船舶动力系统教学课件 5-2 船舶推进轴系和传动设备
合集下载
船舶动力装置ppt课件
38
喷水推进的缺点
• (1) 在吃水不限制的情况下，与普通桨相 比，喷水推进效率较低，故一般在常规船 上不采用。
• (2) 喷水推进系统结构工艺上较复杂 ( 特 别是导流片和倒车装置 ) ，建造成本高， 检修也较困难。
• (3) 喷水管道内因水的重量作用使船舶排 水量增加．
• (4) 在卵石多的浅水航道中采用时，泵的
25
• 表面桨具有以下特性： - 可垂直调整的螺旋桨轴 - 可靠的推进操作性 - 灵敏的操作性 - 浅水区的航行能力
精选课件ppt
26
超导磁流体推进
（magneto hydrodynamic propulsion plant）
• 船舶磁流体推进是利用海水中的电流与磁 场间的相互作用力使海水运动而产生的一 种推进方法。船舶磁流体推进具有高效、 振动小、噪声低、操纵灵活、布置方便等 特点。
精选课件ppt
17
导管螺旋桨
串列螺旋桨
对转螺精旋选课桨件ppt
槽道螺旋桨
18
吊舱推进 （podded propulsors）
• 目前，在船舶电力推进系统中，应用最为 广泛的推进器是吊舱式推进器。吊舱式电 力推进装置的结构是将电机放在一个吊舱 内，定距螺旋桨直接连接在电机轴上，可 360度旋转，在任何方向上产生推力，不需 要舵和侧推器。集推进和操舵装置于一体， 能够增加船舶设计、建造和使用的灵活性
喷水推进的特点
• (4) 倒车和回转时主机转向不变，倒车回 转较灵活，倒车施力较普通浆为大．
• (5) 喷水推进系统采用后，减少了船体上 的附件，如尾轴和轴架等，有利于减少阻 力高速艇尤其如此。
• (6) 由于喷水装置能在多工况下较好地发
挥主机功率，因此在多工况船舶上采用也
第2节 船舶轴系的组成课件
尾轴承的数目 螺旋桨轴一般用两道尾轴承支承 尾轴过长时也可用三道尾轴承支承 在轴系布置设计时应尽量避免采用三道尾轴承，因为它使船体尾部结
构复杂化，如安装不好，易使各轴承受力不均 对于较短的尾轴也可以只用一道尾轴承
第一章船舶轴系及传动装置设计
第2节船舶轴系的组成、特点及布置
➢轴系的布置设计:
➢尾轴承的数目和间距
第一章船舶轴系及传动装置设计
第2节船舶轴系的组成、特点及布置
➢轴系的布置设计:
➢设计的大体思路: 在布置时首先要充分了解船舶总体、线形、肋距、结构等方 面的有关图纸，认真考虑轴系装卸运输路线、顺序、起重设 备与工具。高度重视调距桨的轴系，双轴线桨轴较长的轴系 布置、辅助设备的配合与安装工艺等。
第一章船舶轴系及传动装置设计
附近) 轴承间距过小—附加负荷越大 轴承间距过大—①安装困难，②轴的挠度过大，造成轴承 负荷不均匀，③轴的固有频率降低，容易造成在轴系的工 作转速范围内出现临界转速
第一章船舶轴系及传动装置设计
第2节船舶轴系的组成、特点及布置
➢轴系的布置设计:
➢中间轴承的位置与间距
对于一般轴径，轴承跨距可参考以下公式估算： 俄罗斯尼古拉也夫推荐公式
旋桨的不均匀水动力作用等产生附加应力 风浪天，螺旋桨上下运动的惯性力，使尾轴产生额外的周期变化的弯
曲应力和力矩 轴系在工作中，轴颈与轴承发生摩擦，当用海水做尾轴承润滑剂时，
尾轴管和轴颈还要受到腐蚀作用
第一章船舶轴系及传动装置设计
第2节船舶轴系的组成、特点及布置
➢传动轴系的组成、作用和工作条件:
➢轴系的设计要求：
传递设备—主要有联轴器、减速器、离合器等 轴系附件—主要是润滑、冷却、密封设备等
第一章船舶轴系及传动装置设计
构复杂化，如安装不好，易使各轴承受力不均 对于较短的尾轴也可以只用一道尾轴承
第一章船舶轴系及传动装置设计
第2节船舶轴系的组成、特点及布置
➢轴系的布置设计:
➢尾轴承的数目和间距
第一章船舶轴系及传动装置设计
第2节船舶轴系的组成、特点及布置
➢轴系的布置设计:
➢设计的大体思路: 在布置时首先要充分了解船舶总体、线形、肋距、结构等方 面的有关图纸，认真考虑轴系装卸运输路线、顺序、起重设 备与工具。高度重视调距桨的轴系，双轴线桨轴较长的轴系 布置、辅助设备的配合与安装工艺等。
