船舶调距桨安装工艺设计及可视化开题报告

全文总字数：5011字

1. 研究目的与意义（文献综述）

随着造船工业的发展以及遥控技术的日益完善,可调螺距桨调距桨推进装置的应用越来越广泛。船舶调距桨推进装置由于其桨叶角度即螺距角连续可调,使得主机负荷、推力大小和方向在一定范围内任意调节,因此可以大大改善船舶在各种航行工况下的推进效率,提高船舶的可靠性能和机动性能,延长主机的寿命。通过调节螺距,不但可控制航速,还可以实现船舶的倒航,使之具有更好的机动性和操纵性,提高船舶的自动化程度。对于大部分中小型船舶而言,由于调距桨与定距桨相比具有许多明显的优点,因而有着比较广泛的应用。

调距桨作为一种特殊的推进装置，其发展已经有多年的历史了。自20世纪30年代以来，欧美发达国家如英国、瑞典等都对调距桨装置进行了大量研究。二次世界大战以后，调距桨推进方式受到了各国的高度重视，可调螺距螺旋桨装置被大量的装备在各种舰船上。随着船舶制造技术以及其它相关技术的发展，其生产技术随之不断发展进步。调距奖装置及其轴系内部由于要安装螺距调节机构，因而其桨毂部分及轴系结构比普通定距螺旋桨的复杂，相应的设计制造工艺也受到液压等相关行业发展情况的制约和影响，因而在各国的发展情况不太均衡目前在船舶行业中较为出名的调距桨生产商主要有：国外的man bm、schottel、abb、helseth等；国内的浙江汉力士船用推进系统股份有限公司、杭州前进马森船舶传动有限公司、大连船用推进器有限公司、苏州船用动力系统股份有限公司、武汉船用机械有限责任公司（国营厂）、南京高精船用设备有限公司和中国船舶重工集团公司第七〇四研究所等。

在国外，如man公司具有超过一个世纪的调距桨生产经验，自1903年制造第一套可调螺距螺旋桨装置起，至今已有其生产的超过7000套的可调螺距螺旋桨装置装船使用，其调距桨产品主要以系列调距桨为主。现有的调距桨主要型号为，该调距桨装置为毂内油虹式。不同桨毂尺寸范围的良好分布，使得给任何功率、转速以及冰级要求的组合选择一个最优的桨毂成为可能，所有桨毂在尺寸上具有相似性; schottel生产调距奖装置已有多年的历史，其生产的调距桨装置有着多种不同的设计。其伺服油紅的布置有两种型式：x-type和z-type，前者伺服油紅位于奖毅内部，后者伺服油虹布置在轴系上。其配油器也有两种布置方式：g-type和w-type，前者位于齿轮箱前端，后者配油器布置在轴系上。因而不同型号油虹及配油器的组合可以形成多种调距桨型式。scp的桨叶数3-5为叶，其中四叶桨为标准设计，覆盖的功率范围为1000-30000kw,相应的桨毅直径分布范围为0.46-2m。挪威helseth自1906年开始生产调距桨，至今己有超过一百年的历史。作为行业的领导者之一，丰富的经验结合高端的计算机工具，使得helseth工程师和设计人员可根据客户的需求为客户量身定制螺旋桨。其桨毂及螺距调节机构的设计采用有限元分析工具，确保强度的前提下使得螺旋桨的质量尽可能小。目前其产品主要为3叶桨和4叶桨。相较于其他设计厂商的产品，helseth的产品更具特色。其除了设计传统的伺服调距型螺旋桨，另外还设计了机械式的可调螺距螺旋奖（，这种类型的螺旋桨不具有伺服调距机构，螺距的调节由置于桨毅内部的机械结构螺杆进行，因而其造价相对较低。其产品主要型号有3h，3j，4h，4j，4t，4tx。产品功率范围150-4500kw,直径600-4400mm。

2. 研究的基本内容与方案

2.1研究（设计）的基本内容、目标

目标：螺旋桨作为船舶推进装置的重要组成部分,可分为两种类型，即固定螺距螺旋桨和可调螺距螺旋桨。固定螺距螺旋桨的桨叶不能相对桨毂转动，因而桨叶的螺距是固定不变的，对于螺旋桨工作状况变化不大的一般商船是合适的。相比之下，随着船舶工业的发展，基于其良好的工作特性，调距桨装置得以在各种舰船上广泛采用。对于航行工况较多的船舶，采用调距桨装置后，可提高螺旋桨的平均效率，使用寿命和运营成本。

研究内容：船舶定距桨由于工作环境要求高，且很多情况下不能满足工作要求，因此，本文对调距桨的工作环境和安装过程进行研究，在掌握船舶动力装置安装的理论与方法条件下，利用相关理论进行调距桨的安装工艺规程设计，例如室内吊装和室外组装的步骤和过程。还应涉及调距桨的设备维护工作，并对设备维护的相关注意事项进行学习与讲述。最后找到最优安装工艺方法，用三维建模软件与相关的分析软件进行安装可视化。

3. 研究计划与安排

（1）1-3周完成文献阅读报告和开题报告；

（2）4-6周完成船舶调距桨安装工艺规程设计；

（3）7-10周完成船舶调距桨的三维模型；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]徐志保,郭陆峰.基于单片机的船舶调距桨自动推进控制系统研究[j].舰船科学技术,2019,41(14):19-21.

[2]田志文,朱剑,刘护平.某型船用调距桨系统简介[j].机电设备,2019,36(04):24-27.

[3]张金国,刘春林,王刚伟,田佳彬.船舶动力装置模块化建造工艺设计及精度分配[j].中国舰船研究,2018,13(01):140-144.