博格推进器_可调螺旋桨CPP优势
1.5船舶推进器
①
13
3、排出流横向力(RST) 排出流横向力(RST)
(1)产生原因:正转时因伴流引起; (1)产生原因:正转时因伴流引起; 反转时因作用力反作用力引起
正 舵
左 舷 螺旋桨正转
右 舷
正转时,船尾伴流和线型斜流致使 尾流对舵叶两侧平均冲角和流速不 同。 螺旋桨反转
2010-122010-12-2
对船舶操纵影响不大
Te
右旋式
左旋式
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5、螺旋桨吸力效应横向力(SST) 螺旋桨吸力效应横向力(
(1)产生原因 (1)产生原因 螺旋桨反转且舵叶 存在舵角时,螺旋桨的负 压面对舵叶将产生吸力。 (2)影响因素 ①螺旋桨反转转速及拉力 ②螺旋桨与舵叶间隙 ③舵角、舵面积 (3)对船舶操纵影响
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(三)推进效率种类
ηm=BHP/IHP (80~90%) 2、传送效率(ηc) ηc=DHP/MHP (95~98%) 传送效率( 3、推进器效率(ηp) ηp=EHP/DHP (60~75%) 推进器效率( 4、推进效率( ηe) ηe=EHP/MHP (50~70%) 推进效率(
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(二)双螺旋桨船横向力
1、推力偏心横向力(TET) 、推力偏心横向力(TET) (1)产生原因 (1)产生原因 双螺旋桨船舶的双桨工况不同时, 推力合力作用线将不通过船舶的中心, 引起推力偏心 只有右螺旋桨工作时: TET=T1a/b=2T1a/L 一桨正转,一桨反转时: TET=2a(T1+T2)/L
相同转速、船速的螺旋桨反转产生的拉 相同转速、 力较正转的推力低,仅达60%~70 60%~70% 力较正转的推力低,仅达60%~70%左 大型船舶只有30%~40 左右。 30%~40% 右,大型船舶只有30%~40%左右。
关于可调螺距螺旋桨测速的介绍
关于可调螺距螺旋桨测速的介绍可调螺距螺旋桨作为一种比较先进的推进装置,现在已经得到越来越多的应用。
为了了解其性能,需在船舶建造完工后的航海试验中进行速度测试,文章介绍了此种桨的特点,并结合实船介绍了其测速的过程及注意事项。
标签:可调螺距螺旋桨;优点;运行模式;轴带发电机;航海试验;测速可调螺距螺旋桨(CPP)简称调距桨,可根据船舶装载状况来调节螺距,充分发挥出主机的功率,从而提高推进效率。
船倒退时不改变主机旋转方向,可通过调整螺旋桨的螺距来实现,而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。
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。
可调螺距螺旋桨与定距桨相比具有以下优点:(1)调距桨能够在不改变螺旋桨和主机转向的情况下,仅用改变螺距的方法得到从最大正值到最大负值的各种推力值,既可以省去换向装置,又可缩短船舶换向航行的时间。
(2)对于多工况船舶,可以在不同航行工况下充分吸收主机的功率,若螺旋桨与主机处于联合控制模式下即同时改变主机转速和螺距比并使之匹配适当,可以使船舶在单位时间内消耗的燃料最少。
(3)可以使船舶微速稳定航行,主机保持在高转速时也可通过降低螺距以获得极慢的航速,完全不受主机最低稳定转速的限制。
这在船舶航行中的操纵避碰方面是一个极大的优势。
(4)改善船舶操纵性能。
(5)有利于主机驱动辅助负荷(轴带发电机等)。
(6)延长了发动机的寿命。
(7)便于实现遥控。
由于可调螺距螺旋桨适合多工况船舶,所以我厂某特种船采用了调距桨,此船双机双桨,每台主机最大转速为1600rpm,每台最大输出功率为1500kW,螺旋桨直径D为2600mm,设计吃水为4.6米。
表1表2此船的调距桨具有两种运行模式,一是恒定转速模式,具体参数见表1,顾名思义,恒定转速模式就是把主机及螺旋桨的转速固定住(主机和螺旋桨通过变速箱实现转速变化,转速比是一定的),通过调节调距桨螺距来改变船的航速及主机功率。
3操纵设备及其效应10学时
1、滑失比的概念滑失(Slip)是指桨理论上应能前进的速度与对水的实际速度Vp之差,即:其中:n——螺旋桨的转速;P——螺旋桨的螺距;ωp为螺旋桨处的伴流系数,约为0.2~0.4。
1、滑失比的概念
有的文献中,也将滑失S定义为:螺旋桨旋转一周在轴向所前进的实际距离hp=Vp/n(即进程)与螺旋桨螺距P的差值。
3、船速分类
额定船速(maximum speed)主机以额定功率和转速在深水中航行的静水船速;是船舶在深水中可以使用的最高船速。海上船速(sea speed)主机以海上常用功率和转速在深水中航行的静水船速;为了留有一定的储备,主机的海上功率通常定为额定功率的 90%,主机的海上转数通常定为额定转数的96~97%。经济航速(economic speed)以节约燃油、降低成本为目的,根据航线条件等特点而采用的速度。有最低耗油率船速,最低营运费用船速和最大盈利船速三种。
