高原高速艇半浸桨双速比齿轮箱应用分析

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高原型风力发电用齿轮箱的动力学特性研究

高原型风力发电用齿轮箱的动力学特性研究

高原型风力发电用齿轮箱的动力学特性研究摘要:风力发电作为清洁能源的重要组成部分,正逐渐发展成为一种可持续发展的能源替代品。

然而,在高原环境下,风力发电机组面临着多种困难和挑战。

本文研究了高原型风力发电用齿轮箱的动力学特性,旨在提高其工作效率和可靠性,推动风力发电技术在高原地区的应用。

第一部分:引言高原地区具有大气稀薄、气温低、风速小等特点,这对风力发电机组的运行和性能提出了挑战。

其中,齿轮箱作为风力发电机组的关键部件之一,其动力学特性对整个系统的运行稳定性和可靠性至关重要。

因此,研究高原型风力发电用齿轮箱的动力学特性具有重要意义。

第二部分:高原环境对齿轮箱的挑战1. 大气稀薄:高原地区气压较低,导致齿轮箱内的油膜压力降低,增加了摩擦损失和磨损;2. 温度变化:高原地区温度变化幅度大,齿轮箱内部的油液会出现温度变化较大的情况,对润滑条件造成影响;3. 高原风速:高原地区风速较小,使得风力发电机组的工作条件较为恶劣,齿轮箱承受的轴向和径向载荷增加。

第三部分:高原型风力发电用齿轮箱的动力学特性研究方法1. 实验研究:通过搭建高原环境模拟试验台,对高原型风力发电用齿轮箱进行实验研究,获取其动力学特性数据;2. 数值模拟:利用有限元方法建立高原环境下的齿轮箱模型,对其进行动力学分析,包括振动、应力分布等;3. 数据分析:通过实验数据和数值模拟结果进行对比分析,得出高原型风力发电用齿轮箱的动力学特性。

第四部分:高原型风力发电用齿轮箱的动力学特性研究结果与分析1. 振动特性:由于高原地区风速较小,风力发电机组的振动较为明显,齿轮箱承受较大的振动载荷;2. 轴向载荷:高原地区风速较小,风力发电机组的转速较低,齿轮箱承受的轴向载荷相应减小;3. 润滑性能:高原地区气温较低,齿轮箱内的润滑油在低温下黏度增加,对齿轮运动和润滑条件有一定影响。

第五部分:改进措施与展望1. 优化设计:针对高原环境的特点,对齿轮箱的结构进行优化设计,提高其抗振性能和安全稳定性;2. 润滑技术:研发适应高原环境的特殊润滑技术,增强齿轮箱的润滑性能和耐低温性;3. 故障预测:利用智能监测技术,进行齿轮箱的运行状态监测和故障预测,提前采取维修措施,减少停机时间。

15米超高速摩托艇开发设计

15米超高速摩托艇开发设计

15米超高速摩托艇开发设计摘要:本文介绍了15米超高速摩托艇的优化设计过程,重点从艇的主尺度、线型、总布置及外形、结构设计以及动力系统选型方面进行了详细论述,为该型艇后续批量设计和建造提供了依据。

关键词:优化;主尺度;线型;动力系统0 引言该艇本艇为一型带双断级的全折角深V 滑行艇船型,采用半浸桨推进装置推进,主船体及甲板均采用玻璃纤维增强塑料建造。

本艇主要用于沿海海域日常巡逻执法、处置突发事件、交通等勤务。

目前已向某单位交付多艘,并使用多年,获得了用户的一致好评。

1主尺度设计1.1艇长本艇设计的傅氏数Fr~2.31,属于高速船范畴,且处于高速滑行状态的滑行艇。

增加艇长,可有效改善阻力,因此在满足设计任务书要求的前提下,兼顾总体布置的基础上,尽量增加艇长。

1.2型宽型宽在一定航速下,型宽小的艇快速性能明显优于型宽大的艇。

该艇的型宽设计首先以满足机舱布置和稳性(该艇稳性要求按沿海航区及结冰航区校核)为前提,尽量选择小型宽来改善阻力性能,同时控制型宽吃水比,改善横摇性能。

1.3型深型深对稳性及适航性有较大影响,型深过高对稳性不利,太低对布置不利,综合考虑该艇型深在满足稳性和底舱布置,并保证规范要求L/D≤17,B/D≤2.5的前提下。

本船L/D=7.9,B/D=1.75,满足规定要求[1]。

1.4排水量该艇排水量小,航速性能受排水量变化异常敏感,因此控制重量及重心是该艇设计中一个首要问题,本着“以轻代重、件件不漏、设备从简”的原则,开展本艇的设计建造工作。

该艇最终确定的主要参数如下:总长:15.49 m;型宽:3.41 m;型深:1.95m;设计排水量: ~14.9 t;最大航速:52 kn;续航力:250 n mile;航区:沿海航区。

2线型设计2.1艇型考虑到本艇的航速较高尺度较小。

该艇设计为前倾式艏柱,单体,折角带双断级的全折角深V滑行艇船型。

深V型船体有着较大的底部横向斜升角,使得其横摇轴更接近于艇的重心纵向位置。

双速比齿轮箱在渔船中的推广应用

双速比齿轮箱在渔船中的推广应用

第11卷第5期中国水运V ol.11N o.5 2011年5月Chi na W at er Trans port M ay2011收稿日期:2011-03-24作者简介:吴洪飞(),男,浙江海洋学院船舶系。

基金项目:浙江省大学生科技创新项目资助。

主机齿轮箱螺旋桨双速比齿轮箱在渔船中的推广应用吴洪飞,张吉萍(浙江海洋学院船舶与建筑工程学院,浙江舟山316000)摘要:论文阐述了双速比齿轮箱在海洋渔船中应用推广情况。

