3船舶推进装置

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。

明轮是一种局部入水的推进器，装在明轮周围的用来向后划水的叫蹼板。

划水产生的反作用力通过转轴到船体上，推动舰船前进。

根据蹼板在明轮上的安装形式，分为“定蹼式明轮”和“动蹼式明轮”。

１，定蹼式明轮（见下图a）特点是构造简单，缺点是效率太差：蹼板在入水时是压水，而在出水前是提水，因而浪费了大部分能量，所以它的直径往往做得很大，入水深度一般不超过半径的１/2。

２，动蹼式明轮(见下图)它的蹼板以铰接方式与轮体相连，通过偏心作复合运动，因为它的蹼板能以适宜的角度入水和出水，提高了效率。

动蹼明轮产生的推力略次与定蹼明轮（所有的书上都是这样说的，未细研究，估计是机械效率和结构限制的缘故）３，明轮推进器仅适用于推力大、吃水浅、航速低且无大的浪涌的内河船舶。

它在船上的常见布置方式如下图：二．螺旋桨螺旋桨（又称螺旋推进器）是一种由若干个桨叶呈放射状装置在一个共同的桨（轴）毂上，每个桨叶与旋转平面相交一个角度。

常见的一些螺旋桨形式见下图：螺旋桨的设计理论非常复杂，就不在这里详述了，但由于目前在船模上使用最多的动力推进装置就是螺旋桨，所以船模爱好者对于有关概念应该有所了解。

现简述如下：１，直接影响螺旋桨性能的主要参数有：a.直径D——相接于螺旋桨叶尖的圆的直径。

通常，直径越大，效率越高，但直径往往受到吃水和输出转速等的限制；b.桨叶数N;c.转速n——每分钟螺旋桨的转数；d.螺距P——螺旋桨旋转一周前进的距离，指理论螺距；e.滑失率——螺旋桨旋转一周，船实际前进的距离与螺距之差值与螺距之比；f.螺距比——螺距与直径的比（P/D），一般在0.6~1.5之间；一般地说来，高速轻载船选取的值比较大，低速重载的船选取的值比较小；g.盘面比——各桨叶在前进方向上的投影面积之和与直径为D的圆面积之比。

通常，高转速的螺旋桨所取的比值小，低速、大推力的螺旋桨所取的比值大。

例如，拖轮的螺旋桨盘面比大于１.2甚至更大的情况也不少见；２，螺旋桨的数目：螺旋桨的数目通常等于主机的数目，一般根据船的用途、排水量、航速和总功率等确定。

第一章 绪论一、 船舶动力装置的含义及组成船舶动力装置是保证船舶正常航行、作业、停泊及船上人员正常工作和生活所必需的机械设备的综合体。

船舶动力装置的任务是产生各种能量，并实现能量的转化和分配，以利于船舶正常航行和作业。

有船舶“心脏”之称。

船舶动力装置也称“轮机”，主要由推进装置、辅助装置、船舶管路系统、船舶甲板机械、机舱的机械设备遥控及自动化组成。

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前进的一整套设备。

包括：1) 主机：指推动船舶航行的动力机。

2) 传动设备：包括离合器、减速齿轮箱、联轴器、电力推进专用设备。

3) 船舶轴系：包括传动轴、轴承、密封件。

4) 推进器：能量转化设备。

2. 辅助装置辅助装置：除供给推进船舶的能量之外，用以产生船舶上需要的其他各种能量的设备。

包括：1) 船舶电站：作用---供给辅助机械及全船所需要的电能。

组成---发电机组、配电板、其他电气设备。

发电机组主要由柴油发电机组、汽轮发电机组、轴带发电机组、余热发电机组。

2) 辅助锅炉装置：作用---民用船舶用它产生低压蒸汽，以满足加热、取暖及其他生活需要。

组成---辅助锅炉及为其服务的燃油、给水、鼓风、送气设备及管路、阀件等。

3) 船舶管路系统：作用---用来连接各种机械设备，并传递有关工质。

组成---动力管路、船舶系统。

4) 船舶甲板机械：作用---保证船舶航向、停泊及装卸货物所需要的机械设备。

组成---锚泊机械设备（锚机，绞盘）、操舵机械设备（舵机及操纵机械、执行机构）、起重机械设备（起货机，吊艇机及吊杆）。

5) 机舱的机械设备遥控及自动化：组成---对主、辅机和有关机械设备等的远距离控制、调节、检测和报警系统。

二、船舶动力装置的类型及特点类型：柴油机动力装置、汽轮机动力装置、燃气轮机动力装置、联合动力装置、核动力装置三、船舶动力装置的基本特性指标动力装置的基本特性指标是指技术指标、经济指标和性能指标。