2、伴流横向力
transverse force of wake effect伴流横向力方向:与螺旋桨旋转方向相反
2、伴流横向力
成因:受纵向伴流影响,螺旋桨上部桨叶相对于水的进速比下半部桨叶要低,水流的攻角相对较大,所受到的转力比下部桨叶大大小:随船速的提高而增大,随船速的降低而减小。在船舶静止或后退中,船尾伴流可以忽略,伴流横向力也可以忽略。方向:与螺旋桨旋转方向相反不论是进车还是倒车,伴流横向力均是一个较小的量。
1、沉深横向力
沉深(h)螺旋桨盘面中心距水面的垂直距离称为螺旋桨的沉深h。沉深比(h/D)沉深h与螺旋桨直径D之比h/D,称为沉深比。
1、沉深横向力
transverse force of propeller submergence与螺旋桨旋转方向相同
可调螺距螺旋桨的工作原理
可调螺距螺旋桨的工作原理1. 引言说到螺旋桨,大家脑海中肯定会浮现出那种在水面上扑腾的景象,或者在空中“呼呼”作响的飞机翅膀。
但你知道吗,螺旋桨可不是一成不变的,有一种叫做可调螺距螺旋桨的神奇玩意儿,能根据需要调整角度,简直就像是为飞行器量身定做的!想象一下,如果我们的人生也能像它一样,根据不同的情况来调整,那生活可真是“风调雨顺”了。
2. 可调螺距螺旋桨的基础知识2.1 什么是可调螺距螺旋桨?可调螺距螺旋桨听起来高大上,但其实它就是一种可以调节叶片角度的螺旋桨。
就像调音一样,可以让你的“乐器”在不同的情况下奏出最动听的旋律。
比如,当飞机起飞时,叶片的角度可以调整得更大,帮助它快速升空;而在巡航时,则可以调整得更小,以提高燃油效率,真是聪明得让人想为它点赞!2.2 它是如何工作的?那么,这种螺旋桨到底是怎么工作的呢?其实,它的原理就像是我们在厨房里煮汤的时候,调节火力大小。
可调螺距螺旋桨通过一个复杂的机械装置来改变叶片的角度。
通常,这些叶片是通过液压或者电动系统来调整的。
想象一下,一个小小的控制杆,轻轻一动,螺旋桨的叶片就像变魔术一样,悄悄地换了姿势,瞬间让飞机或者船只的表现大不同,简直就像“变脸”一样精彩!3. 可调螺距螺旋桨的优势3.1 提高效率首先,让我们聊聊它的效率。
这种螺旋桨能根据不同的飞行阶段来调整角度,最大限度地利用发动机的动力,减少不必要的浪费。
你可以把它想象成一个勤俭持家的家庭主妇,懂得如何在各种情况下省钱省力。
比如说,当我们在平稳飞行时,调整叶片角度可以节省燃油,这在长途飞行中,简直就像是“锦上添花”。
3.2 增强操控性其次,操控性也是它的一大亮点。
当你在空中飞行,遇到突发情况时,这种螺旋桨的灵活性可大大提高飞行器的反应速度。
比如,飞行员可以快速调整叶片角度来应对风的变化,像是在海面上划船,风向一变,划水的角度也得立马跟着调。
这种即时的调整让飞行变得更加安全,让我们在蓝天白云间翱翔时,也能更加安心。
船舶CPP系统海试典型故障及解决方案
船舶CPP系统海试典型故障及解决方案作者:亢宗楠来源:《广东造船》2018年第01期摘要:本文通过两例可调螺距螺旋桨海试典型故障,对可调距螺旋桨内部的润滑方式进行分析,总结了两种类型可调螺距桨安装时的注意事项,为今后类似的轴系安装提供参考。
关键词:可调螺距螺旋桨;轴系安装中图分类号:U664.33 文献标识码:AAbstract: In this paper, through two typical failure cases at the sea trials of controllable pitch propeller, the internal lubrication method of the propellers is analyzed, matters needing attention in the installation of the two types of controllable pitch propeller are summarized to provide the reference for the similar shafting installation.Key words: Controllable pitch propeller; Shafting installation1 引言可调螺距螺旋桨,也称可变螺距螺旋桨、可控螺距螺旋桨、变距螺旋桨、可调桨、调距桨等。
英文是Controllable pitch propeller,简称CPP。
它可通过毂内机构转动螺旋桨叶,以调节螺距来适应各种工况。
可调螺距螺旋桨通常可在船舶驾驶台上远距离操纵,在自由航行状态和拖曳航行状态下均可充分发挥主机功率。
此外,还具有较好的加速及制动性能。
可调螺距螺旋桨适用于载荷变化较大的拖船、渔船、挖泥船和破冰船等.但可调距桨内部传动机构较为复杂,润滑方式不一,本文通过两例可调距桨海试故障,分析不同类型的桨毂内部润滑方式及安装时需要关注的重点工作。
博格推进器_可调螺旋桨CPP优势
博格推进器可调螺距桨特点低油压桨毂–螺距操纵压力为低压,最大伺服油压不超过45 Bar•优点:液压系统负载小,减少对液压管路安装要求,减少液压管路漏油风险。