第一章船舶轴系及传动装置设计
附近) 轴承间距过小—附加负荷越大 轴承间距过大—①安装困难，②轴的挠度过大，造成轴承 负荷不均匀，③轴的固有频率降低，容易造成在轴系的工 作转速范围内出现临界转速
第一章船舶轴系及传动装置设计
第2节船舶轴系的组成、特点及布置
➢轴系的布置设计:
➢中间轴承的位置与间距
对于一般轴径，轴承跨距可参考以下公式估算： 俄罗斯尼古拉也夫推荐公式
旋桨的不均匀水动力作用等产生附加应力 风浪天，螺旋桨上下运动的惯性力，使尾轴产生额外的周期变化的弯
曲应力和力矩 轴系在工作中，轴颈与轴承发生摩擦，当用海水做尾轴承润滑剂时，
尾轴管和轴颈还要受到腐蚀作用
第一章船舶轴系及传动装置设计
第2节船舶轴系的组成、特点及布置
➢传动轴系的组成、作用和工作条件:
➢轴系的设计要求：
传递设备—主要有联轴器、减速器、离合器等 轴系附件—主要是润滑、冷却、密封设备等
第一章船舶轴系及传动装置设计
船舶推进装置教学课件
推进器
将发动机的动力转化为推力， 使船舶前进，如螺旋桨、喷水 推进器等。
控制系统
控制船舶推进装置的运行，包 括控制系统、监测系统等。
船舶推进装置的工作原理
工作原理
船舶推进装置通过发动机产生动力，经过传动设备传递给推 进器，使推进器产生推力，推动船舶前进。同时，控制系统 对推进装置的运行进行监测和控制，确保其正常运转。
随着新能源技术的发展，如电力推进、燃 料电池等，船舶推进装置将更加环保和高 效。
推进装置将更加智能化和自动化，能够实 现自适应调节和远程控制。
新材料的应用
模块化与集成化
新型材料如碳纤维、钛合金等将在推进装 置中得到广泛应用，提高装置的性能和寿 命。
推进装置将趋向于模块化和集成化，便于 维修和更换部件，提高装置的可靠性和经 济性。
船舶推进装置教学 课件
目 录
• 船舶推进装置概述 • 船舶推进装置的主要类型 • 船舶推进装置的设计与优化 • 船舶推进装置的维护与保养 • 船舶推进装置的教学实践
01
船舶推进装置概述
船舶推进装置的定义与分类
定义
船舶推进装置是指用于推动船舶前进的动力装置，包括发动机、传动设备、推 进器等部分。
工作流程
燃料或核能进入发动机，经过燃烧或裂变转化为机械能，机 械能通过传动设备传递给推进器，推进器将机械能转化为推 力，推动船舶前进。控制系统对整个过程进行监测和控制， 确保推进装置的正常运行。
02
船舶推进装置的主要类型
螺旋桨推进器
总结词
最常见的船舶推进器类型
详细描述
螺旋桨推进器是一种将发动机的旋转运动转化为推进力的装置，通过旋转螺旋桨 来产生推力，从而实现船舶的推进。它是最常见的船舶推进器类型，广泛应用于 各类船舶。
船舶动力系统PPT课件
劳损部件少、工作可靠、寿命长（可达1×105h以上） 运转平稳可靠、振动噪声小（蒸汽轮机是回转机械，没
有往复运动部件） 可使用劣质燃料 滑油消耗率很低，仅0.1～0.5 g/ (kW ·h) 柴油机的滑油消耗率为3～10 g/ (kW ·h)
热效率较低，燃油消耗率高，热经济性低，在全速时要 比柴油机装置的油耗高1.5～2倍，部分工况时要高 2.5～3倍
第一章 绪论
船舶动力装置：保证舰船的正常航行、安 全、正常作业、停泊，保证人员正常工作、 生活与安全的全部机械设备和系统的综合 体
船舶动力装置的主要任务：发出一定功率， 产生各种能量，实现能量转化和分配，以 利船舶正常航行和作业
第3页/共46页
船舶动力装置的组成：
1. 主推进装置：产生推进力 主机、传动设备、推进轴系、推进器
干重机器器具管系内部装满工质和消耗物品在一定的排水量下要求动力装置的质量轻一些第31页共46页kwkg单位功率质量各类舰船的质量指标相差很大如驱逐舰的1015kgkw客货轮70150kgkw第32页共46页kg装置相对质量第33页共46页第34页共46页相对尺寸指标机舱相对长度机舱面积饱和度机舱容积饱和度各类舰船的尺寸指标差距很大以面积饱和度为例导弹快艇高达400kw客货船1540kw第35页共46页反映动力装置的热能转换率燃料消耗率装置总热效率每浬航程燃料耗量等燃料消耗率全船热能设备每小时燃料消耗总量经济指标第36页共46页gh3600p动力装置有效热效率全船热能设备每小时燃料消耗总量燃料低发热值第37页共46页每海里燃料消耗量第39页共46页和随航速变化关系曲线经济航速第40页共46页第41页共46页性能指标机动性
