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操作槳距變換反向,，就能實現(xiàn)倒車。

現(xiàn)代潛艇使用的大傾斜槳變距比反向旋轉(zhuǎn)效率高,。

淺析船舶推進器裝置的使用與管理

為了提高船舶的操縱性,滿足船舶狹水道低速航行及靠離碼頭等各種機動工況的需要,船舶側(cè)向推進器(side thruster)裝置在各種類型的船舶上得到了廣泛的應(yīng)用,如現(xiàn)代大型海洋運輸船舶,、港內(nèi)作業(yè)船舶、海洋工程船舶等等,，我整理的這一篇文章就是關(guān)于船舶推進器裝置的使用與管理的論文,，有這一方面興趣的同學(xué)們不妨看一看哦!

摘要： 為了提高船舶的操縱性，滿足船舶狹水道低速航行及靠離碼頭等各種機動工況的需要,，船舶側(cè)向推進器 (sidethruster)裝置在各種類型的船舶上得到了廣泛的應(yīng)用,，如現(xiàn)代大型海洋運輸船舶、港內(nèi)作業(yè)船舶,、海洋工程船舶,、海洋石油服務(wù)船(三用船)的靠離平臺作業(yè)，采用單手柄操縱方式(ioystiek),，即用一個手柄就能綜合操縱電動舵,、槳和側(cè)推器，能方便地操作;動力定位系統(tǒng)(dynamiC p0Sitioningsystem,，Dp),，使船舶定位在預(yù)先設(shè)定的位置。相對而言,，由于平時船舶側(cè)推裝置使用時間較短,，管理上易產(chǎn)生疏忽大意，導(dǎo)致各種故障的發(fā)生,。因此根據(jù)本人長期從事對船舶側(cè)推裝置使用與管理的實踐經(jīng)驗,，提出如下探討。

關(guān)鍵詞： 船舶;側(cè)推器;使用與管理

1 ,、船舶推進器

船舶推進器是船舶上提供推力的工具,，它的作用是將船舶動力裝置提供的動力轉(zhuǎn)換成推力，推進船舶,。推動船舶前進的機構(gòu),。它是把自然力,、人力或機械能轉(zhuǎn)換成船舶推力的能量轉(zhuǎn)換器。推進器按作用方式可分為主動式和反應(yīng)式兩類,?？咳肆蝻L(fēng)力驅(qū)船前進的纖、帆(見帆船)等為主動式,，槳,、櫓、明輪,、噴水推進器,、螺旋槳等為反應(yīng)式。現(xiàn)代運輸船舶大多采用反應(yīng)式推進器,，應(yīng)用最廣的是螺旋槳,。

在19世紀30年代，瑞典的前任軍官約翰?愛立信和英國工程師弗蘭西斯?佩蒂特?史密斯兩人都設(shè)計過用螺旋槳推進的船,。他們從古希臘人那兒得到啟發(fā),。古希臘人使用阿基米德螺旋，即一種瓶塞鉆狀裝置來提水,。佩蒂特?史密斯的試驗是成功的,，他建造了一艘有木制螺旋槳的船,，螺旋槳的一部分突然折斷了,。奇怪的是，這個木制螺旋槳變短了,，船反而走得更快了,。這說明變短的木制螺旋槳推進效率高度。

布魯內(nèi)爾工程師受到啟發(fā),，在他設(shè)計,、建造的大不列顛號上使用了螺旋槳推進器。這艘螺旋槳推進的輪船在1845年第一次橫渡了大西洋,。螺旋槳推進器在船舶上廣泛采用,。

船舶螺旋槳是一種水螺旋槳，其原理是螺旋槳旋轉(zhuǎn)時,，槳葉不斷把大量水向后推去,，在槳葉上產(chǎn)生一向前的力，即推進力,。螺旋槳槳葉像一小段機翼,，槳葉上的水動力在前進方向的分力構(gòu)成拉力，即船舶推進力,。