桨毂内压低,减少液压油内泄,提高设备操作稳定性,降低故障率。
循环式桨毂润滑系统–桨毂润滑油始终处于循环状态•优点:保证桨毂内各个部件都得到充分润滑。
保证润滑系统内所有的润滑油得到均匀使用。
通过桨毂冷却润滑油,有利于润滑油的冷却效果。
使桨毂油水浓度监测系统得以实现。
桨毂油水浓度监测系统–对桨毂内液压及润滑油的浓度及质量进行实时监测 •优点:监测桨毂内的滑油含水的浓度百分比,充分了解桨毂工作状况,可以针对不同情况及时作出应对,避免因漏水而造成的桨毂内锈蚀。
实时监测水下推进器的工作情况,避免不必要的担心与进坞检查。
监测记录保存,追溯航行过程,帮助找出原因。
螺旋桨全系重工况设计及强度阶梯设计•优点:全系重工况设计,满足各种苛刻工作条件与重负载要求,减少故障率。
各转动部件强化硬度与接触面积,保证低磨损与超长使用寿命。
阶梯式强度设计,保证在出意外情况时,使损失降到最小。
Cladding技术 -不锈钢包覆桨轴(水润滑形式)•优点:Cladding桨轴终身使用,无需维护保养,常规特殊涂层方式需要在一定使用周期后,重新进坞抽轴并加盖涂层。
特殊涂层有破损风险,一旦破损,桨轴即被海水腐蚀。
性价比高,前期成本相对提高不多,无后期维护成本。
Feathering–风帆模式(双推进船型 可选模式)•优点:最小化螺旋桨的拖曳力及对船阻力低油耗,低排放。
提高整船螺旋桨效率。
提高主机效率。
减少机械磨损,如对艉轴承,中间轴承等。
BRC800控制系统–世界领先的控制系统,德国工业设计Red Dot年度设计奖 •优点:现场总线通讯技术,减少造船接线。
全冗余的控制系统,双备份系统保证最少故障率。
日光可视液晶屏显示,界面平易近人,操作容易上手。
设定,排故,记录等功能更新容易,今后更新或加装,无需额外硬件及开孔。
某轮CPP 装置故障分析与处理实例
NAVIGATION 航海29某轮CPP 装置故障分析与处理实例郑国祥(交通运输部东海救助局,上海 200090)0 引 言当前,可变螺距螺旋桨(controllabe pitch propeller, 英文缩写为CPP)装置已被广泛地应用于舰船、拖船、集装箱船等各类船舶上,功率也从中、小型到几万千瓦不等,与传统的定距桨相比,CPP 提高了船舶的机动性和可操纵性,便于实现遥控,能够使主机在部分负荷下运行时仍保持良好的经济性,并且有利于推进装置驱动轴带发电机等辅助负载。
但是,CPP 装置由于其结构复杂,系统零部件多且精密,一旦发生故障,其排查故障的难度也明显高于定距桨。
1 基本概况1.1 CPP 装置组成与原理该船主机推进系统采用双机双桨推进模式,推进系统为Alphatronic 2000,主机型号为MAN B&W 7L32/40,单机功率3 360 kW,可调桨由MAN 公司随船配套提供,型号为VBS980。
整个装置主要通过螺旋桨轴、液压联轴节、中间轴和减速齿轮箱与主机输出端相连,其液压系统为独立的液压泵站,采用电液控制方式经配油器来改变螺旋桨桨叶的角度和方向,最终达到调距的目的。
其液压工作原理见图1。
1.2 故障现象该船于今年坞修时对左右CPP 装置进行了解体大修,换新桨毂内所有密封件,并对艉轴管内两道內油管接头预紧力进行校验,同时更换ODF 内部的液控单向阀组及相关密封件。
系统组装完毕后,在船坞内对左右CPP 进行了正倒车操纵试验,系统工作压力在正常,螺距变化速度正常,出坞后再次对CPP 进行运行试验均未发现异常。
某日,船舶按照出厂计划进行码头移档时,突然发现右CPP 在正车二挡向零螺距操纵时螺距没有跟随,机舱集控室与机旁仪表显示及ODF 机械指示均在正车二挡位置,后向正车位置瞬间推一小角度后再拉回零位,桨叶螺距才慢慢归零,完车后分别在遥控及机旁部位多次操纵CPP 螺距,右CPP 往正车方向操控螺距时反应速度正常,而往倒车方向操控螺距时速度依旧非常缓慢,并且集控室控制面板上伴随发出“CPP PITCH MIS ALIGNED”故障报警。
螺旋桨螺距怎么算[3篇]
螺旋桨螺距怎么算[3篇]以下是网友分享的关于螺旋桨螺距怎么算的资料3篇,希望对您有所帮助,就爱阅读感谢您的支持。
螺旋桨螺距怎么算(一)调距螺旋桨通过设置于桨中的操纵机构使桨叶能够相对于桨转动而调节螺距的螺旋桨,称为可调螺距螺旋桨。
据记载,大约在一个半世纪以前,在帆船上首先开始装置蒸汽机和螺旋桨时就产生了应用可转动叶瓣的螺旋桨的观念,这些船舶在没有风力时,借机器和螺旋桨来航行。
在风里足够时,停机而靠风力来航行,在风帆航行的状态下,停止的螺旋桨会产生相当大的阻力,此时转动螺旋桨的叶瓣将阻力最小,到1884年英国人符特科洛夫脱研究的一只调距螺旋桨得到实际应用。
后来调距螺旋桨在内燃机船舶也得到应用,那时的蒸汽机和内燃机还没有建立转向装置。
是通过调距螺旋桨达到换向目的而引起人们的兴趣。
由于某些船舶的航行状态经常需要变更(如军舰的巡航航速和最高航速,拖轮和渔船的自由航行与拖拽航行) ,一些船舶因增加吃水、风浪中航行及污底等影响而降低航速,而港内拖轮、渡轮、破冰船等对操纵性能要求较高,这些都对调距桨的发展提出了要求。