组成
➢蒸汽锅炉 ➢蒸汽轮机 ➢凝汽器 ➢……
第8页/共46页
有往复运动部件） 可使用劣质燃料 滑油消耗率很低，仅0.1～0.5 g/ (kW ·h) 柴油机的滑油消耗率为3～10 g/ (kW ·h)
热效率较低，燃油消耗率高，热经济性低，在全速时要 比柴油机装置的油耗高1.5～2倍，部分工况时要高 2.5～3倍
第一章 绪论
船舶动力装置：保证舰船的正常航行、安 全、正常作业、停泊，保证人员正常工作、 生活与安全的全部机械设备和系统的综合 体
船舶动力装置的主要任务：发出一定功率， 产生各种能量，实现能量转化和分配，以 利船舶正常航行和作业
第3页/共46页
船舶动力装置的组成：
1. 主推进装置：产生推进力 主机、传动设备、推进轴系、推进器
干重机器器具管系内部装满工质和消耗物品在一定的排水量下要求动力装置的质量轻一些第31页共46页kwkg单位功率质量各类舰船的质量指标相差很大如驱逐舰的1015kgkw客货轮70150kgkw第32页共46页kg装置相对质量第33页共46页第34页共46页相对尺寸指标机舱相对长度机舱面积饱和度机舱容积饱和度各类舰船的尺寸指标差距很大以面积饱和度为例导弹快艇高达400kw客货船1540kw第35页共46页反映动力装置的热能转换率燃料消耗率装置总热效率每浬航程燃料耗量等燃料消耗率全船热能设备每小时燃料消耗总量经济指标第36页共46页gh3600p动力装置有效热效率全船热能设备每小时燃料消耗总量燃料低发热值第37页共46页每海里燃料消耗量第39页共46页和随航速变化关系曲线经济航速第40页共46页第41页共46页性能指标机动性
组成
➢蒸汽锅炉 ➢蒸汽轮机 ➢凝汽器 ➢……
第8页/共46页
船舶推进PPT课件
05
船舶推进系统的挑战与解决 方案
船舶推进系统面临的挑战
能源效率问题
随着全球能源供应日趋紧张，船舶推进 系统面临着提高能源效率的挑战。
技术更新换代
船舶推进系统需要不断进行技术更新 和升级，以适应船舶运输业的发展需
求。
环境保护法规
随着全球环境保护意识的提高，船舶 推进系统需要满足更为严格的排放法 规。
船舶推进系统的未来发展趋势
新能源技术的应用
随着新能源技术的不断发展，船舶推 进系统将更多地应用太阳能、风能等 可再生能源，降低碳排放。
智能化的推进器
未来船舶推进系统将更加智能化，具 备自适应调节、故障诊断和远程监控 等功能。
多推进器协同工作
通过多推进器协同工作，实现更加灵 活、高效和安全的航行。
新材料的应用
船舶推进系统的优化方法
优化设计参数
对船舶推进系统的设计参数进行优化，以提 高推进效率、降低能耗。
仿真模拟技术
通过仿真模拟技术对船舶推进系统进行模拟 和优化，降低试验成本和风险。
智能控制技术
应用智能控制技术对船舶推进系统进行优化， 实现高效、稳定、经济航行。
综合优化方法
结合多种优化方法对船舶推进系统进行综合 优化，实现更全面的性能提升。
船舶推进系统的组成
船舶推进系统通常包括推进器（如螺旋桨、喷水推进器等） 、传动装置（如减速齿轮箱、链条等）、动力装置（如柴油 机、燃气轮机、电动机等）和控制装置（如控制系统、调节 器等）。
船舶推进的重要性
保证船舶航行性能
保障航行安全
船舶推进系统是船舶航行性能的关键 因素之一，它决定了船舶的航速、航 向和操纵性能。
旅游观光
科学考察与探险
《船舶推进装置》PPT课件_OK
• 理论上常把柴油机的额定负荷点，即通过10 0％PH和100％nH和MCR点作为设计点；
• 在设计阶段留有一定的能力储备。
30
常用的能力储备方法
• 功率储备
用柴油机主机85％－90％NH和100％nH作为设计点，并 用新船满载试航时的阻力工况作为设计工况。图中C 点。
• 转速储备
