船舶动力系统 大三教学课件.ppt

推进装置：主机、传动设备、轴系、推进器等 主机发出的功率，通过传动设备和轴系，传递给推进器，推进船舶 推进装置的设计过程 推进装置的型式确定 主机选型 轴系设计 传动设备的计算和选型 ?根据船舶设计任务书的要求，设计出一套经济、可靠、机动性、操纵型好的推进系统 舰船推进传动型式 根据主机型式、船舶类型、推进性能的不同要求，船舶推进装置的传动形式有以下基本类型 直接传动推进装置 齿轮传动推进装置 可调距螺旋桨推进装置 电力传动推进装置 喷水推进装置 直接传动推进装置 最基本的推进装置，主机+传动轴系+螺旋桨，无其他传动设备 螺旋桨转速=主机转速 单机单桨，主机可反转 适用场合：工况较稳定的大型运输船舶、军辅船等 直接传动推进装置 特点： 结构简单，维修保养方便 传动效率高 大多数为低速柴油机，故燃料费用低，经济性好 质量尺寸大 机动性较差 非设计工况下运转时经济性差 低速、微速航行受柴油机最低稳定转速限制 减速传动推进装置 组成：主机+齿轮传动机组+轴系+螺旋桨 主机转速≠螺旋桨转速 使用场合：中、高速主机带螺旋桨（中高速柴油机、蒸汽轮机、燃汽轮机） or配用低速大直径螺旋桨 单机单桨、多机单桨、联合动力 多机单桨的布置 多机多桨的布置 双机单轴 单机单轴 三机单轴 四机单轴 四机双轴 三机三轴 四机四轴 特点： 质量尺寸小 主机转速不受螺旋桨转速的限制 轴系布置方便 带倒顺车离合器时，可选用不可反转的主机，可实现微速推进 有利于多机并车、单机分车、轴带发电机的布置 结构相对复杂 传动效率较低 可调螺距螺旋桨推进装置 通过改变螺旋桨桨距改变船舶航速、正倒航向 螺旋桨桨叶可转动，转动桨叶?改变螺旋桨螺距?改变推力方向和大小 特点： 在部分负荷下有较好的经济性 能适应船舶阻力的变化，充分利用主机功率 结构复杂，造价高 适用场合： 多工况船舶，如舰艇、渔船、拖船、工程船等 ； 联合动力装置 电力传动推进装置 主机驱动发电机组发电，电力并网，电网供电给电动机，电动机驱动螺旋桨 主机和螺旋桨之间无机械联系，无中间传动轴系 ?主机和螺旋桨可以相隔任意距离 改变电动机的控制电流大小和方向?改变电动机转速和转向 优点： 空间配置灵活： 电动机可以和螺旋桨靠得很近，省去传动轴系，节省了空间； 发电设备可以根据全船的配置合理安排，不受推进电动机和螺旋桨的限制。可以在机舱整个空间内立体布置，方便灵活，能充分利用了机舱舱容 从消防和安全性方面考虑，可把发电机分成几组（如全船共有6台发电机的情况下，可以3台一组）布置在不同的舱室中 可选用中高速主机，并工作于最佳工况 主机转速不受螺旋桨转速限制，可选用体积小重量轻的中、高速柴油机，运行在恒定转速下 提高了船舶的操纵性 改变电动机电流方向?推进电动机转向变?螺旋桨转向变 改变电动机电流大小?推进电机转速变 ?电力推进传动装置，螺旋桨转速的改变迅速，船舶航速与船舶航向都得到了更好的控制，启车停车快速，机动性好，便于遥控，操作性能好 振动小，噪音低 省去了传动轴系，使振动噪声减小 低速性好 电动机可以获得很低转速（4-5r/min），有利于船舶机动航行的实现 具有堵转特性 螺旋桨被卡住时，由于电动机能承受一定的堵转，短时间内可以不断开电动机，可以避免系统经常“断开-接通” 缺点： （1）能量两次转换，损失大，传动效率低； （2）增加了电动机和发电机，装置总质量、尺寸较大，造价、维修费用较高 使用场合： 渡轮：操作灵活，快速、机动性高 破冰船：堵转特性、快速性 布缆船、航标工作船：低速性好 消防船、救捞船：低速性好 拖轮：机动性、堵转、广泛的调速范围 豪华客轮：振动小 电力推进装置中电动机的布置形式 船舱：P129图7-3 吊舱： P129图7-4 吊舱单元在动力定位系统的控制下，可以绕竖直轴作360°转动，吊舱的方向决定了螺旋桨的推进方向，可取消舵，取消了最大舵角的限制 舰船机动性提高，反应时间快，推进效率提高，有效降低振动噪声 喷水推进装置 主机驱动水泵，水泵产生高速、高压水流喷射，水流的反作用推进船舶前进 优点： 推进效率较高 螺旋桨旋转时产生向后推力、扭转的扭矩?效率低 抗空泡能力强 螺旋桨，处于周期性的攻角变化和负荷变化中，航速较高时易产生空泡，尤其在斜轴推进的快艇上； 喷水推进，水流基本上是轴向流流场，较稳定,减少了空泡剥蚀的机会, 且航速越高喷水推进泵所利用的冲压就越大 操纵性、动力定位性能优异 喷水推进，改变推进泵喷射出的高速水流方向，实现舰船转向和倒航?主机转速不变，可实现无级变速、驻航、倒航 舵始终处于高速流中,可保持足够的舵效 如采用双机双桨,可实现船舶横移和原地回转 工作平稳、噪声低 叶轮在均匀流场中工作，叶片的振动和噪声小