外,还有着其特 殊的低温危险性,具体表现在以下几个方面。
1.LNG是-162.5℃的低温液化气体,当其与人体直接接触时,裸露在外的皮 肤会被冻伤。
如果皮肤与LNG接触时间过长,就会造成永久性的伤害。
严重 时,可能会危及生命。
再者,工作人员进入舱内作业时,由于LNG的蒸发,如 果达到一定的浓度,会造成窒息甚至死亡。
2.由于LNG在储存过程中出现的沸腾与翻滚现象,容易导致液货舱内的压力 急剧升高,冲开安全阀,从而导致大量的天然气释放到空气中。
一方面是能 源的浪费,一方面会造成天然气在空气中的浓度超过规定,而引起爆炸以及 火灾,对于船体的本身及港口、设备的安全也造成极大的威胁。
3. 货舱内所装的LNG是-162.5℃的低温液化气体，虽然船体材料选用了 低温高强度钢材，如果LNG从液货舱泄露到内壳时，船体结构就会因超低 温而产生很高的温差应力，进而导致船体破损。
潜艇各种知识点总结
潜艇各种知识点总结潜艇的类型根据用途和设计特点，潜艇通常可以分为核动力潜艇和常规动力潜艇两大类。
核动力潜艇是以核反应堆为动力装置，能够在水下长时间航行的潜艇，具有较高的航行速度和续航能力，通常被用于远洋巡航和核威慑等任务。
常规动力潜艇则是以柴油发动机或电池为动力装置，航行能力相对较弱，但在海岸防御和近海作战等方面具有较好的表现。
潜艇的结构潜艇的结构包括外壳、动力装置、舱室、舱门、潜舱等部分。
潜艇的外壳通常由耐压材料制成，能够在水下承受较大的水压，确保潜艇内部的安全。
潜艇的动力装置包括核反应堆、柴油发动机、电池等，为潜艇提供驱动力。
舱室是潜艇的主要活动空间，内部设有控制室、舱门、舰桥、居住区等设施。
潜艇的潜舱设计用于控制潜艇在水下的浮力和下沉机制，确保潜艇能够稳定地在水下航行。
潜艇的武器装备潜艇作为一种重要的军事装备，通常装备有鱼雷、导弹、水雷等武器。
鱼雷是潜艇的主要攻击武器，可以对水面舰船和潜艇进行攻击，具有较高的杀伤力。
导弹通常用于对陆地目标进行攻击，是潜艇远程打击的重要手段。
水雷则通常用于布设水下障碍和封锁海域，对敌方舰船进行限制和阻碍。
除此之外，潜艇还可以装备有声呐、潜望镜、雷达等侦察和探测设备，以便在水下对敌方目标进行监视和侦察。
潜艇的作战方式潜艇通常可以进行水下作战和水上作战。
在水下作战中，潜艇通过潜舱控制浮力，潜入水下，利用声纳和潜望镜对敌方目标进行侦察和攻击。
在水上作战中，潜艇可以利用传统的海上舰炮和导弹等武器对敌方舰船进行攻击。
潜艇还可以通过布雷、布网、猎潜等方式，对敌方舰船进行限制和扰乱。
在作战中，潜艇通常需要利用深度和航行速度等优势，隐蔽自己的位置，发动突袭和打击。
潜艇的发展趋势随着科技的发展，潜艇的性能和作战能力不断提升。
未来潜艇的发展趋势包括提高潜艇的隐蔽性和潜行深度，提高潜艇的航行速度和续航能力，提高潜艇的武器装备和作战能力。
此外，还有一些新型的潜艇技术和装备正在不断发展和研究，例如潜射导弹、声纳阵列、无人潜艇等，这些新技术将为潜艇的未来发展提供新的动力和可能性。
常规潜艇不依赖空气的动力装置AIP之热机类
常规潜艇不依赖空气的动力装置AIP之热机类英文名称；Air Independent Plant for Conventional Submarine(AIP)技术类别：船用特种动力;动力推进;苍龙级潜艇使用了瑞典考库姆的斯特林热气机技术[定义]不依赖空气的动力装置是指潜艇在水下不需要外界空气而依靠艇内所带的能量物质提供推进的动力装置，简称AIP系统。
现在核潜艇的动力装置虽然是真正的不依赖空气的推进装置，但不在目前所称的常规潜艇不依赖空气动力装置的讨论范围之列。
目前出现的各种常规潜艇AIP系统不是作为主推进的动力使用，而是在常规潜艇保留原有的柴油机电力推进系统的前提下，加装一套新型的AIP系统，作为其水下低速航行的动力，以达到增加常规潜艇低速潜航的能力、减少暴露率的目的。
