輪船螺旋槳如何保持在旋轉的同時不漏水?
01-14
軸旋轉時如何保持與軸瓦的密封?如果單靠緊密配合,散熱又如何解決?
壓根就不是靠軸瓦來密封的,船用柴用機和陸上用的一樣,不是緊密配合的,big end bearing(fly whell bearing)都長這樣:
至於柴油機的密封,和陸上柴油機一樣,有密封圈。裝在軸瓦外面,這個主要是用來阻隔機油和碎屑的:
這哥們手上拿的玩藝就是fly whell oil seal。說道水密性:先看一下螺旋槳和主軸布局:
1是水平面,4就是我們剛才提到的飛輪。看上去,在主軸和船體交點加個水密圈不就行了么。掃年,too young too simple阿。由於引擎帶動螺旋槳的轉動是個巨大無比的系統,氣缸就有三層樓高,螺旋槳的話,上圖:
1912年的泰坦尼克,這麼多年來,進化的是葉片的數量和幾何形狀,尺寸也就這樣了。旋轉體振動主要靠:偏心質量,其半徑和轉速(即振頻)來決定。所以即便主軸轉速也只有70rpm左右(民用車怠速1000rpm),產生的振動力(主要是水流的不穩定反饋而來的)也是巨大的。直接在船殼上裝個密封圈,絕對能在離港時就被振下來。參照那個標數字的圖,為了避免振動從動力單元(螺旋槳,主軸,柴油機)直接傳導到船體。設計時採用了2,5兩個counter measure。 5是消振用的引擎基座,和汽車用的區別不大。2是問題的重點:主軸水密。
首先,所有的密封圈都有吸振作用,上圖是個普通的密封圈(變速箱,飛輪用),看到那個亮亮的金屬圈了么?這就是用來吸振的彈簧圈。由於前文提到的劇烈振動,這玩藝太小兒科了。於是我們有了這個:
左邊黑色部分為密封圈,右邊黑色是可活動的橡膠管。密封圈右側的主軸全在水中,橡膠管不但給予主軸自由度,也水密的一部分。這樣主軸的振動就不會直接傳導到船體上,其作用相當於汽車的懸掛彈簧與阻尼。組裝圖,藍色陰影為海水,粉色即可活動部分。黑色主軸在轉動,而青色管和粉色軟管不動。
綜上所述,主軸使用密封圈密水,但密封圈通過自由活動軟管連接到船體來減少振動。我對這塊不熟悉,只是大概知道軸密封分艉軸密封和艏軸密封,大概如圖(網上找的圖),一般都是這樣的系統圖。
艉軸密封:一般是有一套密封組件的,總體布置圖可以參看夏谷的圖片具體部件看下圖:上圖展示的是水潤滑密封組件
詳細內容查看標準GB/T 25018-2010
可以在標準分享網上找到:關鍵字:船艉軸水潤滑密封裝置技術原理樓上回答得夠全面了。需要說明的一點就是,以目前的技術水平,螺旋槳傳動軸部位漏水還不能完全避免,即便如美國核動力航母這樣的技術,船體內也是一直在進水的,只不過量很少而已。
因為有機械密封,一種廣泛應用於化工泵、攪拌釜上的動密封。
尾軸管兩側有壓力,一側是水一側是油,油壓大於水壓,由於船的裝載量不同,吃水深度不同,因此可以設壓力感測器自動控制,但現在大部分船都是人工控制
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