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船舶螺旋桨

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船舶螺旋桨

  • 详细介绍
是船舶推动器的一种。由桨毂 和若干径向地固定于毂上的桨叶所组成的推进器,俗称车叶。螺旋桨 安装于船尾水线以下,由主机(见船舶动力装置)获得动力而旋转,将水推向船后,利用水 的反作用力推船前进。螺旋桨构造简单、重量轻、效率高,在水线 以下而受到保护。
分类
螺旋桨 是现代船舶的主要推进工具,现在大 多数船舶是用螺旋桨来推进的。螺旋桨又有许多类型。
按照桨叶多少,螺旋桨有2、3或4个桨叶,甚至更多。一般桨 叶数目越多吸收功率越大。
按照构造不同,螺旋桨分为定(桨)距和变 距螺旋桨两大类。
定距螺旋桨,螺距是 固定不变的其特点是构造简单,重量轻,所以才 船舶上得到广泛应用。
变距螺旋桨,螺距是可以调节的,通过螺旋桨变距机构,有液压 或电力驱动来调节螺距。最初使 用的是双距螺旋桨。高速时用高距,低速时用低距,以后又 逐步增加了桨距的数目。
应用
普通运输船舶有1~2个螺旋桨。推进功率大的船,可增加螺旋桨数目。大型快 速客船有双桨至四桨。螺旋桨一般有3~4片桨叶,直径根 据船的马力和吃水而定,以下端不触及水底,上端不 超过满载水线为准。螺旋桨转速不宜太高,海洋货船为每分钟100转左右,小型快 艇转速高达每分钟400~500转,但效率将受到影响。螺旋桨 材料一般用锰青铜或耐腐蚀合金,也可用不锈钢、镍铝青铜或铸铁。
60年代以来,船舶趋于大型化,使用大功率的主机后,螺旋桨 激振造成的船尾振动、结构损坏、噪声、剥蚀等 问题引起各国的重视。螺旋桨 激振的根本原因在于螺旋桨叶负荷加重,在船后 不均匀尾流中工作时容易产生局部的不稳定空泡,从而导 致螺旋桨作用于船体的压力、振幅和 相位都不断变化。
在普通 螺旋桨的基础上,为了改善性能,更好地 适应各种航行条件和充分利用主机功率,发展了 以下几种特种螺旋桨。①可调螺距螺旋桨:简称调距桨,可按需要调节螺距,充分发挥主机功率;提高推进效率,船倒退 时可不改变主机旋转方向。螺距是 通过机械或液力操纵桨毂中的机构转动各桨叶来调节的。调距桨 对于桨叶负荷变化的适应性较好,在拖船 和渔船上应用较多。对于一般运输船舶,可使船-机-桨处于 良好的匹配状态。但调距 桨的毂径比普通螺旋桨的大得多,叶根的截面厚而窄,在正常操作条件下,其效率 要比普通螺旋桨低,而且价格昂贵,维修保养复杂。②导管螺旋桨:在普通 螺旋桨外缘加装一机翼形截面的圆形导管而成。此导管又称柯氏导管。导管与 船体固接的称固定导管,导管被 连接在转动的舵杆上兼起舵叶作用的称可转导管。导管可 提高螺旋桨的推进效率,这是因 为导管内部流速高、压力低,导管内 外的压力差在管壁上形成了附加推力;导管和 螺旋桨叶间的间隙很小,限制了 桨叶尖的绕流损失;导管可 以减少螺旋桨后的尾流收缩,使能量损失减少。但导管 螺旋桨的倒车性能较差。固定导 管螺旋桨使船舶回转直径增大,可转导 管能改善船的回转性能。导管螺 旋桨多用于推船。③串列螺旋桨:将两个 或三个普通螺旋桨装于同一轴上,以相同速度同向转动。当螺旋 桨直径受限制时,它可加大桨叶面积,吸收较大功率,对减振 或避免空泡有利。串列螺旋桨重量较大,桨轴伸出较长,增加了 布置及安装上的困难,应用较少。④对转螺旋桨:将两个 普通螺旋桨一前一后分别装于同心的内外两轴上,以等速反方向旋转。因可减 小尾流旋转损失,效率比单桨略高,但其轴系构造复杂,大船上还未应用。⑤直叶推进器:由4~8片垂直的桨叶组成。直叶推 进器上部呈圆盘形,桨叶沿 圆盘周缘均匀安装,圆盘底 与船壳板齐平相接,圆盘转动时,叶片除绕主轴转动外,还绕本 身的垂直轴系摆动,从而产 生不同方向的推力,所以可 使船在原地回转,不必用舵转向,船倒退 时也不必改变主机转向。但因机构复杂,价格昂贵,桨叶易损坏,仅用于 少数港务船或对操纵性能有特殊要求的船上。


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