Передачи в ГСЭУ Принципиальные схемы передач в

Передачи в ГСЭУ

Принципиальные схемы передач в СЭУ ГД — главный двигатель; Д—двигатель; УП — упорный подшипник; Р - редуктор; ДРА -дизельредукторный агрегат; РР - реверс-редуктор; ЭМ - эластичная муфта; РМ- реверсивная муфта; ГДГ- главный дизель-генератор; ЭГ- электрогенератор; ГЭД- гребной электродвигатель; ДГРА дизель-гидроредукторый агрегат; ГМ- гидромуфта; ГН— гидронасос; ГГМ- гребной гидромотор

ДИЗЕЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ С РАЗЛИЧНЫМИ ТИПАМИ ПЕРЕДАЧ Схема СДЭУ с прямой передачей 1 гребной винт; . 2 - гребной вал; 3 - дейдвудная труба; 4 промежуточный вал; 5 - опорный подшипник; 6 - упорный подшипник; 7 - главный двигатель.

Валопровод одновальной установки

Судовые валопроводы • Судовой валопровод представляет собой систему валов, соединенных в единую линию с целью передачи крутящего момента от двигателя к гребному винту и осевого усилия от винта к корпусу судна. • Валопровод может состоять из: • валов, соединенных между собой фланцами или муфтами; • дейдвудного устройства; • упорного и опорного подшипников; • муфты; • механизма изменения шага ВРШ; • тормоза и других элементов.

Валопровод относится к наиболее ответственным деталям СЭУ • • • Опыт эксплуатации показывает, что: наблюдаются поломки гребных валов; случаи аварийного износа дейдвудных подшипников; количество повреждений и аварий гребных валов возрастает с увеличением их диаметров; отказ валопровода приводит к снижению скорости судна или полной потере хода и может создать условия, приводящие к гибели людей; ремонты валопровода связаны с необходимостью вывода судна из эксплуатации и постановки его в док.

Одновальные СЭУ • Морские транспортные суда чаще всего имеют одновальные энергетические установки. В этом случае линия валопровода располагается в диаметральной плоскости судна. Преимуществами таких установок являются простота конструкции, большая надежность и высокие значения пропульсивного КПД. Угол наклона линии валопровода к основной плоскости корпуса судна составляет (0 5).

Общий вид валопровода (а) 1 — дейдвудная труба; 2 — сальник; 3 — втулочная муфта; 4 — промежуточный вал; 5 — опорный подшипник; 6 — переборочный сальник; 7 — упорный подшипник; 8 — проставочный вал.

b — полумуфта; с — упорный подшипник; d, e —действие упорного подшипника на передний и задний ход

Двухвальные СЭУ • Широко применяются на речных судах из-за ограничения осадки и высоты пролета мостов. • В двухвальной СЭУ линии валопроводов располагаются по бортам, поэтому при заостренных кормовых обводах приходится отодвигать гребной винт от корпуса. • В этих случаях требуется увеличивать длину гребного вала и устанавливать дополнительный опорный подшипник в выносном кронштейне рядом с гребным винтом. Иногда из-за увеличения длины вала его делают составным, состоящим из гребного и дейдвудного валов.

Дизель-редукторная СЭУ с СОД 1 — муфта; 2 — редуктор; 3 — валопровод; 4 — гребной винт

Расположение бортового валопровода Гребной винт 1 закреплен на гребном вале 3, опорой которого является подшипник кронштейна 2. Гребной вал посредством втулочной муфты соединен с дейдвудным валом 4, расположенным в дейдвудном устройстве 5.

Выбор валов судовых валопроводов Длина валов назначается в зависимости от расстояния между опорными подшипниками. Место их расположения выбирают так, чтобы: • обеспечить равномерное распределение действующих на них нагрузок, • упростить монтаж линии валопровода, • исключить опасные резонансы изгибных колебаний на всех эксплуатационных режимах, • уменьшить потери на трение, • учесть влияние деформации корпуса судна на напряженное состояние валов.

Требования Регистра • Согласно рекомендациям РМРС длину пролета (м) между соседними подшипниками промежуточных валов выбирают в диапазоне , • где – d -диаметр вала, м; l– коэффициент, численное значение которого зависит от частоты вращения вала: • при n 500 мин-1 l = 14; если n 500 мин-1, то l = 300/ √n.

Фланцевые соединения валов • Между собой валы стыкуются при помощи фланцевого соединения. Фланцы выполняют как одно целое с валом, а когда это невозможно, применяют съемные фланцевые полумуфты

ДЕЙДВУДНЫЕ УСТРОЙСТВА Дейдвудное устройство с подшипниками из баббита

Дейдвудные подшипники • Два подшипника: кормовой – длинный, носовой – короткий устанавливаются внутрь дейдвудной трубы. • Подшипники качения не получили большого распространения в судовых валопроводах из-за сложности их герметизации и больших радиальных параметров. • Чаще применяют подшипники скольжения с неметаллическими и металлическими антифрикционными материалами потому, что они смазываются и охлаждаются забортной водой.

Подшипник с набором резинометаллических планок

• Наиболее распространены неметаллические неразъемные подшипники с набором из бакаутовых, текстолитовых и резинометаллических планок. Их втулки обычно изготавливают из бронзы или латуни. Комплект планок плотно пригоняется во втулке и фиксируется одним или двумя упорами. • Перспективны подшипники из капролона и древеснослоистых пластиков. • Объем применения неметаллических подшипников постоянно сокращается, так как допустимые удельные давления для них ограничены значением 0, 3 МПа, а наибольший коэффициент трения не превышает величины 0, 08.