用柴油机主机100％NH和103％nH作为设计点，并用新 船满载试航时的阻力工况作为设计工况。图中D点， 实际运转点仍在C点。
负荷特性曲线
R
m
MeH
Me1
Ne
Me2
ge
G
neH n
neH
n
13
负荷特性
负荷特性曲线结论
•柴油机按负荷特性运转时，其燃油耗油率曲 线的最低处发生在略低于标定负荷的附近； •在柴油机按不同负荷工作时，无论其转矩如 何变化，将按调速特性线工作，并使其转速 基本保持不变。
14
负荷特性
主要技术性能指标
由主柴油机、传动设备、轴系和推进器等组成
主柴油机--能量的发生器 传动轴系--能量的传送器
推进器--能量的转换器 船体--能量的接受器
推进装置工作时，主机发出的机械能，由传动轴系传送给
螺旋桨，螺旋桨把机械能转换为水动力能，克服船体的
运动阻力，保证船舶航行正常。
3
第一节 船、机、桨的基本特性
柴油机的工作特性
26
• 当船舶处于过渡工况运行时，船、桨平衡破坏，船舶阻 力曲线和螺旋桨推进特性曲线不再重合。
机、桨的配合关系
NH%
曲线1、2、3、4为 100 柴油机110％、100 ％、90％、80％热 90 负荷时的速度特性；
Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为 80 螺旋桨在重工况、 拖网工况、设计工 70 况和轻工况时的推 进特性。
• 在设计阶段留有一定的能力储备。
30
常用的能力储备方法
• 功率储备
用柴油机主机85％－90％NH和100％nH作为设计点，并 用新船满载试航时的阻力工况作为设计工况。图中C 点。
• 转速储备
用柴油机主机100％NH和103％nH作为设计点，并用新 船满载试航时的阻力工况作为设计工况。图中D点， 实际运转点仍在C点。
负荷特性曲线
R
m
MeH
Me1
Ne
Me2
ge
G
neH n
neH
n
13
负荷特性
负荷特性曲线结论
•柴油机按负荷特性运转时，其燃油耗油率曲 线的最低处发生在略低于标定负荷的附近； •在柴油机按不同负荷工作时，无论其转矩如 何变化，将按调速特性线工作，并使其转速 基本保持不变。
14
负荷特性
主要技术性能指标
由主柴油机、传动设备、轴系和推进器等组成
主柴油机--能量的发生器 传动轴系--能量的传送器
推进器--能量的转换器 船体--能量的接受器
推进装置工作时，主机发出的机械能，由传动轴系传送给
螺旋桨，螺旋桨把机械能转换为水动力能，克服船体的
运动阻力，保证船舶航行正常。
3
第一节 船、机、桨的基本特性
柴油机的工作特性
26
• 当船舶处于过渡工况运行时，船、桨平衡破坏，船舶阻 力曲线和螺旋桨推进特性曲线不再重合。
机、桨的配合关系
NH%
曲线1、2、3、4为 100 柴油机110％、100 ％、90％、80％热 90 负荷时的速度特性；
Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为 80 螺旋桨在重工况、 拖网工况、设计工 70 况和轻工况时的推 进特性。
船舶动力系统ppt课件
二、船舶运动所消耗的功率
推进 系数
C P P P M E T R A sM v T vQ A w v M M Q w M Q P Q M w w HPRS
桨本身效率
桨盘损失(
(敝水效率)
相对效率)
船桨配合损
轴系损失(
失(船身效 率)
轴系效率)
.
各种推进器的CP
各种推进器的统计数值
推进器种类
推进器效率 ηP
放量少）可以
单独将发动机
取出进行岸上
维修。缺点：
燃烧效率低，
要以价格更为
昂贵的汽油作
为燃料；发动
机制造成本高
，维护费也高
.
船舶动力装置系统：
1 船舶动力装置的组成与分类 2 船用柴油机 3 动力装置的传动 4 船舶轴系 5 船舶动力系统
.
船舶动力装置的组成
主机 传动设备和轴系 辅助机械设备 动力管路系统 机舱自动化设备
排量,有益于环境保护, 港口冒黑烟的问题得
.
到解决
计算机介 入控制系 统,使喷 油微量、 定时、精 准，使其 动力性能 极大提高 ，也节能 ，也减排
。
.
