⑴ 动装之管系
第5章船舶管路系统
1. 何谓船舶管路系统?船舶管路系统有哪几类?
答:船舶管路系统是船舶为了完成一定任务而专门用来输送和排出液体或气体的管路、机械设备和检测仪表等的总称,常简称为船舶管系。船舶管系分为动力管路和船舶系统,动力管路有:燃油管路;滑油管路;冷却管路;压缩空气管路;排气管路。船舶系统可分为:舱底水系统;压载水系统;消防系统;通风系统;供水系统;制冷与空调系统;货油系统等。
2. 燃油的质量指标有哪些?
答:燃油的质量指标有:十六烷值;密度;粘度;凝点、浊点和倾点;机械杂质和水分;热值;闪点。
3. 画简图说明燃油管路的功用。
4. 画简图说明日用油柜的结构特点。
5. 油舱的总容积在理论计算的基础上,还应考虑哪些系数?
答:容积系数Cr 1.1~1.2、储备系数Cc 1.1、风浪系数Cf 1.05~1.2。
6. 简述船舶设计对燃油管路的要求。
答:1各舱柜间应有管路连通,管路丄应设截止阀,以便关断保证船舶倾斜时正常供油。2大中型船舶设独立驱动的燃油输送驳运泵,小型船舶设手摇泵,保证连续供油。3各油舱油柜供油管路上的截止阀或旋塞应直接装设在舱柜壁上,深油舱日用油柜出口管路应设置速闭阀,以便在发生火灾或危机情况下能在该处外迅速将其关闭。4燃油管路必须与其他管路隔绝,不得布置在高温处、电气设备处。5沉淀舱柜以及专设沉淀舱的燃油舱或日用油柜,应装设自闭式放水阀或旋塞。6大型船舶燃用两种燃油,应设有两套供油管路,设置燃油回油集合筒以收集回油,并用于两种燃油的混合和撤换。
7. 简述滑油管路的功用、组成与种类。
答:功用:滑油管系给柴油机、增压器等船舶动力装置设备供应足够的合乎质量要求的滑油,确保有关摩擦副处于良好的润滑状态,避免发生干摩擦,并在润滑过程中带走部分热量,起一定的冷却作用。组成:滑油管系一般由滑油贮存舱、华油循环柜、滑油泵、净化设备及滑油冷却器等组成。种类:滑油管系根据柴油机的结构型式可分为湿底壳式和干底壳式两种。
8. 简述船舶设计对滑油管路的要求。
答:1滑油管系的布置应保持在船舶一定的横倾和纵倾范围内可靠地供油。2滑油循环泵的布置影视吸入管长度尽可能短,因此油泵应尽量靠近柴油机或循环油柜。3为减少管路阻力和管路振动现象,在滑油循环泵到过滤器管路上要使弯头尽可能少,并缩短此管路长度。4滑油过滤器一般布置在滑油冷却器前,滤器前后要装设压力表,管路中还映射低压警报器。5滑油贮存柜要靠近甲板注油口,并有一定高度,以借重力给循环柜补充滑油或进入驳油泵。6如果增压器采用强制循环式压力润滑,则设置增压器滑油重力柜作为应急用,重力柜的高度必须在增压器轴线上方约12m处。
9. 简述冷却管路的功用和形式。
答:功用:是对主辅柴油机、主辅机的滑油冷却器、淡水冷却器等热交换器、轴系中的齿轮箱、轴承、尾轴管等需要散热的设备供以足够的淡水、江水、海水或冷却油,进行冷却,以确保其在一定温度范围内可靠工作。形式:开式冷却管路和闭式冷却管路。
10. 画简图说明开式冷却管路的原理和特点。
答:原理:海水泵4将海水自海底门1经通海阀2滤器3送至温度调节器5,在进入滑油冷却器和主机,冷却有关部位后汇集于总管,然后推开单向阀排至舷外。温度调节器自动调节冷却水的流量,使滑油温度和进入柴油机的水温在允许的范围内。特点:开式冷却管路设备少、管路简单、维护方便、水源丰富。不过,冷却水水质差,杂质造成堵塞或附着在冷却表面,还是对金属壁腐蚀,使传热条件变坏,使金属壁过热受损;舷外水温度变化大,直接受季节、区域的影响,变化幅度大,不利于进入柴油机冷却。只适用于小型柴油机和对冷却水要求不严格的各种热交换器、空气压缩机、排气管、尾轴管等的冷却
11. 画简图说明闭式冷却管路的原理和特点。
答:原理:淡水泵1自淡水冷却器8吸入淡水,进入柴油机3冷却高温部件后,又回到淡水冷却器8,进行闭式循环。海水进行开式循环,只是管路中包括了淡水冷却器。特点:淡水水质好,不会产生堵塞流道和析盐现象,积垢少,易于控制柴油机进出水温度,但这种管路设备多、管路复杂、维修管理不方便,广泛用于大、中型船舶。
12. 简述膨胀水箱的作用。
答:闭式冷却管路中设置膨胀水箱,以适应管路内淡水随温度变化而产生的体积变化;在柴油机但水管最高处接出透气管与膨胀水箱上部相通,让淡水分离出来的气体逸入大气;膨胀水箱置于淡水泵吸入口以上一定高度,使吸入管路保持一定的水压,防止产生汽化现象;象管路内补充淡水。
13. 为什么船舶要设高位和低位海底门?有何要求?
答: 船舶机舱至少设两个海底门,布置在船舶的左右两舷,低位海底门在机舱底部,高位海底门则设与舭部。对于大型船舶尾机舱,海底门要尽量布置在机舱前部,以避免吸入空气和污水。 海底门应设隔栅或孔板,以阻挡大的污泥杂质进入海水管路。海水箱上应设透气管,压缩空气管和蒸汽管,以便吹除污物和冰粒等。
14. 海底门结构有何特点?
