側推器的功用及工作原理 摘要，本文主要介紹了側推器的功用,、工作原理及其應用范圍,；也介紹了首推裝

    置原動機和傳動系統(tǒng)的布置形式；并且分析了側推器失效的原因和發(fā)展趨

    勢,。

    關鍵字,，側推器 螺旋槳

1、前言

    船舶進港船速逐漸降低的過程中,；操舵產(chǎn)生的舵力轉船力矩逐漸減?。豢刂?/span>航向的能力逐漸變差,。為了解決這個問題產(chǎn)生了另一種產(chǎn)生轉船力矩的方法,；即在船上安裝側推裝置；簡稱為側推器,。

    側推器可以作為船舶的輔助操縱裝置,；廣泛應用于港內船舶操縱,。靠離碼頭中船舶的橫向移動,、航道內低速航行時調整航向,、抑制倒車過程中的船首偏轉等都是側推器在船舶操縱中的具體應用。側推器適用于靠離泊操縱頻率較高的船舶,；如滾裝船,、大型客船、大型集裝箱船以及部分成品油船舶和油船等等,。

    側推器也叫橫向舵,、橫向噴流舵。它裝設于船首,、尾部較低處,；以便于在船舶低速航行時和布置在船尾部的常規(guī)舵協(xié)作以完成轉向操作；以及當船舶停車或后退時能獲得較好的控向性能,。側推器的軸向與船舶舯剖面相垂直,；位于船首底部者稱首側推器；裝在船尾的稱為尾側推器,。由于船尾有螺旋槳和舵設備,；因此尾側推器的安裝工藝復雜,、成本相對較高,；故船舶安裝側推

    器多只布置在首部。

2,、側推器的工作原理,，

    側推器實際上就是一種螺旋槳推進器；利用螺旋槳的轉

    動在水流中產(chǎn)生推力,。不同的是,；它的安裝位置；使所產(chǎn)生

    的推力方向垂直于船體縱向中心平面,；形成側向推力,。

    原動機1通過垂直傳動齒輪2、直角傳動齒輪4,；驅動

    螺旋槳的槳葉5,。整個螺旋槳置于船舶首部的橫向貫穿的導

    筒3內。格柵是用來保護螺旋槳的,；它有一定的強度和堅韌

    性,。但是過于粗密的格柵會影響工作效率。當原動機啟動后,；

    螺旋槳就使水流向左或向右經(jīng)格柵噴出船體,；根據(jù)作用于反

    作用的原理,；在船舶上就受、到側向的反作用推力,。

    船舶上所安裝的側推器均為隧道式推進器,；它工作時；

    利用布置在橫向導管中的螺旋槳所產(chǎn)生的推力來實現(xiàn)船舶

    改向,。為了增加首側推器的使用效果,；有的船舶還在其后側

    另開設一個中空且左右貫通的平衡導管。側推器采用可變螺

    距螺旋槳作推進器,；其轉速一般有2到3級,；而且它直接在

    駕駛臺遙控。這樣,；根據(jù)實際需要,；通過操縱手柄；就能控

    制其轉動方向和轉速,；達到操控船舶的目的,。

3、側推器的應用

    目前,；一些有特殊用途的船舶(如工程船,、滾裝船、集裝箱船和客渡船等)為提高自力操縱的能力,；安裝了側推器,；據(jù)報道側推器在軍用艦船上也有應用。

    安裝有首側推器的船舶在進行港內操縱時,；如靠離泊和避碰,； 就可以用首側推器使船舶在較低船速情況下方便地轉頭或產(chǎn)生橫向位移(側推器及車、舵共同作用)：同時,；在拋起錨作業(yè)時可用其來方便地控向,。另外；當這些船舶在受限水域低速航行時首側推器又可被用以克服“岸壁效應”和“船間效應”：在大風浪中滯航操縱時它又能有效地協(xié)助船舶保向,。側推器在上述的船舶操縱中均未工作在船舶以中高速行駛的情況下,。

4、側推器失效

    側推裝置對于提高船舶的操縱性能的效果是與船舶的航行速度有關的,。當船舶低速航行時,；首側裝置產(chǎn)生的推力效果最好：隨著航行速度的增加；在噴口后側將產(chǎn)生低壓區(qū),；有效率損失：當船速很高時,；其效率損失的影響就非常明顯。當船速為4,；6kn時,；首側推器就會發(fā)生失效,。