近几十年来调距桨的技术发展较快,已被广泛应用于各种商船和军舰。
20世纪30年代是调距桨发展的新时期,1934年瑞士爱舍维斯(Escher —Wyss )公司首次将调距桨装在一艘184kW (250马力)的游艇艾彩尔(Etzel )号上,1936年挪威的列爱思(Liaacn )公司生产了其第一套调距桨,1937年瑞典的卡米瓦(Kamewa )公司开始生产了其第一套调距桨装在110kW (150马力)的湖泊帆船上。
之后英国的罗托尔(Rotol )公司、美国的摩根史密斯(Morgen Smith)公司、荷兰的列泼斯(Lipes )公司等也相继开发了具有各自特点的螺旋桨。
1963年的瑞典的Kamewa 公司制造了当时世界上最大的调距桨(桨重28.5吨,桨直径5.8米)安装在25000吨散货船Sliver Isle号上,主机功率7281kW (9900马力)。
舰船常用推进器简介
舰船常用推进器简介普通螺旋桨推进器:结构简单,在低速下效率一般还是较高。
普通螺旋桨推进的能量损失:(1)产生轴向诱导速度的损失。
在螺旋桨作为推进器来工作时,这种损失是不能完全避免的,但可用适当措施使这种损失尽可能减小。
一般,这种损失值将随螺旋桨载荷系数的增大而增大。
(2)产生周向诱导速度的损失,或称为水流扭转损失,其损失值也将随螺旋桨载荷系数增大而增大。
(3)运转时桨叶与水的粘性摩擦作用而产生的损失,或称为剖面阻力损失。
螺旋桨的诱导损失和剖面阻力损失这两项约共耗螺旋桨35%~60%的功率,也就是说,螺旋桨一般从主机取得的功率中用于退出按的功率大约仅占40%~65%。
(4)螺旋桨与航体相互作用,即螺旋桨的附体阻力损失。
减小能量损失的措施:(1)为减小诱导损失,可采用直径更大的螺旋桨,但会增加剖面阻力损失。
(2)为了减小水流扭转损失,可采用特殊的导流设备,例如:反应舵,舵推力鳍以及流线型舵等,减小尾流旋转,回收尾流能量,达到提高推进效率的目的。
(3)为了减小剖面阻力损失,必须注意桨叶剖面形状的选择,在理论设计中,合理选取桨叶宽度,叶厚比及剖面形状,可使剖面阻力损失达到最小(4)螺旋桨与船体及附体的合理配合,不仅能减小推力减额分数和更有效的利用伴流能量,并且也能改进螺旋桨本身的效率。
导管螺旋桨导管螺旋桨也称套筒螺旋桨,它是在螺旋桨的外围加上啊一个环形的套筒构成的。
分为加速型导管(收缩管)和减速型导管(扩张管)。
优点:(1)对于螺旋桨载荷较大的船舶,可获得较高的效率。
(2)在海上航行时,导管桨受外界海况变化影响较小,导管螺旋桨比飞导管螺旋桨的效率降低要少。
(3)导管对螺旋桨有保护作用。
(4)导管能使航向稳定性得到显著改善。
(5)当采用“转动导管”时,导管可代替舵,主要用于小船。
缺点(1)倒车时操纵性差。
(2)在浅水区域航行时,易将碎石、杂物吸入导管;在冰区航行时,易遭破坏。
(3)导管内压力降低,易发生空泡现象,引起导管桨剥蚀。
伯格推进器公司新成立广州和釜山两个办事处
家船 厂 为 希 腊 船 东 建 造 的 5艘 l . 载 重 吨级 苏 5 7万
伊 士 型 油 船 提 供 1 台 Hy eG ad n压 载 水 处 理 0 d u ri a
( WT 系 统订 单 。 B )
海 德海 洋公 司将在 2 1 年 5月至 2 1 0 1 0 3年 3月期 间为韩 国船 厂提 供这 l O台压载水 处理 系统 。 也是海 这
压载水 泵配一 台压 载水 处理 系统 , 为艉 舱配备一 台处 理
能力 为 4 0 f 5 h的标 准 装载 滑动底 座上 的压 载水 处 理 m
系统 。该 系统 还将与船上 的压 载物控 制系统完全 整合 。 海德 海洋 公 司提 供 的 已经 通 过 国际 海 事 组 织 Ⅱ 一 M )型 式认证 的完 全不含化 学制 品 的压载水 处理 系统 O 相 对 其处 理 能力 而 言 , 有结 构 紧 凑 、 具 模块 化 设 计 、 推 进器 公司新 成 立广 州和釜 山两个 办事处
海 上 安 全 和 排放 监 测 与海 洋 法 律 制 度 实 施 设 备 制 造
为 了给 用 户 提 供 更 全 面 的服 务 和技 术 及 销 售 支 持 ,世 界 上 向商业 航运 业提 供 可变 螺距 螺旋桨 的主要
将 进一 步 加强 伯格 推进 器公 司 向全 球提 供 的服务 。由
于在 整个 亚洲 、 欧洲 、 东 和美 洲 成 立 了 1 销 售 和 中 0个
服务 办事 处 ,伯格 推进 器公 司将为 世界 各地 的用 户提 供 提供 7天 /4小 时服 务援 助 。 2
● 海 德 海洋公 司接 获 1 0台压载 水处 理 系统 订单
职能时 ,该系统可以对值班人员进行监控并 自动向船
CPP螺旋桨
液压联轴节
• 液压联轴节由两个高强度的缸套组成,内套较薄, 外套较厚。内套的外表面略带锥度,外套的内孔 锥度与此相应。内套孔径略大于轴颈,因此能在 轴上滑移,外套在液压作用下,朝内套的大端移 动,压紧内套。为了实现这一点,内外套之间需 充以高压油,形成一层承载油膜,克服内外套配 合锥面的摩擦力。一旦外套达到预定位置时,放 出高压油,使内外套之间恢复正常的摩擦力,并 迫使内套紧压在两轴段的接触表面。