15. 冷却水进出柴油机的温度有和要求?为什么?
16. 画简图说明温度调节器的作用。
17. 简述船舶设计对冷却管路的要求。
答:1船舶机舱至少设两个海底门,布置在船舶的左右两舷,低位海底门在机舱底部,高位海底门则设与舭部。2海底门应设隔栅或孔板,以阻挡大的污泥杂质进入海水管路。海水箱上应设透气管,压缩空气管和蒸汽管,以便吹除污物和冰粒等。3排水口排出用过的污水,通常布置在海底门或吸入口之后,并尽可能使两者远离。4除主机自带水泵外,还必须设有独立驱动的备用泵,小型船舶可用其它足够排量的泵代替。5海水管路底布置应在满足对各种设备底压力和温度参数的要求,力求设备能量小、管路短,方便操纵和检修等。6采用闭式冷却时,每台主机应有独立的闭式冷却管路,并且有海水管路和淡水管路间设连通管。中间设阻隔阀,以便闭式冷却器管路发生故障时,则可采用直接冷却方式,用海水进行冷却。7航行于海洋的船舶,当采用海水直接冷却时,必须采用在冷却水套内插锌棒等防腐措施。
18. 压缩空气在船上有哪些用途?
答:柴油机的启动、换向、操纵;离合器、齿轮箱的操纵;压力柜充气(淡水、海水);吹洗海底门、油渣柜等;汽笛、雾笛吹鸣;遥控和自动控制系统的能源;灭火剂的驱动喷射;杂用,风动工具等;军用船舶武器的发射。
19. 空气瓶上有哪些附件?各有什么作用?
答:1空气瓶:用来储存压缩空气以备使用,启动空气瓶、汽笛空气瓶、杂物空气瓶等;2空气压缩机:供主机启动使用,一般有两台,一台有主机以外的动力驱动;3汽水分离器;4空气减压阀;5安全阀:当工作压力超过规定值时便自动开启,压力复原后有自行关闭,借以保护管路和设备
20. 简述船舶设计对压缩空气管路的要求。
答:1用压缩空气管系启动的主机,必须有独立的空气压缩机。2空气瓶的布置,可以直立或卧放,一般放在船体结构较强的部位。3在空压机向空气瓶充气的管路上,应装气水分离器。在空压机、空气瓶、冷却器和减压阀的出口管路上,须装设压力表和安全阀。4压缩空气管系一般采用集中供气方式。
21. 简述气水分离器的工作原理。
答:空压机排出的空气经弯管进入二虑板之间,而后穿过虑板,由排出弯管接头3送入空气瓶中,利用急剧改变气流流动方向,使所带油水微粒因其惯性相互碰撞而滴入分离器底部,定期通过件6泄放。
22. 排气管路的功用是什么?有哪几种形式?
答:功用:排气管的功用是将主、辅柴油机及辅锅炉的废气排到机舱外的大气中去,使机舱保持良好的环境。此外,还要考虑降低排气噪声、余热利用和满足特殊要求(熄灭废气中的火星)。柴油机的排气形式有水上排气和水下排气两种。水下排气用在军用船上较多。形式:1柴油机的废气直接由排气管经消声器排至大气;2在消声器和柴油机集气管之间装设热膨胀补偿器,补偿排气管路因受热而引起的管子变形;3管路上装有废气锅炉,柴油机的废气经膨胀接头、废气锅炉排至大气;4对以上3的形式,旁通管路不装消声器;5对以上3的形式,用废气燃油混合式锅炉替代废气锅炉,利用废气调节阀控制锅炉蒸汽产量。
23. 舱底水系统的布置设计有何特点?
答:全船舱底水管系应根据船舶的特点和安全要求来布置,以保证有效地抽除舱底水。管系布置应保证船舶在正浮或向任何一舷倾斜不超过5°时皆能抽干舱底积水,且不允许舷外水或任何水舱中的水经该系统进入舱内。故在舱底水的管路中,只允许水流单向流动,是“只出不进”。
24. 舱底油水分离器应满足哪些要求?
答:舱底水中含有大量污油,直接排放至舷外将造成航行水域和港口的污染,所以必须装设舱底油水分离器。船用舱底油水分离器满足下列要求:舱底水经处理后应达到所规定的排放标准;在15度倾斜下仍能正常工作;能自动排油;构造简单、体积小、重量轻、易于检修。
25. 压载系统的主要功用是什么?
答:压载水管系的功用是对压载水舱注入或排除压
载水,达到:保持适当的排水量、吃水和船体纵、横向平衡;维持适当的稳心高度;减小过大的弯曲力矩和剪切力;减轻船体振动的目的。
26. 压载系统的布置设计有何特点?
答:对压载水管系的要求 1)压载水在管内的流动是“有进有出”。即要通过同一管道将压载水注入某压载水舱和自该舱排出压载水.因此在管系中不可设置止回阀,而要通过截止阀箱调驳。2)在大型船舶上,为防止海水自压载水管泄漏至货舱,压载水管都敷设在双层底舱中央的管弄内。其吸入口在各舱的布置,应有利于压载水的排出。3)首尖舱和尾尖舱的压载水管穿过首、尾隔舱时,最好设有可在上甲板启闭的闸阀,以便在船体首尾部撞破时立即关闭闸阀,防止舷外水进入压载水系统。布置形式:支管式、总管式、管隧式。
27. 淡水压力柜的容积如何计算?