ИЗНОСЫ ДЕЙДВУДНЫХ ПОДШИПНИКОВ Материал подшипника Бакаут Резина Древесно-слоистый пластик Баббит Износ (мм) за 1000 ч ходового времени 0, 22 0, 15 0, 22 0, 002

Использование забортной воды для смазки дейдвудных подшипников + Делает ненужными кормовые уплотнения дейдвудного устройства, а носовые уплотнения выполнять в виде обычного сальника с мягкой набивкой на основе пеньковой пряжи, пропитанной маслом. - Использование забортной воды, вынуждает гидроизолировать гребной вал, т. к. в контакте с морской водой его предел выносливости резко снижается. Эта задача решается путем облицовки, которую напрессовывают на вал. Материалом для облицовки служит бронза Бр010 Ц 2 или нержавеющая сталь 06 Х 18 Н 9 Т. Иногда с этой целью на поверхность вала наносят хромокадмиевое покрытие толщиной приблизительно 1 мм.

Сальник дейдвудного устройства с водяной смазкой подшипников

Металлические дейдвудные подшипники • Выдерживают удельные нагрузки до 1 МПа. Эти подшипники имеют антифрикционную заливку баббитом Б 83 (толщина заливки 3 5 мм) и работают в масле. • Для обеспечения надежной смазки служит масляная циркуляционная система, с давлением масла в дейдвудной трубе на 0, 03 0, 04 МПа больше давления забортной воды на кормовое уплотнение. • Для постоянства давления масла оно поступает в подшипник самотеком из цистерны, расположенной на 3 4 м выше плоскости конструктивной ватерлинии, а насос только откачивает масло из дейдвуда.

• Подшипники с баббитовой заливкой обладают хорошей прирабатываемостью, высокой износостойкостью и повышенной эксплуатационной надежностью • В результате создания жидкостной смазки, поверхности трения отделяются друг от друга слоем масла и металлический контакт между ними отсутствует. • В этих условиях коэффициент трения уменьшается до 0, 005 0, 0005, а износ дейдвудных подшипников не превышает 0, 003 мм за 1000 ходовых часов.

Дейдвудные уплотнения • Должны предотвращать утечки масла. • Часто применяются конструкции "Симплекс" и их модификации, например, «Симплекс-компакт» и др. . Эти уплотнения устанавливаются на кормовом и носовом концах дейдвуда. • Кормовое уплотнение состоит из трех резиновых манжет, закрепленных на направляющем кольце, рабочая поверхность которого имеет баббитовую заливку. • Кольцо охватывает облицовочную втулку, которая крепится к ступице гребного винта и вращается вместе с ним. • Манжеты надеты на втулку с натягом, дополнительно они прижимаются к втулке пружинами и давлением масла или воды. При этом кормовая манжета обеспечивает водо-, а носовая – маслонепроницаемость.

КОРМОВОЕ УПЛОТНЕНИЕ "СИМПЛЕКС" ПРИ МАСЛЯНОЙ СМАЗКЕ ДЕЙДВУДНЫХ ПОШИПНИКОВ

Кормовое уплотнение состоит из трех резиновых манжет, закрепленных на направляющем кольце, рабочая поверхность которого имеет баббитовую заливку. Кольцо охватывает облицовочную втулку, которая крепится к ступице гребного винта и вращается вместе с ним. Манжеты надеты на втулку с натягом, дополнительно они прижимаются к втулке пружинами и давлением масла или воды. При этом кормовая манжета обеспечивает водо-, а носовая – маслонепроницаемость.

КРУТИЛЬНЫЕ КОЛЕБАНИЯ ВАЛОПРОВОДОВ • Крутильными называют такие колебания системы, при которых все ее точки совершают движения переменного направления по дугам окружностей вокруг неподвижной оси. • Источником крутильных колебаний служат переменные крутящие моменты, действующие в отдельных элементах валопровода: кривошипы коленчатого вала ДВС, гребной винт и пр.

• Возникающие при этом в валопроводе знакопеременные напряжения в некоторых случаях могут превысить предел усталости материала вала и вызвать его разрушения, а также быть причиной поломки муфт, зубчатых колес редуктора и других, связанных с ними, деталей. Вибрации двигателей и отдельных конструкций корпуса судна также могут быть следствием крутильных колебаний валопровода.

Демпферы крутильных колебаний • Установка демпфера является наиболее эффективным средством борьбы с опасными крутильными колебаниями. Демпфер – это специальное устройство, предназначенное для превращения механической энергии колебаний в тепловую с последующим ее рассеянием. По принципу действия различают демпферы жидкостного и сухого трения. • Демпфер жидкостного трения (рис. 5. 33) состоит из маховика 1, который на подшипниках 2 свободно вращается в

Силиконовый демпфер крутильных колебаний состоит из маховика 1, который на подшипниках 2 свободно вращается в геометрически закрытом корпусе 3. Корпус жестко закреплен на вале. Между маховиком и стенками корпуса имеется зазор 4, который заполнен высоковязкой силиконовой жидкостью.

Осевые колебания валопровода Причина - пульсирующий характер упора гребного винта. Снижение их амплитуды также достигается применением демпферов. Демпфер устанавливают на свободном торце коленчатого вала. Конструктивно он мало отличается от демпфера крутильных колебаний. При осевых колебаниях корпус демпфера вместе с валом совершает продольные перемещения относительно гребня, обычно выполненного за одно целое с валом. Полости между корпусом и гребнем заполнены маслом.