船舶主推进动力装置
船舶柴油主推进装置及控制系统分析
船舶柴油主推进装置及控制系统分析随着时代的进步和社会经济的发展，我国船舶制造行业发展迅速;要想促使船舶能够安全航行，就需要合理设计柴油主推进装置及控制系统;如果在这两个方面出现了问题，就会直接影响到船舶整体的建造质量，需要引起人们足够的重视，采取科学措施，进行设计。
本文简要分析了船舶柴油主推进装置及控制系统，希望可以提供一些有价值的参考意见。
标签：船舶;主推进装置;控制系统1 前言船舶主动力推进系统的控制装置就是推进控制系统，它包括诸多方面的组成部分，如柴油主机、齿轮箱、安全保护以及远距离操纵系统等等。
一个现代船舶，非常重要的标志就是推进控制系统，是船舶机舱自动系统的核心内容。
目前，计算机技术、通信技术以及自动控制技术得到了飞速发展和应用，在现代船舶中开始广泛应用以计算机网络技术为基础的综合自动化系统，这样原来那些大量繁重的人工操作就可以替换为数字化以及高层次的自动化技术，促使工作效率得到有效提高。
通过本项技术的应用，可以在很大程度上提高船舶自动化程度，代表了船舶推进控制系统的发展方向。
2 船舶推进动力装置系统概述具体来讲，船舶的主推进动力装置包括很多方面的内容，如柴油机推进动力装置、燃气轮机推进动力装置、电力推进动力装置以及蒸汽推进动力装置和核动力推进装置。
一是蒸汽推进动力装置，主要是将蒸汽作为工质，这种发电机主要是在发电机外的锅炉中燃烧燃料，这种加热方式是间接的，因此也被人们称之为外然式发动机;一般情况下，又可以将其分为两种类型，分别是往复式汽轮机和回转式汽轮机，这种划分依据是运动方式的差异。
它的优点是结构较为简单，可以可靠的运行，并且管理难度不大，但是在实践过程中，因为没有较好的经济性，并且有着较大的尺寸和重量，逐渐淡出了历史舞台。
二是电力推进动力装置：指的是发电机发电有原动机来带动，然后向推进电动机供电，可以直接供电，也可以通过交流器来实现，这样推进器就可以由推进电动机来带动，促使船舶能够正常航行。
什么是船舶动力装置
什么是船舶动力装置1主推动装置包括主发动机，传动设备，轴系和螺旋桨等保证船舶正常航行的整套设备。
主发动机主发动机将化学能转变为机械能，通过传动设备，轴系，推进器转换为船舶推进动力，是动力装置最核心的设备。
主动类型有柴油机，蒸汽轮机，燃气轮机等。
传动设备传动设备的功能是脱开或接合主发动机传递给传动轴系和推进器的功率，同时可以达到减速，变速，反向和减振的目的。
它包括离合器，减速或变速齿轮箱，弹性联轴器等设备。
推进轴系推进轴系将由传动设备传递的主发动机的功率转传递给螺旋桨，从主机至推进器依次由推力轴，中间轴，艉轴及其支撑设备所组成。
推进器推进器是将轴系传递的主机功率转变为推进动力的设备，主要有定距浆或可调浆装置，喷漆推进装置等动力设备及管系为保证主推进装置能正常运行，还需要为主机提供燃料，冷却水和进排气系统等，统称为动力管路系统。
2辅助机械设备主要包括发电装置，供热装置，制冷装置和环保设备，提供除推进功率以外的各种能量以供航行和工作，生活需要，为保证上述个各种能量的输送，储存的设备和系统。
3 全船管路系统保证船舶生命力，安全稳定地航行和人员的正常生活需要，如防水，防火，通风，取暖，空调，照明，通信，供水等设备和系统以及环境保护方面的烟气治理，污水处理装置及系统4 其他机械及设备为保证船舶正常航行，停泊和装卸货物的需要，船舶还需要操舵装置，锚装置和装卸设备等，统称为甲板机械，对工程船舶应包括工程作业机械，对军舰来说还有相应的各种武器装备及其系统等。
5 自动检测和控制系统主要包括自动监测，自动调节，自动操纵和控制系统及故障诊断，专家系统等，有完整的自动监测和控制系统，以改善工作条件，提高生产效率及进行故障诊断等。
调速器的类型1 极限调速器只用于限制柴油机的最高转速不超过某规定值，而在转速低于此规定值时不起调节作用的调速器称为极限调速器。
2 定速调速器是在任何负荷下直接调节供油量以保持柴油机在预定转速下稳定运转的调速器3双制式调速器能维持柴油机的最低运转转速并可限制其最高转速的调节器称双制式调速器，中间转速由人工手动调节。
船舶主推进动力装置船舶柴油机概述课件
2024年8月5日12时54分
chapter 1 船舶柴油机概述
12
低速柴油机的特点
经济性最佳（热效率达到55%，155g/KWh） 柴油机的转速很低（直接配螺旋桨） 船用低速柴油机功率大（二冲程大缸径） 结构简单、工作可靠 可燃用劣质燃料
2024年8月5日12时54分
chapter 1 船舶柴油机概述
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chapter 1 船舶柴油机概述
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chapter 1 船舶柴油机概述
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0.分
chapter 1 船舶柴油机概述
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重量和外形尺寸指标
比重量（单位功率重量）
gw
Gw Ne