答:淡水压力柜容积与所需消耗的水量有关,是水柜内压缩空气最小容积V1、有效容积V2和无效容积(死容积)V3之和。因此必须先算出V1V2V3才能确定淡水压力柜的容积。
28. 管路系统的管径如何确定?与哪些因素有关?
答:管径是根据管内流体流经管子的能量损失来决定的,在流量一定的情况下,管径主要取决于管内流体的流速。影响因素:流体的容积流量、管内流体的流速、流体的质量流量和流体的密度。
29. 从总体上说,管路的布置应满足哪些要求?
答:管路布置既要考虑各管系内机械设备、管子及其附件之间的相对位置,又要处理好各管系之间、管系与其他机械设备以及与船体之间的相互关系。在管系设计和布置时应慢速机舱布置要求和充分考虑管系设备的工作特点,以保证整个动力装置可靠、方便和经济性地进行运转。可靠性、操纵性、经济性。
第6章船舶动力装置设计
1. 船舶设计一般分为哪几阶段?画出其流程图。
答:初步设计 详细设计 生产设计和完工文件编制
2. 扼要说明技术任务书中船舶动力装置的主要内容。
答:主机型号 传动方式 航区和续航力 耗油量或节能要求 电制 发电机台数和功率 起货机太熟 驱动方式和功率 机舱自动化和遥控要求 甲板机械台数和功率 通风空调冷藏设备功率 等等。
3. 决定机舱位置的主要因素有哪些?
答:一是船舶的总布置规划要求 二是动力装置本身的要求。
4. 机舱布置有哪几种形式?比较其特点。
答:机舱布置的形式 机舱位于中部时 优点是船舶满载或空载时不会产生纵倾或纵倾很小 缺点是货舱容积减少 轴系效率降低。 机舱位于尾部时 优点缩短了传动轴系的长度降低建造费用及简化维修工作 缺点是满载或空载时 会产生较大的纵倾
5. 简述机舱布置的原则及要求。
答:1倾斜摇摆2平衡与重心3各机械设备间的相对位置4操作管理与维修
6. 简述船舶电站负荷的估算方法
答:需用系数法 统计回归经验公式法和三类负荷法 其中三类负荷法较准确
7. 船用锅炉的作用
8. 舶动力装置设计的主要内容是什么?从设计观点、设计方法、评判要求论述船舶动力装置的现状与发展趋势。
答:船舶动力装置设计的主要内容是 可靠性与机动性 经济性辅锅炉与电站 振动与噪声
⑵ 船舶动力装置有哪些评判指标这些指标如何定义 现代舰船有哪些动力装置类型可以选择选择依据是什么
,动力装置的基本特性指标有性能指标、技术指标和经济指标。各类指标可进行分项,如性能指标可用振动与噪声性、机动性,可靠性、操纵性和维修性等表示;技木指标可分为功率、尺寸、重量等指标;经济指标可分为燃润油消耗率、装置总费用(建造费+运行费)、推进效率等。对动力装置进行模糊综合评判时,要先将这些指标进行提炼,组成如下形式的指标集,作为评判依据: X二(劣:,戈:,x。,…,介)(1) 对于上述每项指标价,存在一个允许取值区间〔肠,H口,其中瓜、H‘分别是指标州的允许值和最佳值,在该区间上定义一个相应于最优值的模糊子集万‘: D‘={林奈(x‘)}x‘任〔八、,H‘〕}(2) u武
⑶ 船舶主机配置及匹配的相关问题
1何为轴线?理论轴线是如何确定的?为什么有些船舶的轴线具有倾斜角和偏斜角?
答:(1)、轴线是指主机(或齿轮箱)输出法兰端面中心至螺旋桨桨毂端面中心间的连线。
(2)、先确定首尾基准,然后用下述方法确定:
拉线法:在规定的位置安装拉线架,并拉一根直径0.5—1.0mm的钢丝调整钢丝位置使其通过首尾基准点,此时钢丝就代表理论轴线。
光学法:利用光在均匀介质中直线传播的原理测定。先将光学仪器按两个基准光靶调好位置,使光轴同时通过光靶上的十字线中心,此时主光轴就代表理论轴线位置。
(3)、有时为保证螺旋桨浸入水中有一定的深度,而主机位置又不能放低,只能使轴线向尾部有一倾斜角,轴线与基线的夹角α,一般限制在0一5°之间。双轴线时除α角外,其与船舶纵中垂面偏角β,一般限制在0-3 °。从而保证轴系有较高的推力,不会因α、β角太大而使推力损失过多。
2中间轴轴承跨距的确定受哪些因素的影响?