常规潜艇AIP系统主要由液氧等能量储存供给系统，能量转换装置、废气物排放处理系统、辅助系统、隔振装置和控制系统等组成。
目前研制的AIP系统依能量转换装置的不同有多种形式，主要有斯特林发动机、闭循环柴油机、闭循环汽轮机、燃料电池和小型核动力装置。
[相关技术]液氧贮存技术；燃料处理技术；降噪技术；材料技术；密封技术[技术难点]不依赖空气的动力装置能否在潜艇上使用主要取决于潜艇要求的技术性能。
因此，其技术难点也表现在满足潜艇的这些技术要求上。
这些技术要求主要是尺寸重量、对潜艇尺度的影响、振动、噪音、红外等特性信号、下潜深度，以及对潜艇性能的影响等。
除此之外，所有不依赖空气的动力装置，除小型核动力装置外，在艇上使用时都需要解决液氧在艇上储存的安全问题，对燃料电池还需解决好氢气产生和安全问题。
目前所有上述不依赖空气的动力装置，其单机功率均较小，只能满足水下低速航行的需要。
提高单机功率，在比较经济的条件下解决好潜艇的潜航是AIP系统今后要解决的重要课题。
[国外概况]不依赖空气的动力装置（AIP）一般有热机类和电化学系统类多种类型。
但当前研究得最多、且最容易在常规潜艇上使用的大概只有5种，即：（1）、斯特林发动机；（2）、闭循环柴油机（又称再循环柴油机）；（3）、闭循环汽轮机；（4）、燃料电池；（5）、小型核动力装置。
船舶动力装置ppt课件
最新课件
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• 它具有体积重量小、布置灵活、安全可靠 性好、自动化程度高、环保效果好等特点， 深受各国造船业的青睐。事实上， 舰艇电 力推进的应用历史悠久，二战时期曾流行 一时。当时，美海军建造了数百艘电力推 进战舰。当时采用电力推进的主要原因是 齿轮装置制造量不足。由于技术水平的限 制，系统大而笨、效率低、成本高
最新课件
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• 磁流体推进是一项综合性很强的高新技术， 目前许多造船大国纷纷对此技术进行了详 细研究，并预测此种推进方式将是本世纪 最有希望的船舶推进方式之一
最新课件
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AIP推进
（Air-Independent Propulsion）
• AIP推进，是指可使潜艇在无需浮出水面或 使用呼吸管获取空气中的氧气的条件下使 轮机保持运转以驱动潜艇的技术
结语
• 节能减排的要求和科学技术的日益进步， 可以预计，在不久的将来，会有越来越多 的先进的船舶推进器出现在世人面前
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THE END
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喷水推进装置的著名供应商
• 新西兰 Hamilton 公司
• 瑞典 Kamewa 公司
• 荷兰 Lips Jet 公司
• 日本 Kawasuki 公司
• 其他公司
–英国 Ultra Dynamics 公司
图1 常规游梁式抽油机基本机构图
图1 常规游梁式抽油机基本机构图1—刹车装置、2—电动机、3—减速器皮带轮、4—减速器、5—动力输入轴、6—中间轴、7—输出轴、8—曲柄、9—曲柄销、10—支架、11—曲柄平衡块、12—连杆、13—横梁轴、14—横梁、15—游梁平衡块、16—游梁、17—支架轴、18—驴头、19—悬绳器、20—底座简介游梁式抽油机，也称梁式抽油机、游梁式曲柄平衡抽油机，指含有游梁，通过连杆机构换向，曲柄重块平衡的抽油机，俗称磕头机。