舰船的推进装置一．明轮推进器明轮是一种局部入水的推进器，装在明轮周围的用来向后划水的叫蹼板。

划水产生的反作用力通过转轴到船体上，推动舰船前进。

根据蹼板在明轮上的安装形式，分为“定蹼式明轮”和“动蹼式明轮”。

1.定蹼式明轮（见下图a）特点是构造简单，缺点是效率太差：蹼板在入水时是压水，而在出水前是提水，因而浪费了大部分能量，所以它的直径往往做得很大，入水深度一般不超过半径的１/2。

2.动蹼式明轮(见下图)它的蹼板以铰接方式与轮体相连，通过偏心作复合运动，因为它的蹼板能以适宜的角度入水和出水，提高了效率。

动蹼明轮产生的推力略次与定蹼明轮（所有的书上都是这样说的，未细研究，估计是机械效率和结构限制的缘故）3.明轮推进器仅适用于推力大、吃水浅、航速低且无大的浪涌的内河船舶。

它在船上的常见布置方式如下图二．螺旋桨螺旋桨（又称螺旋推进器）是一种由若干个桨叶呈放射状装置在一个共同的桨（轴）毂上，每个桨叶与旋转平面相交一个角度。

常见的一些螺旋桨形式见下图：螺旋桨的设计理论非常复杂，就不在这里详述了，但由于目前在船模上使用最多的动力推进装置就是螺旋桨，所以船模爱好者对于有关概念应该有所了解。

现简述如下：1.直接影响螺旋桨性能的主要参数有：a.直径D——相接于螺旋桨叶尖的圆的直径。

通常，直径越大，效率越高，但直径往往受到吃水和输出转速等的限制；b.桨叶数N;c.转速n——每分钟螺旋桨的转数；d.螺距P——螺旋桨旋转一周前进的距离，指理论螺距；e.滑失率——螺旋桨旋转一周，船实际前进的距离与螺距之差值与螺距之比；f.螺距比——螺距与直径的比（P/D），一般在0.6~1.5之间；一般地说来，高速轻载船选取的值比较大，低速重载的船选取的值比较小；g.盘面比——各桨叶在前进方向上的投影面积之和与直径为D的圆面积之比。

