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船舶基础知识学习

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发表于 2012-4-30 09:06:55 | 显示全部楼层 |阅读模式
船舶轴系与后传动设备
轴系的基本任务:连接主机与螺旋桨,将主机发出的功率传递给螺旋桨,同时又将螺旋桨所产生的推力通过推力轴承传给船体,以实现推进船舶的使命
轴系的组成包括1用来传递主机功率的传动轴2支承传动轴的轴承3轴系附体
14轴系的工作条件恶劣:一般位于水线以下,有一部分伸出船壳,长期浸泡在水中。
轴系设计的要求1有足够的强度和刚度,工作可靠并有较长的寿命2有利用制造和安装3传动损失小合理选择轴承种类数目及润滑方法4对船体变形的适应性好5保证在规定的运行范围内不发生扭转横向和耦合共振6避免海水对尾轴的腐蚀 尾管装置具有良好的密封性7尽可能减少轴的长度和减轻轴的重量
15轴线 是指主机输出法兰端面中心至螺旋桨桨嗀端面中心间的连线。
16螺旋桨轴的尾部的锥形部分用来承受正车推力,倒车推力由固定螺母来承受:主机的转矩则靠其键槽或者液压安装螺旋桨过盈配合锥面的摩擦力传给螺旋桨。
17桨与桨轴的联结方式:1机械联结2液压套合变形联结3用环氧树脂粘结法。
18防止轴的腐蚀;1在螺旋桨的尾端装设导流帽,并在与螺旋桨轴连接的腔室中充满油脂。2螺旋桨首端的密封常采用水封的型式。3采用防腐覆盖层4联合保护法5轴上包以橡胶覆盖层6轴上涂防腐漆或镀金属
19 许用安全系数的原则1轴的负荷情况2材料性质及加工装配质量3军用船舶轴系的工作条件比商船有利
20滑动式轴承的优点 结构简单工作可靠;承受载荷较大抗振抗冲击性好;安装修理方便 制造成本低。 缺点:摩擦系数大;必须有一定的间隙才能正常工作,转速和载荷变化过大时难于形成较佳的承载油膜 润滑与维护保养麻烦
滚动式中间轴承的优点 摩擦损失小 无须冷却 滑油消耗少 轴承有自动调整能力 修理时便于更换 并可直接在市场购置 缺点:工作噪声大 轴承为非倍分式,为能安装 中间轴至少一端要采用可拆联轴节 承载能力小 安装工艺要求高
21油楔形成的工作原理:在起动时由于推力块2与支撑块3的接触中心偏离其几何中心,即压力中心与支点中心不重合,摩擦面间的油膜合力P和反作用力R形成力偶,使推力块产生倾斜,随着推力块的倾斜,压力中心向支点移动,当P和R重合时推力块便保持一定的倾斜位置。
21选择滑动式推力轴承应考虑的参数:1推力块的数目2有效面积系数3推力块的尺寸比4偏心距
22隔舱填料函的作用保证水密从而防止海水进入水密舱室。
要求1不论轴系是否转动应能受一定的水压而不至于泄漏2拆装方便并能在隔舱壁一边调整其松紧3力求外形尺寸小 结构简单重量轻4当轴旋转工作时,摩擦系数小温度不超过55到60°C
隔舱室的结构形式有整体式(适用于小型船舶)和可分式(广泛)
23尾管装置的任务是用来支承尾轴或螺旋桨轴,并使其能可靠的通出船外,不使舷外水大量漏人船内,同时亦不使滑油外泄。 尾管装置一般由尾管 尾轴承 密封装置以及润滑与冷却系统等组成。 尾管装置的结构形式 按其轴线的数目 可分为双轴系和单轴系 按其润滑方式可分为油润滑和水润滑。
尾管的结构形式主要有整体尾管和连接式尾管
24白合金轴承优点 耐磨性很好 不伤轴颈 抗压强度相当高 散热快 缺点制造修理复杂 价格昂贵
橡胶尾轴承优点1具有一定的弹性 可振动对安装误差及冲击的敏感性小 安装方便工作平稳 2结构简化 无须密封摩擦功损失少 对水域无污染运转费用低 管理方便3对水中泥沙有一定的适应能力4接触面积大 负荷分布合理 缺点1制造比较麻烦硫化工艺要求高2对轴有一定的腐蚀性3传热性差
桦木层压板与铁梨木轴承相比 优点是取材方便 工艺简单 水涨性比铁梨木小 不会干裂 价格便宜主要性能与铁梨木相近 缺点是硬度高 材质较脆 切削性差,磨损量大,产生的摩擦热大磨损大 耐磨性和安装不如橡胶轴承。
25轴系合理校中 轴系不必一定要安装于同一直线上,可有意调整各轴承在垂直方向上的高低位置,使轴承负荷高者降低,小者增大,这就称为合理曲线校中。方法有三弯矩法 有限单元法 力矩分配法
26船舶后传动设备在推进装置中的作用:1减速或变速传动2用以并车和分车组合或分配推进功率3离合与倒顺4抗振与抗冲击5布置中的调节作用
27片式摩擦离合器摩擦面的尺寸:f摩擦系数q摩擦面所承受的压力 传扭余度系数K 尺寸系数C 摩擦面数Z