• • • • • 1、部分负荷下的经济性较好 2、适应船舶阻力的变化,使主机发出额定功率 3、主机或齿轮箱可不装换向装置 4、提高船舶的机动性和操纵性 5、有利于推进装置驱动辅助负载
1、部 分负 荷下 的经 济性 较好
当船舶在低于发动机额定 功率,即在部分负荷下航 行时,通过调节主机转速 n与螺距H/D,使机桨配合 获得较大的螺旋桨效率, 又有较小的耗油率,从而 使船舶在该航速下每小时 的燃油消耗最小。这就改 善了经济性,增加了续航 力。
5、 有利 于推 进装 置驱 动辅 助负 载
因为靠改变螺距能在 发动机转速不变的情况 下,使船舶得到全航速 范围内的任何航速,因 此可使发动机以恒速运 行,以驱动轴带发电机。
在具备上述优点的同时,其也存在 一定的缺点
1、桨和轴系复杂,制造工艺要求高,所用 材料较好,因此造价较高 2、桨毂中的转叶机构难于维修和养护、可 靠性差 3、调距桨的桨毂比定距桨大,因此在相同 的设计工况下,调距桨的效率比定距桨略 低 4、调距桨的叶根较厚,容易产生气泡。
2 、 适 应船舶 阻力的 变化, 使 主 机发出 额定功 率
当船舶由于气候、海况、船体表面 而引起阻力增加时,船速和转速下 降,功率随之下降,发不足额定功 率。但对于调距桨,可以选用一新 的螺距比,使转矩系数不变而减少 进速系数,结果使螺旋桨仍在额定 转速运行,因而主机能发出额定功 率。 由此可见,调距桨装置能使主机适 应船舶阻力的变化,发足额定功率, 使船舶有较高的航速
可调距桨
大
至 善
大
至 真
高弹性联轴器:主机和齿轮箱之间通过高弹性联轴器 (简称高弹)连接,高弹只传递扭力,不传递轴向推力,可 以减轻主机振动对齿轮箱的影响,还可以补偿主机和齿轮箱 安装时的径向误差。高弹与主机输出轴、高弹与齿轮箱输入 轴之间通过法兰连接。齿轮箱PTO 与轴发或消防泵也用高弹 连接。目前使用最多的、被大部分船东认可的高弹产品是德
要超低速航行的,且又要有良好的舵效和机动性。采用
变距桨,则可以在主机不停车的情况下实现任意的超
大
至 善
大
至 真
低速航行,而且在必要时还可以使桨交替地以正车或倒 车工作来保证舵效。此外,采用变距桨也改善了船舶的
停船性能。据估算,一艘65000吨,功率为18000马力的
油轮,由17.6节到全停车,采用定距桨需要12分钟,而
大
至 善
大
至 真
调距桨桨叶叶型多设计成侧斜桨,侧斜是指桨叶剖
面偏离螺旋桨平面,一般当侧斜角大于或等于两个桨叶
之间夹角的一半时,可称为大侧斜。螺旋桨直径不变,
采用大侧斜桨叶叶型可使振动脉冲减小50%以上,而螺旋
桨效率并不降低。因此在保持螺旋桨振动水平不变时,
可增大螺旋桨直径,提高螺旋桨效率。(一般可增加9%10%,而效率提高5%-6%)。调距桨桨叶叶型同时还设计成 纵斜,纵斜即0.9R 叶梢处偏离母线的夹角,纵斜可以增 大叶梢与船体板之间的间隙,从而减小振动。
大
至 善
大
至 真
调距桨的桨叶
调距桨桨叶数量有 3 叶、4 叶、5 叶等,通常以4 叶 为标准设计,无特殊要求者均考虑4 叶。 因桨叶浸泡在海水中,要求材料耐海水腐蚀和海洋生 物的污损,桨叶运转时承受较大的周期性的载荷,且桨叶 易碰到礁石、冰块等。所以调距桨桨叶材料一般为Cu3(镍 铝青铜)、Cu4(锰铝青铜),这种材料不但难腐蚀而且强度 高,疲劳特性好,同时较容易加工。
可调螺距螺旋桨CPP工作原理简介
可调桨CPP工作原理简述CPP工作原理简述:CPP就是通过调节螺旋桨的螺距角来改变主机输出到桨负荷的装置,直接点CPP就是主机负荷控制器.以MAN B&W 8L48机为例,它的额定转速为500rpm.怠速300rpm.正常航行时转速在这点个范围内可调.但目前考虑到大部分远洋船舶均配置轴带发电机,轴发由于并网的频率固定,因此主机在大部分航行时间里均以额定转速运行.CPP的控制目的就是使主机在额定转速运行时输出的功率最大.这种模式也称做恒速模式. MAN B&W 8L48在500转时允许的最大负荷对应到燃油齿条上一般是63mm.当然由于目前多数MAN的机器均采用723电子调速器,其燃油齿条信号从电子调速器直接给出,而不再在机械齿条上装一个齿条刻度反馈装置.CPP是如何知道主机的实际负荷的呢?就是从上面所说的油齿条信号里获取主机负荷信息的.那么CPP的调节就变的简单了,只要使燃油齿条始终保持在63mm 即达到控制目的.一般在CPP里已经把额定转速时候允许的最大燃油齿条刻度预设在系统里了,也就是63mm已经预设置在系统里,然后将主机来的实际燃油信号与之比较,小了则增大螺距,直到负荷达增大到预设值.提大了则减少螺距,直到负荷减少到预设值.CPP就是这么工作的,就是这么简单.但是以上讲的是在额定转速下CPP的工作情况.但如果把轴发脱开了,主机是可以调速的,也就是说不仅可以调螺距,还可以调主机转速.那么这种模式通常在船舶界被称为联合操作模式.大家知道主机在不同的转速时所允许的最大负荷也不同.CPP的另外一个控制目的就是使主机在任何转速下都能输出最大的负荷,以保证发挥主机的最大功率.