kg /kW
单位体积功率
Nv
Ne V
kW /m3
式中：Ne ----与标定功率
V -----柴油机外廓体积
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中速柴油机的特点
重量轻，尺寸小 可选择最佳螺旋桨转速 可以多台柴油机联用 油耗率比低速机略高 寿命比低速机略短 管理麻烦
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chapter 1 船舶柴油机概述
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Exhaust Valve：排气阀 Fuel Injector：喷油器 Cylinder Liner： Piston: Turbocharger: Entablature: Fuel Pump: Suffing Box Camshaft Corsshead Connecting rod Crankshaft Bedplate Tie Bolts
(船舶与海洋工程概论)05第六章 船舶动力装置
第六章 船舶动力装置
6.1 船舶动力装置
船舶动力装置是为保证船舶正常营运而设置的动 力设备，是为船舶提供各种能量和使用这些能量， 以保证船舶正常航行，人员正常生活，完成各种 作业。船舶动力装置是各种能量的产生、传递、 消耗的全部机械、设备，它是船舶的一个重要组 成部分。 船舶动力装置包括三个主要部分：主动力装 置、辅助动力装置、其他辅机和设备。它有船舶 “心脏”之称。
6.2推进装置
推进装置是指发出一定功率、经传动设 备和轴系带动螺旋浆, 推动船舶并保证 以一定航速前进的设备。它是船舶动力 装置中最重要的组成部分, 包括:
(1)主机。主机是指推动船舶航行的动 力机。如柴油机、汽轮机、燃气轮机等。
(2)传动设备。传动设备的功用是隔开 或接通主机传递给传动轴和推进器的功 率; 同时还可使后者达到减速、反向和 减振的目的。其设备包括离合器、减速 齿轮箱和联轴器等。
EEDI
新造船能效设计指数EEDI是衡量船舶能效 水平的一个指标，简单地说，EEDI公式是 根据排放量和货运能力的比值来表示船舶 的能效，其分母表示船舶在规定的船速 （Vref）下与载货量（capacity）之乘 积，而分子可概括为两部分，第一部份为 主辅机的功率与所消耗燃油之乘积，第二 部份为采用新的节能技术减少燃油消耗所 带来的船舶能效的提高部分。
21世纪的帆船
风能在航海上人们已经开发利 用了几千年最为便捷。尤其是 计算机技术的飞跃发展，和纳 米材料研制的日趋成熟为打造 新一代风帆船奠定了基础。
20世纪70年代末，日本工程师应用计算机技术 研制了一艘能自动调整风帆的机帆船，这艘被 命名为“爱德丸”号的新概念船舶，于1980年 11月首航中国。
船舶推进器
汽船安装上螺旋桨后， 船舶行进速度得到了极 大的提高。螺旋桨这项 技术发明在船舶推进系 统中的应用，一直延用 到今天
主推进动力装置750～3000kW船舶二三管轮
1.第一章柴油机的基本知识第一节柴油机的工作原理柴油机是热机的一种，它是（）。
A．在气缸内进行一次能量转换的热机B．在气缸内进行二次能量转换的点火式内燃机C．在气缸内进行二次能量转换的往复式压缩发火的内燃机D．在气缸内进行二次能量转换的回转式内燃机答案：C2.第一章柴油机的基本知识第一节柴油机的工作原理内燃机是热机的一种，它是（）。
A．在气缸内燃烧并利用某中间工质对外做功的动力机械B．在气缸内进行二次能量转换并利用某中间工质对外做功的动力机械C．在气缸内燃烧并利用燃烧产物对外做功的动力机械D．在气缸内燃烧并利用燃烧产物对外做功的往复式动力机械答案：C3.第一章柴油机的基本知识第一节柴油机的工作原理在柴油机中对外做功的工质是（）。
A．燃油B．空气C．燃烧产物D．可燃混合气答案：C4.第一章柴油机的基本知识第一节柴油机的工作原理在内燃机中柴油机的本质特征是（）。
A．内部燃烧B．压缩发火C．使用柴油做燃料D．用途不同答案：B5.第一章柴油机的基本知识第一节柴油机的工作原理柴油机与汽油机同属内燃机，它们在结构上的主要差异是（）。
A．燃烧工质不同B．压缩比不同C．燃烧室形状不同D．供油系统不同答案：D6.第一章柴油机的基本知识第一节柴油机的工作原理在柴油机实际工作循环中缸内的工质是（）。
A．可燃混合气B．燃气C．空气D．B＋C答案：D7.第一章柴油机的基本知识第一节柴油机的工作原理根据柴油机的基本工作原理，下列哪一种定义最准确（）。
A．柴油机是一种往复式内燃机B．柴油机是一种在气缸中进行二次能量转换的内燃机C．柴油机是一种压缩发火的往复式内燃机D．柴油机是和种压缩发火的回转式内燃机答案：C8.第一章柴油机的基本知识第一节柴油机的工作原理在内燃机中柴油机的本质特征是（）。
A．用柴油做燃料B．外部混合C．内部燃烧D．压缩发火答案：D9.第一章柴油机的基本知识第一节柴油机的工作原理柴油机与汽油机在工作原理上的最大区别在于（）。
船舶动力装置概述
一、船舶动力装置的组成现在的船舶动力装置主要由推进装置、辅助装置、管路系统、甲板机械、防污染设备和自动化设备等六部分组成。
