Устройство редуктора судового дизеля

Типы и конструкции судовых редукторов весьма разнообразны. Они выполняются одно- или многоступенчатыми с цилиндриче­скими ступенями (колесами) с внешним зацеплением и с плане­тарными ступенями. Редуктор только с цилиндрическими ступе­нями внешнего зацепления называют переборным, только с пла­нетарными ступенями – планетарным, а если он включает в себя и те, и другие ступени – планетарно-переборным. /10/

Одно-, двух-, трех- и четырехмашинные дизель-редукторные установки одно- и двухвального исполнения могут отличаться на­личием отдельно установленного или встроенного в редуктор упорного подшипника, а также конструкцией встроенных или от­дельно установленных соединительно-разобщительных муфт (же­сткого, фрикционного, шинно-пневматического, гидродинамического или электромагнитного типов).

Переборные редукторы одномашинных агрегатов обычно вы­полняют одноступенчатыми со смещением ведущего и ведомого валов в одной горизонтальной (рисунок 7.1) или в одной вертикаль­ной (рисунок 7.2) плоскости. Однако, если необходимо соосное рас­положение двигателя и валопровода, применяют двухступенчатые конструкции редукторов (рисунок 7.3), хотя передаточное число не­большое и этого не требуется. /10/

Рисунок 7.1 – Одномашинный редуктор со смещением валов в одной горизонтальной плоскости:

1 – фланец ведомого вала; 2 – корпус; 3 – ведущий вал; 4 – плита (фланец) для установки редуктора на судовой фундамент; 5 – масля­ный насос

Конструкции основных узлов редукторов указанных типов при­мерно идентичны (за исключением корпусов). Корпус редуктора с расположением валов в одной вертикальной плоскости состоит из трех частей с горизонтальными разъемами по осям обоих ва­лов. Корпус редукторов, у которых валы расположены в горизон­тальной плоскости, выполняют из двух частей.

Шестерни (ведущие) и колеса (ведомые) изготовляют косозубыми с закалкой или азотированием по профилю и с последующим шлифованием. Осевые усилия, возникающие при работе косозубых колес, воспринимаются опорно-упорными роликоподшипни­ками. Главные упорные подшипники, встраиваемые в передачу, также могут быть роликовыми, шариковыми или типа Митчелл. Редукторы переборные одномашинной установки выпускаются в диапазоне мощностей от нескольких сотен кВт до 7-8 МВт 6-10 типоразмеров. При большой мощности двигателей (7-18 МВт) в целях повышения надежности и снижения габаритов применяют редукторы с разделением мощности на два потока и последую­щим их сведением на ведомый вал (рисунок 7.4).

Рисунок 7.2 – Одномашинный редуктор со смещением валов в одной вертикаль­ной плоскости:

1, 7 – ведущий и ведомый валы;

2 – корпус; 3, 5, 6, 10, 12 – опорно-упорные подшипники; 4, 11 – колесо и шестерня; 8 – масляный насос; 9 – привод масля­ного насоса

Рисунок 7.3 – Двухступенчатый

1 – корпус; 2, 7, 10, 17 – колеса и шестерни; 3, 6, 13 – ведущий, промежуточный и ведомый валы;

4, 5, 8, 9, 11, 12, 16 – опорно-упорные подшипники; 14 – масля­ный насос; 15 – привод насоса

Если не сводить на один ведомый вал разделенные потоки мощностей, то при соответствующем соотношении диаметров ве­дущей шестерни и колес можно получить редуктор одномашинной установки с разделением мощности на два валопровода, распо­ложенных симметрично относительно оси двигателя. Такие ре­дукторы применяют на судах с ограниченной осадкой.

Рисунок 7.4 – Схема редуктора с разделением передаваемой мощности на два потока

Вращающий момент ведущей шестерни 1, распределенный между двумя шестернями (колесами) 3 первой ступени, передается через торсионные валы 2 на шестерни 4 второй ступени и далее на главное колесо 6 редуктора. Оси всех шестерен и колес расположены в горизонтальной плоскости. В редуктор встроен упорный подшипник 5 типа Митчелл.