但是不同转速允许最大负荷都不同,CPP如何知道是否到了最大负荷呢?假设MAN主机300rpm的时候最大允许42mm的负荷,350转的时候允许最大46mm,那么在CPP里我们设置这样两个点:300->42, 350->46. 这样CPP就得到一个转速对负荷的曲线.CPP认为任何在300和350之间的转速对应的负荷曲线是线性的,那么如果转速度在之间比如339rpm根据线性原理很容易计算出该转速允许的最大负荷.我们在CPP里设置从300到500多个点,并认为每两个点间的线段是直线,因此CPP就知道了任何转速时候的最大允许负荷.CPP再装一个转速传感器取得当前的主机转速,再根据前面的负荷曲线计算出该转速时候允许的最大负荷,再把燃油齿条信号与该最大负荷值比较,通过调节螺距即可得到主机的全负荷.实际上CPP增减螺距是有控制规律的,比如从在100%负荷附近的时候,如果需要增加螺距,速度必须缓慢,因为主机在高负荷时不能有负荷的剧烈波动,而减负荷既减螺距的时候则无速度限制.另外大多的船上把螺距角和负荷对应起来了,比如CPP螺距表的刻度在正车的时候是0-100,那么0-100也意味着对应的负荷是0-100.即螺距角是0的时候负荷为0,为100的时候负荷为100%.因为CPP是调节主机输出到桨的负荷,因此还必须从燃油齿条里扣除主机自身运行所需要的负荷以及轴发的负荷.CPP还必须实现SHUTDOWN. SLOWDOWN. LOAD REDUCTION. LOAD OVERRIDE. LOAD LIMITATION等多种功能.可调螺距螺旋桨(简称调距桨)由桨叶、桨毂机构、配油器、液压系统及电子遥控系统等五大部件或系统组成。
CPP螺旋桨
张培宇
CPP简述
可调桨技术来源于国外,世界知名的推进器制造商有:瑞典的卡梅瓦 (KAMEWA)、芬兰的瓦锡兰(WASILTA)、德国的肖特尔( SCHOTTEL)、挪威的博格(BERG)。卡梅瓦的调距桨技术全世界 首屈一指,“Aquamaster”是其旗下世界知名的全回转舵桨品牌,现 在卡梅瓦被英国罗尔斯-罗伊斯(Rolls-Royce)兼并,但是人们一直对 “卡梅瓦”津津乐道,当初卡梅瓦是世界上生产调距桨最大的公司, 根据生产卡普兰水轮机的经验,该公司从1937年即生产出第一台船用 调距桨,全球多家公司均引进卡梅瓦专利进行生产,如日本三菱公司 、美国伯德.约翰逊公司等。肖特尔的产品有可调桨、侧向推进器、舵 桨、喷水推进器等,其SRP舵桨是世界第一品牌。瓦锡兰不但生产推 进器,还是世界上最著名的柴油机制造商,兼并了荷兰的列泼斯( LIPS)推进器,列泼斯是专门生产推进器的厂商,创立于1928年,是 世界上从事调距桨生产较早的公司之一,在日本、法国、美国、意大 利、西班牙、加拿大等地均有该公司子公司或制造商,其产品涵盖侧 推、调距桨、定距桨、舵桨、喷水推进器等,并入瓦锡兰后其推进器 品牌仍为LIPS。
气蚀: 又称穴蚀。流体在高速流动和压力变化条件下,与流体接触 的金属表面上发生洞穴状腐蚀破坏的现象。常发生在如离心 泵叶片叶端的高速减压区。气蚀的特征是先在金属表面形成 许多细小的麻点,然后逐渐扩大成洞穴。 气蚀的形成原因是由于冲击应力造成的表面疲劳破坏,但液 体的化学和电化学作用加速了气蚀的破坏过程。 疲劳破坏: 当液体在与固体表面接触处的压力低于它的蒸汽压力时,将 在固体表面附近形成气泡。另外,溶解在液体中的气体也可 能析出而形成气泡。随后,当气泡流动到液体压力超过气泡 压力的地方时,气泡变溃灭,在溃灭瞬时产生极大的冲击力 和高温。固体表面经受这种冲击力的多次反复作用,材料发 生疲劳脱落,使表面出现小凹坑,进而发展成海绵状。严重 的其实可在表面形成大片的凹坑,深度可达20mm。
可调桨工作原理
可调桨工作原理
可调桨工作原理是指通过调节桨叶的角度来改变飞机或船只的推进方向或推力大小,从而实现航向控制或前进动力调节。
对于飞机来说,可调桨通常被称为可变推力桨 (Variable Pitch Propeller, VPP)。
它由多个桨叶组成,每个桨叶都可以独立地
调整角度。
当桨叶的角度变大时,桨叶的攻角也随之增大,提供更大的推力;当桨叶的角度变小时,桨叶的攻角也随之减小,推力减小。
通过这种方式,飞机可以根据需要调节桨叶的角度,从而达到对推力的精确控制。
对于船只来说,可调桨通常被称为可变螺距桨 (Controllable Pitch Propeller, CPP)。
它也由多个桨叶组成,每个桨叶可以独
立地调整螺距。
螺距是指桨叶旋转一周所移动的距离。
当桨叶的螺距增大时,船只的推力也随之增大;当桨叶的螺距减小时,船只的推力减小。
通过调节桨叶的螺距,船只可以实现对推力的准确调节。
在可调桨工作时,一般会通过液压系统或电动机驱动机构来改变桨叶角度或螺距。
通过控制液压系统或电动机驱动机构的工作,飞机或船只的操作员可以精确地调整桨叶的角度或螺距,从而实现对推力的准确调节。
可调螺距螺旋桨CPP
可调螺距螺旋桨CPP ---之生产商篇可调螺距螺旋桨CPP(Controllable Pitch Propeller),一般称为可调桨或调距桨,此称呼是相对于定距桨FPP(Fixde Pitch Propeller)而言的,在推进器中属于高端产品,性能好,价格高。