1．推进装置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，推动船舶并保证一定航速航行的设备。
它是船舶动力装置中最重要的组成部分，包括：（1）主机。
主机是指提供推动船舶航行动力的机械。
如柴油机、汽轮机、燃气轮机等。
（2）传动设备。
传动设备的功用是隔开或接通主机传递给传动轴和推进器的功率；同时还可使后者达到减速、反向或减振的目的。
其设备包括离合器、减速齿轮箱和联轴器等。
（3）轴系。
轴系是用来将主机的功率传递给推进器。
它包括传动轴、轴承和密封件等。
（4）推进器。
推进器是能量转换设备，它是将主机发出的能量转换成船舶推力的设备。
它包括螺旋桨、喷水推进器、电磁推进器等。
2．辅助装置辅助装置是指提供除推进船舶运动所需能量以外，用以保证船舶航行和生活需要的其他各种能量的设备。
主要包括：（1）船舶电站。
（2）辅锅炉装置。
（3）压缩空气系统。
3．管路系统管路系统是用来连接各种机械设备，并输送相关流体的管系。
由各种阀件、管路、泵、滤器、热交换器等组成，它包括：（1）动力系统。
为推进装置和辅助装置服务的管路系统。
主要包括燃油系统、滑油系统、海淡水冷却系统、蒸汽系统和压缩空气系统等。
（2）辅助系统。
为船舶平衡、稳性、人员生活和安全服务的管路系统。
主要包括压载系统、舱底水系统、消防系统、日用海/淡水系统、通风系统、空调系统和冷藏系统等。
4．甲板机械为保证船舶航向、停泊、装卸货物所设置的机械设备。
它主要包括：舵机、锚机、绞缆机、起货机、开/管舱盖机械、吊艇机及舷梯升降机等。
5．防污染设备用来处理船上的含油污水、生活污水、油泥及各种垃圾的设备。
它包括油水分离装置（附设有排油监控设备）、生活污水处理装置及焚烧炉等。
6．自动化设备为改善船员工作条件、减轻劳动强度和维护工作量、提高工作效率以及减少人为操作失误所设置的设备。
船舶动力装置的史历及未来发展
船舶动力装置市场竞争格局分析
国际竞争格局
国际船舶动力装置市场竞争激烈，主要集中在欧洲、美国和日本等发达国家的企业。这些企业拥有先进的技术和品牌 优势，占据了较大的市场份额。
国内竞争格局
中国船舶动力装置市场企业众多，但规模普遍较小，技术水平相对较低。未来，随着市场竞争的加剧和技术的进步， 国内企业将面临更大的挑战和机遇。
柴油机能够提供持续稳定的功 率输出，适用于大型远洋船舶 和货船。
柴油机的能效和排放性能也在 不断改进，以满足更加严格的 环保要求。
船舶燃气轮机动力装置的应用
01
燃气轮机具有高功率密度、低油耗和快速启动等优点，适用于 大型豪华邮轮和军舰。
02
燃气轮机能够提供高推力，适用于高速船舶和需要快速响应的
船舶。
船舶动力装置的史历及未来发展
目 录
• 船舶动力装置的历史 • 船舶动力装置的现状 • 船舶动力装置的未来发展 • 船舶动力装置的技术创新 • 船舶动力装置的市场趋势
01 船舶动力装置的历史
船舶蒸汽机动力装置的起源
船舶蒸汽机动力装置起源于19 世纪初，随着工业革命的发展，
蒸汽机逐渐应用于船舶推进。
发展现状与趋势
目前，风能动力装置在小型船舶上得到了一定的应用。未来，随着风能发电技术的进步和成本的降低，风能动力 装置有望在大中型船舶上得到广泛应用。同时，与太阳能、海洋能等其他可再生能源的综合利用将是未来船舶动 力装置的重要发展方向。
04 船舶动力装置的技术创新
船舶动力装置的能效提升技术
总结词
燃气轮机的排放性能也较好，符合环保要求。
03
船舶电力推进系统的应用
电力推进系统具有节能、环保和 高效等优点，适用于中小型船舶
船舶的主要设备
船舶的主要设备2004.03.12一艘营运的船舶必须安装有各种各样的设备。
通过这些设备的应用来完成船舶的航行、*离泊、装卸货物等生产作业，并保证船舶和人员的安全。
船舶的主要设备有动力设备、操纵设备、装卸设备和安全设备等。
船舶动力设备船舶必须配置一整套符合规范要求的动力装置和辅助设备后，才能在水上航行。
这些动力装置包括有船舶主动力装置、辅助动力装置、蒸汽锅炉、制冷和空调装置、压缩空气装置、船用泵和管路系统、造水装置和自动化系统等。
这此机电动力设备主要集中于机舱，专门管理这些设备的技术部门是轮机部。
1、主动力装置船舶主动力装置又称“主机”，它是船舶的心脏，是船舶动力设备中最重要的部分，主要包括：（1）船舶主机能够产生船舶推进动力的发动机的一种俗称，包括为主机服务的各种泵和换热器、管系等。
目前商船的主机是以船舶柴油机为主，其次是汽轮机。
（2）传动装置把主机的功率传递给推进器的设备，除了传递动力，同时还可起减速、减震作用，小船还可利用传动设备来改换推进器的旋转方向。
传动设备因主机型式不同而略有差异，总的来说由减速器、离合器、偶合器、联轴器、推力轴承和船舶轴等组成。
（3）轴系和推进器船舶推进器中以螺旋桨应用最为广泛，大多采用固定螺距或可调螺距的螺旋桨推进器；船舶轴系是将主机发出的功率传递给螺旋桨的装置。
船舶主机通过传动装置和轴系带动螺旋桨旋转产生推力，克服船体阻力使船舶前进或后退。
2、辅助动力装置船舶辅助动力装置又称“辅机”，是指船上的发电机，它为船舶在正常情况和应急情况提供电能。
由发动机组、配电盘等机电设备构成了船舶电站。