В многомашинных дизельных и других установках используют разнообразные конструкции суммирующих редукторов, объединяю­щих для работы на один винт от двух до четырех двигателей. Наиболее распространенные из этих редукторов двухмашинные – для судовых СОД (рисунок 7.5).

Рисунок 7.5 – Конструкция двухмашинного суммирующего редук­тора со встроенными фрикционными многодисковыми соеди­нительно — разобщительными муфтами и двумя валоотборами:

1 – фланец для присоединения к валопроводу; 2 – фрикционная муфта; 3 – вал отбора мощности; 4 – соединительно-разобщитель­ная кулачковая муфта; 5 – мультипликатор; 6 – вал ГД; 7 – упор­ный подшипник

Для большинства редукторов двухмашинных установок харак­терна простейшая схема зацепления: ведущие шестерни находятся в непосредственном зацеплении с зубчатым колесом, а оси всех валов размещены в горизонтальной плоскости разъема корпуса. При таком расположении валов обеспечивается максимальное рас­стояние между двигателями. Однако в случае, когда межосевое расстояние редуктора определяется не условиями прочности за­цепления, а шириной дизелей и размерами прохода между ними, иногда устанавливают промежуточные шестерни.

При мощности дизельной установки до 3000-4000 кВт с нереверсивными дизе­лями применяют реверс — редукторы.

Видео:Редуктор. Устройство. Конструкция. Виды и типы редукторовСкачать

Судовые двигатели, реверс-редуктор, главный редуктор — характеристики

Судовой двигатель – это центральная часть силовой установки, генерирующая энергию для вращения винта судна.

Наиболее распространенным типом судового двигателя является дизель, т. к. они экономичнее других вариантов.

Преимущества судовых двигателей:

• большой запас прочности;
• возможность реверса – обратного хода двигателя;
• нетребовательность к обслуживанию;
• возможность работы на тяжелом топливе (см. Топливо для судовых двигателей);
• допустимость больших габаритов и веса силовой установки.

Читайте также: Редуктор заднего моста ваз 2106 в барнауле

Дизельные судовые двигатели применяются для широкого перечня кораблей, начиная от небольших пассажирских кораблей и заканчивая довольно крупными грузовыми судами. Другие менее распространенные варианты судовых двигателей – турбины на паре или газе.

Видео:Судовой гидравлический реверсивный редуктор МА142Скачать

Судовые дизеля, дизельгенераторы

Дизельные двигатели для современных судов являются наиболее распространенным вариантом, потому что они экономичны, неприхотливы, не требуют сложного обслуживания.

Классификация судовых дизельных двигателей:

• малооборотные – подходят для широкого круга кораблей, мощность таких двигателей различается в обширном диапазоне;
• среднеоборотные – применяются на судах средних размеров, их мощность меньше, чем у малооборотных двигателей;
• высокооборотные – устанавливаются на маломерных судах или в качестве вспомогательного двигателя на средних и крупных кораблях (см. МРК Шторм — ракетный корабль).

Судовые дизельгенераторы – это резервный источник энергии, обеспечивающий корабль электричеством в чрезвычайных ситуациях. По мощности и производительности генераторы разделяются на аварийные и вспомогательные.

• вспомогательный дизельный двигатель;
• силовой генератор;
• блок автоматического или ручного управления.

Дизельные генераторы применяются на судах различного назначения морского и речного флота.

Видео:Судовой редуктор для ЯМЗСкачать

Судовые редукторы

Судовой редуктор – агрегат, передающий крутящий момент двигателя к винту. Встречаются главные и вспомогательные редукторы, по способу размещения валов они разделяются на вертикальные или горизонтальные, а в зависимости по количеству ступеней бывают 1, 2 и 3-х ступенчатые.

