螺旋桨种类PDF.pdf

分类 螺旋桨是现代船舶的主要推进工具,现在大多数船舶是用螺旋桨来推进的。螺旋桨又有 许多类型。 按照桨叶多少，螺旋桨有 2、3 或 4 个桨叶,甚至更多。一般桨叶数目越多吸收功率越 大。 按照构造不同，螺旋桨分为定（桨）距和变距螺旋桨两大类。 定距螺旋桨，螺距是固定不变的其特点是构造简单，重量轻，所以才船舶上得到广泛 应用。 变距螺旋桨，螺距是可以调节的，通过螺旋桨变距机构，有液压或电力驱动来调节螺 距。最初使用的是双距螺旋桨。高速时用高距，低速时用低距，以后又逐步增加了桨距的数 目。 应用 普通运输船舶有 1～2 个螺旋桨。推进功率大的船，可增加螺旋桨数目。大型快速客船 有双桨至四桨。螺旋桨一般有 3～4 片桨叶,直径根据船的马力和吃水而定,以下端不触及水 底，上端不超过满载水线为准。螺旋桨转速不宜太高,海洋货船为每分钟 100 转左右，小型 快艇转速高达每分钟 400～500 转，但效率将受到影响。螺旋桨材料一般用锰青铜或耐腐蚀 合金，也可用不锈钢、镍铝青铜或铸铁。 60 年代以来，船舶趋于大型化，使用大功率的主机后，螺旋桨激振造成的船尾振动、 结构损坏、噪声、剥蚀等问题引起各国的重视。螺旋桨激振的根本原因在于螺旋桨叶负荷加 重，在船后不均匀尾流中工作时容易产生局部的不稳定空泡，从而导致螺旋桨作用于船体的 压力、振幅和相位都不断变化。 在普通螺旋桨的基础上，为了改善性能，更好地适应各种航行条件和充分利用主机功 率，发展了以下几种特种螺旋桨。①可调螺距螺旋桨：简称调距桨，可按需要调节螺距，充 分发挥主机功率;提高推进效率,船倒退时可不改变主机旋转方向。螺距是通过机械或液力操 纵桨毂中的机构转动各桨叶来调节的。调距桨对于桨叶负荷变化的适应性较好，在拖船和渔 船上应用较多。对于一般运输船舶，可使船-机-桨处于良好的匹配状态。但调距桨的毂径比 普通螺旋桨的大得多，叶根的截面厚而窄，在正常操作条件下，其效率要比普通螺旋桨低， 而且价格昂贵，维修保养复杂。②导管螺旋桨：在普通螺旋桨外缘加装一机翼形截面的圆形 导管而成。此导管又称柯氏导管。导管与船体固接的称固定导管，导管被连接在转动的舵杆
3
2
书山有路
好。其缺点是机构复杂，造价昂贵，叶片的保护性差，极易损坏。目前这类推进器常用于港 口作业船或对操纵性有特殊要求的船舶。 [1]
喷水推进器
是利用喷出的水反作用来产生推力的推进器。喷水推进器由水泵、吸水管道、喷水管 道所组成，利用水泵作动力，将水从船底孔吸入，经舷部管子，把水从船后方向排出，靠水 的反作用力来推进船舶。其机械部分装于船内，得到良好保护。喷管方向可变,便于船舶操 纵。但喷管因直径受限制、管路及水泵效率不高，所以整个系统效率较低，又因水泵及喷管 中有水增加了船舶重量，所以很少使用。
种类
书山有路
船舶推进器种类很多，按照原理不同，有螺旋桨、喷水推进器、特种推进器。
螺旋桨
由桨毂和若干径向地固定于毂上的桨叶所组成的推进器，俗称车叶。螺旋桨安装于船 尾水线以下，由主机(见船舶动力装置)获得动力而旋转，将水推向船后，利用水的反作用力 推船前进。螺旋桨构造简单、重量轻、效率高，在水线以下而受到保护。