（1）发电机组原动力主要是由柴油机提供，基于船舶安全可*和维护管理简便的考虑，大型的船舶配置有不少于两台同一型号的柴油发电机，根据需要可多部同时发电。
为了节能，航行中，有的船舶可利用主机的传动轴来带动发电机发电（轴带发电机）或利用主排出气的余热产生低压蒸汽来推动汽轮发电机组发电等。
（2）配电盘它进行电的分配、控制、输送、变压、变流以保证各电力拖动设备及全船生活、照明、信号及通讯等的需要。
船舶动力装置的基本类型及其特点
船舶动力装置的基本类型及其特点近代舰船上动力装置的型式按主推进装置发动机的类型来分，有柴油机装置、蒸汽轮机装置、燃气轮机装置、联合装置和原子能装置。
一、柴油机动力装置柴油机动力装置常根据主机功率传递方式的不同，分为直接传动螺旋桨、通过离合器- 减速齿轮机组驱动桨的间接传动和通过发动机、电动机-驱动桨的电力传动，以及不采用桨的喷水推进装置等几种型式。
柴油机的动力装置有如下几个方面的优点：（1）有较高的经济性。
它的油耗率（kg/(Kw*H)）比蒸汽、燃气动力装置低得多，高速柴油机油耗率为0.21~0.245，中速（300~800r/min ）机为0.166~0.190；低速（300r/min 以下）机为0.160！0.176，一般蒸汽轮机装置 油耗率要0.245~0.47。
燃气轮机装置油耗率则更大，为0.27~0.47（kg/(Kw*H)）。
这一优点使柴油机的续航力大大提高，换句话说，一定续航力所需之燃油储带量较少，从而使营运排水量相应增加。
（2）质量轻。
柴油机动力装置中除主机和传动组外，不需要主锅炉、燃烧器以及工质输送管道，所以辅助机械和设备相应较少，布置简单，因此单位质量指标较小。
（3）有良好的机动性，操作简单，启动方便，正倒车迅速。
一般正常启动到全负荷只需10~30 min ，紧急时仅需3~10 min 。
虽然比燃气轮机差些，但它不需像燃气轮机装置那样一套复杂的启动和倒车设备。
柴油机装置停车只需2~5 min ，主机本身停车只要几秒钟即可。
柴油机装置存在如下几个缺点：（1）由于柴油机的尺寸和质量按功率比例增长快，因此单机组功率受到限制，低速柴油机也达6* 410 Kw 左右，中速机2*410Kw 左右，而高速机仅在8* 310 K 或更小，这就限制了它在大功率船上使用的可能性，大功率舰艇常希望有3* 410~3* 510Kw ，故其无法胜任。
（2）柴油机工作中的噪声、振动较大。
（3）中高速柴油机的运动部件磨损较厉害，高速强载柴油机的整机寿命仅1~5 kh 。
船舶主推进动力装置课件
03
船舶主推进动力装置的维护 与保养
船舶主推进动力装置的日常维护
每日检查
检查船舶主推进动力装置的外观、油位、冷却液位等是否正常。
运行监控
在船舶运行过程中，密切关注船舶主推进动力装置的运行状态，如 出现异常声音或振动，应及时停机检查。
紧固件检查
定期检查船舶主推进动力装置的紧固件，确保无松动现象。
船舶主推进动力装置的定期保养
详细描述：豪华游艇通常注重舒适性，因此 船舶主推进动力装置需要具备良好的静音性 能。这意味着设备需要采用低噪音设计和隔 音材料，以减少噪音对船上乘客的影响。此 外，为了提高舒适性，船舶主推进动力装置
还需要与船体的减震和减噪设计相配合。
船舶主推进动力装置在科考船上的应用
总结词：高可靠性
详细描述：科考船通常需要在各种复杂的环境下进行 长时间的科学考察任务，因此船舶主推进动力装置需 要具备高可靠性的特点。这意味着设备需要经过严格 的质量控制和耐久性测试，以确保在各种恶劣环境下 都能够正常工作。此外，为了确保设备的可靠性，还 需要定期进行维护和保养。
环保要求
随着环保意识的不断提高，船舶主推进动力装置的排放标 准和能效要求也越来越严格，推动了绿色能源和清洁燃烧 技术的发展。
02
船舶主推进动力装置的工作 原理
船舶主推进动力装置的工作流程
启动
船舶主推进动力装置在启动阶段，需要完 成润滑系统、冷却系统、燃油系统的准备 工作，确保各系统正常工作。
停车
总结词：高可靠性
详细描述：大型货船通常在海上长时间航行，因此船舶主推进动力装置需要具备高可靠性。这意味着设备需要经过严格的质 量控制和耐久性测试，以确保在各种恶劣环境下都能够正常工作。此外，为了确保设备的可靠性，还需要定期进行维护和保 养。
船舶动力装置
船舶动力装置1.船舶动力装置的含义及组成含义:船舶动力装置保证船舶正常航行、作业、停泊以及船员、旅客正常工作和生活所必需的机械设备的综合体。
组成：①推进装置（主发动机、推进器、传动设备）；②辅助装置（船舶电站、辅助锅炉装置）；③机舱自动化；④船舶系统（动力管系、船舶管系）；⑤甲板机械（锚泊机械、操舵机械、起重机械）2.动力装置类型类型：柴油机推进动力装置、汽轮机推进动力装置、燃气轮机推进动力装置、核动力推进动力装置、联合动力推进动力装置①柴油机：优点:A. 有较高的经济性，耗油率比蒸汽、燃气动力装置低得多；B. 重量轻(单位重量的指标小)；C. 具有良好的机动性，操作简单，启动方便，正倒车迅速；D. 功率范围广。
缺点:A. 柴油机尺寸和重量按功率比例增长快；B. 柴油机工作中的噪声、振动较大；C. 中、高速柴油机的运动部件磨损较厉害； D. 柴油机低速稳定性差；E. 柴油机的过载能力相当差。