从采油方式上为有杆类采油设备（从采油方式上可分为两类，即有杆类采油设备和无杆类采油设备）。
游梁式抽油机主要由游梁—连杆—曲柄机构、减速箱、动力设备和辅助装备等四大部分组成。
工作时，电动机的传动经变速箱、曲柄连杆机构变成炉头的上下运动，驴头经光杆、抽油杆抽油杆带动井下深井泵的柱塞作上下运动，从而不断地把井中的原油抽出井筒。
主要特点游梁式抽油机具有性能可靠、结构简单、操作维修方便等特点。
技术参数符合中华人民共和国行业标准SY/T 5044《游梁式抽油机》和美国石油协会API标准，技术成熟。
主要特点：1、整机结构合理、工作平稳、噪音小、操作维护方便；2、游梁选用箱式或工字钢结构，强度高、刚性好、承载能力大；3、减速器采用人字型渐开线或双圆弧齿形齿轮，加工精度高、承载能力强，使用寿命长；4、驴头可采用上翻、上挂或侧转三种形式之一；5、刹车采用外抱式结构，配有保险装置，操作灵活、制动迅速、安全可靠；6、底座采用地脚螺栓连接或压杠连接两种方式之一。
系统运动方案的设计根据抽油杆的往复直线运动特征、冲程大小，冲程次数、抽油载荷、安装件等要求以及抽油机的工作原理，可知道游梁式抽油机的系统运动方案有三部分组成：1.原动机即电动机；2.传动系统，采用V带传动的二级齿轮减速器；3.执行机构，一种变形的四连杆机构，其整机结构特点像一架天平，一端是抽油载荷，另一端是平衡配重载荷。
因而提出其机构系统运动方案如下图：机构运动图。
《潜艇动力装置》课件
目录
• 潜艇动力装置概述 • 潜艇动力装置的工作原理 • 潜艇动力装置的维护与保养 • 潜艇动力装置的故障排除 • 潜艇动力装置的应用与发展趋势
01
潜艇动力装置概述
潜艇动力装置的定义
定义
潜艇动力装置是潜艇的能源系统 ，为潜艇提供推进和辅助动力。
重要性
潜艇动力装置的性能直接影响到 潜艇的作战能力和隐蔽性。
潜艇动力装置的发展趋势
01
技术升级
随着科技的不断进步，潜艇动力装置也在不断升级，以提高推进效率和
降低噪音。
02
新材料应用
新型材料的出现和应用为潜艇动力装置的轻量化和小型化提供了可能。
03
智能化
未来潜艇动力装置将更加智能化，能够根据不同任务需求进行自我调整
和优化。
潜艇动力装置的前景展望
环保要求
随着环保意识的提高，未来潜艇动力装置将更加注重环保性能，如降低排放和噪音。
在潜艇动力装置出现故障时，采取紧急措施进行维修，确保潜艇的 安全返回基地或安全区域。
防寒保暖
在寒冷环境下，采取措施对潜艇动力装置进行保温，防止设备因低 温而损坏。
防水防潮
在潮湿或水下环境中，采取措施防止潜艇动力装置受到水的影响，保 证设备的正常运行。
04
潜艇动力装置的故障排除
常见故障及排除方法
1 2
故障一
发动机启动困难或无法启动
可能原因
电池电量不足、启动电路故障、燃油系统问题等 。
3
排除方法
检查电池电量，修复启动电路，清洗或更换燃油 滤清器。
常见故障及排除方法
故障二
发动机过热
可能原因
冷却系统故障、发动机负荷过大、润滑系统问题等。
常规汽车电动机内部能量转化过程
常规汽车电动机内部能量转化过程汽车电动机是汽车的核心动力装置，它负责将能量转化为机械能，驱动汽车运行。
在汽车电动机内部，能量转化的过程十分复杂，涉及到多个组件和环节。
1. 能量的输入汽车电动机的能量输入通常是通过燃料燃烧产生的，燃油被喷入汽缸内与空气混合，通过火花塞的火花点燃，产生爆炸燃烧。
燃烧过程中释放出的能量转化为高温和高压气体，推动活塞向下运动。
2. 活塞运动活塞是汽车电动机中重要的运动部件，它通过连杆与曲轴连接，实现往复运动。
当燃烧产生的高温高压气体推动活塞向下运动时，活塞通过连杆将运动转化为曲轴的旋转运动。