Также установки различаются по типу гребного винта. Винт может иметь постоянный или регулируемый шаг, поэтому для них нужны различные редукторы.

Применение судовых редукторов:

• катера и яхты;
• рабочие корабли различного назначения;
• высокоскоростных кораблях (см. Новейший российский корабль).

Реверс-редуктор

Реверс-редукторы отличаются от обычного редуктора тем, что позволяют изменять направление вращения винта, то есть позволяют судну двигаться задним ходом.

• с автоматизированным управлением – управляются интегрированной автоматикой;
• с ручным управлением – регулируются вручную, более доступные, но и более сложные в эксплуатации.

Реверс-редукторы могут устанавливаться на любую модель корабельного дизельного двигателя, так как реверс-редуктор устанавливается непосредственно на силовую установку, нужно соблюдать полное соответствие их технических характеристик.

Главный редуктор

Главный редуктор – это компонент силовой установки, обеспечивающий передачу энергии от двигателя на гребной винт. От того, на какое судно будет устанавливаться редуктор, зависит выбор габаритов, массы и технических характеристик. Также главные редукторы могут иметь различные передаточные числа и количество ступеней.

Назначение главных редукторов:

• для винтов с фиксированным ходом;
• для винтов с регулируемым ходом.

Агрегаты для винтов с регулируемым ходом сложнее в производстве, потому что должны обеспечивать возможность изменения параметров вращения винта.

Видео:Сервомотор 3Д6/Д12 реверс-редуктора (сервопривод)Скачать

Судовые передачи мощности

К важнейшим составным частям судовых энергетических установок относятся элементы передачи мощности. Под этим понимаются все элементы, участвующие в передаче крутящего момента от коленчатого вала или ротора в турбинах к гребному винту. Типовая дизельная энергетическая установка с двумя среднеоборотными дизелями показана на рисунке. Она включает в себя муфты, одноступенчатый редуктор, валопровод и гребной винт. В энергетических установках с малооборотными дизелями редуктор отсутствует, в турбинных и энергетических установках с высокооборотными дизелями ставят двух- и трехступенчатые редукторы. В дизель- и турбоэлектрических энергетических установках предусмотрены электродвигатели.

Дизель-редукторная энергетическая установка со среднеоборотными дизелями

1 — муфте; 2 — редуктор; 3 — валопровод; 4 — гребной винт

Муфта соединяет узлы, выполняющие вращательные движения. Муфта предназначена для передачи крутящего момента от ведущего вала к ведомому, а также для сглаживания незначительных продольных, радиальных, угловых отклонений и крутильных колебаний. В зависимости от конструкции, назначения и принципа действия различают жесткие (глухие), упругие, фрикционные, гидродинамические и электромагнитные муфты. В судовых установках встречаются все виды муфт в зависимости от типа, мощности и конструкции главного двигателя. В установках, не имеющих передаточных механизмов (например, в малооборотных дизелях), чаще всего применяют жесткие муфты (рис. а, b). Фланцы жесткой муфты в разогретом состоянии запрессованы на вал или на конус и дополнительно зафиксированы призматической шпонкой. В энергетических установках с редуктором связь между редуктором и двигателем, а также с валом гребного винта осуществляется со стороны двигателя чаще всего через соединительную муфту, а со стороны гребного винта — через разобщительную. На рис. е показана упругая муфта. Она состоит из двух оснований, соединенных между собой гибкими прокладками, изготовленными из специальной резины. Такие муфты винтами крепятся к фланцам вала. Они могут передавать моменты независимо от направления вращения. За счет гибких вкладышей возможно выравнивание при перекашивании валов относительно друг друга.