28船用减速齿轮箱主要性能指标:标定传递能力 标定输入转速 减速比 标定的螺旋桨推力 输入与输出轴的转向 允许工作倾斜度 中心距 换向时间 操纵方式及重量尺寸
离合器是利用摩擦面之间的机械摩擦力把力矩由主动轴传到从动轴,并根据工作需要使主机与从动轴接合或脱离
29弹性联轴器的作用 1柔度很大,可以大幅度地降低轴系扭振的自振频率2可以缓解由于船体变形所引起柴油机齿轮箱和轴承增加的负荷3可允许轴线有微小倾角和位移,补偿安装中的误差使轴线校中容易以保护齿轮装置。根据发动机的标定功率及在标定功率时的转速及标定转矩选用。


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。
燃油管路的功用向船舶柴油机和燃油锅炉供应足够数量的合格燃油,以确保船舶的营运需要。
4. 画简图说明日用油柜的结构特点。
   日用油柜为箱体,一般用钢板焊接而 成,为能承受柜内液体的压力,通常在其内壁设加强筋相衬板。 注入管,用于注入燃油;输出管用于输出燃油;透气管使柜内与大气相通,以利燃油进出油柜;溢流管用来将超出油柜贮量的油溢
出.并流回油舱;打开手孔(或人孔)盖即可清除柜中油渣;
置于油柜下方的放水阀可放出存于油柜 底部的油水混合液体。透气管与溢流管 直径一般应大于输入管。 燃油舱柜的出口设速闭阀。
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Cr 容积系数 Cc 储备系数 CF 风浪系数
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,1膨胀以适应管路内淡水随温度变化而产生的体积变化;2透气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;3保持水压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;4补水 管路内补充淡水5投药 对淡水水质进行处理。
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?
答温差一般不超过12°如果温差再大,则有可能使海水大量析盐,亦会使冷却器尺寸增大,
16. 画简图说明温度调节器的作用。
答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
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:空气瓶的附属设备有充气阀 出气阀 压力表 安全阀和泄水阀
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。
22 供水系统 可分为 饮水系统 洗涤水系统 卫生水系统 供水方式有重力供水 压力供水 管路布置
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。
水消防系统的基本组成:水灭火系统由消防泵 管系 阀件 消防水带 消防水枪 消火栓 及国际通岸接头等组成
船舶管子的材料及选用原则
答 船舶上常有的管子主要有三大类别 即钢管 铜管 塑料管
选择时应遵循保证使用要求 工艺要求及降低成本等三个方面的原则
船舶动力装置设计
1船舶设计一般分为那几个阶段:初步设计 详细设计 生产设计和完工文件编制
2说明技术任务书中船舶动力装置的主要内容: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决定机舱位置的因数有两个方面 一是船舶的总布置规划要求 二是动力装置本身的要求。
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
4机舱布置的原则及要求: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
5船舶电站负荷的估算方法有 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。
6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
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