可調(diào)螺距螺旋槳

1、可調(diào)螺距螺旋槳可調(diào)螺距螺旋槳一、概述 船舶推進(jìn)螺旋槳（CPP）的早期是槳?dú)づc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(tái)可變螺距螺旋槳，它的槳葉與槳?dú)し珠_制造，槳葉用螺釘安裝到槳?dú)ど喜⒛茉跇獨(dú)ど闲D(zhuǎn)。這就是今天我們使用的可變螺距螺旋槳，簡(jiǎn)稱變距槳，又稱調(diào)距槳。可變螺距螺旋槳的優(yōu)良性能早在20世紀(jì)初就被人們所認(rèn)識(shí)，但由于當(dāng)時(shí)的生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)水平的限制，并沒有得到推廣應(yīng)用，直到上個(gè)世紀(jì)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(yuǎn)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(huì)獲得更大的發(fā)展。二、變距槳系統(tǒng)的組

2、成及工作原理（下圖）為變距槳槳轂內(nèi)部結(jié)構(gòu)的立體圖可變螺距螺旋槳是以液體的壓力來傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)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(qū)動(dòng)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(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)闃~的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，以實(shí)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(qū)動(dòng)元件，由三位四通過比例閥V3作為該系統(tǒng)的主自動(dòng)控制閥，由二位三通手動(dòng)閥V4、二位四通液動(dòng)閥V1和三位四通電磁閥V2組成應(yīng)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(diào)定壓力大于實(shí)際工作壓力的10%左右。溢流閥Y2為實(shí)際最高工作壓力的調(diào)整壓力。繼電

3、器G1為主泵的啟動(dòng)控制，壓力繼電器G2為低壓報(bào)警控制。由伺服變量泵B1或B2輸出的壓力油經(jīng)單向閥C1或C2，通過粗濾器進(jìn)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(jīng)過液動(dòng)閥V1進(jìn)入B腔，A腔的油液經(jīng)液動(dòng)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(fù)載向左移動(dòng)視為順車（即正螺距），船舶向前行駛。當(dāng)DT1通電，DT2斷電時(shí)，比例方向閥的左位工作，壓力油經(jīng)過液動(dòng)閥V1進(jìn)入A腔，B腔的油液經(jīng)液動(dòng)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(fù)載向右移動(dòng)視為倒車（即負(fù)螺距），船舶向后行駛。當(dāng)變距油缸的活塞至螺距位置時(shí)，船舶處在停航狀態(tài)。三、優(yōu)點(diǎn)

4、 1. 可簡(jiǎn)化主機(jī)乃至整個(gè)動(dòng)力裝置的結(jié)構(gòu)。采用變距槳的柴油主機(jī)可以省去一套倒車機(jī)構(gòu)，或者使汽輪機(jī)主機(jī)省去倒車級(jí)，且可提高倒車的功率。此外，由于變距槳為主機(jī)的恒速運(yùn)轉(zhuǎn)提供了條件，所以可用主機(jī)來直接驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)，因而可以省掉發(fā)電柴油機(jī)。2.提高了主機(jī)和尾軸管軸承的使用壽命。據(jù)測(cè)算，通常柴油機(jī)每起動(dòng)一次的汽缸磨損量相當(dāng)于額定功率下工作8小時(shí)的磨損量。而采用變距槳的主機(jī)，其起動(dòng)次數(shù)只有原來的幾十分之一。就尾軸管軸來說，變距槳經(jīng)定距槳重量大，且力臂長(zhǎng)，因此，承受負(fù)荷較大。但是實(shí)踐表明，變距槳的尾軸管軸承卻更為經(jīng)久耐用。這是因?yàn)檩S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

5、上，由于經(jīng)常地起動(dòng)、換向、停車，因而經(jīng)常地對(duì)油膜起破壞作用。3.改善了船舶的操縱性能。有利于實(shí)現(xiàn)駕駛自動(dòng)化。由于液壓傳動(dòng)技術(shù)的運(yùn)用，使變距槳易于實(shí)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(shí)現(xiàn)從零到最大航速之間的無級(jí)調(diào)速，并在主機(jī)不停車亦無需換向的情況下，可以很容易地實(shí)現(xiàn)倒航。這一性能，為提高船舶的自動(dòng)化程度和實(shí)現(xiàn)無人機(jī)艙提供了極為有利的條件。4.提高了船舶的機(jī)動(dòng)性。如第一章柴油機(jī)特性中所述，采用定距槳的柴油主機(jī)，其最低航速因受柴油機(jī)最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速的限制（一般為6-7節(jié)）如果要使船舶以超低速航行，就必須使主機(jī)斷續(xù)地起動(dòng)、停止，而一旦螺旋槳停轉(zhuǎn)，就會(huì)失去舵效，影響船舶操縱。在大型船

6、舶通過復(fù)雜航道，或進(jìn)出港時(shí)，通常是需要超低速航行的，且又要有良好的舵效和機(jī)動(dòng)性。采用變距槳，則可以在主機(jī)不停車的情況下實(shí)現(xiàn)任意的超低速航行，而且在必要時(shí)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(jù)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，而采用變距槳僅需要6分50秒，停船距離也大大縮短。5.提高了船舶的營(yíng)運(yùn)經(jīng)濟(jì)性。雖然，船模試驗(yàn)池中的事實(shí)表明，變距槳的推進(jìn)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(yàn)結(jié)果都是在設(shè)計(jì)工況下取得的，在研究船舶營(yíng)運(yùn)的經(jīng)濟(jì)效益時(shí)，航運(yùn)部門更感興趣的是總的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。有關(guān)資料說明，