Работа гидродинамических муфт основывается на гидравлическом принципе, схематично показанном на рис. с. Это можно представить себе так: насос, приводимый в движение двигателем, отсасывает жидкость из резервуара, и нагнетает ее в турбину. Жидкость под определенным давлением протекает через лопатки турбины, приводя ее в движение, и затем течет обратно в резервуар. При одинаковых размерах роторов насоса и турбины агрегат работает как гидравлическая муфта, при различных — он превращается в гидротрансформаторную передачу, позволяющую изменять частоту вращения ведомого вала. На практике роторы насосов и турбин находятся в специальном корпусе (рис. d). Действие гидродинамической муфты основывается на энергообмене между двумя полумуфтами (рис. d) с помощью рабочей среды и циркуляции жидкости. Эта циркуляция возникает только в том случае, когда первичная сторона и турбина имеют равные частоты вращения. У гидравлических муфт, используемых на судах, это скольжение составляет от 1,5 до 3%.

Читайте также: Смазка для редуктора кустореза husqvarna

Судовые муфты

а, b — жесткие (глухие) муфты: 1 — полумуфта; 2 — фланец; 3 — шпоночная канавка со шпонкой. с — схема гидромуфты: 1, 2 — насосы; 3 — цистерна. d — схема гидромуфты (турбо-муфты); е — гибкая муфта. 4 — фланец; 5 — элемент муфты. f — электромагнитная муфта.

В судовых главных двигателях довольно часто применяют также электромагнитные индукционные скользящие муфты. Принцип действия подобной муфты состоит в использовании вращающего момента, возникающего вследствие воздействия вращающегося магнитного поля на индукционные токи. Внутренняя часть муфты расположена на ведущем вале. Обмотки полюсов через щетки и контактные кольца питаются постоянным током. Внешняя часть муфты имеет обмотку в виде беличьей клетки. Когда внешняя часть, приводимая в движение двигателем через вал, начинает вращаться и возбуждается, она вместе с валом, связанным с ней и ведущим, например, к редуктору, попадает в область вращения магнитного поля. За счет этого в обмотке типа беличьей клетки этой части муфты возникают индукционные токи. Эти токи, взаимодействуя с силовыми линиями магнитного поля, обусловливают возникновение момента вращения, вследствие чего внешняя часть муфты начинает вращаться вместе с внутренней. Таким образом вращение, мощность и момент вращения передаются от двигателя к валу редуктора. Часть муфты с обмоткой типа беличьей клетки должна — аналогично гидродинамической и электромагнитной муфте — вращаться медленнее, чем вращающееся магнитное поле, так как при одинаковой скорости вращения обеих частей не могли бы возникнуть индуктированные токи и передача вращающего момента была бы невозможна. Поэтому и в данном случае имеет место так называемое скольжение муфты. Редуктор главного двигателя должен передавать момент вращения и так изменять его частоту вращения, чтобы она имела оптимальную величину, необходимую для нормальной работы гребного винта. На судах чаще всего применяют механические редукторы, состоящие из зубчатых колес. С введением планетарного редуктора появилась возможность значительно уменьшить размеры и общую массу. В последнее время на новых судах все чаще используют планетарные редукторы в энергетических установках со среднеоборотными дизелями, газовыми или паровыми турбинами.

Механический судовой редуктор

а — суммирующий; b — планетарный. 1 — вал турбины высокого давления; 2 — вал турбины низкого давления; 3, 5, 8, 9 — центральные солнечные шестерни; 4 — водило; 6 — свободный эпицикл; 7 — вал; 10 — тормозной эпицикл; 11 — свободное водило; 12 — полый вал; 13 — зубчатые колеса (3-я ступень); 14 — приводное зубчатое колесо гребного вала; 15 — гребной вал; 16 — гребной винт

Валопровод соединяет приводной двигатель с гребным винтом. Гребной вал, который в зависимости от расположения машинного отделения на судне может состоять из одной или нескольких соединенных через глухие муфты частей, должен передавать момент вращения двигателя на гребной винт. Гребной вал опирается на радиальные подшипники. Концевая часть проходит в уплотнительном сальнике, который предохраняет туннель гребного вала от попадания морской воды. На конусообразной концевой части гребного вала закреплен гребной винт (рис. а). Осевое давление, действующее со стороны гребного винта и передаваемое дальше через вал, воспринимается упорным подшипником. Принцип действия упорного подшипника изображен на рис. d-е. Такой подшипник старого типа состоит из взаимодействующего с опорными поверхностями гребня давления; опорные поверхности залиты металлом. На переднем ходу функционирует одна поверхность гребня давления, на заднем — другая.