可调桨技术来源于国外,世界知名的推进器制造商有:瑞典的卡梅瓦(KAMEWA)、芬兰的瓦锡兰(WASILTA)、德国的肖特尔(SCHOTTEL)、挪威的博格(BERG)。
卡梅瓦的调距桨技术全世界首屈一指,“Aquamaster”是其旗下世界知名的全回转舵桨品牌,现在卡梅瓦被英国罗尔斯-罗伊斯(Rolls-Royce)兼并,但是人们一直对“卡梅瓦”津津乐道,当初卡梅瓦是世界上生产调距桨最大的公司,根据生产卡普兰水轮机的经验,该公司从1937年即生产出第一台船用调距桨,全球多家公司均引进卡梅瓦专利进行生产,如日本三菱公司、美国伯德.约翰逊公司等。
肖特尔的产品有可调桨、侧向推进器、舵桨、喷水推进器等,其SRP舵桨是世界第一品牌。
瓦锡兰不但生产推进器,还是世界上最著名的柴油机制造商,兼并了荷兰的列泼斯(LIPS)推进器,列泼斯是专门生产推进器的厂商,创立于1928年,是世界上从事调距桨生产较早的公司之一,在日本、法国、美国、意大利、西班牙、加拿大等地均有该公司子公司或制造商,其产品涵盖侧推、调距桨、定距桨、舵桨、喷水推进器等,并入瓦锡兰后其推进器品牌仍为LIPS。
国内从事可调桨生产的公司数量很少,整体技术实力不强,均处于起步、探索之阶段。
国内70年代引进了瑞典卡梅瓦和德国肖特尔的技术,以上海704船舶研究所为设计单位,苏州船用机械厂和武汉船用机械厂(即编号461厂)为生产单位,三家单位均有卡梅瓦和肖特尔的整套图纸,是国内最早从事可调桨设计、生产的单位。
但是早期无论704所还是苏船和461厂均是国企的性质,企业的发展没有竞争机制,满足于现状,不求进取,对技术不够重视,推进器技术的发展与国家重金引进的投入不成正比,导致国内推进器技术一直比较落后,大量船舶所需推进器仍然严重依赖进口。
可调螺距螺旋桨CPP
可调螺距螺旋桨CPP ---之生产商篇可调螺距螺旋桨CPP(Controllable Pitch Propeller),一般称为可调桨或调距桨,此称呼是相对于定距桨FPP(Fixde Pitch Propeller)而言的,在推进器中属于高端产品,性能好,价格高。
可调桨技术来源于国外,世界知名的推进器制造商有:瑞典的卡梅瓦(KAMEWA)、芬兰的瓦锡兰(WASILTA)、德国的肖特尔(SCHOTTEL)、挪威的博格(BERG)。
卡梅瓦的调距桨技术全世界首屈一指,“Aquamaster”是其旗下世界知名的全回转舵桨品牌,现在卡梅瓦被英国罗尔斯-罗伊斯(Rolls-Royce)兼并,但是人们一直对“卡梅瓦”津津乐道,当初卡梅瓦是世界上生产调距桨最大的公司,根据生产卡普兰水轮机的经验,该公司从1937年即生产出第一台船用调距桨,全球多家公司均引进卡梅瓦专利进行生产,如日本三菱公司、美国伯德.约翰逊公司等。
肖特尔的产品有可调桨、侧向推进器、舵桨、喷水推进器等,其SRP舵桨是世界第一品牌。
瓦锡兰不但生产推进器,还是世界上最著名的柴油机制造商,兼并了荷兰的列泼斯(LIPS)推进器,列泼斯是专门生产推进器的厂商,创立于1928年,是世界上从事调距桨生产较早的公司之一,在日本、法国、美国、意大利、西班牙、加拿大等地均有该公司子公司或制造商,其产品涵盖侧推、调距桨、定距桨、舵桨、喷水推进器等,并入瓦锡兰后其推进器品牌仍为LIPS。
国内从事可调桨生产的公司数量很少,整体技术实力不强,均处于起步、探索之阶段。
国内70年代引进了瑞典卡梅瓦和德国肖特尔的技术,以上海704船舶研究所为设计单位,苏州船用机械厂和武汉船用机械厂(即编号461厂)为生产单位,三家单位均有卡梅瓦和肖特尔的整套图纸,是国内最早从事可调桨设计、生产的单位。
但是早期无论704所还是苏船和461厂均是国企的性质,企业的发展没有竞争机制,满足于现状,不求进取,对技术不够重视,推进器技术的发展与国家重金引进的投入不成正比,导致国内推进器技术一直比较落后,大量船舶所需推进器仍然严重依赖进口。
【船海讲坛】可调桨的工作原理你知道么?带动画和轮机长视频讲解
【船海讲坛】可调桨的工作原理你知道么?带动画和轮机长视频讲解“船海人”1. CPP简介可调螺距螺旋桨,简称可调桨或调距桨,以下为了方便描述全部简称CPP。
它通过设置于桨毂中的操纵机构,使桨叶能够相对于桨毂转动从而调节螺距,从而改变船舶航速或正车、倒车,调距桨装置由桨叶、桨毂机构、轴系(艉轴、艉管、中间轴等)、配油器、液压系统和电子遥控系统等几大部件或系统组成。
2. CPP和FPP对比CPP的优点:•调距桨能够在不改变螺旋桨和主机转向的情况下,仅用改变螺距的方法得到从最大正值到最大负值的各种推力值,既可以省去换向装置,又可缩短船舶换向航行的时间。
•对于多工况船舶,可以在不同航行工况下充分吸收主机的功率,利用无级变速,如若螺旋桨与主机处于联合控制模式下即同时改变主机转速和螺距比并使之匹配适当,可以使船舶在单位时间内消耗的燃料最少。
•可以使船舶微速前进,如海洋调查船、布缆船、扫雷舰等工程船和军用辅助船,要求船舶能够微速稳定航行,利用调距桨可以实现。