首先介绍了渔业船舶推进系统技术现状,其次介绍了双速比齿轮箱的作用原理和节能效果,最后围绕推广范围及推广建议展开论述。

关键词:海洋渔船;双速比齿轮箱;节能;推广中图分类号:U667文献标识码:A文章编号:1006-7973(2011)05-0097-02一、渔业船舶轴系系统在海洋渔船中,拖网渔船和拖虾船是常见的渔船类型,该类渔船最佳的推进设计状态是:在出航、返航、转移渔场时,具有较大的自由航速;在拖网作业时,具有足够大的拖力,以便增加拖网扫海面积,增大渔获的机遇。

但是,这两种工况对螺旋桨以及齿轮箱的要求存在较大的差别,而且目前的大多数齿轮箱和螺旋桨的设计都是针对自由航行工况进行设计的,而针对渔船自由航行工况所设计的齿轮箱以及螺旋桨,在用于渔船拖网作业工况时,则将会大大增加油耗,按照现有的统计资料分析,拖网渔船在航次作业期间,平均拖网时间占70%,自由航行时间占30%,其燃油损耗是相当可观的。

而且,转速的不匹配将使发动机处于低速重负荷状态下,很容易造成机件磨损等事故。

对于拖网渔船和拖虾船这两类船型,螺旋桨及齿轮箱的设计都存在一个能否充分利用主机功率的问题。

在主机功率确定的条件下,一般可采用两种方法解决不同工况主机的功率充分利用问题:①采用可调距螺旋桨;②采用双级减速比齿轮箱[1,2]。

但是,可调距螺旋桨的调距机构较为复杂,制造技术要求较高,造价昂贵,维护保养要求较高,并且要求操作人员具有较高的技术水平,因此影响与限制了它在拖网渔船上的推广和使用。

轻型高速船用齿轮箱发展现状研究

轻型高速船用齿轮箱发展现状研究

轻型高速船用齿轮箱发展现状研究《轻型高速船用齿轮箱发展现状研究》摘要:随着高速船舶需求的增加,轻型高速船用齿轮箱作为船舶传动装置的核心部件,扮演着至关重要的角色。