5、首推裝置原動機和傳動系統(tǒng)的布置方案

    圖6-2 首推裝置原動機和傳動系統(tǒng)的布置方案

    首推裝置原動機和傳動系統(tǒng)的布置方案基本上有兩種,，垂直傳動式和水平傳動式(如上圖所示),。

    垂直傳動式——原動機1置于甲板上部；中間通過垂直的傳動軸系2,；以直角傳動驅動導筒中的首推器3,。圖中4是船首的防撞艙壁。在垂直傳動式中也有兩種,，一種是整個裝置放在防撞艙壁的前面,；如圖(a)：另一種是將整個裝置放在防撞艙壁之后；如圖(b),；在實際使用中這兩種方式都是允許的,。

    水平傳動式——原動機通過水平傳動軸系以直角傳動驅動導筒中的首推器。采用這種傳動方式,；應該注意避免像圖(c)那樣將原動機置于防撞艙壁的后面,；而使傳動軸系穿過防撞艙壁去驅動首推器的方式；這種方式破壞了艙室的水密性,；是不允許的,。必須將全部裝置集中于防撞艙壁的前面；或者后面,。假使采用集中置于前面的方案,；則原動機應該選用能夠在水中正常運轉的。

    6,、側推器的發(fā)展趨勢

    側推裝置的螺旋槳推進器一般放在橫貫船體的導筒內,；這樣它可以受到船體的保護,；較為安全可靠,。但是由于強大的水流在導筒中的流程長；摩擦損失大,；使動力效率降低,。若將側推螺旋槳全部伸出在船體外；它的水流阻力??；動力效率可以提高；但易于碰撞損壞,。因此在有些特種工作的船舶上常采用一種可以收放的形式,。這種收放型側推裝置常用于海底鋪纜船上。當它在深水區(qū)工作時,；側

    推器伸到船體外工作,；推力效率較高：當在淺水區(qū)中作業(yè)時,；則將推力器收到導

    筒內工作。

7,、側推器應滿足的要求,，

    1) 裝置結構簡單；工作可靠,；維護管理方便：

    2) 應盡可能設在船的端部,；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

    離水線距離不得小于它的漿葉直徑,；以免空氣進入螺旋槳；影響側推器

    工作：

    4) 對船體造成的附加阻力要??；側推裝置本身的工作效率要高： 5) 能根據(jù)需要迅速改變推力大小和方向：

    6) 在側推器旁及駕駛臺均能進行操作；在駕駛臺上操作,；一般在中央和兩

    翼均可進行,。

9、船上設側推器的作用

    1) 提高船舶操縱性能,；特別是航速為零或航速很慢時的操縱性能： 2) 縮短船舶靠離碼頭的時間：

    3) 節(jié)省拖船費用：

    4) 提高船舶機動航行時的安全性：

    5) 減少主機啟動,、換向次數(shù)；延長主機使用壽命,。

10,、側推器的日常管理工作

    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(jié),、不同海域氣溫變化；有適合的粘度,；有高的粘度指數(shù),；凝點低，要

    在-30?C以下(,。如東方石油公司的Hydroso Oil 68液壓油,。 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,；注意觀察各部振動情況和運轉聲音,；發(fā)現(xiàn)

    異常及時處理。

    5) 定期取樣化驗油質,；及時更換不合格滑油,；換新油時將系統(tǒng)中舊油徹底

    放凈,。

    6) 側推器間位置低；空氣潮濕,；注意檢查電器設備絕緣和供電加熱除濕,。

11、生產(chǎn)側推器的廠家

    現(xiàn)在國外生產(chǎn)的各種側推裝置大多已經(jīng)形成系列產(chǎn)品,；可以根據(jù)船舶所需要

    的側向推力以及功率的大小從系列產(chǎn)品中選用合適的規(guī)格,。

    目前應用較為普遍的產(chǎn)品有，卡密瓦(KAMEWA),；列潑斯(LIPS),；埃舍維斯

(ESCHER WYSS)；川崎-KT型等,。

    12,、結束語

     本文主要介紹了側推器的一些理論知識和與側推器相關的知識；為不了解側推器的同志提供了參考資料(現(xiàn)在關于側推器的基本理論知識的資料很少),。隨著時代發(fā)展,；近代大型、高速船舶以及各種特種工作船舶,；對操作性和機動性提出較高的要求,；這門技術已經(jīng)廣受歡迎；成為時代的發(fā)展趨勢,。

    參考文獻

    [1] 侯增源. 調距槳與側推器. 北京,，人民交通出版社；1985.

    [2] 輪機工程手冊編委會. 輪機工程手冊(上,、中,、下). 北京，人民交通出版社,；1994

    [3] 商圣義. 民用船舶動力裝置. 北京,，人民交通出版社；2001.