吳 飛，吳國(guó)妹

(中海工業(yè)(江蘇)有限公司，江蘇 揚(yáng)州 225211)

翼形法在船舶機(jī)槳不匹配處理中的應(yīng)用

吳 飛，吳國(guó)妹

(中海工業(yè)(江蘇)有限公司，江蘇 揚(yáng)州 225211)

針對(duì)5萬(wàn)DWT級(jí)散貨船機(jī)槳不匹配的情況，在主機(jī)及相關(guān)設(shè)備不變的情況下，采用翼形法對(duì)螺旋槳進(jìn)行修邊操作，解決了主機(jī)超負(fù)荷的問(wèn)題，航速在可承受范圍內(nèi)略有下降。

翼形法；機(jī)槳匹配；船用柴油機(jī)；船用螺旋槳；功率匹配

0 引言

某5萬(wàn)DWT級(jí)散貨系列船，經(jīng)過(guò)首批多條船實(shí)船試航，全部存在船、機(jī)、槳匹配不佳問(wèn)題，主要表現(xiàn)為：主機(jī)功率超負(fù)荷832 kW，航速?zèng)]達(dá)到設(shè)計(jì)值。經(jīng)多方共同分析，認(rèn)為水池試驗(yàn)預(yù)報(bào)有誤。由于實(shí)際情況所限，結(jié)合多方意見(jiàn)，決定割螺旋槳隨邊。切割隨邊，可直觀地理解為減少槳葉面積，槳的負(fù)荷減輕，轉(zhuǎn)速提高，這一點(diǎn)和切割直徑是相似的。切割隨邊因保持直徑不變，推進(jìn)效率幾乎不會(huì)降低，但盤面比減少，高速船容易產(chǎn)生空泡。由于本船設(shè)計(jì)航速為14 kn，不屬于高速船，所以空泡影響不會(huì)很大。

1 割槳前螺旋槳基本參數(shù)

槳葉

4

直徑

5.85 m

重量

14 350 kg

盤面比

0.5

展開(kāi)面積

13.44

2 切割方案

切割剖面示意圖如圖1所示。圖中，H為倒角寬度，Φ為直徑，L為倒角長(zhǎng)度。每站切割長(zhǎng)度數(shù)據(jù)表見(jiàn)表1。表中，R為螺旋槳半徑。

3 現(xiàn)場(chǎng)畫線

在施工現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)記切割線、檢驗(yàn)線，并使用準(zhǔn)備好的薄膜圖案附在葉片表面。在檢驗(yàn)線與每道分站的交接點(diǎn)要求沖眼，并標(biāo)明基準(zhǔn)檢查修改后的切割長(zhǎng)度，以便檢查切割的精度?，F(xiàn)場(chǎng)畫線示意圖如圖2所示。

圖1 切割剖面示意圖

圖2 現(xiàn)場(chǎng)畫線示意圖(單位：mm)

表1 每站切割長(zhǎng)度數(shù)據(jù)表

4 切割

根據(jù)槳葉上的切割線，最好用切割機(jī)進(jìn)行切割。切割每片槳葉時(shí)注意收集每片葉的重量。

5 研磨

首先，用研磨盤砂輪和測(cè)量?jī)x表根據(jù)每個(gè)葉片研磨線的外側(cè)進(jìn)行研磨。其次，用風(fēng)鏟或砂輪根據(jù)表2數(shù)值對(duì)其修鏟出倒角。各半徑位邊緣研磨數(shù)據(jù)表見(jiàn)表2。

表2 各半徑位邊緣研磨數(shù)據(jù)表

6 拋光

修改后的葉片表面要用拋光盤拋光。

7 檢驗(yàn)

(1)修改的部分是通過(guò)使用量規(guī)確認(rèn)成品尺寸,并反映在記錄測(cè)量表。切割完工測(cè)量表見(jiàn)表3，本表需結(jié)合圖1和表1查看。

表3 切割完工測(cè)量表(葉片A)

(2)染料滲透探傷。為了確認(rèn)不存在任何缺陷，必須用染料對(duì)周圍的改質(zhì)區(qū)域進(jìn)行滲透檢驗(yàn)。

一般步驟如下：

①被檢物表面處理；

②施加滲透液；

③停滯一定時(shí)間；

④表面滲透液清洗；

⑤施加顯像劑；

⑥缺陷內(nèi)部殘留的滲透液被顯像劑吸附出來(lái)，并進(jìn)行觀察；

⑦根據(jù)GB 5616-1985標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行缺陷判定。

8 靜平衡

靜平衡依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)IS0484/1-1981(E)或GB 12916-91。如果切割精度很高，且所修割的重量占螺旋槳重量比非常小的情況下，對(duì)螺旋槳的靜平衡影響很小。因此在切割時(shí)，要仔細(xì)收集每片槳葉所割下來(lái)的重量。切割重量分析示意圖如圖3所示。圖中，①為切割的葉片條；②和③為切割和研磨部分。

圖3 切割重量分析示意圖

由于圖3中②和③往往有一部分成了槳削，很難收集全，所以實(shí)際重量往往少于理論計(jì)算值。

9 結(jié)語(yǔ)

此系列船割槳后重新試航測(cè)試，主機(jī)功率超負(fù)荷832 kW的問(wèn)題徹底解決，但航速略有下降，下降約0.2 kn，在業(yè)主可以承受的范圍內(nèi)。

[1] 中國(guó)船舶工業(yè)總公司.船舶設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)(船體分冊(cè))[M].北京:國(guó)防工業(yè)出版,1998.

[2] 張振新.以修整螺旋槳隨邊達(dá)到機(jī)槳合理匹配一例[J].造船技術(shù),1988,(1):14-17.

[3] 王國(guó)強(qiáng),等.船舶螺旋槳理論與應(yīng)用[M].哈爾濱:哈爾濱工程大學(xué)出版社,2005.

2013-10-23

吳飛(1981-)，男，助理工程師，從事船體工作；吳國(guó)妹(1981-)，女，助理工程師，從事船體工作。

U671.91+1

B