可調螺距螺旋槳.ppt

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1、可調螺距螺旋槳一、概述船舶推進螺旋槳（CPP）的早期是槳殼與槳葉鑄成同一整體，螺旋槳的螺距角是固定不變的。1908年SEFELE公司研究并制造了首臺可變螺距螺旋槳，它的槳葉與槳殼分開制造，槳葉用螺釘安裝到槳殼上并能在槳殼上旋轉。這就是今天我們使用的可變螺距螺旋槳，簡稱變距槳，又稱調距槳?？勺兟菥嗦菪龢膬?yōu)良性能早在20世紀初就被人們所認識，但由于當時的生產和科學技術水平的限制，并沒有得到推廣應用，直到上個世紀70年代中期才得到迅速發(fā)展?，F(xiàn)在，從特種船舶、軍用艦艇到一般的遠洋貨輪，從中、小功率到幾萬千瓦大功率的變距槳都已見使用，今后變距槳必須還會獲得更

2、大的發(fā)展。二、變距槳系統(tǒng)的組成及工作原理（下圖）為變距槳槳轂內部結構的立體圖可變螺距螺旋槳是以液體的壓力來傳遞動力和運動的。依靠液壓系統(tǒng)中的執(zhí)行元件變距油缸5，通過推拉桿7來驅動固定在推拉桿上滑座10。由于槳葉根部偏心銷的偏心作用，從而將推拉桿的平移直線運動轉變?yōu)闃~的旋轉運動，以實現(xiàn)槳葉螺距變化的目的。該系統(tǒng)由伺服變量泵B1或B2作為主油路系統(tǒng)的驅動元件，由三位四通過比例閥V3作為該系統(tǒng)的主自動控制閥，由二位三通手動閥V4、二位四通液動閥V1和三位四通電磁閥V2組成應急遙控系統(tǒng)。由棱閥C4獲得主油泵伺服控制油路，溢流閥Y1起安全閥作用，其調定壓力大

3、于實際工作壓力的10%左右。溢流閥Y2為實際最高工作壓力的調整壓力。繼電器G1為主泵的啟動控制，壓力繼電器G2為低壓報警控制。由伺服變量泵B1或B2輸出的壓力油經單向閥C1或C2，通過粗濾器進入比例方向閥V3。假定DT1斷電，DT2通電，則比例方向閥的右位工作，壓力油經過液動閥V1進入B腔，A腔的油液經液動閥V1、比例方向閥V3直接回油箱組成回路。變距油缸5克服外負載向左移動視為順車（即正螺距），船舶向前行駛。當DT1通電，DT2斷電時，比例方向閥的左位工作，壓力油經過液動閥V1進入A腔，B腔的油液經液動閥V1、比例方向閥V3直接回油箱組成回路，變距

4、油缸5克服外負載向右移動視為倒車（即負螺距），船舶向后行駛。當變距油缸的活塞至螺距位置時，船舶處在停航狀態(tài)。三、優(yōu)點1.可簡化主機乃至整個動力裝置的結構。采用變距槳的柴油主機可以省去一套倒車機構，或者使汽輪機主機省去倒車級，且可提高倒車的功率。此外，由于變距槳為主機的恒速運轉提供了條件，所以可用主機來直接驅動發(fā)電機，因而可以省掉發(fā)電柴油機。2.提高了主機和尾軸管軸承的使用壽命。據測算，通常柴油機每起動一次的汽缸磨損量相當于額定功率下工作8小時的磨損量。而采用變距槳的主機，其起動次數只有原來的幾十分之一。就尾軸管軸來說，變距槳經定距槳重量大，且力臂長，

5、因此，承受負荷較大。但是實踐表明，變距槳的尾軸管軸承卻更為經久耐用。這是因為軸承中加劇磨損的主要原因在于油膜的狀態(tài)，是否出現(xiàn)干摩擦或半干摩擦。在定距槳的船舶上，由于經常地起動、換向、停車，因而經常地對油膜起破壞作用。。3.改善了船舶的操縱性能。有利于實現(xiàn)駕駛自動化。由于液壓傳動技術的運用，使變距槳易于實現(xiàn)遙控，如需改變航速，只需要通過遙控裝置來改變螺距角，便可實現(xiàn)從零到最大航速之間的無級調速，并在主機不停車亦無需換向的情況下，可以很容易地實現(xiàn)倒航。這一性能，為提高船舶的自動化程度和實現(xiàn)無人機艙提供了極為有利的條件。4.提高了船舶的機動性。如第一章柴油

6、機特性中所述，采用定距槳的柴油主機，其最低航速因受柴油機最低穩(wěn)定轉速的限制（一般為6-7節(jié)①）如果要使船舶以超低速航行，就必須使主機斷續(xù)地起動、停止，而一旦螺旋槳停轉，就會失去舵效，影響船舶操縱。在大型船舶通過復雜航道，或進出港時，通常是需要超低速航行的，且又要有良好的舵效和機動性。采用變距槳，則可以在主機不停車的情況下實現(xiàn)任意的超低速航行，而且在必要時還可以使槳交替地以正車或倒車工作來保證舵效。此外，采用變距槳也改善了船舶的停船性能。據估算，一艘65000噸，功率為18000馬力的油輪，由17.6節(jié)到全停車，采用定距槳需要12分鐘，而采用變距槳僅需

7、要6分50秒，停船距離也大大縮短。5.提高了船舶的營運經濟性。雖然，船模試驗池中的事實表明，變距槳的推進效率比定距槳的要低1%-3%左右，其原因是變距槳的轂徑和槳葉根部尺度都比較大，這些因素影響到螺旋槳的效率。但上述試驗結果都是在設計工況下取得的，在研究船舶營運的經濟效益時，航運部門更感興趣的是總的經濟價值。有關資料說明，在風平浪靜時，裝變距槳的船比裝定距槳的船要快0.1節(jié)左右，在惡劣的海面情況下，甚至要快1-2節(jié)。此外，變距槳能使主機維持在最佳工況下運行，有利于充分發(fā)揮主機的功率和降低單位功率的耗油量。謝謝！