•改善船舶操纵性能。
装有调距桨的船舶可以提高靠离码头、改变航向、紧急停车或倒车、避免碰撞的机动性能。
使用调距桨的船舶停船时间大约比定距桨减少1/3,滑行距离缩短一半,这对于改善船舶操纵性能十分重要。
•在部分螺旋桨工作状态下,用置桨叶于顺水位的方法可使螺旋桨所受阻力减少。
CPP的缺点:如毂径比大,螺旋桨效率降低;桨叶易产生空泡等;可调桨构造复杂,造价昂贵;维护技术要求高等。
3. CPP的原理CPP结构形式可以分为毂内油缸式和推拉杆式,毂内油缸式CPP 其伺服油缸布置在桨毂内部,而推拉杆式CPP其伺服油缸布置在轴系上,前者一般用于大马力船舶,但油缸维修不方便,后者一般用于小马力船舶,油缸维修方便。
可以在驾驶室、集控室、机旁控制CPP。
在驾驶室操纵控制杆,电液伺服控制系统通过配油机构,将来自液压站的高压油输入到位于螺旋桨桨毂中的伺服油缸,并通过转叶机构,驱动桨叶,在全正车和全倒车范围内,无级调节螺距角。
CPP可调桨在拖网渔船上的最大化利用
CPP可调桨在拖网渔船上的最大化利用作者:闻涛刘彬赵明浩来源:《中国水运》2021年第11期摘要:隨着科学技术的不断进步,越来越多的新技术、新工艺应用到了渔业船舶领域,CPP可调桨无疑是其中一项具有颠覆性的技术。
本文根据柴油机特性简要介绍拖网渔船采用FPP定距桨的缺点,对比分析采用CPP可调桨的技术优势,探讨利用CPP可调桨系统主机的恒转速特性来提高主机负荷和利用率,进而提高主机燃油经济性,实现CPP可调桨在拖网渔船上的最大化利用,以期更多的业内人士共同探讨设计建造经济、安全、高效、节能的新型拖网渔船。
关键词:CPP可调桨;FPP定距桨;主机;拖网渔船;特性曲线中图分类号:U662.2 文献标识码:A 文章编号:1006—7973(2021)11-0088-04随着科学技术的逐步发展和我国近年来对远洋渔业的重视及鼓励性政策,我国海洋渔业实现了飞跃式发展,目前已跃居世界第一渔业大国,渔船保有量多年稳居世界第一。
但是飞速发展的背后我国渔船依然普遍存在装备陈旧,作业方式落后,一些关键设备依赖进口的现象,作业渔船能耗投入多,效益产出少,在一定程度上严重制约了我国渔业的健康发展。
随着全球对废气排放污染物治理力度的加大,特别是碳中和理念的提出,高效、节能、经济、环保型船舶已是大势所趋,为CPP可调桨在我国渔业船舶上的推广运用注入了动力。
本文主要介绍了CPP可调桨在拖网渔船上的应用优势以及如何实现其最大化利用,以期更多的业内人士共同探讨设计建造更加节能高效的拖网渔船。
1 国内外CPP可调桨在渔船上的应用现状相对而言,欧美等国可调桨起步较早,技术较为成熟,目前欧美及日本等国家主流的远洋渔船已普遍配置了可调桨推进装置,可调桨在渔业船舶上得到了较大规模的应用。
反观我国,CPP可调桨主要应用在海巡、海监、港作拖轮、科考船等机动性要求较高的特种船舶上,其在渔业船舶上的应用尚处于起步、探索阶段,仅近几年有少量大型拖网渔船配置。
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博格推进器可调螺距桨特点
低油压桨毂–螺距操纵压力为低压,最大伺服油压不超过45 Bar
•优点:
液压系统负载小,减少对液压管路安装要求,减少液压管路漏油风险。
桨毂内压低,减少液压油内泄,提高设备操作稳定性,降低故障率。
循环式桨毂润滑系统–桨毂润滑油始终处于循环状态
•优点:
保证桨毂内各个部件都得到充分润滑。
保证润滑系统内所有的润滑油得到均匀使用。
通过桨毂冷却润滑油,有利于润滑油的冷却效果。
使桨毂油水浓度监测系统得以实现。
桨毂油水浓度监测系统–对桨毂内液压及润滑油的浓度及质量进行实时监测 •优点:
监测桨毂内的滑油含水的浓度百分比,充分了解桨毂工作状况,可以针
对不同情况及时作出应对,避免因漏水而造成的桨毂内锈蚀。
实时监测水下推进器的工作情况,避免不必要的担心与进坞检查。
监测记录保存,追溯航行过程,帮助找出原因。
螺旋桨全系重工况设计及强度阶梯设计
•优点:
全系重工况设计,满足各种苛刻工作条件与重负载要求,减少故障率。
各转动部件强化硬度与接触面积,保证低磨损与超长使用寿命。
阶梯式强度设计,保证在出意外情况时,使损失降到最小。
Cladding技术 -不锈钢包覆桨轴(水润滑形式)
•优点:
Cladding桨轴终身使用,无需维护保养,常规特殊涂层方式需要在一定
使用周期后,重新进坞抽轴并加盖涂层。
特殊涂层有破损风险,一旦破损,桨轴即被海水腐蚀。
性价比高,前期成本相对提高不多,无后期维护成本。
Feathering–风帆模式(双推进船型 可选模式)
•优点:
最小化螺旋桨的拖曳力及对船阻力
低油耗,低排放。
提高整船螺旋桨效率。
提高主机效率。
减少机械磨损,如对艉轴承,中间轴承等。
BRC800控制系统–世界领先的控制系统,德国工业设计Red Dot年度设计奖 •优点:
现场总线通讯技术,减少造船接线。
全冗余的控制系统,双备份系统保证最少故障率。
日光可视液晶屏显示,界面平易近人,操作容易上手。
设定,排故,记录等功能
更新容易,今后更新或加装,无需额外硬件及开孔。