在普通螺旋槳的基礎(chǔ)上,，為了改善性能,，更好地適應(yīng)各種航行條件和充分利用主機功率，發(fā)展了以下幾種特種螺旋槳,。①可調(diào)螺距螺旋槳：簡稱調(diào)距槳,，可按需要調(diào)節(jié)螺距，充分發(fā)揮主機功率;提高推進效率,船倒退時可不改變主機旋轉(zhuǎn)方向,。螺距是通過機械或液力操縱槳轂中的機構(gòu)轉(zhuǎn)動各槳葉來調(diào)節(jié)的,。調(diào)距槳對于槳葉負荷變化的適應(yīng)性較好，在拖船和漁船上應(yīng)用較多,。對于一般運輸船舶,，可使船-機-槳處于良好的'匹配狀態(tài)。但調(diào)距槳的轂徑比普通螺旋槳的大得多,，葉根的截面厚而窄,，在正常操作條件下，其效率要比普通螺旋槳低,，而且價格昂貴,，維修保養(yǎng)復(fù)雜。②導(dǎo)管螺旋槳：在普通螺旋槳外緣加裝一機翼形截面的圓形導(dǎo)管而成,。此導(dǎo)管又稱柯氏導(dǎo)管,。導(dǎo)管與船體固接的稱固定導(dǎo)管，導(dǎo)管被連接在轉(zhuǎn)動的舵桿上兼起舵葉作用的稱可轉(zhuǎn)導(dǎo)管,。導(dǎo)管可提高螺旋槳的推進效率,，這是因為導(dǎo)管內(nèi)部流速高、壓力低,導(dǎo)管內(nèi)外的壓力差在管壁上形成了附加推力;導(dǎo)管和螺旋槳葉間的間隙很小,限制了槳葉尖的繞流損失;導(dǎo)管可以減少螺旋槳后的尾流收縮,，使能量損失減少,。但導(dǎo)管螺旋槳的倒車性能較差。固定導(dǎo)管螺旋槳使船舶回轉(zhuǎn)直徑增大,，可轉(zhuǎn)導(dǎo)管能改善船的回轉(zhuǎn)性能,。導(dǎo)管螺旋槳多用于推船。③串列螺旋槳：將兩個或三個普通螺旋槳裝于同一軸上,，以相同速度同向轉(zhuǎn)動,。當螺旋槳直徑受限制時，它可加大槳葉面積,，吸收較大功率,，對減振或避免空泡有利。串列螺旋槳重量較大,，槳軸伸出較長,，增加了布置及安裝上的困難，應(yīng)用較少,。④對轉(zhuǎn)螺旋槳：將兩個普通螺旋槳一前一后分別裝于同心的內(nèi)外兩軸上,，以等速反方向旋轉(zhuǎn),。因可減小尾流旋轉(zhuǎn)損失，效率比單槳略高,，但其軸系構(gòu)造復(fù)雜,，大船上還未應(yīng)用。⑤直葉推進器：由4～8片垂直的槳葉組成,。直葉推進器上部呈圓盤形,，槳葉沿圓盤周緣均勻安裝，圓盤底與船殼板齊平相接,，圓盤轉(zhuǎn)動時,，葉片除繞主軸轉(zhuǎn)動外，還繞本身的垂直軸系擺動,，從而產(chǎn)生不同方向的推力,，所以可使船在原地回轉(zhuǎn)，不必用舵轉(zhuǎn)向,，船倒退時也不必改變主機轉(zhuǎn)向,。但因機構(gòu)復(fù)雜，價格昂貴,，槳葉易損壞,，僅用于少數(shù)港務(wù)船或?qū)Σ倏v性能有特殊要求的船上。

2 ,、船舶側(cè)推器裝置的分類

按側(cè)推器安裝在船舶上的位置分:側(cè)推器安裝在船脂,，稱為舶側(cè)推(bowthruster)。側(cè)推器安裝在船娓,，稱為艦側(cè)推(sternthruster),。按側(cè)推器數(shù)目分:一個側(cè)推器,，大多數(shù)在船舷;兩個側(cè)推器,，一脆一娓或船循兩個;三個側(cè)推器，船舷兩個,，船娓一個;四個側(cè)推器,，兩脆兩娓。按側(cè)推器驅(qū)動方式分:電驅(qū)動式側(cè)推器 (eleetriemotor),。柴油機驅(qū)動式側(cè)推器(dieslengine) 按螺旋槳螺距是否可變分:螺距固定的,，稱為定距槳側(cè)推器螺距可變的，稱為變距槳側(cè)推器現(xiàn)代船舶的側(cè)推器多數(shù)是可調(diào)螺旋槳,，操作靈活,，左右方向的改變及橫移力大小的調(diào)整只需改變槳葉的螺距角即可。本文以螺距槳是否可變和驅(qū)動方式這兩個分類特點來討論側(cè)推器,。主要討論電驅(qū)動定距側(cè)推器和電驅(qū)動變距側(cè)推器,。而柴油機驅(qū)動式側(cè)推器在此不作討論分析,。

3 、工作特點及故障分析

3.1電驅(qū)動定距槳側(cè)推器

該側(cè)推器是由電動機通過齒輪箱傳遞螺旋槳動作,。其特點是定螺距,，正倒車有級變速。結(jié)構(gòu)上較為簡單,，管理上方便,。主要故障:

(1)運行中軸承異常聲響

原因:軸承損壞:齒輪箱無油或系統(tǒng)中有空氣。

(2)運行中突然停車

原因:電源無電或保險絲燒壞,，熱保護環(huán)節(jié)作用(高溫保護,、熱保護繼電器動作)。

(3)不能正倒車,，不能變速

原因:剎車裝置沒有松開,，直流調(diào)速失效(接觸器，時間繼電器等元件有故障),。

3.2 電驅(qū)動變距槳側(cè)推器

該側(cè)推器是駕駛臺遙控/原地啟動控制,，電動機動力輸出，液壓變螺距,。其裝置由調(diào)距槳,、傳動軸、調(diào)距機構(gòu),、液壓系統(tǒng),，操縱系統(tǒng)等五個基本組成部分。