②蒸汽轮机：优点:a. 单机功率大,可达7.5×104kW以上； b. 转速稳定，无周期性扰动力，机组振动噪声小；c. 工作可靠性高；d. 可使用劣质燃料油。
缺点:a. 总重量大，尺寸大；b. 燃油消耗率高；c. 机动性差,启动前准备时间约为30~35min，紧急须15~20min 。
②燃气轮机：优点:a. 单位功率的重量尺寸小；b. 启动加速性能好；c. 振动小，噪声小。
缺点:a. 主机没有反转性；b. 必须借助启动机械启动；c. 叶片材料昂贵，工作可靠性较差，寿命短；d. 进排气管道尺寸大，舱内布置困难。
④电力推进：交流电力推进装置具有极限功率大，效率高和可靠性好的优点（结合电力传动分析挖泥船，破冰船）8.中间轴承中间轴承：是为减少轴系挠度设置的支承点，用来承受中间轴本身的重量，以及因其变形或运动而产生的径向负荷（非重点）中间轴承的设置：尾管无前轴承者，则中间轴承尽量靠近尾管前密封；中间轴承应设在轴系上集中质量处附近，如调距桨轴系的配油箱附近;每根中间轴一般只设一个中间轴承（极短中间轴不设）。
浅析船舶主推进动力装置的发展过程
量轻 ，功率 大 ，旋转均匀和无 往复运动部件等 ，普 遍应用于大型高速 船 。至今 ， 某些 大功率船仍用汽轮机作为推进动力 。１９ 年 ，德 国人 ８２ Ｒ・ 狄塞尔发明压燃式 内燃机 ，即柴油机 。由于柴油 机热效率高 、油耗 低 ，因而得 到广泛应用 。２ ０世纪中叶 ，柴油机动力装置遂成为运输船
舶 的主 要 动 力 装 置 。 ，逐 渐取代 了蒸汽机船 。第二次世界 大战结束后 ，工业 化国家经济 的迅 速恢复和发展 ，国际贸易的空前兴 １ 舟 筏 时 代 旺 ，中东 等地 石 油的大量 开发 ，促使运 输船舶迅 速发展 。 １ ８ ９ ２年同 至少 起 源 于石 器 时 代 。 １４ ９ ８年相 比，船舶普遍采用柴油机推进 。为了提 高船舶 运输的经济效 １１ 独木舟 ：原始人类将 巨大树干用火烧或用 石斧加工成 中空 的独 木 益 ，船舶 出现 了大 型化 、专业化 、高速化 、自动化 和内燃 机化 的多种 ． 舟 ，是最古老 的水上运输工具 。 趋势 。船舶 内燃机 化是指船舶普遍采 用柴油机为 主机 。柴油机同蒸汽 １ 筏 ：远古 人类 就知道将树干 、竹竿 、芦苇 等捆 扎成筏 ，或用兽皮 机比较 ，具有热效率高 、油耗低 、占地小等优点。 自从 １ １ ． ２ ９ １年造出第 做 成皮筏 ，在水上漂行 。筏 较独木舟吃水 浅 ，航行平稳 ，而且取材方 艘柴油机海船 以来 ，采用柴油机为 主机 的货船和客船 日益增 多。但 便 ，制造简易 。 到第二次 世界大 战结束时 ，世界商船 队中蒸汽机 船仍 占多数 。战后 ， ｌ 木板船 ：进入青铜器 时代 以后 ，人类对 木材 的加 工能力提 高 了， 低 速大功率柴油机 由于增 压技术的进步 ，单 机功率不断提高 ，最 大已 － ３ 于是将原 木加 工成木板来造船 。木板船可 以造 得 比独木舟 大 ，性能 比 达 ５万马力。过去必须安 装汽轮机的大型高 速船也能应用柴油机 。另 筏好 。 方面柴油机对燃用劣质 油的适应性也不 断改善 ，这样在经济上 便具 １ 桨 、篙和橹 ：舟筏 时代的船舶靠人力来推进和操纵 ，所 用的工具 有 优越性 。对于机舱空 间受 限制的滚装船 、集装箱船 、汽车 渡船等 ， ． ４ 为 桨 、篙 和 橹 。 则可 以选用体积小 、重量轻的中速柴油机 ，通过减速箱来驱动螺旋桨 。 ２ 帆 船 时代 油耗低 、能燃用 劣质油 的不 同功率的柴油机 现在 几乎 占领 了船用 发动 据记载 ，远在公元前四千年，古埃及就有 了帆船 。 机 的全部 市场。因此 ，第 二次世界大战后 的运输船 舶发展阶段被称为 ２１ 地 中海 的古帆船 ：船 的前端 突出向上弯曲 ，船的前部有一个 小方 柴油机船时代。 ． 帆 ，这种船只能顺风行驶 ，无法利用旁风 。 原子能 的发 现和利用又为船 舶动力开辟 了一个 新的途径 。但是在 ２２ 北欧和西欧帆船 ：外壳板搭 接并用铁钉相连 。船上竖单桅 ，装有 民用船舶 中，由于经济上的原因没有得到广泛发展。 ． 支桅索 ，挂一面方帆 ，能在横风下行驶 。船形瘦 削 ，耐波性优于地 中 由于信息化技 术的注入 ，使 大功 率智能化低速柴油机 成为多学科 海帆船。 综合 的高技术产 品 ，是船舶行业科技 创新能力的集 中体 现 ，也是船舶 ２３ 飞 剪 式 帆 船 ：这 是 起 源 于 美 国 的 一 种 高 速 帆 船 。 １ 纪 ７ ＿ ９世 ０年 代 行业技术水平 的重 要标志之一 。大功 率智能化低速 柴油 机 ，在很多方 以后 ，作为当时海上运输 主要工具 的帆船 ，被新兴 的蒸 汽机船迅速取 面从根本 上改变 了传统 的柴 油机设计 思想 ，大 幅度减少 了机械部件 ． 代。 取消 了凸轮传动系统 和机械换 向系统 ，其燃 油喷射 、排气 阀启 闭 、起 ３ 蒸 汽 机 船 时 代 动系统 、 向系统 ， 换 气缸润滑系统和平衡系统等均由计算机通 过液一 电 １ ８世纪蒸 汽机发 明后 ，许多人 都试 图将蒸 汽 机用 于船上 。 ｌ０ 伺服 系统控制。 ８７ 年 ， 国人 Ｒ 富尔顿首次在 “ 美 ・ 克莱蒙脱 ”号船 上用蒸汽机驱动装在两 采用智 能化技术 的新 型船用低速大 功率 柴油机 ，运行具有相 当大 舷 的明轮 ， 哈德逊河上航行 成功 。从此机 械力开始代 替 自然力 ，船 的灵 活性 ，不仅实现 了可以按照各种不 同的准则进行柴油机性 能优化 在 舶 的发展进入 新的阶段 。这种 推进器充分 显示 出它的优越性 ，因而被 的 目标 ，而且在废气排放 、燃油消耗率 以及 检修间隔周期 等方 面 ，给 迅速推广 。 船东带来 了巨大的经济效益 ，具体表现在 以下几个方面 ： ３１ 早期 的蒸汽机 船 ：１ 纪上半 叶是 由帆船 向蒸汽机船 过 渡的时 ． ９世 １ ）单机 、单缸功率越来越大 ；２ ）进一步 降低燃 油消耗率 ；３ ）采 期 。早期的蒸汽机船装有全套 帆具，蒸 汽机 只是作 为辅助动力 。 用 高 压 比 、高 效 的 新 型 增 压 器 ；４ 采 用 电子 凋速 器 系统 、电控 燃 油 喷 ） ３２ 大 东方号 蒸汽机 船 ：１５ ～ ８ ８年 英国人 ＩＫ・ 鲁 内尔建造 的 射系统 、高压 共轨燃油喷射 系统 、智能化 电子控制 系统 ，进一步提高 ． ８ ４ １５ ・ 布 “ 东 方 ” 号 铁 船 被认 为是 造 船 史 上 的奇 迹 。布 鲁 内尔 第 一个 将 关 于 粱 低速 柴油机的可靠性 ，改善低负 荷性能 ，降低油耗 ，控 制 Ｎ ｘ排放 ， 大 Ｏ 的力学理论应用 于造 船 ，在船体建 造上首创 了纵 骨架结构和格 栅式双 以及安全保 护控制等。这种柴 油机尤其适合用 作灵 便型和 巴拿马 型散 层底结构 。双层底 向两舷延 伸直到 载重水线 以上 ，形 成 了双层 船壳 。 货船 、穿梭 油轮、大型成 品油船 、集 装箱船和 大中型冷藏船等船舶 的 上 甲板也用同样结 构以增加船体强度 。 推进主机。 ３ 蒸汽机船的完善 ：早期蒸汽机船驱 动明轮用的蒸汽机是单缸摇 臂 ＿ ３ 船舶的发展 首先取决于社会对 船舶的需要 。第 二个因素是经济效 式 ，汽压也很 低。】 ９世纪 ８ Ｏ年代出现 了三涨式 蒸汽机 ，汽压提 高到 益和社会效益 的提 高。燃油价格 和装 卸费用的 高昂，将促使人们从节 ｌ ． 千克力， ０ ５ 平方厘米 。此时 明轮 已为螺旋 桨所代替 ，三涨式蒸汽机 配 能 、减员和改进运输 方法 （ 整个运输系统角度）等方面去研究新 的船 从 合 螺旋桨成为典型的动力装置 。１ ９世纪末 ，蒸 汽机已发展到 四涨式 六 舶技术 、新 的能源利用 、新 的机型 、自动控制方法和新 的船型 。 汽缸 ，蒸汽压力提高到 ｌ． ３６千克力， 平方厘米 ，功率达到 １ 马力 。高 万 因此 ，为迅速提 高造机厂 的国际竞争力 ，从现在起着 手开展大功 压水 管锅 炉也逐渐取代了苏格兰式火管锅炉 。２ ０世纪 初 ，货船一般是 率低 速柴油机智能化 系统 关键技术 的研 发工 作 ，实现船用低 速大功率 用三涨式蒸汽机作主机。 柴油机智能化系统配套部 件国产化 ，势 在必 行 ！这将有利 于缩短我国 ３４ 汽 轮机船 、柴油机船 的问世 ：１９ ． ８ ６年 ，英 国人 Ｃ・ 帕森斯 将他发 与世界先进水平 的技 术差 距 ，提升船舶行业 科技创新能力 和核心竞争 明的反作用式汽轮机成功地应用于船上 ；同年 ，瑞 典人 ｃ・ 迪拉瓦尔发 力 ， 是从 世界造船业发展 和我国船舶工业实 际情况出发 ，实 现跨越 式 明了冲击式汽轮机。进人 ２ Ｏ世纪 以后 ，船用汽 轮机不断改进 ，因为重 发展 的难 得 机 遇 和 刻 不 容 缓 的 历 史 任 务 。
《船舶主推进动力装置》电子教材在现代教学中的应用与制约
《船舶主推进动力装置》电子教材在现代教学中的应用与制约【摘要】本文针对《船舶主推进动力装置》电子教材在现代教学中的应用与制约进行研究。
在首先介绍了背景信息，阐述了电子教材在船舶动力学课程中的重要性。
然后明确了研究目的，探讨了电子教材在教学中的意义。
在分别从电子教材在船舶动力学课程中的应用、教学效果评估与反馈、现代教学技术与教材更新、教学制约因素分析以及教师专业素养与教学转变等方面展开讨论。
最后结合实际情况，对电子教材在船舶主推进动力装置教学中的实际应用进行总结，并展望未来发展趋势。
最后给出总结与建议。
通过本文的研究，可以为更好地推广和应用电子教材提供借鉴与参考。
【关键词】船舶主推进动力装置、电子教材、现代教学、教学效果评估、教学技术、教材更新、教学制约因素、教师专业素养、教学转变、实际应用、未来发展趋势、总结、建议1. 引言1.1 背景介绍船舶主推进动力装置作为船舶最核心的技术装备之一，具有至关重要的作用。
随着船舶工业的发展和技术的不断创新，船舶主推进动力装置的设计和应用也在不断完善和更新。
传统的教学模式已经无法满足现代船舶主推进动力装置的教学需求，因此引入电子教材成为一种新的教学方式。
电子教材融合了多媒体、互联网和信息技术等现代教学手段，可以帮助学生更直观地理解船舶主推进动力装置的原理和应用。
随着电子教育技术的不断发展，许多高校和船舶工程专业课程已经开始尝试使用电子教材进行教学。
这种新的教学方式不仅可以提高学生的学习效率和兴趣，还能够满足现代教学的需求，促进学生的综合素质的提高。
