船舶推进装置

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。

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。

船螺旋桨工作原理
船螺旋桨是船舶的主要推进装置之一，它通过旋转产生推力，驱动船舶前进。

螺旋桨的工作原理如下：
1. 流体静压力原理：当螺旋桨旋转时，螺旋桨叶片产生相对于水流的速度差，形成了静压力。

这种静压力使水流靠近螺旋桨的一侧叶片产生高压，而水流离开螺旋桨的另一侧叶片则产生低压。

这个压力差会产生一个向高压一侧的推力，从而推动船舶向前移动。

2. 牛顿第三定律：根据牛顿第三定律，当螺旋桨叶片向后推动水流时，水流同样会对叶片产生反作用力，即向前推动叶片。

这个反作用力使船舶得到向前的动力。

3. 旋转速度和叶片角度：螺旋桨旋转的速度和叶片角度对推进效果有重要影响。

通常，增加旋转速度会增加产生的推力，但也可能导致水流与螺旋桨之间的压力降低，从而降低推力效率。

叶片角度的调整可以改变螺旋桨的推进力和效率。

4. 水动力效应：螺旋桨的设计也考虑到水动力效应，例如螺旋桨叶片的形状和数量，以及船体形状对水流的影响。

通过优化设计，可以提高螺旋桨的推进效率和降低阻力。

总之，船螺旋桨通过利用水流与叶片之间的压力差和反作用力产生推力，驱动船舶前进。

螺旋桨的旋转速度和叶片角度以及水动力效应等因素都会影响螺旋桨的推进效果。

第五章船舶推进装置第五章船舶推进装置第⼀节船舶推进装置的传动⽅式船舶推进装置按传递到螺旋桨功率⽅式不同可分为以下⼏种。

⼀、直接传动直接传动是主机动⼒直接通过轴系传给螺旋桨的传动⽅式。

在这种传动⽅式中，主机和螺旋桨之间除了传动轴系外，没有减速和离合设备，运转中螺旋桨和主机始终具有相同的转向和转速。

它的主要优点是：（1）结构简单，维护管理⽅便。

只要安装时定位正确，平时管理中注意润滑冷却，⼀般不会出现⼤问题。

（2）经济性好，传动损失少，传动效率⾼。

主机多为耗油率低的⼤型低速柴油机。

螺旋桨转速较低，推进效率较⾼。

（3）⼯作可靠，寿命长。

因此普遍应⽤于⼤、中功率的民⽤船上。

其缺点是：整个动⼒装置的重量尺⼨⼤，要求主机有可反转性能，⾮设计⼯况下运转时经济性差，船舶微速航⾏速度受到主机最低稳定转速的限制。

⼆、间接传动间接传动是主机和螺旋桨之间的动⼒传递除经过轴系外，还经过某些特设的中间环节（离合器、减速器等）的⼀种传动⽅式。

根据中间传动设备的不同，⼜可分为只带齿轮减速器；只带滑差离合器和同时具有齿轮减速器和离合器三种。

它的主要优点是：（1）主机转速可以不受螺旋桨要求低转速的限制。

只要适当选择减速⽐，就可使主机的转速适应螺旋桨的转速要求。

（2）轴系布置⽐较⾃由。

主机曲轴和螺旋桨轴可以同⼼布置也可以不同⼼布置，以改善螺旋桨的⼯作条件。

（3）在带有倒顺车离合器的装置中，主机不⽤换向，使主机结构简单，⼯作可靠，管理⽅便，机动性提⾼。

（4）有利于多机并车运⾏及设置轴带发电机。

间接传动的主要缺点是轴系结构复杂，传动效率较低。

这种传动⽅式多⽤于中⼩型船舶以及以⼤功率中速柴油机、汽轮机和燃⽓轮机为主机的⼤型船舶。

近年来由于动⼒装置节能的需要，提⾼螺旋桨的推进效率越来越被⼈们重视，⽽采⽤⼤直径低转速螺旋桨是有效途径。

在70年代初，低速柴油机利⽤直接传动⽅式带动的螺旋桨转速多在100r/min以上，中速机通过减速箱减速⼀般也不低于90r/min。

简述船舶推进装置的几种方式船舶推进装置是指用于提供船舶运动动力的设备。

根据不同的技术原理和应用领域，船舶推进装置可以分为多种类型。

本文将从以下几个方面对船舶推进装置进行详细介绍。

一、螺旋桨推进螺旋桨是目前最常见的一种船舶推进装置，其工作原理是将功率转化为水流动能，从而产生向后的推力。

根据螺旋桨的结构形式和安装位置，可以将其分为固定式、可调式和缩水式三种类型。

1. 固定式螺旋桨：这种螺旋桨的叶片角度无法调整，在安装时需要根据预先计算好的设计参数进行固定。

由于受到水流阻力等因素影响较大，因此其效率相对较低。

2. 可调式螺旋桨：这种螺旋桨可以通过调整叶片角度来改变推力大小和方向。

相比固定式螺旋桨，可调式螺旋桨具有更高的效率和灵活性。

3. 缩水式螺旋桨：这种螺旋桨在停泊或航行时可以将叶片缩回船体内部，从而减少水阻和噪声。

当需要推进时，叶片会自动展开。

二、水喷推进水喷推进是一种通过向后喷出高速水流来产生推力的船舶推进方式。

它主要应用于速度较快的高速艇和游艇上。

根据喷嘴结构和排列方式的不同，可以将其分为单个喷嘴、多个聚流式喷嘴和环形喷嘴三种类型。

1. 单个喷嘴：这种水喷推进方式只有一个向后喷射的喷嘴，通过调整其角度来改变推力方向。

2. 多个聚流式喷嘴：这种水喷推进方式有多个小型聚流式喷嘴组成，可以产生更大的推力。

3. 环形喷嘴：这种水喷推进方式是在船体周围安装环形的多个小型聚流式喷嘴，可以实现全向运动。

三、气浮式推进气浮式推进是一种通过向后排放压缩空气来产生推力的船舶推进方式。

它主要应用于低速平底船和浅水船上。

根据气浮装置的结构形式和排列方式，可以将其分为气垫式、气囊式和喷气式三种类型。

1. 气垫式：这种气浮推进方式是在船体底部安装多个小型喷嘴，通过向下喷射压缩空气来产生气垫，从而减少水阻和摩擦力。

2. 气囊式：这种气浮推进方式是在船体两侧安装多个充气的橡胶气囊，通过调整充气量来控制推力大小和方向。

3. 喷气式：这种气浮推进方式是在船体底部安装一个大型喷嘴，通过向后喷射压缩空气来产生推力。