通常，高转速的螺旋桨所取的比值小，低速、大推力的螺旋桨所取的比值大。

例如，拖轮的螺旋桨盘面比大于１.2甚至更大的情况也不少见；2.螺旋桨的数目：螺旋桨的数目通常等于主机的数目，一般根据船的用途、排水量、航速和总功率等确定。

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。

船舶推进系统的组成船舶推进系统是船舶的核心部件之一，主要作用是将船舶推动在水中前进。

船舶推进系统一般由以下几个组成部分：1. 主机：主机是船舶推进系统的核心，主要的功率输出器。

主机的类型有很多，包括柴油机、涡轮机和电动机等。

柴油机是最常用的主机类型，其具有结构紧凑、功率大、经济实用等特点。

2. 转向装置：转向装置是控制船舶方向的关键部件，主要包括舵机和操纵系统。

舵机可以通过转动舵叶实现船舶方向的变化，而操纵系统则是控制舵机的执行机构。

3. 螺旋桨：螺旋桨是船舶推进系统的动力输出器，通过螺旋桨叶片的旋转产生推力，从而驱动船舶前进。

螺旋桨的类型有很多，包括固定桨、可调桨和船尾推进等。

4. 螺旋桨轴线系统：螺旋桨轴线系统负责将主机输出的动力传递到螺旋桨上，并保证其转动平稳。

主要包括轴线、轴承、轴封等组件，其中轴封是保护水密性的一种关键部件。

5. 油系统：船舶推进系统需要多种液体来提供润滑、冷却和燃料等功能。

油系统通常包括储油箱、油泵、滤器等部件。

6. 冷却系统：船舶推进系统需要通过冷却系统将发动机的余热排出。

冷却系统通常包括水泵、散热器、海水冷却器等组件。

7. 控制系统：控制系统是船舶推进系统的大脑，其负责协调和监控整个推进系统的运行。

控制系统可以通过自动化和智能化手段提高系统的控制精度和灵活性。

总之，船舶推进系统的组成部分是复杂而多样的，需要各个部件之间协调配合，方可实现高效而可靠的航行。

在船舶使用过程中，还需要对各个部件进行定期检查和维护，以确保系统的正常运行。

第二章船舶推进装置一、选择题1、推进装置的间接传动方式的主要优点有：A.维护管理最方便B.轴系布置比较自由C.经济性最好D.船尾形状简单可使船体阻力减小2、下述哪一项，不能列为调距桨机动性能好的内容：A.螺距变化迅速B.可实现无级调速C.可驱动辅助负载D.主机不用换向3、船舶轴系修理后，在安装时应符合下列要求：Ⅰ.曲轴轴线稍高于尾轴轴线Ⅱ.总曲折为下开口A.ⅠB.ⅡC.Ⅰ+ⅡD.Ⅰ和Ⅱ都不对4、对传动轴系的主要要求是：Ⅰ.足够的刚度，强度Ⅱ.传动损失少Ⅲ.适应船体变形好A.Ⅰ+ⅡB.Ⅰ+ⅢC.Ⅱ+ⅢD.Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ5、一般中间轴承有：Ⅰ.上瓦和下瓦Ⅱ.下瓦Ⅲ.上下瓦可以互换A.仅Ⅰ对B.仅Ⅱ对C.Ⅰ+ⅢD.Ⅰ或Ⅲ6、中间轴承的布置，如果数量多、间距小：Ⅰ.则轴线变形的牵制作用增强Ⅱ.会给轴承增加附加负荷A.仅Ⅰ对B.仅Ⅱ对C.Ⅰ+ⅡD.Ⅰ或Ⅱ7、对短轴系轴线校中理解错误的是：A.刚性好B.挠度小C.对轴系偏差敏感D.对轴系偏差不敏感8、中间轴承由油环式改为油盘式是为了克服：Ⅰ.油环在低速下跟随性差的缺点Ⅱ.油环轴向窜动的缺点A.仅Ⅰ对B.仅Ⅱ对C.Ⅰ+ⅡD.Ⅰ和Ⅱ都不对9、调距桨操纵机构调距的实质是改变：Ⅰ.螺旋桨的直径Ⅱ.桨叶入水角度A.仅Ⅰ对B.仅Ⅱ对C.Ⅰ+ⅡD.Ⅰ和Ⅱ都不对10、螺旋桨与尾轴连接处扭矩的传递是依靠：Ⅰ.键与键槽的过盈配合Ⅱ.压紧接合面产生的摩擦力A.仅Ⅰ对B.仅Ⅱ对C.Ⅰ+ⅡD.Ⅰ和Ⅱ都不对11、大型船舶传动轴系，通常采用：Ⅰ.曲线安装法Ⅱ.直接安装法A.ⅠB.ⅡC.Ⅰ或ⅡD.Ⅰ和Ⅱ都不对12、SIMPLEX尾轴密封装置工作条件恶劣的主要原因：Ⅰ.轴系的振动Ⅱ.剧烈摩擦Ⅲ.摩擦高温A.Ⅰ+ⅡB.Ⅰ+ⅢC.Ⅱ+ⅢD.Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ13、对传动轴系理解正确的是：Ⅰ.长轴系刚性好，对偏差敏感Ⅱ.短轴系挠性好，对偏差不敏感A.ⅠB.ⅡC.Ⅰ或ⅡD.Ⅰ和Ⅱ都不对14、尾尖舱中的水在航行中不可排尽的原因是:A.防止轴系变形B.防止尾轴承过热C.防止船体变形D.防止船舶后倾15、尾轴螺母外边装有导流罩，其目的是：A.减少水力损失B.防止螺母松动C.防止螺纹腐蚀D.A和C16、螺旋桨的主要结构参数中有：A.进程比B.螺距比C.滑失比D.螺旋桨的重量17、船速为14kn的海船，螺旋桨材料应选用：A.不锈钢B.高锰铝青铜C.锰铁黄铜D.灰铸铁18、推力轴承调节圈的作用是调节：A.推力轴承间隙B.压板间隙C.轴系的偏移D.轴系的曲折19、水润滑的尾轴不必设：A.尾密封装置B.首密封装置C.阻漏环D.首、尾密封装置20、__________尾轴承虽价格昂贵，但结构简单，具有抗腐蚀性，在水中的润滑性好.A、白合金B、铁梨木C、桦木层压板D、橡胶21、螺旋桨的空泡腐蚀，定距桨多发生在________，调距桨还发生在_______。