目前关于电子教材在船舶主推进动力装置教学中的应用与制约的研究还比较有限，因此有必要对其进行深入探讨和研究。
本文旨在分析电子教材在现代船舶主推进动力装置教学中的应用与制约，并提出相关的建议和展望。
1.2 研究目的研究目的是通过对《船舶主推进动力装置》电子教材在现代教学中的应用与制约进行深入分析，探讨如何更好地利用电子教材优势，提升船舶动力学课程的教学效果和学习体验。
轮机导论-第4讲-船舶轴系与动力传递方式-船舶推进装置分解
轴系的布置取决于船体的结构，主发动机和螺旋桨的
布置，同时轴系布置必须结合整个舰船设计任务和要求以
及螺旋桨，船体设计来进行的。轴系的数目是取决于船舶
种类，船的航行性能，主机型式的特点，装置的生命力和
可靠性以及轴系在船上布置的可能性等。
2、基本要求
1）轴段长度与数量 由于机舱位置和艉部型线的关系，较大 船舶的轴系可长达数十米，中间轴有多根。艉部机舱的船上轴系很 短，有时不用中间轴，而由推力轴直接和螺旋桨轴相连。 2）维修空间 在轴系较长的船舶上，必须装有水密的轴隧， 在机舱和艉尖舱间围成水密的隔弄，以使轴系与货舱隔开。轴隧用 水密门与机舱相通，供检修轴承，维护工作之用。轴隧高度应允许 能搬运轴系之任何部件（高2 米左右），轴隧中走道宽度应不小于 500毫米，铺有花铁板和扶手。
1）传动轴
a) 推力轴：通常直接与主机相连接并带有推力轴承的轴。
作用：
(1)将主机的扭矩传给中间轴； (2)把中间轴上螺旋桨的推力传给船体； (3)对轴系轴向定位。 推力传递过程： 螺旋桨→推力环→油膜→推力块→推 力轴承座→船体
b) 螺旋桨轴（或推进轴）：轴上装有螺旋桨的轴。 c) 艉轴：在轴系穿过船体的地方装有专设的艉轴管 ，通过艉轴管的轴称为艉轴。有时螺旋桨位置靠近艉轴管 ，在此情况下，螺旋桨轴与艉轴成为一体，此时螺旋桨轴 就起艉轴作用。
螺旋桨通过轴系传递将主机的带动旋转下所产生的有 效推力由推力轴传给推力轴承10，再由推力轴承座传给船 体，达到推动船舶前进或后退的目的。对中间支承轴承 7 来说只承受中间轴颈的径向负荷，而不承受轴向力，而尾 轴、中间轴及推力轴在传递主机的扭转力矩给于螺旋桨同 时，均承受轴向负荷。
1）传动轴； 2）支承件； 3）密封件
装置中，从发动机的输出法兰到推进器之间，以传动轴
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2.2.2 活塞组
活塞组的工作条件 活塞本体的常用材料 筒状活塞组 十字头式柴油机活塞组
承磨环
活塞杆填料函
活塞的冷却
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活塞杆填料函(Stuffing Box)
作用：(1)防止contaminant漏入crankcase； (2)防止LO.带到Scavenge Space
十字头轴承座；7-十字头轴承盖
b)L-MC/MCE型柴油机十字头 1-连杆小端轴承盖；2-连杆小端轴瓦；3滑块；4-导轨；5-耳轴；6-十字头销本体； 7-调整垫片；8-连杆螺栓；9-连杆小端下
瓦；10-连杆小端轴承座；11-杆身
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019 Plate(压板) 068 Crankpin bearing shell, complete 103 Outlet pipe（出油管） 115 Guide shoe（滑块） 139 Guide strip（导条） 140 Crosshead bearing shell, lower part 211 Crosshead bearing cap 247 Crosshead 260 Crankpin bearing cap 272 Guide pin 343 Telescope pipe（伸缩套管） 402 Guide shoe 414 Shim, 0.25 mm（垫片） 426 Shim, 0.50 mm （垫片） 509 Counterweight（平衡重） 510 Spring pin
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活塞杆填料函(Stuffing Box)
活塞杆填料函的两种拆卸方法
和活塞杆一起拆卸
从曲轴箱内拆下
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活塞杆填料函(Stuffing Box)
特点 ① 2个作用 ② 由3部分组成，有2种拆卸方法 ③ 每一道刮油环及密封环都由3段或4段环组成，
外面用弹簧箍紧。 ④ 3种通道： 气缸横隔板 孔A相连的通道引到机外 孔B流回曲轴箱
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十字头式活塞的冷却
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喷射—振荡式冷却 1-喷嘴；2-活塞环
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十字头式活塞的冷却
