側推器

側推器

側推器是指一種助船轉向的裝置。一般是設於船首部橫向管道內由電動機帶動的螺旋槳,能將一舷的水排向另一舷,借水的反作用力助船轉向。當船離、靠碼頭或低速航行時,舵的作用很小,用側推器可改善船的操縱性能。有的在船首、尾各裝一側推器,就能將船橫向移動或就地轉向。

構造

廣泛採用的側推器為一種槽式側推器,在船體下的首部或尾部各開一個或多個貫穿船體的槽道,槽與船舶縱中拋面垂直,其中裝設螺旋槳,利用螺旋旋轉形成向船側的噴流以產生作用於船體的橫向力,改變螺旋槳的旋轉方向,可以改變作用力的方向,可對船舶進行控制。

側推器主要由電動機、豎向傳動裝置和螺旋槳組成。側推器的螺旋槳一般採用可變螺距螺旋槳。側推器可直接在駕駛台用手柄控制作用力的大小和方向,其側推力一般分為2~3個檔次。

工作原理

側推器在流體中工作時,流體從一側進入槽道,從另一側流出槽道,產生側推力,進而產生轉船力矩。從動量理論分析表明,進口處流動不影響側推力,而出口處的流動產生流體的反作用力稱為側推力(橫向力)。側推力的大小與槽道內單位時間的流量有關,流量越大,側推力越大,也就是說,側推器的功率越大,側推力也越大。

側推力的大小還與船速和船舶載況有關,其中船速是最主要的因素。船舶靜止(無縱向運動速度)時,流的方向基本垂直於船舶首尾線,發出的側推力也垂直於船舶首尾線。但有船速時,槽道出口的流體不是垂直於船舶的縱中拋面,而是彎向船體的後方,則發出的側推力也不是垂直於船舶首尾線,則有效側推力有所降低。隨著船速的增加,這種流體的彎曲程度越加嚴重,它所產生的有效側推力將顯著下降。在高速航行時,基本不產生側推力。同樣,尾側推器的側推力也受船速的影響,但由於所處的位置不同,其影響程度要小一些。因此,槽式側推器在船速為零時能產生最大的側推力,有航速時有效推力下降。這是它的主要缺點。

側推力的大小還與船舶載重狀態有關,同一船速下,壓載時側推器的效率比滿載時的效率低,這是由於兩種狀態下側推器的不同沉深造成的。

作用

側推器是一種能產生船舶橫向推力(側推力)的特殊推進裝置。它裝在船首或船尾水線以下的橫嚮導筒中,產生的推力大小和方向均可根據需要改變。

一般船舶在靠離碼頭、過運河、進出水閘、穿過狹窄航道和船舶擁擠的水域時,一是要開慢速,二是要經常用舵改變航向。但船速越慢舵效越差,給船舶操縱帶來困難。特別是受風面積大的貨櫃船、滾裝船、木材船等,在低速航行時,只靠舵效改變航嚮往往不能滿足要求,不得不用拖船幫助。

船上設側推器將會起到如下作用:

(1)提高船舶的操縱性能,特別是船速為零或船速很慢時的操縱性能。

(2)縮短船舶靠離碼頭的時間。

(3)節省拖船費用。

(4)提高船舶機動航行時的安全性。

(5)可減少主機起動、換向次數,延長主機使用壽命。

要求

側推器應滿足如下要求:

(1)裝置結構簡單,工作可靠,維護管理方便。

(2)應儘可能設在船的端部,以便在同樣推力下獲得較大的轉船力矩。

(3)應有足夠的浸水深度,以提高側推器的工作效率。側推器的螺旋槳軸線離水線距離不得小於它的槳葉直徑,以免空氣進入螺旋槳處,影響側推器工作。

(4)對船體所造成的附加阻力要小,側推裝置本身的工作效率要高。

(5)能根據需要迅速改變推力大小和方向。

(6)在側推器旁及駕駛台均能進行操作。在駕駛台上操作,一般在中央與兩翼均可進行。

管理

1.操作時注意事項

(1)要有足夠的發電機台數投入工作後方可使用側推器。側推器主電動機功率較大,使用前要確認電站的供電量是否能夠滿足。一般都設有發電機台數連鎖裝置,達不到規定工作檯數(有的規定為三台)側推器無法啟動。

(2)船速在5 kn以下方可使用側推器。有的船舶在側推器操縱台處就寫明:當船速超過5 kn時,請勿使用側推器。

(3)當轉換操作位置前,要確認主控制器和副控制器二者控制桿位置和負荷一致後才可切換。

(4)啟動主電動機時要使螺距角置於“0”位。

(5)在最大推力工況下的連續使用時間不應超過規定的時間(一般為0.5 h)。

2.日常管理工作

(1)使用合乎要求的液壓油:所用液壓油應能傳遞大的動力,能適應不同季節、不同海域氣溫變化,有合適的黏度,有高的黏度指數,凝點低(要在-30℃以下)。

(2)定期清洗滑油濾器。

(3)定期檢查管系的漏泄。

(4)定期檢查油位、油溫、油壓,注意觀察各部位振動情況和傾聽運轉聲音,發現異常及時處理。

(5)定期取樣化驗油質,及時更換不合格滑油,換新油時要將系統中舊油徹底放淨。

(6)側推器間位置低,空氣潮濕,注意檢查電氣設備絕緣和供電加熱除濕。

3.塢內檢查

(1)放掉槳轂內的滑油,觀察是否有水進入油中。

(2)槳軸也設有密封裝置,其形式也多用Simplex型,凡密封圈唇口有裂紋嚴重磨損、老化等現象均應換新,注意檢查密封性能。

(3)檢查槳葉、槳轂的固緊螺栓和螺栓防松裝置。

(4)檢查槳葉根部密封圈(一般用過4年應換新)。

(5)螺旋槳軸軸承、傳動軸軸承都是滾動軸承,若發現它們鏽蝕、剝蝕、護圈破裂、滾子嚴重磨損或轉動不靈活、轉動聲音過大時,應予換新。

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