翼形法在船舶機槳不匹配處理中的應用

吳 飛，吳國妹

(中海工業(江蘇)有限公司，江蘇 揚州 225211)

翼形法在船舶機槳不匹配處理中的應用

吳 飛，吳國妹

(中海工業(江蘇)有限公司，江蘇 揚州 225211)

針對5萬DWT級散貨船機槳不匹配的情況，在主機及相關設備不變的情況下，采用翼形法對螺旋槳進行修邊操作，解決了主機超負荷的問題，航速在可承受范圍內略有下降。

翼形法；機槳匹配；船用柴油機；船用螺旋槳；功率匹配

0 引言

某5萬DWT級散貨系列船，經過首批多條船實船試航，全部存在船、機、槳匹配不佳問題，主要表現為：主機功率超負荷832 kW，航速沒達到設計值。經多方共同分析，認為水池試驗預報有誤。由于實際情況所限，結合多方意見，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，槳的負荷減輕，轉速提高，這一點和切割直徑是相似的。切割隨邊因保持直徑不變，推進效率幾乎不會降低，但盤面比減少，高速船容易產生空泡。由于本船設計航速為14 kn，不屬于高速船，所以空泡影響不會很大。

1 割槳前螺旋槳基本參數

槳葉

4

直徑

5.85 m

重量

14 350 kg

盤面比

0.5

展開面積

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為倒角長度。每站切割長度數據表見表1。表中，R為螺旋槳半徑。

3 現場畫線

在施工現場標記切割線、檢驗線，并使用準備好的薄膜圖案附在葉片表面。在檢驗線與每道分站的交接點要求沖眼，并標明基準檢查修改后的切割長度，以便檢查切割的精度。現場畫線示意圖如圖2所示。

圖1 切割剖面示意圖

圖2 現場畫線示意圖(單位：mm)

表1 每站切割長度數據表

4 切割

根據槳葉上的切割線，最好用切割機進行切割。切割每片槳葉時注意收集每片葉的重量。

5 研磨

首先，用研磨盤砂輪和測量儀表根據每個葉片研磨線的外側進行研磨。其次，用風鏟或砂輪根據表2數值對其修鏟出倒角。各半徑位邊緣研磨數據表見表2。

表2 各半徑位邊緣研磨數據表

6 拋光

修改后的葉片表面要用拋光盤拋光。

7 檢驗

(1)修改的部分是通過使用量規確認成品尺寸,并反映在記錄測量表。切割完工測量表見表3，本表需結合圖1和表1查看。

表3 切割完工測量表(葉片A)

(2)染料滲透探傷。為了確認不存在任何缺陷，必須用染料對周圍的改質區域進行滲透檢驗。

一般步驟如下：

①被檢物表面處理；

②施加滲透液；

③停滯一定時間；

④表面滲透液清洗；

⑤施加顯像劑；

⑥缺陷內部殘留的滲透液被顯像劑吸附出來，并進行觀察；

⑦根據GB 5616-1985標準，進行缺陷判定。

8 靜平衡

靜平衡依據標準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，對螺旋槳的靜平衡影響很小。因此在切割時，要仔細收集每片槳葉所割下來的重量。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，所以實際重量往往少于理論計算值。

9 結語

此系列船割槳后重新試航測試，主機功率超負荷832 kW的問題徹底解決，但航速略有下降，下降約0.2 kn，在業主可以承受的范圍內。

[1] 中國船舶工業總公司.船舶設計實用手冊(船體分冊)[M].北京:國防工業出版,1998.

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

[3] 王國強,等.船舶螺旋槳理論與應用[M].哈爾濱:哈爾濱工程大學出版社,2005.

2013-10-23

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

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