本文通过对轻型高速船用齿轮箱的发展现状进行研究,分析了其发展趋势与挑战,为今后的研究和设计提供了指导意义。

关键词:轻型高速船,齿轮箱,发展现状,研究引言:随着海洋经济的快速发展,航运业蓬勃发展,对高速船的需求与日俱增。

轻型高速船以其快速、灵活、节能等特点,受到了广泛关注。

而作为船舶传动装置的齿轮箱,其在轻型高速船中的重要性不言而喻。

本文旨在研究轻型高速船用齿轮箱的发展现状,为进一步的研究和设计提供参考。

一、发展历程轻型高速船用齿轮箱的研究起源于上世纪五六十年代,当时主要应用于海上健身设备以及少量的军用舰艇。

随着航运业的快速发展,齿轮箱的需求量也大幅增长。

为满足市场需求,齿轮箱的技术不断创新,经历了从单级传动到多级传动,从钢制齿轮到合金齿轮的转变。

二、发展现状目前,轻型高速船用齿轮箱的研究主要集中在提高传动效率、降低噪音和振动、延长使用寿命等方面。

为了提高传动效率,研究人员尝试采用新型材料制造齿轮,如精密铸造、温度调控等技术,以提高齿轮的硬度和抗磨性。

同时,在齿轮箱的设计中加入了润滑系统、降噪装置等,以降低齿轮运转时产生的噪音和振动。

三、发展趋势随着高速船舶的规模和速度不断增加,轻型高速船用齿轮箱也面临更大的挑战。

未来的发展趋势将主要集中在以下几个方面:一是齿轮箱的轻量化设计,通过采用新型轻质材料,降低齿轮箱的重量,提高船舶性能。

二是齿轮箱的智能化,通过引入传感器和控制系统,实现对齿轮箱运行状态的实时监测和远程控制。

三是齿轮箱的可靠性提高,通过优化设计和加强检测方法,提高齿轮箱的故障检测和预防能力。

结论:轻型高速船用齿轮箱作为船舶传动装置的核心部件,其研究和发展对提高船舶性能具有重要意义。

目前,轻型高速船用齿轮箱已经取得了显著的进展,但仍面临着一些挑战。

高原型风力发电用齿轮箱的性能研究与改进

高原型风力发电用齿轮箱的性能研究与改进

高原型风力发电用齿轮箱的性能研究与改进摘要:随着全球对可再生能源的需求不断增长,风力发电成为一种受关注的清洁能源选择。

然而,高原地区由于其特殊的地理环境和气候条件,使得高原型风力发电系统的设计和性能面临一定的挑战。

本文旨在研究和改进高原型风力发电用齿轮箱的性能,以提高其稳定性和可靠性。

1. 引言风力发电作为一种可再生能源,已经得到全球范围内的广泛应用。

然而,在高原地区,由于大气稀薄、气温低等特殊气候和地理因素,风力发电系统的性能受到了一定程度的限制。

齿轮箱作为风力发电机组的核心部件之一,其稳定性和可靠性对整个系统的运行效果和寿命具有重要影响。

因此,研究和改进高原型风力发电用齿轮箱的性能具有重要意义。

2. 高原地区的气候特点及对齿轮箱的影响2.1 高原地区的气候特点高原地区的气候特点主要有以下几个方面:大气稀薄、气温低、气象条件多变等。

高原地区的大气稀薄会导致风力发电机组的风能捕捉效率降低,从而影响齿轮箱的负载和工作条件。

此外,由于气温低,可能会导致机械部件的润滑性能下降,增加齿轮箱的摩擦和磨损。

2.2 气候对齿轮箱的影响高原地区的气候条件对齿轮箱的性能有着直接的影响。

例如,在大气稀薄的情况下,齿轮箱在高速旋转时会受到较大的空气阻力,从而增加机械磨损和能量损失。

此外,气温低可能导致齿轮箱内部的润滑油黏度增加,影响其润滑效果,增加齿轮磨损和噪音,降低传动效率。

3. 高原型风力发电用齿轮箱的性能研究3.1 动力学分析通过对高原型风力发电用齿轮箱的动力学分析,可以了解其受力情况和运动规律。

这对于进一步优化设计和性能改进具有重要意义。

动力学分析可以包括受力分析、振动分析、动态特性分析等。

3.2 磨损特性研究高原地区的恶劣气候条件会加剧齿轮箱的摩擦和磨损现象。

因此,研究齿轮箱的磨损特性,分析其磨损机理和规律,对于改善齿轮箱的可靠性和寿命具有重要意义。

可以采用实验和数值仿真相结合的方法进行研究。

4. 高原型风力发电用齿轮箱性能的改进4.1 材料改进齿轮箱的材料选择对于其性能和可靠性具有重要影响。

高原型风力发电用齿轮箱的动态特性分析与控制

高原型风力发电用齿轮箱的动态特性分析与控制

高原型风力发电用齿轮箱的动态特性分析与控制摘要:高原地区的气候条件特殊,风力资源丰富,开发和利用风力发电具有巨大的潜力。

齿轮箱是风力发电机组的重要组成部分,其动态特性的分析和控制对于提高风力发电机组的效率和可靠性至关重要。

本文将针对高原型风力发电用齿轮箱的动态特性进行详细的分析,并提出相应的控制策略,以提高齿轮箱的性能和可靠性。

1. 引言高原地区海拔高、气温低、气压小,这些因素均对风力发电机组的性能产生了重大影响。

而齿轮箱作为其中的核心部件之一,其动态特性对于风力发电机组的性能和可靠性具有至关重要的作用。

因此,对于高原型风力发电齿轮箱的动态特性进行深入分析,是提高风力发电机组性能的关键之一。

2. 高原型风力发电用齿轮箱的动态特性分析2.1 高原地区环境条件对齿轮箱的影响在高原地区,气温低、气压小以及海拔高都会对齿轮箱的性能产生显著的影响。

低温环境下,油液的黏度增加,润滑油流动性能降低,可能导致齿轮箱润滑不良;气压小和海拔高则会造成齿轮箱内部的气压差异,增加了密封性能的挑战。

2.2 齿轮箱的动态特性分析齿轮箱的动态特性是指在运行过程中,齿轮箱所表现出的振动、噪声等特性。

高原型风力发电齿轮箱的动态特性分析需要从以下几个方面进行研究:2.2.1 振动特性分析通过振动传感器获取齿轮箱振动信号,利用信号分析技术对振动进行分析,得到齿轮箱的振动频谱图、幅值等参数,从而判断齿轮箱的运行状态。

2.2.2 噪声特性分析在齿轮箱运行过程中产生的噪声主要来源于齿轮啮合,可以通过噪声传感器获取齿轮箱的噪声信号,利用噪声分析技术进行信号处理,得到齿轮箱的噪声频谱图、声压级等参数。

2.2.3 温度特性分析温度对齿轮箱的润滑油性能和齿轮材料的疲劳寿命都有着重要影响,需要通过温度传感器获取齿轮箱的温度信号,分析温度变化对齿轮箱性能的影响。

3. 高原型风力发电用齿轮箱的控制策略3.1 润滑系统的优化由于高原地区环境条件恶劣,润滑系统的优化对于齿轮箱的性能和寿命具有重要意义。

船用齿轮箱

船用齿轮箱

船用齿轮箱船用齿轮箱是船舶上的关键设备之一,负责传递主机的动力,使船舶能够行驶和操纵。

船用齿轮箱采用齿轮传动原理,将主机的动力通过合理的齿轮组合传递给船舶的推进系统,从而产生推力,实现航行功能。

本篇文档将介绍船用齿轮箱的结构、工作原理、性能要求以及维护保养等内容。

1. 结构船用齿轮箱的结构主要包括:齿轮轴、轴承、轴承座、齿轮箱壳体和密封件等组成部分。

•齿轮轴:齿轮轴是船用齿轮箱的核心部分,承载主机的动力并传递给齿轮组合。

通常采用高强度合金钢制造,经过精确的加工和热处理,以确保齿轮箱的可靠性和重载能力。

•轴承:轴承用于支撑和限制齿轮轴的运动,减少运动时的摩擦和磨损。

船用齿轮箱中的轴承通常采用优质滚动轴承或滑动轴承,具有较高的承载能力和耐磨性。

•轴承座:轴承座用于固定轴承并保持其相对位置,以确保齿轮组合的精确传动。

船用齿轮箱中的轴承座通常采用铸铁或铸钢材料制造,具有良好的刚性和稳定性。

•齿轮箱壳体:齿轮箱壳体是船用齿轮箱的外壳,承载和保护内部组件。

通常采用高强度铸铁或钢板焊接而成,具有足够的刚性和密封性。

•密封件:密封件用于保持齿轮箱的密封性,防止润滑油泄漏和外界杂质进入。

通常包括轴封、O型圈和密封垫片等,要求具有抗腐蚀、抗高温和耐磨损等性能。

2. 工作原理船用齿轮箱的工作原理基于齿轮传动,主要分为两个阶段:初传动和最终传动。

•初传动:主机的动力首先通过齿轮轴传递给第一级齿轮组合,由大齿轮驱动小齿轮。

这样可以实现主机输出转速和扭矩的合适变换,从而适应推进系统的要求。

•最终传动:初传动的齿轮组合经过多级齿轮传动,逐级减速并将动力传递给主推进设备,例如螺旋桨或水动力喷射装置。

通过合理的齿轮比例和齿轮型号选择,使得船舶能够以适当的速度和推力行驶。

3. 性能要求船用齿轮箱作为船舶的关键动力传动装置,需要具备一定的性能要求:•强度和耐久性:船用齿轮箱需能承受高强度、长时间的工作负荷,具备足够的强度和耐久性,确保长期稳定运行。

双速比齿轮箱的设计

双速比齿轮箱的设计

双速比齿轮箱的设计
王婷;周锋巍;马牛
【期刊名称】《中国船检》
【年(卷),期】2015(0)5
【摘要】节能减排是社会持续发展的大势所趋,各行各业都在跟进,船舶行业也出台了《绿色船舶规范》和《船舶能效管理认证规范》。