3. 曲轴转动曲轴是汽车电动机中的主要动力输出部件，它将活塞运动转化为旋转运动。
当活塞通过连杆将能量传递给曲轴时，曲轴开始旋转。
曲轴上的凸轮和飞轮也起到重要的作用，它们分别与气门和起动机相连。
4. 气门控制气门控制是汽车电动机中重要的部分，它调节进气和排气过程。
进气门打开时，空气与燃油混合后进入汽缸；排气门打开时，废气从汽缸排出。
气门的开启和关闭由凸轮控制，通过凸轮轴上的凸轮来实现。
5. 燃油喷射燃油喷射是控制燃油进入汽缸的过程。
在现代汽车电动机中，燃油喷射系统采用电子控制，通过喷油嘴将燃油细密地喷入汽缸，与空气充分混合后进行燃烧。
6. 燃烧过程燃烧是汽车电动机内部最关键的能量转化过程。
当燃油与空气混合后，在火花塞的点火下发生燃烧反应，产生高温高压气体。
这些气体推动活塞向下运动，并将能量转化为机械能。
7. 冷却系统汽车电动机在工作过程中会产生大量的热量，为了保证电动机的正常运行，需要通过冷却系统将热量散发出去。
冷却系统通常采用水冷方式，通过水泵将冷却液循环流动，将电动机散热。
8. 动力输出汽车电动机将能量转化为机械能后，通过传动系统将动力输出到汽车的驱动轮上，推动汽车行驶。
传动系统通常包括离合器、变速器和差速器等组件，它们协同工作，将电动机的转速和扭矩传递给车轮。
汽车电动机内部的能量转化过程包括能量输入、活塞运动、曲轴转动、气门控制、燃油喷射、燃烧过程、冷却系统和动力输出等环节。
动力装置
经过这十几天的实习，使我对01动力装置有了比较深刻的理解。
通常来说，军舰或民用船舶分为左、右舷，每舷各半套。
01动力装置是我国引进的前苏联的五套半船舶蒸汽动力装置之中的半套，在那个时代是较先进的船舶动力装置，是我国早期用于国防科技教学与实验的最先进的真实样板，在此基础上，培养了一批批具有丰富船舶动力知识的学员，为我国的舰艇及潜艇的研发与制造做出了相当大的贡献。
就其原理抑或是功能来说，它与现代的船舶动力装置没有什么大的区别，但因其时代技术限制，它的信号控制与传送、数据测量与分析普遍采用液压式及目测式，与现代的数--电信号测量与传输相比，其缺点是信号传输速度慢、数据测量误差大。
同时它的系统设计比较复杂，给制造与安装带来了不便，这也许是受技术限制的结果另外，它的热工水利性能先进，自控能力弱，人员干预多。
但是，锅炉的性能好于欧美及日本，这在当时乃至现在来说都是公认的。
01动力装置主要包括锅炉、汽轮机、减速箱、冷凝器、滑油系统、主辅蒸汽管线、饱和蒸汽管线及给水管线等设备与系统。
总体而言，分为蒸汽产生与动力推进两部分，也即锅炉部分与汽轮机动力部分。
这是与舰艇及民用船舶动力系统相同的布局，是有利于实践教学并理解船舶运行流程的最直接的方式。
以下就这两部分的相关知识做一些总结。
一、锅炉部分1、锅炉的历史发展18世纪，瓦特发明了蒸汽机，其工作蒸汽压力等于大气压。
蒸汽机的发明极大解决了人力在某些方面的缺陷，例如，采矿挖掘等重体力活。
等到了18世纪后半叶，改用高于大气压力的蒸汽。
再往后，工作压力逐渐提高，远大于大气压力。
同时，早期的锅炉采用的是一个大直径的圆筒形立式锅壳，后改用卧式，其下方为炉膛，燃料在其中燃烧产生热量，加热给水，进而产生蒸汽推动汽轮机做功产生动力。
随着锅炉体积增大，所需的传热面更大，再加上生产技术及工艺流程的改进，先后出现了火管、水管锅炉，往后又采用多锅筒式。
随着水冷壁、过热器和省煤器的应用，以及锅筒内部汽、水分离元件的改进，锅筒数目逐渐减少，既节约了金属，又有利于提高锅炉的压力、温度、容量和效率。
热能动力装置
热能动力装置
热能动力装置是一种由原动机提供动力的机械动力装置。
它主要由热机、加热器、蒸汽机、压缩机、调节器、冷却器、涡轮机等主要设备及水管、管路、排污设备组成，通过原动机（包括柴油机、气体发电机组、燃气轮机等）将热能转变成机械能，再由功率设备调节改变机械能，从而输出电能供电，实现输出功效的机械系统。