风帆ຫໍສະໝຸດ Baidu
自远古时代至 19 世纪的初期，风帆一直是船舶主要的推进器。风帆推进器虽然可以 利用无代价的风力，但其所能得到的推力依赖于风向和风力，以致船的速度和操纵性能都受 到限制。故自蒸汽机作为船舶主机以后，帆就被其他型式的推进器所代替，仅在游艇、教练 船和小渔船上仍有采用。目前由于燃料紧张，为节省能源，国内外又在研究风力的利用，提 出了风帆助推方案，并已在一些船上实施，称为风帆助航节能船。[1]
直叶推进器
直叶推进器也称竖轴推进器或平旋轮推进器，由若干垂直的叶片（4 叶至 8 叶）组成， 叶片在圆盘上是等间距的，圆盘与船体底部齐平。圆盘绕垂直轴旋转，各叶片以适当的角度 与水流相遇，因而产生推力。直叶推进器的偏心装置可以控制各叶片与水流相遇的角度，故 能发出任何方向的推力。装有直叶推进器船舶的操纵性能良好，且在船舶倒退时也无须逆转 主机。此外，直叶推进器的效率较高(约略与螺旋桨相同) ；在汹涛海面下，工作情况也较
明轮
明轮是局部没水的推进器，外形略似车轮，其水平轴沿船宽方向置于水线之上，轮之 周缘装有蹼板(或称桨板)。明轮在操作时，其蹼板拨水向后，而自身受到水流的反作用力， 此反作用力经轮轴传至船体，推船前进。安装于舷侧的明轮叫边轮，安装于船尾的叫尾轮。 边轮增大船宽，对横稳性有利，但在风浪中不易保持航向。尾轮适用于狭窄航道。明轮有定 蹼式和动蹼式两种。定蹼式明轮的蹼板沿径向固接在轮幅上。它构造简单，造价低廉；但蹼 板入水时易产生拍水现象，而在出水时又产生提水现象，因而效率较低。动蹼式明轮可以借 偏心装置控制蹼板，以调节出水和入水的角度，消除了上述缺点，故其效率较高。明轮曾广 泛用作海船的推进器，但由于本身的机构十分笨重，在波涛中不易保持一定的航速和航向， 且蹼板易损坏，故目前仅用于部分内河船舶。[1]
1
书山有路
上兼起舵叶作用的称可转导管。导管可提高螺旋桨的推进效率，这是因为导管内部流速高、 压力低,导管内外的压力差在管壁上形成了附加推力;导管和螺旋桨叶间的间隙很小,限制了 桨叶尖的绕流损失;导管可以减少螺旋桨后的尾流收缩，使能量损失减少。但导管螺旋桨的 倒车性能较差。固定导管螺旋桨使船舶回转直径增大，可转导管能改善船的回转性能。导管 螺旋桨多用于推船。③串列螺旋桨：将两个或三个普通螺旋桨装于同一轴上，以相同速度同 向转动。当螺旋桨直径受限制时，它可加大桨叶面积，吸收较大功率，对减振或避免空泡有 利。串列螺旋桨重量较大，桨轴伸出较长，增加了布置及安装上的困难，应用较少。④对转 螺旋桨：将两个普通螺旋桨一前一后分别装于同心的内外两轴上，以等速反方向旋转。因可 减小尾流旋转损失，效率比单桨略高，但其轴系构造复杂，大船上还未应用。⑤直叶推进器： 由 4～8 片垂直的桨叶组成。直叶推进器上部呈圆盘形，桨叶沿圆盘周缘均匀安装，圆盘底 与船壳板齐平相接，圆盘转动时，叶片除绕主轴转动外，还绕本身的垂直轴系摆动，从而产 生不同方向的推力，所以可使船在原地回转，不必用舵转向，船倒退时也不必改变主机转向。 但因机构复杂，价格昂贵，桨叶易损坏，仅用于少数港务船或对操纵性能有特殊要求的船上。