在提高“船舶设计效能”方面,双速比齿轮箱设计一直是重要的课题之一。

本文侧重于拖网渔船双速比齿轮箱的设计,拖轮双速比齿轮箱的设计大同小异。

【总页数】4页(P92-95)
【作者】王婷;周锋巍;马牛
【作者单位】
【正文语种】中文
【相关文献】
1.拖网渔船的双级速比齿轮箱速比计算实践
2.应用在拖网渔船上的双级速比齿轮箱速比的计算
3.船用双速齿轮箱速比参数设计方法的探讨
4.船用齿轮箱减速比自动调节系统分析
5.拖网渔船双速比齿轮箱的匹配设计
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半浸式螺旋桨推进系统

半浸式螺旋桨推进系统

半浸式螺旋桨推进系统
佚名
【期刊名称】《《军民两用技术与产品》》
【年(卷),期】2010(000)011
【摘要】随着我国经济的高速发展.国内各用船领域对高速船的需求与日俱增.但在高速船所需的推进系统方面,我国与国际先进水平尚有很大差距,因此,目前市场上使用的推进系统大多从国外进口。

【总页数】1页(P33-33)
【正文语种】中文
【中图分类】V43
【相关文献】
1.滑行艇半浸式螺旋桨的水动力学特性 [J], Hassan GHASSEMI
2.不同浸深比半浸式螺旋桨动态力试验研究 [J], 黄红波;陆林章;吴幼华;董世汤
3.半浸式螺旋桨水动力性能的数值模拟研究 [J], 施宇翔;张凌新;邵雪明
4.半浸式螺旋桨在高速船上的应用 [J], 应胜
5.半浸式螺旋桨强度计算分析 [J], 马卫泽;唐小光
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双速齿轮箱原理

双速齿轮箱原理

双速齿轮箱是一种广泛应用于机械、汽车、船舶等领域的重要装置,其工作原理可以概括为通过改变齿轮的啮合位置和传动比,实现不同速度的转换。

具体来说,它包括以下步骤:首先,双速齿轮箱通常由齿轮、轴、轴承、箱体等组成。

其中,输入轴和输出轴分别与发动机输出端和车轮连接,通过改变第一轴和第二轴的传动比可以获得不同的传动比。

其次,双速齿轮箱通过高低挡传动轴和行星齿轮机构来实现高低速的转换,操作简单,且无需拆卸变速箱,通过变换高低速挡位,即可实现不同速度的转换。

这种转换过程平稳,且传动效率高,同时齿轮啮合位置的设计也使得噪音降低,提高了驾驶的舒适性。

在低挡时,第一轴和第二轴的齿轮传动比接近1:3,也就是说,输入的扭矩会被放大3倍左右,这时候变速箱的输出端就有较大的驱动力。

而在高挡时,传动比为3:2,此时驱动力得到增强,同时保持发动机有较高的转速,从而实现了发动机的高效输出。

在换挡过程中,齿轮的齿长变化也体现了其关键作用,新齿轮开始啮合时需要一段预转期,以保证咬合稳固。

这一原理不仅适用于双速齿轮箱,也适用于其他类似的装置。

此外,双速齿轮箱的低挡和高挡也可以适应不同的行驶工况。

在高速行驶时,选择高挡可以降低油耗,而当车速降低到一定值时,就需要切换到低挡,以提高行驶稳定性。

而在汽车起重领域,双速变速箱具有特别重要的意义。

它的存在使得起重机的使用范围大大增加,不仅适用于道路吊装,还可以在不平整的路面上进行吊装。

综上所述,双速齿轮箱的工作原理是通过改变齿轮的啮合位置和传动比来实现不同速度的转换,同时具有操作简单、传动效率高、噪音小等特点。

在各种不同的行驶工况下,双速齿轮箱都能够发挥其优越的性能,满足车辆的需求。

双速比船用齿轮箱结构设计浅谈

双速比船用齿轮箱结构设计浅谈

双速比船用齿轮箱结构设计浅谈现有的船舶设计制造中,船用齿轮箱一般都为一种减速比,螺旋桨按该减速比设计,达到最佳的推进效率。

而实际中,船舶航行往往是两种工况,比如渔船有自由航行、拖网作业两种工况。

货船有满载、轻载两种工况等。

这样就导致螺旋桨推进效率下降,耗能增大,经济使用性差。

为克服现有技术存在的不足,这就要求我们必须提供一种结构新颖,接排柔和平稳、推进效率高、节能减排的双速比船用齿轮箱。

该齿轮箱采用两种减速比,顺车有快、慢两档,通过一个快慢阀进行转速,可与兼顾两种转速的定距螺旋桨组合使用。

可使渔船获得自由航行时船舶航速快,和拖网作业时船舶托力大的满意效果,也可使往返航行于江、河中的客、货轮无论在顺流或者逆流都获得理想的推进效率,提高燃油的经济性。

本论文主要针对这种双速比船用齿轮箱介绍齿轮箱的结构设计。

结构示意图及齿轮传动图如下所示该种结构的双速比齿轮箱主要包括:箱体部件、输入轴部件、顺车快档轴部件、顺车慢档轴部件、倒车轴部件、输出轴部件。

输入轴部件的输入轴I一端通过输入联轴节1及联轴器与主机相连,输入轴I上热套有输入传动齿轮2,还有输入液压操纵湿式多片摩擦离合器M1,并在其一侧活套有与输入液压操纵湿式多片摩擦离合器M1相连的倒档主动齿轮轴3;顺车快档轴部件中的快档轴II上热套有顺车快档传动齿轮5,还有顺车快档液压操纵湿式多片摩擦离合器M2,并在其一侧活套有与顺车快档液压操纵湿式多片摩擦离合器M2相连的顺车快档主动齿轮轴4;顺车慢档轴部件中的慢档轴III上热套有顺车慢档传动齿轮7,还有顺车慢档液压操纵湿式多片摩擦离合器M3,并在其一侧活套有与慢档液压操纵湿式多片摩擦离合器M3相连的顺车慢档主动齿轮轴6;输出轴部件上输出齿轮8热套与输出轴IV上,输出齿轮8与倒档主动齿轮轴3、顺车快档主动齿轮轴4、顺车慢档主动齿轮轴6分别啮合,输出轴IV通过输出联轴节9与螺旋桨轴系相连。