热力发电系统的关键及特点，在于利用高温、高压蒸汽直接作动机推动涡轮机，从而发电。
热能动力装置按不同的应用，又分为火电站及常规热电联产站两类。
热电联产站是将热动力发电及其他用途相结合建成的联合企业，它可以在一定周期内向电网供电，可发电量一般小于火电站，除了发电以外，还可以利用汽动力发电厂的各种设备，生产工业水机械、液态气体、蒸汽及热空气及热水等等。
其优点在于可以向电网供电及发电所生产的热能，利便了工厂、农场和居民使用，减少了内燃机及动力蒸气机发电机组的使用，同时可以减少大量的不规则供电，改善客户供电状况和电路情况，杜绝漏电，保证安全。
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典型常规动力装置现代舰艇采用的常规主动力装置有燃气轮机、蒸汽轮机和柴油机等几种。
柴油机又分为高速柴油机、中速柴油机和低速柴油机。
低速柴油机从战术技术性能考虑不能用于舰艇，故舰艇用的柴油机只有中速和高速两种。
高速柴油机由于功率较小，最大的也只有7350kW(10000hp)，因此多以一台柴油机驱动一根轴的方式驱动500t以下的导弹快艇和高速巡逻艇。
中高速柴油机也有类似的驱动方式，但不是用于500t以下的各类快艇，而是500t以上的轻型护卫舰、近海巡逻舰和吨位不是很大的护卫舰。
护卫舰、驱逐舰和巡洋舰的排水量，这些年来均有增加，航速也有所提高。
为了能满足这些要求，要求作主推进的动力装置能提供更大的功率。
于是，用以上发动机作同机并车或异机并车的机械传动动力装置就在排水量500t以上的水面舰艇上应运而生。
除排水量极大的少数常规动力航空母舰仍然别无选择地采用蒸汽动力装置外，包括小型航空母舰在内的500t以上的各种水面舰艇均几乎毫不例外地采用同机并车或异机并车的动力装置，即现在通称的联合动力装置。
同机并车的联合动力装置为采用同一型号的柴油机或同一型号的燃气轮机通过齿轮箱而并车的动力装置。
多为两台柴油机或两台燃气轮机驱动一根推进轴的并车，三台并车驱动一根推进轴的极少；这类并车的联合动力装置有燃气轮机和燃气轮机联合使用装置(燃燃联合使用装置COGAG)和柴油机和柴油机联合装置(柴柴联合使用装置CODAD)。
两者中以CO-GAG用得较多，CODAD得到了有强大柴油机制造业，且功率又能满足要求的国家海军的偏爱。
异机并车的联合动力装置为采用不同类型的两种发动机通过齿轮箱而并车的动力装置。
也是多为两台发动机驱动一根推进轴的并车，两台柴油机和一台燃气轮机通过齿轮箱驱动两根推进轴的这种形式也很少。
这类并车的联合动力装置有蒸汽轮机和燃气轮机的联合装置(蒸燃联合装置COSAG)、柴油机和燃气轮机联合使用装置(柴燃联合使用装置CODAG)、柴油机和燃气轮机交替使用装置(柴燃交替使用装置CODOG)，以及燃气轮机和蒸汽轮机复合动力装置(燃蒸复合装置COGAS)。
COSAG由于战术技术特性不理想，20世纪60年代初至70年代初英海军曾在两型驱逐舰和一型护卫舰共16艘舰上使用，以后就不再用了。
此种动力装置属于使用燃气轮机初期的过渡型。
CODAG由于有并车齿轮箱复杂、调控复杂等原因，现在使用得不多。
CODOG由于非常卓越地发挥了柴油机和燃气轮机各自的优点，因此，在全世界500t左右或以上的水面舰艇的异机并车中使用得非常广泛，是众所公认的比较理想的联合动力装置。
燃气轮机和燃气轮机交替使用装置(燃燃交替使用装置COGOG)是另一种形式的异机并车装置。
其特点是参与并车的每轴两台发动机并不是两种不同类型的发动机，而是两台同一种类型的发动机，即均为燃气轮机，只是不同型号。