答:不宜过小:对轴的弯曲变形、柔性和应力影响大(牵制多,附加负荷大);
不宜过大:(1)、轴系回旋振动和横向振动限制,若过大,易共振;
(2)、轴系间距过大,会使相应轴段的挠度因其重量的增加而增大,造成轴承负荷分配的不均匀性;(3)、轴承间距太大,受制造与安装工艺的限制。
2 赛龙轴承的特点
赛龙轴承具有耐磨性高、低摩擦、抗冲击性能好、加工性好安装简便的优点。
3 简述冷却管路的功用和形式。
答: 功用:冷却管路的功用是对船舶上需要散热的机械设备供以足够的液体(淡水、海水、江水和冷却油)进行冷却,以保证其正常工作。
形式:a.开式冷却管路:冷却液体为舷外水(海水、江水),舷外水由船外吸进,冷却机械设备后,仍排出船外,进行开式循环,又叫直接冷却。
b. 闭式冷却管路:由淡水泵吸入淡水对主辅机进行冷却,舷外水则通过淡水冷却器带走淡水的热量,又叫间接冷却。
c. 集中式冷却管路:用一个中央冷却器取代管路中服务于不同冷却对象的各分冷却器,进行海水和淡水的热量交换。
d. 舷外冷却管路:将淡水冷却器装在船舶水线以下船壳的外板上,利用舷外水进行自然冷却。
6 温度调节器的作用
答当温度调节器和淡水冷却器并连在柴油机的冷却水出口管路上时,就能够使柴油机出来的热水有一部分不经过冷却器,而直接排到淡水泵的进口。冷却水在某一温度时,波纹管内的蒸汽压力与弹簧压力平衡,调节阀处于一定位置。当水温升高时,波纹管内液体汽化蒸汽压力增高,推动调节阀上升,使流经冷却器的水量增加,旁通水量相应减少。反之,旁通水量增加。这样,通过温度调节器即可控制此旁通水量,从而控制冷却水在一定的温度范围内
8 船舶设计一般分为哪几阶段?画出其流程图。
答:报价设计→方案设计→技术设计→施工设计;
初步设计→详细设计→生产设计→完工文件编制。
7、船用锅炉的作用。
答:在一般干货船(散货船、杂货船、集装箱船)的蒸汽用途
寒冷季节的舱室取暖; 2)加热生活用热水;3)厨房各种需要;4)粘性油的加热;5)蒸汽灭火系统;6)制造淡水;7)特殊用途及杂用。
客船的蒸汽用途与干货船大致相同,只是生活用蒸汽量比重大。
油船的蒸汽用途
货油加热;2)蒸汽驱动的货油泵;3) 洗舱;4)锚机、绞盘等规范规定使用蒸汽动力机;5)货舱的蒸汽灭火系统
77 终结匹配设计 :已知主机的功率与转速、船舶的有效功率曲线、传动设备与轴系的传送效率ηs,、桨的收到功率Pd、船身效率ηh等,计算船舶所能达到的航速、螺旋桨的最佳要素(螺旋桨直径、螺距比及螺旋桨效率)
12.为什么柴油机要设最低稳定转速线? 答 a.调速器与柴油机的配合 随着曲轴转速的降低,调速器与柴油机在配合中可能出现较大的波动,最终导致柴油机不能稳定运行,或因不均匀度过大而不能正常工作。B.热力循环的正常运行 曲轴转速过低时,各缸供油的不均匀度加剧;供油压力下降,导致柴油雾化不良、混合质量较差;缸内温度偏低,柴油不能完全燃烧,且各缸燃烧情况差别很大,使转速波动加剧;缸壁温度偏低还会加速燃气对燃烧室组件特别是缸套的锈蚀
C.建立油膜的需要 在轴与轴承及活塞与缸套等有相对运动的机件之间建立保护油膜,相对运动速度是个决定因素。曲轴转速过低,就不能保证建立连续的油膜。通常,最低稳定转速nmin=(30%~50%)neb。
20.画出系泊工况的配合特性图,并加以说明。
在船舶系泊(不动)的情况下运转主机和螺旋桨的工况。
船速进速系数均为零,故推进特性较陡,即在同一n时将吸收较大的功率。I是设计状态下的推进曲线;II为系泊时的,OA为主机额定外部特性;A额定设计工况配合点;B为系泊工况的机桨配合点,在系泊时配合点B处的功率要不额定值Pmc小很多,其转速也比额定n低,故作系泊实验时不能把主机n开到额定值,否则将使主机超负荷运行
21.画简图说明船舶减速时的特性。
曲线I 为桨在某一等速航行工况时的推进特性曲线;II、 III 为加、减速时桨的推进曲线,曲线1、2为主机不同供油量时的外特性线;欲使船减速,要求减小桨推力,主机减油,假定以外特性2的b点为起始点,主机供油量减小后,外特性从2变为1,住机遇将的n都减小,而此瞬间,船速由于惯性尚未减小,使得Vp/n增大,故在b点以下的减速线III低于I,平衡点从b转向b’,在b’点出主机求大于供(供油少了,实际船速高),故使工作点沿曲线1到达a点才稳定下来。(加速情况反过来,从a-a’-b)
22.画简图说明推进装置附带负荷的配合特性。
推进装置附带负荷是指主机的功率除了用于带动螺旋桨外,还通过齿轮箱的功率分支轴或传动轴带动其它负荷(如发电机、泵等)。
这时主机的供给功率必须等于或大于螺旋桨和附带负荷的功率之和。
按标定转速选配时,OA’为主机额定外特性,OB’A为桨推进曲线,n(min)是主机最低运转转速。在配合点A’出,主机供给功率=桨吸收功率+附带负荷所需功率,面积A’ABB’为主机相对桨剩余功率,按这种方案设计时,在一般常用n内,均可带动附带负荷,且仍有剩余功率(ACB’);
按常用转速配合时,n0为常用转速,Ps为n=n0时主机剩余功率,好处是剩余功率应用好,但如果按额定航速运行时,主机功率不能附带负荷了,需要采取弥补措施。
⑷ 船舶主机安装应注意哪些问题
船舶主机安装应注意哪些问题?
第一、注意安全。安全工作是重中之重!安全第一,任何时候都不得马虎,需要高度重视!