箱体部件由上箱体10、下箱体11组成。

高原型风力发电用齿轮箱的材料性能分析与优化

高原型风力发电用齿轮箱的材料性能分析与优化

高原型风力发电用齿轮箱的材料性能分析与优化随着可再生能源的快速发展,风力发电已经成为全球重要的清洁能源之一。

在高原地区,特殊的地理环境和气候条件对风力发电设备提出了更高的要求。

其中,高原型风力发电用齿轮箱作为核心部件之一,其材料性能的分析与优化对于提高整个风力发电系统的性能至关重要。

风力发电用齿轮箱一般由齿轮、轴承、润滑系统和外壳等组成。

在高原地区的恶劣天气环境和高海拔条件下,高原型风力发电用齿轮箱需要具备以下特点:耐低温抗冲击、耐腐蚀、高强度、低摩擦和高可靠性等。

首先,材料的选择对高原型风力发电用齿轮箱的性能至关重要。

高端合金钢是常用的齿轮箱材料之一,其具有良好的高温强度和抗疲劳性能,能够适应高原地区的低温环境和高强度要求。

同时,我们还可以对合金钢进行氟离子渗硼处理,提高其耐疲劳性和抗冲击性能。

其次,轴承材料的选择也对高原型风力发电用齿轮箱的性能起到至关重要的影响。

由于高原地区的低温和高强度要求,我们建议选择高性能陶瓷材料或特殊耐磨合金材料作为轴承材料。

这些材料具有较高的强度和硬度,能够在恶劣的环境下保持良好的工作性能。

润滑系统对于高原型风力发电用齿轮箱的正常运行和寿命起着重要作用。

在高原地区,由于低温和干燥的气候条件,润滑油的选择变得尤为重要。

我们建议选用低温合成润滑油,具备较高的黏度指数和低温特性,以确保齿轮和轴承在低温环境下仍能正常运转,并减小磨损和摩擦。

最后,外壳材料的选择也需要考虑到高原地区的特殊气候条件。

高强度钢或不锈钢是常用的外壳材料,其能够在低温和腐蚀环境下保护齿轮箱内部的部件。

另外,外壳的密封性能也需要得到重视,以防止湿气和颗粒进入齿轮箱内部。

总结起来,高原型风力发电用齿轮箱的材料性能分析与优化对于风力发电系统的可靠性和寿命具有重要意义。

通过选择适合高原地区气候条件的材料,并优化设计,能够提高齿轮箱的耐低温抗冲击、耐腐蚀性能,同时提高齿轮和轴承的工作效率和可靠性。

需要注意的是,为了确保高原型风力发电用齿轮箱的可靠性和安全性,我们建议在使用前进行严格的材料测试和实验验证。

半浸式螺旋桨在高速船上的应用

半浸式螺旋桨在高速船上的应用
桨推 进 装 置 更 是 占有 绝对 的优 势 。
欧 美等 发达 国家 。半 浸桨 在高 速滑
行 艇 领 域 的 市 场 也 是 被 这 些 国 家
是 指 高速 船在 设计航 速 航 行时 ,部 分桨 叶露 出水 面而能 正 常运 转的 螺
旋 桨 。所 以半 浸桨也 称 部分 浸水 螺 旋 桨 或表 面螺 旋桨 。半 浸 桨与常 规
半浸桨与常规螺旋桨的区别

水【 l 1 j ‘ 入浆 I I I …什近 的
昕 代
替。这 种 象 怀 为半 浆 r i . ' J“ 通 浆是 一 种持昧的螺旋桨 . “ 规r l 螺 雠 桨 十 H比 订 ‘ : l , 1 0 1 。 I i J j l { u , i i 佝 圳就 址 、 r - - 浆i r J . 随边 j mj : 螺 旋 浆 川 。 常 规 螺 旋 桨 的 随 边 术端 连 线 通 常 …弧 , 注 浆l J 1 1 J ・ 条 九线 、 L 1 采 半 没 浆推进 系统 的 I
以下 几个 部分组 成 : 螺 旋桨 、驱 动
半浸桨推进 系统结构特点
半 浸 桨 推 进 装 置 其 实 并 不 能
简 单 地 理 解 为 一
轴( 尾轴 ) 、舵叶 、操 舵油缸 、液 压 动 力 单元 、齿 轮减 速器 、调 节 桨轴
其次 , 由于半 浸桨 布置 在船 体 尾封 板的 后方 ,从 而避 免 了船 体对Байду номын сангаас 旋 桨直 径 的限 制 ,可 以使 螺旋 桨 的工
桨 随 边 的 附 近
额外的. r f 力 。此 外,
半 浆 采 川 较 人
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自航耙吸式挖泥船中双速比齿轮箱的应用

自航耙吸式挖泥船中双速比齿轮箱的应用

143珠江水运2024年02月学术 · 自航耙吸式挖泥船中双速比齿轮箱的应用 ·(a)高速档(b)低速档图1 双速比齿轮箱运行模式自航耙吸式挖泥船中双速比齿轮箱的应用◎ 杨广志 江西省水运咨询有限公司摘 要:为探索双速比齿轮箱比单速比齿轮箱的性能优势及工程应用效果,对双速比齿轮箱特征和功率展开分析,并分沿海作业和内河航道作业两种工况展开耙吸挖泥船双速比齿轮箱应用效果的对比分析;最后在理论研究的基础上展开实船应用,对理论分析结果得到较好验证,也为双速比齿轮箱在航道疏浚耙吸挖泥船机中的推广应用提供了经验。

关键词:耙吸式挖泥船;双速比齿轮箱;螺旋桨;疏浚;节能与其它施工船机相比,耙吸挖泥船往往面临更为复杂的工况,其施工阶段大致可划分为从卸泥点向挖泥点的正常速度顺利航行、反方向的全速逆流航行、逆流挖泥装舱、开泥门卸泥等。