较少有专门 为船舶开发 燃气涡轮机 ，所以将飞 机发动机改 装到船上
燃气涡轮 机与蒸气 涡轮机工 作原理相 同，都是 喷射高速 流体到涡 轮上，带 动涡轮轴 转动变成 机械能
轴系传动效率 ηS
推进系数CP
推进器重量 （kg/0.735kw）
螺旋桨 明轮 竖轴推进器 喷水推进器
0.6-0.75 0.4-0.65 0.55-0.70 0.55-0.6
0.95-0.98 0.70-0.85 0.85-0.95 0.90-0.95
船舶动力装置PPT课件
由压气机、燃烧室和透平
三大部件组成。当它正常
工作时，工质顺序经过吸
气压缩、燃烧加热、膨胀
做功以及排气放热等四个
工作过程而完成一个由热
变功的转化的热力循环
.
10
• 燃气轮机分为轻型燃气轮机和重型燃气轮 机。其工作原理为：叶轮式压缩机从外部 吸收空气，压缩后送入燃烧室，同时燃料 （气体或液体燃料）也喷入燃烧室与高温 压缩空气混合，在定压下进行燃烧。生成 的高温高压烟气进入燃气轮机膨胀作工， 推动动力叶片高速旋转，乏气排入大气中 或再加利用
.
11
.
12
• 舰船燃气轮机动力装置是指以燃气轮机为 主机的全燃化动力装置。它自五十年代末 期起，尤其是六十年代中期以来，已得到 了极其广泛的应用。功率总数日益增长， 装舰使用范围日益扩大，已由快艇发展到 了护卫舰、导弹驱逐
舰、巡洋舰和直升机
航空母舰等，可谓是
舍我其谁
.
13
燃气轮机作为军舰动力的优势
一直主要由GE和罗·罗这两大公 司所统治 ，但是目前则受到了来自各方的挑战。
- MFT-8燃气轮机
- TF40系列燃气轮机
- Solar燃气轮机
.
15
螺旋桨推进 （propeller）
• 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
• 按照桨叶多少，螺旋桨有2、3或4个桨叶, 甚至更多。一般桨叶越多吸收功率越大
括压气机、加热工质
的设备（如燃烧室）、透平、控制系统和辅
助设备等
.
8
走马灯是燃气轮机的雏形。我
国在11 世纪就有走马灯的记载，
它靠蜡烛在空气燃烧后产生的上
升热气推动顶部风车及其转轴上
船舶主推进动力装置课件
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时， 需要完成预热、润滑和点火等准 备工作，以确保装置的正常运行 。
运行
船舶主推进动力装置在运行过程 中，需要持续监测各种参数，如 温度、压力、转速等，以确保装 置在最佳状态下工作。
停止
船舶主推进动力装置在停止工作 时，需要进行冷却、清洗和排污 等操作，以延长装置的使用寿命 。
功能
船舶主推进动力装置的主要功能是为 船舶提供动力，使其能够实现航行、 操纵和作业等任务。
船舶主推进动力装置的分类
按能源类型
船舶主推进动力装置可分为柴油机、燃气轮机、蒸汽轮机、电动机等类型。
按推进方式
船舶主推进动力装置可分为直接推进和间接推进方式，其中直接推进方式是指 发动机直接驱动推进器，间接推进方式则通过传动系统实现发动机与推进器之 间的动力传递。
序。
定期维护
03
按照维护计划定期对主推进动力装置进行维护和保养，确保设
备正常运行。
船舶主推进动力装置的安全防护措施
安全防护装置
确保主推进动力装置配备完善的安全防护装置，如防护罩、安全 阀等。
警示标识
在危险区域或设备上设置明显的警示标识，提醒人员注意安全。
人员培训
对操作人员进行专业培训，提高他们的安全意识和应对突发事件的 能力。
随着不同应用领域的需求，船舶主推进动 力装置将呈现多样化的发展趋势。
船舶主推进动力装置的技术创新与改进
新材料的应用
新技术的应用
引入新技术，如电力推进、燃料电池等，以实现船 舶主推进动力装置的节能减排和智能化。
采用新型材料，如高强度轻质材料，以提高 船舶主推进动力装置的效率和性能。
维护和检修技术的改进
船舶动力装置技术管理通用课件船舶推进装置
船舶推动装置的作用
为船舶提供动力，使船舶能够按照需 要实现各种航行状态，包括前进、倒 退、停泊等，并满足船舶在各种工况 下的推动需求。
船舶推动装置的分类与特点