Валопровод

а — общий вид; b — полумуфта; с — упорный подшипник; d, e — принцип действия упорного подшипника. 1 — гребной вал; 2 — сальник; 3 — полу- подшипник; 6 — переборочный сальник; 7 — муфта; 4 — промежуточный вал; 5 — опорный упорный подшипник; 8 — упорный вал

Гребной винт в настоящее время является почти единственным типом движителя. Он состоит из нескольких лопастей, радиально укрепленных на ступице. Во время вращения гребного винта вокруг своей оси на лопастях возникает сила давления, которая в конечном итоге обусловливает движение судна. Характерной величиной гребного винта является шаг. Его теоретическое значение, т. е. без учета скольжения, зависит от угла атаки лопасти гребного винта. Для достижения хорошего взаимодействия между главным двигателем и гребным винтом необходимо, чтобы параметры и особенно шаг винта имели определенные значения. Оптимальное взаимодействие будет достигнуто лишь при определенном состоянии нагрузки судна и при определенных погодных условиях (ветер, волнение и т. д.). Если эти значения отклоняются от заданных, то взаимодействие двигателя и гребного винта не приносит результата, заложенного в проекте. На практике это означает, что взаимодействие двигателя и относящегося к нему гребного винта будет наиболее эффективным, например, при полной нагрузке судна и при хорошей погоде. На судах, работающих в изменяющихся условиях, таких как буксиры или рыболовные суда (свободный ход, ход с тралом), движитель должен быть приспособлен к соответствующим условиям работы. Вместе с тем стало бы возможным одновременное использование полной мощности приводного двигателя при различных состояниях его нагрузки.

Читайте также: Редуктор brc super регулировка

Судовой движитель

а — гребной винт с неподвижными лопастями; b — винт регулируемого шага; с — гребной винт в насадке; d — соосные гребные винты

Лопасти винта фиксированного шага отлиты вместе со ступицей или прочно привинчены к ней (см. рис. а). Изменять шаг можно на гребных винтах регулируемого шага ВРШ (рис. b). Лопасти гребного винта расположены на криволинейных дисках и укреплены на ступице винта так, что они могут поворачиваться. Применение ВРШ позволяет использовать нереверсивные двигатели в качестве судовых. Они могут работать и при постоянной частоте вращения, так как в этом случае можно осуществлять все маневры путем изменения угла атаки, т. е. от самого большого шага винта на переднем ходу, когда лопасти находятся в таком положении, что несмотря на вращение гребного винта, тяга не появляется (и поэтому судно не движется), до положения лопастей, соответствующего заднему ходу. Вначале ВРШ применяли только на буксирах, рыболовных и специальных судах, и только позднее их начали устанавливать на судах торгового флота. За счет установки ВРШ достигаются большая экономичность энергетических установок, возможность использования полной мощности двигателя при различной нагрузке, а также возможность применения нереверсивных ДВС или паровых турбин без турбин заднего хода. К преимуществам следует также отнести и возможность осуществления заднего хода при полной мощности двигателя.