耙吸船动力推进方式主要包括机械和电力两种,前者单机功率更大,也更为常用。

此种推进方式下,发电机通过主机携带,为确保电网频率达到较为稳定状态,必须确保电机转动速度的稳定性。

对于更加复杂的情况,可以引入减速齿轮带展开螺旋桨调节。

对于单速比齿轮箱而言,从挖泥点向卸泥点的全速逆流航行总电机功率达到最高水平,以此展开螺旋桨运行情况设计时可以保证高效率,但其余工况下螺旋桨效率难以保证。

耙吸挖泥船施工期间,正常速度顺利航行和逆流挖泥装舱两个阶段的施工时间在总工作时间中占比在66%左右,若螺旋桨效率无法保证,必将影响施工工效。

基于此,本文引入双速比齿轮箱在耙吸挖泥船不同工况下展开应用,对具体情况对应的螺旋桨效率进行分析,以期控制挖泥船主机可能发生的功率损失,提升航道疏浚工效。

1.双速比齿轮箱概述1.1双速比齿轮箱特征此类结构属于一种性能可靠的传动体系,可通过换档而调整运行速度。

双速比齿轮箱为设置附加减速齿轮组而在其中增设中间轴。

双速比齿轮箱分为高速和低速两种模式(见图1),自由航行的过程中K2离合器呈断开状态,而K1离合器始终处于连接状态;通过螺距比及可调浆的调节便可在两种模式中转换。

船用齿轮箱工作原理

船用齿轮箱工作原理

船用齿轮箱工作原理船用齿轮箱是船舶上的重要设备之一,其作用是将发动机产生的动力通过齿轮传动系统传递给船舶的螺旋桨,从而推动船舶前进。

船用齿轮箱通过合理的齿轮组合和传动方式,实现了动力的传递和转换,保证了船舶航行的顺利进行。

船用齿轮箱的工作原理主要包括以下几个方面:1. 齿轮传动系统:船用齿轮箱中的齿轮传动系统是实现动力传递的核心部件。

通常情况下,船用齿轮箱内包含多组齿轮,这些齿轮通过不同的组合方式实现不同的传动比,从而实现转速和扭矩的调节。

通过合理的齿轮设计和组合,船用齿轮箱可以将发动机产生的高速低扭矩动力转换成低速高扭矩的动力,以适应船舶的航行需求。

2. 润滑系统:船用齿轮箱工作时,齿轮传动系统中的齿轮和轴承会产生摩擦和磨损,因此需要通过润滑系统来保证齿轮箱的正常运转。

润滑油在船用齿轮箱中起到润滑、冷却和清洁的作用,有效减少齿轮和轴承的摩擦损耗,延长设备的使用寿命。

3. 冷却系统:船用齿轮箱在长时间工作过程中会产生大量热量,因此需要通过冷却系统来将热量散发出去,保持齿轮箱的正常工作温度。

冷却系统通常采用水冷或风冷方式,通过循环水或风来带走齿轮箱内部的热量,确保设备的稳定运行。

4. 控制系统:船用齿轮箱的工作需要根据船舶的航行需求来进行调节,因此配备了相应的控制系统。

控制系统可以实现对齿轮箱传动比、转速和扭矩的精确控制,确保船舶在不同工况下都能够获得合适的动力输出。

总的来说,船用齿轮箱通过合理的齿轮传动系统、润滑系统、冷却系统和控制系统等部件的协同作用,实现了发动机动力到船舶螺旋桨的高效传递,保证了船舶的顺利航行。

船用齿轮箱的工作原理虽然复杂,但是通过科学的设计和精密的制造,可以确保设备的可靠性和稳定性,为船舶的安全运行提供保障。

海上风力发电用齿轮箱的性能与效率分析

海上风力发电用齿轮箱的性能与效率分析

海上风力发电用齿轮箱的性能与效率分析随着全球对可再生能源需求的不断增加,海上风力发电作为一种清洁、可持续的能源形式正在得到广泛关注。

而海上风力发电系统中的关键组件之一,即齿轮箱,对于风力发电机组的性能和效率起着至关重要的作用。

本文将对海上风力发电用齿轮箱的性能与效率进行分析,以帮助读者更好地了解和认识这一关键技术。

首先,让我们来了解一下海上风力发电用齿轮箱的基本原理和工作过程。

齿轮箱是将风车叶片的旋转转速转换为可以驱动发电机的适当速度的关键部件。

它通常由多组同轴并列的齿轮组成,利用齿轮的传动原理将风轮的转速提高到适合发电机运行的速度。

在海上风力发电系统中,由于受到海洋环境的复杂性和恶劣条件的限制,齿轮箱必须具备更高的可靠性、稳定性和耐久性。

性能方面,海上风力发电用齿轮箱首先需要具备较高的传动效率。

传动效率是指输入功率与输出功率之比,反映了齿轮传动的能量损失情况。

高效率的齿轮箱可以最大限度地将风轮的转动能量转化为电能,提高发电机的输出效率。

因此,在齿轮设计和制造过程中,需要注意选择合适的材料、合理的齿轮几何参数,并进行精确的加工和装配,以减小能量损失。

其次,海上风力发电用齿轮箱还需要具备良好的静态和动态性能。

静态性能包括齿轮箱的刚度、强度和稳定性等方面。

由于海上风力发电机组会受到风浪、风力和潮汐等外部力的作用,齿轮箱需要具备足够的刚度和强度,以抵御外部载荷,并保持系统的稳定性和可靠性。

动态性能则包括齿轮箱的动态响应、振动和噪声等方面。

在高速旋转的齿轮系统中,动态平衡和减振设计的重要性不言而喻。

因此,合理的设计和制造可以提高齿轮箱的静态和动态性能,减少故障和损坏的发生。

此外,海上风力发电用齿轮箱的可维护性也是一个重要的考虑因素。

由于齿轮箱的运行环境较为恶劣,维护和检修工作相对困难和昂贵。

因此,在齿轮箱的设计中考虑到易于维护和可替换的部件,可以降低维修成本和停机时间,提高系统的可用性。

此外,为了提高海上风力发电用齿轮箱的性能和效率,一些辅助设备的应用也是非常必要的。

船舶齿轮箱故障分析及修复工艺

船舶齿轮箱故障分析及修复工艺

船舶齿轮箱故障分析及修复工艺摘要:随着经济和各行各业的快速发展,船舶齿轮箱存在横多故障。

齿轮箱也叫增速箱,是动力装置与传动装置之间的一种重要连接部件,也是动力类机械设备所必不可少的部分,其主要作用是动力传递,还可以通过齿轮箱齿轮副的增速作用来提升动能,被广泛应用于汽车变速箱、减速器、差速器、风力发电机组、冶金鼓风机、透平压缩机、选矿冶金设备等大中型旋转机械上。