船舶推动装置的分类
按照能源类型，船舶推动装置可以分为柴油机推动装 置、蒸汽轮机推动装置、燃气轮机推动装置、电动机 推动装置等。
船舶推动装置的特点
长船舶使用寿命。
高性能绝缘材料
03
采用新型高性能绝缘材料，提高船舶设备的能源利用效率和运
行稳定性。
推动装置的创新设计
1 2
高效推动器设计
研发新型高效推动器，如对转桨、泵喷推动器等 ，提高船舶推动效率和节能减排性能。
多模式推动系统
结合电力推动和其他新型推动方式，实现船舶推 动系统的多模式运行，满足不同工况需求。
推动器
推动器是船舶推动装置的执行部件，负责将主机产生的动力 转化为推力，推动船舶前进。
推动器包括螺旋桨、喷水推动和空气推动器等，根据船舶 类型和航行条件选择合适的推动器类型和尺寸。
工作原理
船舶推动装置的工作原理是将主机的动力通过传动设备传 递到推动器，推动器将旋转的机械能转化为推力，推动船 舶前进。
船舶动力装置技术管理通用课件
• 船舶推动装置概述 • 船舶推动装置的组成与工作原理 • 船舶推动装置的维护与管理 • 船舶推动装置的节能与环保技术 • 船舶推动装置的未来发展趋势
01
船舶推动装置概述
船舶推动装置的定义与作用
船舶推动装置
是指安装在船上，通过某种情势的能 量转换，将一定量的动力转化为推动 力，使船舶产生运动或保持一定速度 的各种机械设备和系统的总称。
02
船舶推动装置的组成与工作原理
主机
为船舶提供动力，使船舶能够按照需 要实现各种航行状态，包括前进、倒 退、停泊等，并满足船舶在各种工况 下的推动需求。
船舶推动装置的分类与特点
船舶推动装置的分类
按照能源类型，船舶推动装置可以分为柴油机推动装 置、蒸汽轮机推动装置、燃气轮机推动装置、电动机 推动装置等。
船舶推动装置的特点
长船舶使用寿命。
高性能绝缘材料
03
采用新型高性能绝缘材料，提高船舶设备的能源利用效率和运
行稳定性。
推动装置的创新设计
1 2
高效推动器设计
研发新型高效推动器，如对转桨、泵喷推动器等 ，提高船舶推动效率和节能减排性能。
多模式推动系统
结合电力推动和其他新型推动方式，实现船舶推 动系统的多模式运行，满足不同工况需求。
推动器
推动器是船舶推动装置的执行部件，负责将主机产生的动力 转化为推力，推动船舶前进。
推动器包括螺旋桨、喷水推动和空气推动器等，根据船舶 类型和航行条件选择合适的推动器类型和尺寸。
工作原理
船舶推动装置的工作原理是将主机的动力通过传动设备传 递到推动器，推动器将旋转的机械能转化为推力，推动船 舶前进。
船舶动力装置技术管理通用课件
• 船舶推动装置概述 • 船舶推动装置的组成与工作原理 • 船舶推动装置的维护与管理 • 船舶推动装置的节能与环保技术 • 船舶推动装置的未来发展趋势
01
船舶推动装置概述
船舶推动装置的定义与作用
船舶推动装置
是指安装在船上，通过某种情势的能 量转换，将一定量的动力转化为推动 力，使船舶产生运动或保持一定速度 的各种机械设备和系统的总称。
02
船舶推动装置的组成与工作原理
主机
船舶动力系统与轴传动
技术挑战
随着环保要求的日益严格和能源结构的转变，船舶动力系统面临着减少排放、降 低能耗、提高可靠性等技术挑战，需要不断创新和研发新技术来应对。
PART 02
轴传动原理与结构
轴传动基本概念
轴传动定义
轴传动是指通过联轴器将动力源 （如发动机）的扭矩传递给船舶 推进器（如螺旋桨）的一种传动 方式。
轴传动优势
污。
定期保养
根据设备使用情况和厂家建议，制 定定期保养计划；对轴承、齿轮等 易损件进行定期检查、更换或维修 。
专业维护
委托专业维护团队进行定期全面检 查和维护保养，确保轴传动系统长 期稳定运行。
PART 06
故障诊断与排除方法
常见故障类型及原因分析
动力系统故障
可能由于发动机、涡轮机或电动机等 部件损坏、磨损、过热或润滑不良导 致。
。
强度计算与校核方法
有限元分析法
利用有限元分析软件对 轴传动系统进行强度计
算和应力分析。
经典力学法
基于材料力学和弹性力 学理论，采用经典力学 方法对轴传动系统进行
强度校核。
疲劳强度评估
