【48812】“四两拨千斤”螺旋桨那么小为什么能推动上万吨的巨轮？

介绍

  船只柴油机（主机）经过驱动传动轴带动螺旋桨旋转，螺旋桨桨叶在旋转时给水一个轴向的效果力，一起水也对螺旋桨桨叶产生一个反向的效果力（力是彼此的）。这个力便是驱动船只行进或许后退的力。

  咱们以我国自主规划制作的40万矿砂船为例，其由4片桨叶构成的螺旋桨，直径达11.2米，重达71.86吨，而船只便是靠着这个螺旋桨推动侧重达几十万吨的船只以十几节的航速飞行，可想而知这个推力是有多大啊！那么问题就来了，螺旋桨巨大的推力是怎么传递给船只的？

  螺旋桨的推力经过螺旋桨轴（尾轴）传递给中心轴，最简略的方法是在中心轴上设置可接受轴系轴向推力的推力轴承，经过推力轴承把螺旋桨的推力传递到船只上，推动船只行进。

  下图是某型船用推力轴承的图纸，咱们看图纸不难得知推力轴承不光能接受螺旋桨产生的轴向推力，并传递给船体；还能接受轴自身的分量（支承效果）；一起作为支承点还应该能接受轴系变形或许运动而产生的径向负荷。

  推力轴承可分为翻滚式和滑动式。下图为某型翻滚式推力轴承，其最大的特点是，受力的翻滚体并不是平行于轴，而是和轴方向有必定视点。由于视点的存在，所以轴承能接受必定轴向力也能接受必定的径向力。翻滚式推力轴承尽管具有摩擦阻力小的长处，可是其受负荷才能小，不耐冲击，可靠性相对较差（相对于滑动式）等缺陷，所以只合适小型船只上。

  滑动式推力轴承最主要的部件便是推力环和推力块。其作业原理便是：螺旋桨的推力经过螺旋桨轴（尾轴）传递给中心轴，再由中心轴传递给推力轴。推力轴上的推力环，把轴向的推力传递到轴承座上的推力块上，最终经过轴承座传递到船体上。为满意其倒车的需求，推力环两边都应装有推力块，并设置有可调节空隙的设备。推力轴上的推力环和轴承座上推力块，其触摸面便是产生滑动摩擦的东西，所以推力块在其与推力环的触摸面上还应浇注白合金进步耐磨性能，而且确保具有十分杰出的光滑。

  滑动式推力轴承具有结构相对比较简略，受负荷才能大，耐冲击等长处，所以大范围的应用在各类船只上。

  不过在实践中，小型船只为进步推动功率，轴系上都设置有减速齿轮箱，所认为简化轴系，一把推力轴承整合在齿轮箱上，而不独立设置推力轴承。

  而像40万矿砂船这样的大型船只都选用低速柴油机作为主机，一般低速机的额外转速在100转/分钟左右（实践许多低速机转速低于100转/分，最低可低至80转/分以下），这样更合适螺旋桨低转速高功率的特性。为进一步进步传动功率，简化轴系，进步可靠性，所以其中心不设置减速齿轮箱，一般采纳直驱形式。这样在中心轴上不设置推力轴承的情况下，一般把推力轴承座整合在柴油机的机座上制成一个全体，推力环设置在曲轴上（下图赤色圈圈里的为大型低速船用柴油机曲轴上的推力环）。

  无论是减速齿轮箱上带推力轴承，仍是主机上带推力轴承，其作业原理都和独立的推力轴承是相同的。不过必需要分外留意的是，把推力轴承设置在减速齿轮箱或许主机上，会对其和船体机座的装置衔接提出更高的要求，由于衔接处不光要接受改变力还要接受轴向推力。