Иногда на судах (особенно на судах речного флота) гребной винт устанавливают в насадке (см. рис. с). Такая конструкция позволяет улучшить уелввия работы гребного винта и повысить КПД. Диаметр судового движителя может достигать 9 м, а масса — 50 т. Гребные винты регулируемого шага имеют меньший диаметр. Преобладающее число судов имеет только один гребной винт, устанавливаемый в диаметральной плоскости судна. Встречаются также двухвинтовые суда, которые приводятся в движение либо от двух малооборотных, либо от четырех среднеоборотных дизелей, причем в последнем случае один гребной винт приводится в движение двумя двигателями. В редких случаях строятся трехвинтовые суда, например торпедные катера, на которых два бортовых движителя, приводятся в движение от высокооборотных дизелей через редукторную передачу, а средний гребной винт — от газовой турбины. Некоторые большие пассажирские суда и боевые корабли, например авианосцы, снабжаются четырьмя симметрично расположенными гребными винтами. В условиях постоянно растущих мощностей главных двигателей требуются гребные винты очень больших диаметров, что приводит к технологическим и производственным трудностям. Чтобы противодействовать этому и улучшить КПД, пытаются «устанавливать движители, вращающиеся в противоположных направлениях (см. рис. d). В этом случае необходимы сложные устройства, такие как полые гребные валы и специальные редукторные передачи. Наряду с гребными винтами в последнее время применяют крыльчатые движители. Они состоят из нескольких вращающихся навесных лопаткообразных лопастей изменяющегося профиля, укрепленных на плоском рабочем колесе. Рабочее колесо приводится в движение главным двигателем через гипоидный зубчатый редуктор. Вращающиеся лопаткообразные лопасти создают силу упора, действующую в направлении, зависящем от угла установки лопастей, как показано на рис. а. Во время работы движителя можно плавно изменять угол атаки лопастей.

Крыльчатый движитель

а — принцип действия; b — движитель Фойта-Шнейдера (вид сбоку); с — движитель Фойта Шнейдера (вид сверху); d — буксир с движителем Фойта-Шнейдера в носовой части судна; е — буксир с движителем Фойта-Шнейдера в кормовой части судна

I — «Стоп»; 2 — «Передний ход»; 3 — «Задний ход»; 4 — «Поворот на левый борт»; 5 — «Поворот на левый борт» (на заднем ходу); 6 — «Поворот на правый борт»; 7 — управляющий механизм; 8 — привод; 9 — лопасти; 10 — распределительные рычаги и тяги

Крыльчатый движитель может служить как в качестве пропульсивного движителя, так и в качестве руля. Судно, оснащенное двумя симметрично расположенными движителями, может двигаться в любом направлении. Недостатком является частая повреждаемость лопаткообразных лопастей, выступающих ниже днища судна. Крыльчатый движитель в основном используется на портовых буксирах и лоцманских судах, а также на судах портовой службы. Мощность подобных установок невелика: максимально она составляет 2200 кВт.

• Свежие записи
  • Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
  • Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
  • Какие моторы бывают у стиральных машин
  • Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
  • Как снять стопорную шайбу с вала

  
  

  источники:

  https://evakuatorinfo.ru/ustroystvo-reduktora-sudovogo-dizelya

  💡 Видео

  Устройство планетарного редуктора. Принцип работы и конструкция редуктора.Скачать

  

  Подготовка судового редуктора к дизелю 240-245Скачать

  

  Как устроен редуктор лодочного мотора , переключение передач вперед / назадСкачать

  

  Принцип работы редуктора. Виды редукторов. Курсовая.Скачать

  

  Работа волнового редуктора SIMACOСкачать

  

  Устройство дизеля Д 49Скачать

  

  Ревеср редуктор 3д6Скачать

  

  Устройство редуктора моста автомобиляСкачать

  

  РАБОТА ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО РЕДУКТОРА. Анимация. Детали машин.Скачать

  

  Двойной демпфер судового редуктора DONG-I DMT150HСкачать

  

  Реверсивно-редукторная передача РРП-40. Часть 1Скачать

  

  Реверс-редуктор 3д6 установкаСкачать

  

  Судовой редуктор. Присоединительные размерыСкачать

  

  Судовой реверс редуктор 120С и 135Скачать

  

  Реверс редуктор. Проще некуда.Скачать

  

  Демонтаж судового редуктора СРРП-80-2,2Скачать