这种异机并车装置在80年代以前在英海军护卫舰和驱逐舰上使用得最为广泛，即"奥林普斯"大功率燃气轮机和"太因"小功率燃气轮机的交替使用动力装置。
但这种并车方式目前正趋于消失，因为最初之所以采用这种方式从本质上讲是为了解决这些军舰在低功率运行时的经济性，而现在，由于全工况燃气轮机的发展已经有了成效，因此，舰艇在低功率运行时的经济性已经可以不采用这种方式来解决，且同一艘舰采用两种型号的燃气轮机还有维护和备件准备方面的困难。
同机并车和异机并车的机械传动联合动力装置的进一步发展是采用电力推进。
已经实舰使用的是柴油机电力推进和燃气轮机的联合动力装置，即英国海军在23型护卫舰上采用的所谓的柴电燃联合动力装置CODLAG。
舰艇推进和舰上日用电结为一体的综合电力推进系统目前发展迅速，美海军已决定在下世纪的头几年装用于DD-21“朱姆沃尔特”级对岸攻击驱逐舰。
一、美国"斯普鲁恩斯"级驱逐舰的全燃联合使用COCAC动力装置(一)布置特征①为了使两调距桨能作内旋转的相反方向旋转，后机舱齿轮箱位于燃气轮机的前端，前机舱齿轮箱位于燃气轮机尾端。
②舰用电站的燃气轮机发电机与主机布置在同一水密舱内。
③燃气轮机主机和燃气轮机发电机均间隔两个舱，由三层隔壁隔开以保证生命力。
④燃气轮机发电机的余热锅炉与主机在同一舱内，并在该发电燃气轮机的上部，节约了机舱占地面积。
⑤机旁控制台在舰的中心线附近，并与龙骨线成90°横置，横摇较小。
⑥两个机舱的总容积(包括进、排气管、轴系通道)约4930m3，约0.084m3/kW，这比相同功率的LHA两栖攻击舰的蒸汽动力装置的0.21 m3/kW和早期的燃气轮机装置的0.114m3/kW好得多。
整个推进动力装置、燃料和维修运行人员所占空间约为全舰总容积的21％；机舱长度约28m，占舰总长度的16.4％。
⑦烟道布置在两侧，而不像通常那样布置在舰的中心线上，可避免烟道的急转弯和减少烟道的内阻损失。
(二)LM-2500燃气轮机在“斯普鲁恩斯”级驱逐舰上似COGAG的方式使用的系统和部套组成。
①主燃气轮机装置的箱装体：箱装体内围封有燃气发生器、动力涡轮、进气室和排气集气室。
能对燃气轮机进行冷却、消音、内部照明、防火，上面还设有窥视孔。
输出功率通过两个挠性联轴节传达到主减速齿轮的输入小齿轮。
②进气装置：LM-2500燃气轮机的进气装置除要求压降、进气气流畸变小和除盐、防冰等外，尚配有帽状气口、水分离器、进气窗、通风门、冷却空气管、冷却空气风扇、冷却空气消声器和进气主管消音器。
采用帽状气口，是因为它高出水线较多，可有效地防止海水进入进气道，气动性能好和更易于燃气轮机部件的更换。
雾水分离系统由网垫和叶片相结合的除雾器和除雾窗组成。
它对5μm以上的水雾，移除效率为90％；对1.7～5μm的水雾的移除效率为70％。
虽然这种雾水分离系统对水雾颗粒的大小比较敏感，但吸入的大部分水雾可通过这两级除雾器和除雾窗来移除。
进气管全功率时压降为12.45 kPa(127mm/H20)，在37.8℃时全功率流量为每机72.6kg/s(包括9.1kg/s冷却空气流量)，甲板噪声(言语干扰度)为65dB，进气气流畸变最大20％，涡流最大5％。
进气口的防冰采用压气机抽气。
为防止除雾器自行结冰，进气口的除雾窗采用电热。
燃气轮机的冷却空气引自主进气管。
用冷却空气风扇加压到49.8kPa(508mm/H20)后，通过冷却空气管进入燃气轮机外匣。
冷却空气管还装有单向进气挡板，当冷却风扇停转时，此挡板即行关闭，封死冷却气道。
消音器由不锈钢片组成，内有网眼，在移换燃气发生器和动力涡轮时，消音器片可卸开。
③排气装置：LM-2500燃气轮机的排气管除要满足排气时压降小，排出的废气不会被燃气轮机的进气口重新吸入外，排气系统还必须消除红外线辐射和不使桅杆和桅杆上的设备过热。
排气装置由排气消音器、排气管、排气引射器和海水喷雾环组成。