滑动轴承即是在滑动摩擦下工作的轴承,其类型多样,按承载方向分为径向滑动轴承和止推滑动轴承,径向滑动轴承又分为整体式、剖分式、调心式;此外,按润滑形式也可以分为液体摩擦滑动轴承、非液体摩擦滑动轴承。

滑动轴承的结构相对简单,主要构成部分包括轴承座、轴承盖、轴瓦等部件。

整体式滑动轴承由轴承座和整体轴套组成,其最大优点是成本低廉,但当轴套磨损或其轴承间隙无法调整,一般多用于低速、轻载或间隙性工作的机器上;剖分式滑动轴承通常由轴承座、轴承盖、剖分式轴瓦以及双头螺柱组成,因为轴瓦被剖分为上下两部分,便于在磨损后通过减少剖面垫片厚度来调整轴承间隙。

推力轴承主要由轴承座和止推轴颈组成,非液体摩擦滑动轴承一般将轴瓦和轴承座制成一体,齿轮箱上用得较多的是单环或多环式。

关键词:船用齿轮箱;故障分析;管理对策引言近年来,我国船舶制造行业发展快速,因此为了有效降低齿轮箱故障诊断错误率,本文提出采用标准BP神经网络进行船舶齿轮箱故障诊断进行对比测试。

首先对测试数据进行统计,并利用小波分析提取出船舶齿轮箱故障诊断特征,最后建立神经网络对其故障进行诊断,经相关故障实例分析可知,本故障诊断方法能有效提高船舶齿轮箱故障诊断效果,除此之外,本文还对船用齿轮管理对策进行阐述。

1船舶动力设备检测方法介绍振动检测与故障诊断技术通常用来对机械设备的运行状况进行诊断和检测,可以及时发现设备中出现的异常情况,预估设备故障的可能发展趋势。

目前该项技术已被广泛应用于保证设备安全运行和事故预防方面。

船用齿轮箱润滑系统技术探析

船用齿轮箱润滑系统技术探析

船用齿轮箱润滑系统技术探析“十三五”时期是我国建设造船强国的关键时期,也是船舶配套产业发展转型的重要战略机遇期。

在船舶的所有核心部件当中,船用齿轮箱及其润滑系统具有非常重要的作用,其工作状态是否正常、工作性能是否良好直接决定着船舶能否正常航行。

因此,对船用齿轮箱润滑系统在运行中可能会出现的一些常见问题进行探讨,并提出一些有针对性的优化措施,具有重要的现实意义。

标签:船舶;船用齿轮箱;润滑系统;优化措施1、船用齿轮箱润滑系统概述当前,大多数的船舶推进系统都是以齿轮箱驱动为主要的动力,它也是整个系统的关键部分,在船舶推进中发挥着核心的作用。

船舶动力通常由主机通过齿轮箱驱动螺旋桨,由水流产生的推力最终推动船舶前进。

在系统运行的过程中,齿轮箱润滑系统的工作运行有非常重要的作用,润滑系统一旦出现问题将直接导致齿面、齿轮以及细部轴承出现磨损或者损坏。

良好的润滑能够减小部件之间的摩擦,减少系船舶噪声及工作振动,防止系统的疲劳点蚀,并能有效地防止生锈和外部腐蚀。

2、船用齿轮箱润滑系统常见的故障和原因分析船用齿轮箱润滑系统常见的故障主要分为微点蚀、轴承故障、冷却系统故障以及泡沫问题,这些故障的产生很大程度上是由于润滑油以及润滑系统的工作不良。

2.1、微點蚀及其原因分析微点蚀也叫做齿轮灰斑,常常在不同齿轮之间的滑动接触面上产生,在其表面存在一种发灰的表征状态,并伴随着一定数量的微小裂纹、麻点、灰斑点或者材料转移的现象,常常是由于齿轮金属材料的疲劳状态引起的,任由其发展可导致断齿的严重后果。

微点蚀的成因比较复杂,主要是因为齿轮在相互接触摩擦的过程中没有形成足够厚的润滑油膜,导致流体动力润滑的状态没有彻底形成,而是处于边界润滑或者混合润滑的中间范围。

由于齿轮的加工精度达不到理想标准,齿轮表面常常有一些峰点,如果润滑油的厚度不足以将其有效覆盖,这些金属的凸起在齿轮相互接触、受力、摩擦、滑动的过程中就会产生金属疲劳,齿面局部就会出现过热的情况,从而产生微点蚀。

