硬核科普:船舶的尾軸如何穿出船體?怎么防止水進入船內(nèi)?
發(fā)布時間:2021-04-08
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硬核科普:船舶的尾軸如何穿出船體?怎么防止水進入船內(nèi)?

船舶的行進要靠推進系統(tǒng),現(xiàn)代的推進系統(tǒng)基本上采用的都是主機利用傳動軸來驅(qū)動螺旋槳的方式。由于主機是在船內(nèi)的機艙當(dāng)中,而螺旋槳則在船外的水當(dāng)中,如此一來,傳動軸就必須要從船體中穿出去。

硬核科普:船舶的尾軸如何穿出船體?怎么防止水進入船內(nèi)?

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說來容易做起來難,尾軸想要穿出船體不是件容易的事,它與艉部結(jié)構(gòu)直接相關(guān)。為了更好地?fù)纹鹞草S和螺旋槳的重量,同時應(yīng)對螺旋槳啟動后的震動力和水帶來的沖擊力,需要加入艉柱來讓船艉部逐漸收攏到艉柱上,這樣便能加強艉部結(jié)構(gòu)。

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除了這個部件,由于無法安裝傳艉部軸承和密封裝置,為了實現(xiàn)軸承的潤滑冷卻,還要加上另一個重要部件——艉軸管。當(dāng)然了,還有艉尖艙的肋板,每一個肋板都在尾軸的位置向高出延伸至一定高度,從而進一步保證強度。

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艉軸管,也就是艉管,通常是后端在船尾的艉柱上固定,前端在水密隔艙壁上固定。而尾管就從艉軸管中穿出來。艉軸管內(nèi)里有前后軸承來支撐尾管,那么螺旋槳整體的重量以及轉(zhuǎn)動的動力就以軸承到艉軸管,再到艉柱這樣的形式傳遞到船舶上,而且絕對不會破壞船體。照這樣的話,軸承必須得好用才行,那軸承該如何潤滑冷卻?

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這個問題可以通過密封艉軸管的首尾端,在管內(nèi)裝滿滑油潤滑,或只密封首端,讓海水從尾端進入來進行水潤滑這兩種方法來解決。

如此一來,新的問題又出現(xiàn)了,尾軸還要轉(zhuǎn)動工作和防止海水進入,不能被封死,這怎么密封呢?發(fā)動機活塞在運動中密封就給設(shè)計者提供了思路。

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發(fā)動機運行時,氣缸、汽缸蓋和活塞形成了一個密閉空間,活塞的環(huán)槽相比于活塞環(huán)較大,而活塞的直徑又比氣缸內(nèi)徑小,所以高壓燃氣會進入到環(huán)槽與活塞環(huán)的間隙里,此時燃氣向下的壓力直接讓活塞環(huán)緊壓在環(huán)槽的下壁,同時徑向力也讓活塞環(huán)緊壓在氣缸壁上。

硬核科普:船舶的尾軸如何穿出船體?怎么防止水進入船內(nèi)?

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當(dāng)進行上下的活塞運動時,活塞環(huán)與氣缸壁互相摩擦,即使氣缸壁和活塞環(huán)的表面都比較光潔,也還是會在各種力的作用下緊密貼合從而形成一個密封面。簡單來說,就是緊密貼合的摩擦面能夠起到密封作用。基于這樣的原理,一些比較實用的密封方式便產(chǎn)生了,比如填料密封、端面密封、皮碗密封等,這里我們就先不過多贅述,有時間再為大家詳細介紹這些方法。

硬核科普:船舶的尾軸如何穿出船體?怎么防止水進入船內(nèi)?

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所以說啊,尾軸既然能被設(shè)計為穿出船體,那必然是已經(jīng)有了明確的方法來應(yīng)對可能發(fā)生的一系列問題了。其它領(lǐng)域的科技發(fā)明也是一樣,出現(xiàn)問題,解決問題,為人們創(chuàng)造便利,這就是科學(xué)技術(shù)的力量。


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