排气引射器除借助二次空气抽气使与排气良好混合，将排气温度降低外，其技术不太复杂，重量也轻，性能也较好。
烟囱罩本身的长度还可缩短。
引射空气和排气之比为1.6：1.0。
海水喷雾环由引入海水进行喷雾来降低排气温度，对红外进行抑制。
排气温度为204℃，对距烟囱7.5～15m的桅杆和桅杆上的设备的温度为80～93℃。
燃气轮机的冷却空气也引入排气系统。
排气管在全功率时压降为24.9kPa(254mm/H20)，全功率时每机流量72.6kg/s，甲板噪声(言语干扰度)为65dB。
此外，排气管在结构上还有一个特点，就是排气管的绝缘材料衬放在排气管内。
它的好处是能使用低耐热材料保证结构负荷，且可避免热应力。
在LM-2500燃气轮机中，外部的基本结构材料是COR10，排气管内部、作绝缘的内管套用CRES316-L。
排气管能经受爆炸和冲击载荷。
它支承在主甲板上，并用接头固定于主甲板以上的各层甲板，使之垂直膨胀和不作横向运动。
排气消音器与进气消音器相同，均由不锈钢制成。
引射器采用COR10材料并绝缘。
④主减速齿轮、推力轴承、离合器：主减速齿轮为功率分支两级减速装置。
离合器是强迫同步主动啮合闭锁型，安装在第1级减速小齿轮上。
由于每台燃气轮机1部，故每台齿轮箱2部。
主推进减速齿轮的特性如下：全功率时的扭矩(kN?m(kg?m))：1735.7(177000)；每台输入功率(kW(hp))：15802.5(21500)；输出全功率(kW(hp))：30649.5(41700)；轴输入转速(r/min)：3600；轴输出转速(r/rain)：168；齿轮减速比：21.4；最大超载推力(％)：150；最大超载扭矩(％)：120；每台装置的输出扭矩(kN?m(kg?m))：1029.6(105000)；最大额定推力(kN(kg))：1334.6(136100)；最大功率时机械效率(％)：98；巡航功率时机械效率(％)：95；齿轮特性：K系数：第1级：最大170，实际111；第2级：最大150，实际146最大弯曲应力(MPa)：145.04；高速小齿轮轴承压力(MPa)：最大2.1；大齿轮轴承压力(MPa)：最大1.72；推力轴承压力(MPa)：最大3.44；离合器啮合时间(s)：最多25；齿轮尺寸：左舷齿轮(长×宽×高/mm)：3939×5029×3531；右舷齿轮(长×宽×高/mm)：3787×5029×3531；减速齿轮/离合器运行特点有如下几点：第一，能独立地传递每台燃气轮机或同时传递2台燃气轮机的全功率扭矩。
第二，能平滑地从一台燃气轮机转到另一台燃气轮机而不改变输出功率和转速，或平滑地由单机运行转到双机运行，或反之。
齿轮箱经整体硬化处理。
减速齿轮的前端还传动调距桨的伺服油泵。
齿轮轴还通过齿轮为液压油和桨叶通气提供通路。
齿轮还传动主滑油泵和调距桨备用液压泵。
此外，齿轮轴还接盘车装置和转速表。
推力轴承放在齿轮箱后端并与齿轮箱连成一体。
离合器为悬臂结构(为节约空间)，除传递燃气轮机扭矩外，还可刹车。
结构上除主摩擦片外，还有一套单独的摩擦片装置和齿形联轴节。
离合器/刹车装置可使：在燃气轮机惰转时能使动力涡轮停止转动；使一台燃气轮机动力涡轮停车而另一台开始工作；在燃气轮机惰转和调距桨螺距为零时能刹住螺旋桨轴。
为降低机舱的高频噪声，减速齿轮也带隔音罩。
隔音罩装于与主推进装置隔开的基座上。
为了便于齿轮检查，隔音罩的板可拆开，并有维修孔。
⑤机座：LM-2500燃气轮机的机座根据噪声衰减好、在舰上易于安装、重量轻和能与其他动力装置通用四项原则选定。
机座为高阻尼公共座架式。
齿轮箱与燃气轮机分别独立地安装在一个刚性固定于船体基础的公共机架上。
高阻尼公共机座，底部用8个垂直圆筒形的铝制弹簧来降低噪声。