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齿轮箱的选型关键考虑选择半浸桨驱动装置 的最大转矩承受能力。而半浸桨装置收到的转矩 主 要 来 源 是 主 机 通 过 轴 系 及 齿 轮 箱 传 递 的 ,因此 半浸桨驱动装置的最大转矩可通过主机特性粗略 估算 。不同转速下最大转矩的估算方法见图5 。
( 1 . 常州玻璃钢造船厂有限公司,江 苏 常 州 2 1 3 1 2 7 ;2 .中国船舶科学研究中心,江 苏 无 锡 214082)
摘 要 : 针对高原环境下高速艇半浸桨的双速比齿轮箱选型问题,通过最大航速工况下的小减速比的选
取 ,确定满足最大航速需求的半浸桨方案,根据半浸桨全浸状态下的水动力特性开展不同大减速比下低速起
1 高原环境的影响
1 . 1 局原环境对主机的影响 主机作为驱动螺旋桨旋转的动力源,是 船 -
机 -桨 三者匹配的重要因素。高原环境由于低气
压 的 特 点 ,进 气 量 小 于 平 原 状 态 。对 于 额 定 转 速 附近的高转速工况,增压器工作效率损失较小,主 机功率下降较小。对于 低 转 速 工 况 ,由于增压器
2017 年 第4期
臧瑞 斌 ,等:高原高速艇半浸桨双速比齿轮箱应用分析
船海工程 第 46卷
对 于 起 滑 后 的 滑 行 状 态 ,此 工 况 对 应 半 浸 式 螺 旋 桨 的 设 计 工 况 ,桨 处 于 通 气 状 态 。半 浸 桨 工 作 在 自 由 表 面 附 近 ,桨 叶 剖 面 不 断 出 入 水 形 成 通 气状态,与常规螺旋桨出现的蒸汽空泡有很大的 区别,尽 管 表 征 这 2 种现象的相似参数目前都采
速 获 得 不 同 的 进 速 系 数 ,通 过 调 节 水 池 压 力 获 得 不 同 的 空 泡 数 。部 分 试 验 结 果 见 图 3。;
航 速 F/kn
图 4 高速艇阻力特性
值;而小减速比选取时则需考虑高速艇在完成越 过 阻 力 峰 在 减 速 比 变 换 成 小 减 速 比 后 ,髙 速 艇 在 小减速比状态下仍能满足主机功率高于半浸桨功 率需求。
文献标志码:A
文章编号:1671-7953 (2017 )04-0122-04
半 浸 桨 在 筒 速 航 行 时 ,处 于 通 气 状 态 ,桨叶不 会 发 生 空 泡 ,从 而 避 免 了 剥 蚀 和 推 进 效 率 下 降 [1],是 一 种 特 别 适 合 用 于 高 原 低 气 压 环 境 下 高 速船的推进方式。船 -机 -桨 匹 配 仍 然 是 高 原 环 境 半 浸 式 螺 旋 桨 设 计 的 关 键 技 术 ,采 用 半 浸 式 螺 旋 桨 的 高 速 船 ,起 滑 过 程 是 一 个 重 负 荷 的 工 况 ,为 了冲过阻力峰,此时螺旋桨转速比较低,平原环境 下的高速船也有因为无法克服阻力峰而导致船舶 无 法 达 到 设 计 航 速 的 案 例 ,通 过 改 变 滑 行 状 态 姿 态 ,如增加可调艉板或给螺旋桨通过减小螺旋桨 负荷的方法可以 改 善 船 的 起 滑 性 能 [2]。高原环 境 下 ,在起滑 阶 段 ,由于螺旋桨转速比较低,对应 于 低 转 速 的 主 机 工 况 ,此 时 进 气 量 远 低 于 平 原 工 况 ,主机输出功率下降很大,极易造成无法提供螺 旋桨所需要的功率而发生起滑失败。采用双速比 齿 轮 箱 可 有 效 改 善 起 滑 性 能 ,起 滑 前 采 用 大 减 速 比 ,可 使 主 机 工 作 在 高 转 速 工 况 ,起滑后再调整到 小 减 速 比 ,兼 顾 了 起 滑 前 后 主 机 桨 匹 配 的 矛 盾 。 因 此 考 虑 高 原 环 境 的 影 响 规 律 ,针 对 双 速 比 齿 轮 箱应用选型开展分析。
工 作 效 率 很 低 ,进 气 量 损 失 很 大 ,因此低转速工况 主机功率下降剧烈。见 图 1。
API/ #
30Байду номын сангаас
25
20
15

10
— 夂-平原 ---- 尸厂高原
950 1 150 1 350 1 550 1 750 1 950 2 150 2 350 2 550
主 机 转 速 / (r •min乃
用 空 泡 数 ,空 泡 数 是 半 浸 式 螺 旋 桨 模 型 试 验 童 要 的相似参数。为了研究空泡数对半浸式螺旋桨水 动 力 在 半 浸 状 态 下 的 影 响 规 律 ,设 计 模 型 试 验 [4],采 用 等 车 速 变 转 速 进 行 ,即保持傅氏数不 变 从 而 试 验 结 果 不 含 傅 氏 数 的 影 响 ,便 于 试 验 结 果分析。车 速 定 为 6.0 m / s,通过调整螺旋桨转
第46卷 第 4 期 2017年 8 月
SHIP & OC船EA海N工EN程GINEERING
DOI:10. 3963/j. issn. 1671-7953. 2017. 04. 027
Vol.46 No.4 Aug.2017
高原高速艇半浸桨双速比齿轮箱应用分析
臧 瑞 斌 1,周剑2,辛公正2,丁恩宝2 ,彭晓星2
图 1 主机在平原及高原环境下的外特性曲线
1 . 2 高原环境对半浸桨的影响 高原环境半浸桨的水动力性能包含起滑前和
起滑后2 个状态。 起 滑 前 半 浸 式 螺 旋 桨 全 部 浸 没 于 水 中 ,此时
为全浸状态。全 浸 状 态 下 ,半浸式螺旋桨水动力 性 能 与 其 空 化 程 度 密 切 有 关 ,半 浸 式 螺 旋 桨 全 浸 状态下不同空泡数的转矩系数见图2[3]。 由 图 2 可 见 ,随 着 空 泡 数 的 降 低 ,转矩系数有下降的趋 势 ,空泡数越低,下降越明显。
滑性能的比较,优选出低速起滑性能更优的大减速比方案。实船 试 航 结 果 表 明 ,双速比齿轮箱的应用成功解
决 了 高 原 高 速 艇 低 速 起 滑 的 难 点 ,双 速 比 齿 轮 箱 的 选 型 方 法 可 取 。
关 键 词 : 双 速 比 ; 半 浸 桨 ; 高速艇;高原
中图分类号:U661. 43
收稿曰期=2016 - 09 -1 4 修回日期=2016-10-10 基 金 项 目 :国 家 自 然 科 学 基 金 (113 3 2 0 0 9 ) 第一作者:臧瑞斌(1976— ) ,男 ,学 士 ,高级工程师
研究方向:船舶总体
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图 2 下不同空泡数对半浸式螺旋桨转矩系数
的影响(全浸 状 态 )
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