第二、熟练掌握所有设备的有关参数与全部的安装工艺技术等,熟练把握现场安装经验,有关情况分章节说明如下:
第一章船舶主机的安装
学习目标
知识目标
1.掌握主机安装的工作内容;
2.学习基座准备的内容和方法;
3.学习主机吊装的方法;
4.掌握主机定位的方法:根据轴系法兰定位;按轴系理论中线定位;
5.学习土机固定的方法;
6.掌握大型低速柴油机的安装方法。
能力目标
1,会准备基座;
2,能吊运主机;
3.会定位主机;
4.能固定主机;
5.能进行大型低速柴油机的解体和部件组装:机座、主轴承和曲轴、机架、气缸体、活
塞装置及缸盖。
第一节概述
船舶主机是船舶动力装置的核心,其安装质量的优劣将直接关系到动力装置的正常运行和船舶的航行性能。
主机的类型主要有柴油机、汽轮机和燃气轮机,不同类型的主机,有着不同的结构特点和工作方式,在船上安装时应按不同的机型而采用相应的工艺方法。柴油机是目前应用最广泛的一种主机,本章主要讨论柴油机主机的安装工艺。
主机发出的功率通过轴系传递给推进器,主机与轴系相连接,主机、轴系和推进器组成一个有机的整体,因而主机的安装应与轴系的安装一并考虑。造船时,主机与轴系的安装顺序无外乎有三种:先安轴系再安主机;先安主机再安轴系;主机和轴系同时安装。在船台上先安装轴系,船舶下水后,再以轴系为基准安装主机,这是长期以来一直沿用的一种安装工艺。因为这种方法容易使主机的输出轴回转中心与轴系的回转中心同轴,同时避免了船舶下水后船体变形的影响。这种方法的缺点是生产周期较长。在船台上,以轴系理论中心线为基准,安装主机和轴系,可以先安装主机,然后再根据主机的实际位置确定轴系的位置并进行轴系的安装。也可以主机和轴系同时安装。这种方法,在主机定位后,可以进行管系和各种附属设备的安装,扩大了安装工作面,缩短了生产周期。但是这种方法往往难以避免船舶下水后船体变形带来的影响,而在安装轴系时由于主机已固定,尾轴也已固定,两者固定所产生的偏差必然要由轴系来消化,约束增加,安装难度较大。在工程实践中,究竟采取哪种安装顺序,要视造船总工艺、工厂的实际条件和工期而定。
主机安装后,必须保证主机与轴系的相对位置正确,并且在运转时保持这种相对位置关系。为了防止其他因素对主机安装质量的影响,在主机安装之前,必须完成下列工作:
(1)主机和轴系通过区域内船舶结构,上层建筑等重大设备调运安装工作基本完成。
(2)机舱至船尾的所有隔舱及双层底舱的试水工作均应结束。
主机安装的工作内容可归纳为如下几个方面:
(1)主机基座(底座)的准备。
(2)主机的定位(校中)。
(3)主机的固定。
(4)质量检验。
第二节主机基座(底座)的准备
主机是通过垫片或减振器安装在船体基座上的,基座是与船体直接相连的支承座。根据不同的机型,基座一般有两种形式。对于大型低速柴油机,没有单独的墓座,机舱双层底是由加厚的钢板焊接而成,主机的机座就落位在此加厚的钢板上。中小型柴油机,通常带有凸出的油底壳,因此在双层底上,还需焊接一个由型钢和钢板焊接起来的金属构件。在面板上,为了减少加工面而焊有固定垫片,固定垫片与柴油机机座之间配有活动垫片,用以调整主机的高度,主机与基座用螺栓固定在一起。
第二章船舶轴系的安装
学习目标
知识目标
1.掌握轴系的作用和组成及典型结构的安装要求;
2,掌握轴系零部件制造与装配的技术条件;
3.掌握轴系安装工艺的主要内容;
4.学习确定轴系理论中心线的方法:钢丝拉线法、光学仪器法;
5.学习轴系孔的镗削:加工圆线及检验圆线的确定、镗孔的技术要求、镗排装置、镗
排机在船上的安装、镗孔工艺;
6.学习尾轴管装置的安装;
7.掌握轴系校中的含义和方法:轴系按直线性校中、轴系按轴承上允许负荷校中、船
舶轴系合理校中;
8.学习轴系安装的方法:轴系的连接、中间轴承的紧固、安装质量的检验。
能力目标
1.会确定轴系理论中心线;
2.会镗削轴系孔;
3.能安装尾轴管装置;
4.能校中轴系;
5.能正确安装轴系。
第一节船舶轴系概述
一、轴系的作用及组成
船舶轴系的作用是将主机发出的功率传递给螺旋桨;螺旋桨旋转后产生的轴向推力通过轴系传给推力轴承,再由推力轴承传给船体,使船舶前进或后退。因此,船舶轴系是船舶动力装置中的重要组成部分之一。轴系工作的好坏将会直接影响船舶的正常航行,并对主机的运转有直接关系。所以,对轴系的制造与安装都有较高的技术要求,都要符合技术标准的有关规定。
船舶轴系,通常指从主机曲轴末端(或减速齿轮箱末端)法兰开始,到尾轴(或螺旋桨轴)为止的传动装置。其主要部件有:推力轴及其轴承,中间轴及其轴承,尾轴(或螺旋桨轴)及尾轴承,人字架轴承,尾轴管及密封装置,各轴的联轴节。有些船舶还另有短轴,用来调整轴系长度。此外,还有隔舱壁填料函和带式制动器等。