考虑交变应力和疲劳载 荷对系统的影响，进行
疲劳强度评估。
实验验证
通过实验手段对强度计 算结果进行验证，确保 设计的安全性和可靠性
。
振动噪声控制策略
减振降噪设计
在轴传动系统设计中充分考虑减振降噪措施 ，如采用低噪声轴承、减振器等。
动态平衡技术
对旋转部件进行动平衡处理，降低因不平衡 引起的振动和噪声。
隔振措施
在船舶结构中设置隔振器或隔振垫，减少振 动传递和噪声辐射。
监测与诊断技术
应用振动和噪声监测与诊断技术，及时发现 并处理异常振动和噪声问题。
随着环保要求的日益严格和能源结构的转变，船舶动力系统面临着减少排放、降 低能耗、提高可靠性等技术挑战，需要不断创新和研发新技术来应对。
PART 02
轴传动原理与结构
轴传动基本概念
轴传动定义
轴传动是指通过联轴器将动力源 （如发动机）的扭矩传递给船舶 推进器（如螺旋桨）的一种传动 方式。
轴传动优势
污。
定期保养
根据设备使用情况和厂家建议，制 定定期保养计划；对轴承、齿轮等 易损件进行定期检查、更换或维修 。
专业维护
委托专业维护团队进行定期全面检 查和维护保养，确保轴传动系统长 期稳定运行。
PART 06
故障诊断与排除方法
常见故障类型及原因分析
动力系统故障
可能由于发动机、涡轮机或电动机等 部件损坏、磨损、过热或润滑不良导 致。
。
强度计算与校核方法
有限元分析法
利用有限元分析软件对 轴传动系统进行强度计
算和应力分析。
经典力学法
基于材料力学和弹性力 学理论，采用经典力学 方法对轴传动系统进行
强度校核。
疲劳强度评估
考虑交变应力和疲劳载 荷对系统的影响，进行
疲劳强度评估。
实验验证
通过实验手段对强度计 算结果进行验证，确保 设计的安全性和可靠性
。
振动噪声控制策略
减振降噪设计
在轴传动系统设计中充分考虑减振降噪措施 ，如采用低噪声轴承、减振器等。
动态平衡技术
对旋转部件进行动平衡处理，降低因不平衡 引起的振动和噪声。
隔振措施
在船舶结构中设置隔振器或隔振垫，减少振 动传递和噪声辐射。
监测与诊断技术
应用振动和噪声监测与诊断技术，及时发现 并处理异常振动和噪声问题。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
轴线的数目、长度、位置及布置
轴线：也称轴系理论中心，主机（推进 机组）输出法兰中心和螺旋桨中心的连 线
轴线的数目：取决于船舶类型、航行能 力、生命力、主机形势及数量、经济性、 可靠性等因素
一般民用船舶<=3
大型货船、油船：单轴线 客船、拖船、集装箱船：两根轴线 航速高、操纵灵活、机动性好、工作可靠， 吃水受限
工作可靠、寿命长：符合规范，有足够刚度、强度 尽可能采用标准化结构：安装维护容易，缩短修
船周期，提高可靠性
传动损失小：正确选择轴承数目、型式、布置位置、
润滑方式
良好抗震性能：在运营转速范围内不产生扭转共振、
横振共振，即设计阶段进行临界转速计算
对船体变形敏感性小：船体变形会引起 轴承位置变化，导致附加应力和负荷， 设计考虑
轴的额定转速 轴材料抗拉强度的下限值, N/mm2校核
以中间轴为例 1. 计算剪应力（主机扭矩引起） 2. 计算弯曲应力（中间轴自重产生） 3. 计算压缩应力（螺旋桨推理产生） 4. 计算弯曲应力（安装误差引起） 5. 合成应力 6. 计算安全系数，考察是否超过规定
军用舰船：三轴/四轴 提高生命力、航速、机动性
轴线是直线，其长度和位置取决于两个 端点（前：主机输出法兰，后：螺旋桨 桨毂中心）
轴线布置的原则
对称布置：设备质量的平衡、布置和操作 的便利
单轴系：纵舯剖面 双轴系 三轴系：
尽可能与船体基线平行：推进效率高
But，主机输出法兰位置较高，船舶吃水浅， 为保证螺旋桨的浸没深度倾斜角α
125 dzh lm 200 dzh
lm : 最大允许轴承跨距c，m dzh：中间轴直径， cm
实际设计中，采用较大的跨距受到多 方限制
轴系临界转速限制：轴系跨度大临界 转速下降，当临界转速进入主机转速区 内，会造成共振破坏
间距过大，挠度增加，轴承负荷不均匀
安转工艺限制，过长的跨度造成安装不 便，一般<=9米
船舶动力系统