調(diào)距槳包括可轉(zhuǎn)動的槳葉,，槳毅和槳毅內(nèi)部裝設(shè)的轉(zhuǎn)動槳葉的轉(zhuǎn)葉機構(gòu)等,。調(diào)距槳的轉(zhuǎn)葉機構(gòu)是將來自動力油缸的往復(fù)運動轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)動槳葉的回轉(zhuǎn)運動的機構(gòu)。

傳動軸是由電動機(大馬達)通過聯(lián)軸器與立軸相連,，立軸與螺旋槳軸經(jīng)齒輪嚙合傳動,。

調(diào)距機構(gòu)包括產(chǎn)生轉(zhuǎn)動槳葉動力的伺服油缸、伺服活塞,、分配壓力油給伺服油缸的配油器,、給槳葉定位和槳葉位置反饋的裝置及其附屬設(shè)備等。其主要任務(wù)是調(diào)距,、穩(wěn)距以及對螺距進行反饋和指示,。

伺服油缸、伺服活塞,、分配壓力油給伺服油缸的配油器,、給槳葉定位和槳葉位置反饋的裝置及其附屬設(shè)備等。其主要任務(wù)是調(diào)距、穩(wěn)距以及對螺距進行反饋和指示,。

操縱系統(tǒng)主要由操縱臺,、控制和指示系統(tǒng)組成。作用是按預(yù)先確定的控制程序來調(diào)節(jié)調(diào)距槳的螺距,，以獲得所要求的工況,。工作特點:操作靈活，反應(yīng)快,，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜,，管理要求相對較高。主要故障:

(1)運行中側(cè)推螺距不能變化或不能動作,。

原因:電磁閥卡阻或泄漏,，安全閥起跳或泄漏，冷車時正常工作而熱態(tài)時不能工作,，主要由于配油閥泄漏引起的.

(2)側(cè)推單方向動作

原因:電磁閥卡阻,，反饋電位器線路破損或絕緣不良。

(3)運行中側(cè)推突然停車

原因:負載超整定值,，過載保護停車;電機高溫保護停車;螺距限位凸輪動作停車;濾器臟堵,，低壓停車。

(4)側(cè)推啟動失敗

原因:電機缺相;電源電壓過低;非零螺距啟動;低油壓保護;啟動過程中星形-----三角形轉(zhuǎn)換時間繼電器故障;槳葉有異物(水下有異物卡住);側(cè)推帶載啟動(長期不使用,，有海洋生物在槳葉上生長,。

(5)側(cè)推啟動成功，但冷車時螺距不動作,，熱車時能動作,。

原因:環(huán)境溫度過低，沒有保溫,，選配油種不適合周圍環(huán)境溫度,，即粘溫特性差。

(6)電動機絕緣低

原因:側(cè)推艙室通風(fēng)口有海風(fēng)海水吸入,，艙室排風(fēng)機轉(zhuǎn)向錯誤而變成吸風(fēng)機,，電機的烘潮裝置失效。

4 ,、管理上的建議

由于船舶側(cè)推裝置體積大,，又是水下裝置，如何正確地使用和管理,，準確地判斷故障點，排除故障以減少船舶停航,、塢修時間,，節(jié)約船舶維修成本，減少對海洋環(huán)境的污染，為保障船舶航行安全,，提高運營率,，定會起到重要的作用。

4.1 對于電驅(qū)動定距槳側(cè)推器:

(1)定期進行控制箱保養(yǎng);

(2)加強艙室通風(fēng):

(3)保持齒輪箱的正常液位;

(4)修理后,，齒輪箱加油過程中進行放空氣;

(5)保持齒輪箱呼氣通暢

4.2 對于電驅(qū)動變距漿側(cè)推器

(1)定期進行控制箱保養(yǎng)

(2)保持艙室通風(fēng)良好;

(3)按操作程序起動側(cè)推;

(4)定期清洗液壓油濾器,，清洗完畢后放空氣;

(5)定期化驗油樣，或結(jié)合塢修更換系統(tǒng)油;

(6)根據(jù)區(qū)域作業(yè)環(huán)境溫度,，選擇合適的油種;

(7)尤其在冬季,，如渤海灣區(qū)域作業(yè)，應(yīng)加強艙室的防凍保溫工作;

(8)對于有多個側(cè)推器的船舶,，由于各工況不同,，對某個長期不使用的側(cè)推，應(yīng)擇時運轉(zhuǎn),，防止海生物生長過多;

(9)對執(zhí)行小油缸,，電位器定期檢查螺絲緊固;

(10)對于尸LC控制側(cè)推器，要注意對備用電源(蓄電池)的管理工作

5 ,、結(jié)論

本文對船舶推進器的一些基本知識進行了理論分析,，對船舶側(cè)推器的一些故障原因進行了重點分析，并提出了一些排除故障的方法和手段,，對船舶推進器的管理提出了一些自己的看法,，由于本人水平有限，這些看法可能存在一些疏漏,，本人會在以后的工作和學(xué)習(xí)中加以改正,。

參考文獻

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