轴系的结构种类很多,有常用型螺旋桨推进装置轴系;可调螺距螺旋桨推进装置轴系;正反转螺旋桨推进装置轴系;可回转式螺旋桨推进装置轴系等。它们相互之间区别很大,各不相同。但就目前我国民用船舶来看,除工程船舶与内河某些小船之外,大多数属于常用型螺旋桨推进装置轴系。因此,本书仅介绍常用型螺旋桨推进装置轴系的制造与安装工艺。
在民用船舶中,通常采用单轴系或双轴系,而客轮一般为双轴系。单轴系位于船中纵剖面上,而双轴系则位于船的两侧,并相互对称。双轴系船舶的操纵性能比较好,动力装置的生命力比较强,用于内河船舶居多,但双轴系船舶的结构复杂,建造的工作量大,成本也高。
根据主机及螺旋桨布置的要求,有时轴线与基线成倾斜角。或与纵剖面成偏斜角β。轴系的倾斜使主机处于不良的工作状态,降低了螺旋桨的有效推力。为了使螺旋桨的有效推力不致显著下降,以及保证主机工作的安全可靠,一般α角限制在0°~5°之间,而β角限制在0°~3°之间。对于一般快艇,由于条件的限制,α角可达12°~16°,但很少超过16°。对于单轴系船舶,通常轴系与垂线(或龙骨线)是平行的,即。α=0°,但双轴系船舶则很少能满足无倾斜角的要求。
在船舶总休设计时,机舱可以布置在中部,也可以布置在尾部。当机舱布置在中部时,轴系就比较长;当机舱布置在尾部时,轴系就比较短。—般来说,具有两根或两根以上中间轴的轴系.称为长轴系,中机刑的大型船舶的轴系长度有的达100m,其中间轴多达十余根;只有一根,其长度可短至7~8m,或者没有中间轴的轴系称为短轴系。长轴系的柔性比较好,比较容易凋整,但调整、安装的工作量大。短轴系的刚性比较大,安装的要求也就高一些。双轴系船舶,左右主机回转方向必须相反,当船舶在正车前进时,右舷主机一般为右转,而左舷主机为左转。如果主机回转方向一致,则可通过换向机构来实现。当一台主机驱动左右两套轴系时,也可安装换向机构来使左右轴系反向旋转。
当主机或减速箱内部设有推力轴承时,轴系就可以不必设置独立的推力轴承了。推力轴及其轴承的作用有两点:一是承受螺旋桨所产生的轴向推力,并传递给船体,使船舶产生运动;二是防止螺旋桨产生的轴向推力直接推动主机曲轴,使曲轴发生移动及歪斜,而损坏主机的机件。
常见的推力轴承有两种结构形式,一种是旧船上常见的马蹄片式推力轴承;另一种是单环推力轴承(又称米歇尔式推力轴承),前者已被淘汰。
隔舱壁填料函的作用是在轴系通过舱壁时,使舱壁保持水密,以保证船舶的抗沉性。当机舱布置在尾部,就不用隔舱壁填料函。
在双轴系船舶中,轴系一般带有制动机构,这是为了在航行中需要停下某一套动力装置时,就用制动机构把它制动住,使轴系不因水流影响而转动。此外,制动机构也可以帮助主机缩短换向时间。
尾轴管一般都有前后两个轴承,前轴承短,后轴承较长。有的大型船舶尾轴管比较短,因此只设置一个尾管轴承。这时,尾轴首端往往共设置一个中间轴承式的前轴承,便于维护管理。也有些船舶的尾轴管较长,设有三个尾管轴承。尾管轴承绝大多数采用滑动轴承。当尾管轴承采用铁梨木、橡胶、层压板和尼龙等材料时,则用水作为冷却润滑剂。这时,尾轴通常都用铜质保护套或玻璃钢保护层来保护尾轴轴颈,以防止海水对尾轴的锈蚀。在老式船上多采用舷外水自然冷却,这种冷却方式容易造成水流不畅的“死角”,又往往由于泥沙进入尾轴管而造成轴和轴承的急剧磨损。因此,现代的船舶都已采用压力水强制润滑冷却,以克服上述缺陷。
第三章船舶轴系零部件的装配
学习目标
知识目标
1.掌握可拆联轴节的种类及其安装工艺;
2.掌握轴系配对的工艺方法;
3.掌握尾轴管装置的装配方法。
能力目标
1.会装配可拆联轴节;
2.会对接平轴;
3.会装配尾轴管装置。
第一节可拆联轴节的装配
在安装滚动轴承的轴系中,或尾轴必须从船体外部进行安装的船舶,广泛使用可拆联轴节。船舶轴系可拆联轴节的形式很多,主要有法兰可拆联轴节、夹壳形联轴节、液压法兰联轴节及液压可拆套筒联轴节等。
一、法兰式可拆联轴节的加工和装配
法兰式可拆联轴节常被用于尾轴与中间轴的连接,它是属于刚性联轴节的一种形式。根据连接法兰上螺栓孔的形状,它又可分为圆柱形螺栓可拆联轴节及圆锥形螺栓可拆联轴节两种。
圆柱形螺栓可拆联轴节,这种联轴节是带有法兰边的,因此称为法兰式可拆联轴节。
1,联轴节加工的技术要求
(1)联轴节的外表面及法兰端面均应先粗加工,并留有3~5mm余量,而内孔则与轴的锥体部分配合加工(加工时可采用锥度样板测量)。联轴节与轴的锥体部分研配装妥后,将尾轴上车床,再精加上联轴节外圆及法兰端面。联轴节的粗糙度和其他技术要求与整体式法兰相同。
(2)联轴节上键槽的宽度、高度及与轴线的平行度都与轴上键槽的加工要求相同。
2.联轴节的装配技术要求