船舶推进轴系和传动设备
船舶推进轴系
轴系，位于主机输出法兰至螺旋桨之 间的所有传动设备、传动轴及辅助设 备和系统的总称
基本任务，连接主机和螺旋桨，将主 机发出的功率传递给螺旋桨，同时又 将螺旋桨产生的轴向推力通过轴系传 给船体，推动船舶运动
轴系的组成：
传动轴（中间轴、推力轴、尾轴/螺旋桨 轴）
密封良好：选择可靠的密封装置，防止 海水进入船舱、防止滑油外泄
质量、尺寸小
轴系的布置
船舶总体设计（主尺寸、线型、总布 置、结构设计）完成机舱、主机、 螺旋桨位置初步确定
进行轴系布置设计
1. 确定轴线长度，轴段配置 2. 轴承位置、间距 3. 确定基本轴径，强度校核 4. 必要的振动计算、合理校中计算 5. 轴系部件结构设计及选型 6. 图纸
高速快艇轴系布置图 1-连接法兰；2-螺旋桨轴；3-轴承；4-尾管密封装置；5-尾轴管；
6-尾管前人字架；7-尾管后人字架；8-螺旋桨
高速小艇，主机功率达、舰体吃水浅 倾角大
传动轴
传动轴主要由螺旋桨轴、尾轴、中间 轴、推力轴组成
推力轴：一端和发动机or齿轮箱相连， 另一端与中间轴or尾轴相连。轴径略 大于中间轴，长度较短，只需与推力 轴承匹配即可
轴承（中间轴承、推力轴承、尾轴承） 轴系附件（各轴联轴节、轴系制动器、
隔舱填料涵、密封装置等）
船舶大小、船型、船体线型、机舱位 置、动力装置型式等不同，传动轴的 数目、组成、轴承、轴系附件的配置 不同
轴系的要求
轴系位于水线以下，部分轴系长期在水中， 工作条件恶劣，受力复杂，受到船体变形、 装载的影响
轴系的长短视主机位置而定，主机布 置靠近艉部，轴系短；主机布置在船前 部，轴系长一般主机布置在舯部偏艉
轴承设置
机舱布置在舯部的大型船舶，轴系长度 100米左右，需用几段中间轴靠法兰连 接起来，每根中间轴均需中间轴承支持。 轴承底座通过螺栓和船体刚性连接
轴承位置安排不当时，当船体变形时， 轴承负荷增加几倍，发热，迅速磨损
轴系的计算
基本轴径计算和校核 振动计算
传动轴轴径估算
按照规范估算确定，并进行强度校核
先估算中间轴，再估算其他
空心轴的中空
轴传递的额定功率， kW 直径>0.4dm时，
修正
dm10C03
Pe 608
neb17.50
(m)m
中间轴 C＝1 ； 尾轴承油润滑无键
联接 C＝1.22； 尾轴承油润滑有键
联接 C＝1.27
轴承的位置和间距需布置合适
轴承的数量
中间轴承：每根中间轴一般只设一道 中间支承 削弱船体变形牵制，减小额外负荷。 很短的中间轴可以不设中间轴承
螺旋桨轴承：一般两道；轴线非常短 的单机单桨尾机型船舶，可取消螺旋 桨前端轴承，一道
轴承间距
船体变形大，变形状态多样的船舶， （如内河货船），要求轴系的适应力 强轴承间距宜大 船体刚性较大，抽吸适应船体变形的 要求低间距可小一些 轴承间距按照规范推荐公式确定，例
双轴系、多轴系船舶，为保证螺旋桨桨叶边 缘距离船壳有一定间隙or机桨布置要求， 轴线可向外/向内偏斜
实际布置时允许一定倾斜角α和偏斜角β， 一般α ＝0～7°，β＝0～3°
高速快艇α=12～16°
轴线的纵倾角和偏斜角
螺旋桨有效推力为
Te Tj coscos
扫雷艇、气垫船吃水很浅，如按常规布置 α很大，可用折角传动、Z型传动
轴系布置实例
Z型推进装置
Z型推进装置轴系布置图 1－柴油机；2－弹性联轴器；3－离合器；4－万向联轴器； 5－中间轴承；6－中间轴；7－Z型减速齿轮箱；8－螺旋桨
主机和螺旋桨不在一个水平线上，柴油 机通过弹性联轴节、摩擦离合器、两 个弯向联轴节、两个中间轴把动力传 递给螺旋桨
由于输入轴法兰一般比主机曲轴输出法 兰高采用万向联轴节，使主机和z型 装置间布置自由，简化安装
轴承的位置
中间轴承应安装在船体结构强度较强、变 形相对较小的部位，如舱壁附近、实肋板 附近
尽量不使两轴的连接法兰位置处于二轴承 间距的中部，以免产生过大的挠曲，使安 装困难。中间轴承应安装在靠近法兰处
轴承负荷
采用比压表示，P135 大型船舶各道轴承负荷分布不均， 常采用曲线安装的形式，根据计算 结果，调整各道中间轴承的高低位 置（合理校中设计）