绞链式(密封性不好)和套管式(水击现象) 对于水冷活塞，由于存在着油、水交叉污染的
问题，目前已较少使用 现代新型柴油机通常利用套管式或铰链式输送
机构将同时用于十字头润滑和活塞冷却的高压 滑油送入十字头。
十字头组件的功用 ①连接活塞和连杆 ②承受侧推力 ③导向
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十字头组件的工作条件
① 周期性的气体爆发压力； ② 滑块承受侧推力的作用； ③ 零件尺寸受限制，受力严重，特别是十字头轴
承； ④ 轴承内不易形成良好的油膜； ⑤ 十字头销和轴承座变形后，负荷不均工作条件
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2.2.2 活塞组
活塞组的工作条件 活塞本体的常用材料 筒状活塞组 十字头式柴油机活塞组
承磨环 活塞杆填料函
活塞的冷却
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十字头式活塞-活塞冷却机构
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活塞杆填料函(Stuffing Box)
定位销
弹簧
刮油环刮油片
Lamella for scraper ring
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活塞杆填料函(Stuffing Box)
2021/3/10船舶主推 Nhomakorabea动力装置
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十字头式活塞
特点： 组合式结构 活塞头采用薄壁强背的内支承结构 活塞采用滑油冷却，热损失较少 活塞杆中心钻孔，装套管，形成进出通道 新机型增设了两道承磨环
恶化。
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2.3.2 十字头组(crosshead)
十字头组件组成 ①十字头本体 ②十字头滑块 ③十字头轴承
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十字头组件结构
a)6ESCZ76/160型柴油机的十字头 1-十字头销；2-十字头滑块；3-十字头 端盖板；4-固定块；5-活塞杆螺母；6-
复习回顾
活塞组概述
活塞的分类 活塞组的基本构成 活塞组的功用 活塞的工作条件 常用活塞材料
筒状活塞
活塞的热负荷 活塞的冷却方式 组合式活塞的“薄壁强背”结构 （热负荷/机械负荷） 活塞裙部型面和活塞变形 （热变形）
活塞销 活塞环
作业简评
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本课次主要内容
十字头式柴油机活塞组
比较筒状活塞和十字头式活塞组 应用/结构/材料/工作条件 结构特点 承磨环 活塞杆填料函 活塞冷却机构
十字头组
结构 工作条件 十字头本体 十字头滑块 十字头轴承
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十字头式活塞
1-活塞头； 2-活塞环； 3-活塞裙； 4-承磨环； 5、6-冷却机构； 7-连接螺栓； 8-活塞杆； 9-十字头
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2.2.2 活塞组（回顾）
活塞组的工作条件 活塞本体的常用材料 筒状活塞组 十字头式柴油机活塞组
承磨环 活塞杆填料函 活塞的冷却
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结构 活塞销 活塞环
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十字头组
结构 工作条件 十字头本体 十字头滑块 十字头轴承
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十字头组的装配图
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船舶主推进动力装置
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2.3.2 十字头组(crosshead)
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2.3.2 十字头组(crosshead)
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2.2.2 活塞组
活塞组的工作条件 活塞本体的常用材料 筒状活塞组 十字头式柴油机活塞组
承磨环
活塞杆填料函 活塞的冷却
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承磨环
为活塞与气缸的磨合而设置的； 承磨环在运行中虽已磨平，但不必更换； 缸套、活塞换新时承磨环应换新； 承磨环的磨损可分析活塞的对中。