(1)联轴节锥孔与轴锥体接触应良好,接触面积要求在75%以上,用色油检查,每25mm×25mm内,不得少于三点。厚薄规检查锥体大端时,0.03mm的厚薄规插入深度应不超过3mm。接触面上允许存在1~2处面积不大的空白区,但总面积应小于锥体表面积的15%,最大的长度及宽度不超过该处锥体直径的1/10,且不得分布在同一轴线或圆周线上。
(2)平键与轴上键槽两侧面的接触面积不少于75%,与联轴节键槽相配合时,在85%长度上应插不进0.05mm的厚薄规,其余部分应插不进0.1mm的厚薄规。平键与键槽底应接触;接触面不少于30%~40%。
(3)联轴节法兰螺栓装妥后,在接合面90%的周长上应插不进0.05mm的厚薄规,其接触面积不少于75%。
(4)轴的锥体部分的螺纹,当联轴节装好后应缩进锥孔内一个距离α。
二、夹壳形联轴节的加工和装配
夹壳形联轴节由两个钢制半圆筒组成,靠夹壳与轴之间的摩擦力及键来传递力矩。夹壳联轴节的横截面尺寸比较小,拆卸时不必移动轴,因此可以安装在不易进入的狭窄地方,但因重量大,使用受到限制。
1.联轴节的加工技术要求
(1)夹壳形联轴节加工后,其内圆的圆度和圆柱度应符合表3-1的要求。
(2)当夹壳长度每超出轴颈一倍时,则锥度误差允许增加0.01mm。其内圆直径应较轴颈大0.04~0.08mm。两半联轴节的间距应为轴颈的3%~5%。
(3)内圆表面粗糙度Rα不大于3.2μm。
2.联轴节的装配技术要求
(1)轴向键必须进行修配,其装配质量要求与法兰式可拆联轴节的平键要求相同。
(2)夹壳联轴节的推力环应经修配,使内圆与轴槽紧密配合,接触面积要求在60%以上。两侧面轴槽或壳槽配合处应插不进0.05mm的厚薄规。
(3)装配后推力环外圆与夹壳内孔之间允许有0.2~0.4mm的间隙。
第四章螺旋桨的装配与安装
学习目标
知识目标
1.学习螺旋桨的加工方法;
2.学习螺旋桨的装配方法;
3.学习螺旋桨的安装方法。
能力目标
1.会加工螺旋桨;
2.能进行螺旋桨的装配;
3.能安装螺旋桨。
第一节螺旋桨的加工与装配
一、螺旋桨的概况
1.基本概念
螺旋桨是最常见的船舶推进装置,它一般有3~6个叶片,大部分螺旋桨叶片是与桨壳一起铸出的,但也有制成可拆卸的,并用螺栓将叶片固定在桨壳上,称为组合式螺旋桨。中小型船舶常为3~4个)个叶片,大型船舶常为4~5个叶片,螺旋桨的作用是将船舶主机所发出的功率转变为推动船舶运动的推力。它的加工和装配质量直接影响到船舶的航行性能和安全。螺旋桨几何形状的正确性是保证质量的主要因素,其中以螺旋桨直径和螺距尤为重要。
三叶螺旋桨。它与尾轴相连接的部分称为桨壳。由船尾向船首看,所见到的叶片面称为压力面,是一个螺旋面,其反面称为吸力面。压力面又称叶面,吸力面又称叶背;当主机正转时,叶片上先入水的叶边称为导边,同一叶片上相对应的另一边称为随边。
由螺旋桨中心至叶片边缘距离最远的一点为半径,所作出的圆的直径称为螺旋桨直径,以D表示。叶面上任何一点环绕螺旋桨轴线一周后升高的距离称为螺旋桨的螺距H。螺旋桨按其螺距来分可以分为等螺距螺旋桨和变螺距螺旋桨两种。前者在它的叶面上各半径截面上的螺距都是相等的,后者则不是都相等的,往往在一定的半径范围内螺距随半径的增大而增大。变螺距螺旋桨效率较高,但制造和加工叶面较麻烦。另外还有一种可调螺距螺旋桨,它的叶片是活络安装在桨壳上的,并可通过内部传动机构驱动叶片转动,以使螺距变化来改变航速。
自尾向首看,正车转动时,螺旋桨沿顺时针方向转动的称右旋螺旋桨,沿逆时针方向转动的称左旋螺旋桨。对双桨船,正车时向舷外方向转动的称外旋螺旋桨,反之称内旋螺旋桨,通常双桨船采用外旋,以防止水中漂浮物被卷入而卡住。由于桨叶承受推力,故叶面与叶背间必须有一定的厚度,桨叶切面形状有两种:机冀形与弓形,切面两端点间的距离b称弦宽,两端点间的连线称弦线。切面最大厚度以t表示。弓形切面的t,在弦宽的中点(b/2)处,机翼形切面的t约在距第五章船舶辅机和锅炉的安装
学习目标
知识目标
1.了解辅机一般的用途、种类;
2.了解甲板机械的用途、种类;
3.了解锅炉的用途、种类;
4.叙述船舶辅机和锅炉在船上的一般安装工艺及注意事项。
能力目标:
1.会进行一般辅机在船上的安装工艺;
2.会进行甲板机械在船上的安装工艺;
3.会进行锅炉在船上的安装工艺;
4.会对常用粘结剂进行调和及使用。
船舶辅机即船舶辅助动力机械,是为舶的正常运行、作业、生活和其他需要而提供能量的成套动力设备。
第一节一般辅机在船上的安装
一般辅机在船上的种类很多,常见的有船用泵如离心泵、螺杆泵、喷射泵等,船用空压机、通风机、船舶制冷装置、船舶空气调节装置、油分离机、船舶防污装置、海水淡化装置等;这些辅机在船亡安装质量的好坏,直接影响着船舶的正常运行。
一、船舶辅机运往船上安装的形式
现代船舶辅机主要是以两种形式运到船上安装。
(1)将辅机组合安装成机组。即将动力部分与工作部分安装在一公共底座上,如3S100D型螺杆泵(图5-1所示),或在一机壳上装有动力部分,如3LU45型螺杆泵等。
(2)将辅机组合安装成功能性单元。DRY-5型油分离机就是一例。这种形式较前者更为先进,在船上安装时,只需将其定位紧固后,将管路、电源接通即可使用,甚是方便,国内有些船厂已经使用,效果甚佳。
以上所述两种形式较之单个机械上船安装具有如下较好的经济技术效果:
(1)将大部分钳工装配工作从船上移到车间进行,这样可以充分利用车间的设备和有利空间条件以提高安装质量和劳动生产率;
(2)由于有定型的产品供应或事先装配,造船时只需要整台吊装即可,这样可大大缩短造船周期;3)由于辅机本身有公共底座或有一个机壳,这样町使与之相结合的船体基座上平面的加工要求降低,垫片甚至可以不刮磨,大量减少了繁重的钳工劳动,而且便于安装减振器(这对军用产品尤为重要,因为舰艇上的辅机很多都是安装在减振器上的)。
二、辅机安装有关工艺项目
1.基座的准备
辅机一般都是通过垫片或减振器安装在甲板或船体的基座上的。对甲板支承部分不要加工,而对基座的支承表面的加工要求也不高,一般说来,舰艇比民用船舶丘的要求稍高一些。对机座面板的要求如下:
(1)基座面板的不平度,1m长度内不得大于3mm,但全长或全宽中均不得超过6mm;
(2)基座面板的长度及宽度公差为+10~-5mm;
(3)在基座面板上作对角线检查时,两对角线应相交,其不相交度应符合有关规定。
⑸ 简述船舶动力装置对主机压缩空气系统的要求
压缩空气一次性充满应能满足船舶主机连续启动12次。这个是船检的最低要求。
⑹ 船舶动力装置的类型及特点
船舶动力装置的分类:
一、蒸汽机动力装置。
特点:蒸汽机动力装置结构简单,造价低廉,管理使用方便,制造工艺要求不高;缺点是热效率低,本身重量大,特别是大功率蒸汽机的活塞、连杆等运动部件运转惯性很大,很难平衡,且低压缸尺寸过大,不能获得有效的真空度。因此,自从汽轮机动力装置和柴油机动力装置在船上试用成功以后,蒸汽机动力装置即逐渐被淘汰。
二、汽轮机动力装置。
特点:汽轮机的单机功率大,使用可靠,运转平稳,无振动和噪声,检修工作量小,锅炉可燃用劣质油。但汽轮机油耗比柴油机高,即使采用再热循环的汽轮机装置,每马力小时的油耗仍达180~190克,比低速柴油机高40%左右。柴油机由于单机功率、燃烧劣质油的能力和可靠性的提高,逐渐取代了汽轮机.
三、柴油机动力装置。
特点:柴油机动力装置的最大优点是热效率高,燃料消耗明显地低于蒸汽机动力装置。经过不断的改进,柴油机动力装置日臻完善,它的燃料消耗量最低,能使用廉价的渣油,可靠性较高,检修期间隔长达30000小时以上。热效率接近50%,因此成为目前应用最广的船舶动力装置。
四、燃气轮机动力装置。
特点:燃气轮机动力装置在50年代开始用于船舶。目前主要用于军用舰艇。燃气轮机同柴油机和汽轮机比较单机功率大、体积小、重量轻、加速性能好,能随时起动并很快发出最大功率。燃气轮机在高温、高压下工作,对燃油质量要求很高,热效率也比柴油机低得多,因此在民用运输船舶上应用不多。仅在某些气垫船上用于驱动空气螺旋桨。
五、核动力装置。
特点:以反应堆代替普通燃料来产生蒸汽的汽轮机装置。反应堆中核裂变产生的大能量,被不断循环的冷却水吸收,后者又通过蒸汽发生器将热量传给第二个回路中的水,使之变为蒸汽后到汽轮机中作功。
⑺ 新型船舶动力装置
舰船动力装置概述 一 ﹑舰船动力装置的含义及组成 “舰船动力装置”这一名词实际上来源于“轮机”一词。当船舶由风帆推进发展到使用往复式蒸汽轮机带动一个有桨叶的大转轮(明轮)推进时,人们就把这一名词套用到用来推进船舶航行的动力机械称为“轮...
⑻ 船舶工程技术(船舶动力装置技术)对身体有什么要求/
没什么特殊要求,就业局部方向会有所限制,比如船员,对视力、心理素质等会有所要求。
船舶动力工程技术主要研究船舶柴油机使用与维护、船舶辅机安装与调试、船舶动力装置安装等方面的基础知识和技能,在船舶动力工程技术领域进行船舶动力装置的设计、制造、安装调试、维修等。例如:船舶动力装置安装、船舶管系放样、船舶柴油机装配与调试等。
就业方向
船舶建造类企业:舰船动力工程的生产设计、船舶修造生产管理、船舶检验、船舶经营管理等。
专业衔接
持续本科专业举例:轮机工程。
⑼ 请结合一下IMO及IACS,介绍船舶动力装置设计的主要要求
怎么没人回答啊……今天就要交了~呵呵,还不如选我为最佳答案吧,都是自家人!
⑽ 舰船动力装置种类及应用对象范围 请问船舶主动力装置有哪些种类,试阐述各种类型动力装置的特点和应用
柴油机,低油耗,经济性好,但是动力偏低,主要是货船游轮安装使用。
燃气轮机,功率强劲,油耗大,一般是驱逐舰、护卫舰使用。
蒸汽轮机,需要燃烧柴油、重油产生蒸汽推动涡轮旋转,或者用核反应堆加热蒸汽,带动螺旋桨,航母使用。