翼形法在船舶机桨不匹配处理中的应用

吴 飞，吴国妹

(中海工业(江苏)有限公司，江苏 扬州 225211)

翼形法在船舶机桨不匹配处理中的应用

吴 飞，吴国妹

(中海工业(江苏)有限公司，江苏 扬州 225211)

针对5万DWT级散货船机桨不匹配的情况，在主机及相关设备不变的情况下，采用翼形法对螺旋桨进行修边操作，解决了主机超负荷的问题，航速在可承受范围内略有下降。

翼形法；机桨匹配；船用柴油机；船用螺旋桨；功率匹配

0 引言

某5万DWT级散货系列船，经过首批多条船实船试航，全部存在船、机、桨匹配不佳问题，主要表现为：主机功率超负荷832 kW，航速没达到设计值。经多方共同分析，认为水池试验预报有误。由于实际情况所限，结合多方意见，决定割螺旋桨随边。切割随边，可直观地理解为减少桨叶面积，桨的负荷减轻，转速提高，这一点和切割直径是相似的。切割随边因保持直径不变，推进效率几乎不会降低，但盘面比减少，高速船容易产生空泡。由于本船设计航速为14 kn，不属于高速船，所以空泡影响不会很大。

1 割桨前螺旋桨基本参数

桨叶

4

直径

5.85 m

重量

14 350 kg

盘面比

0.5

展开面积

13.44

2 切割方案

切割剖面示意图如图1所示。图中，H为倒角宽度，Φ为直径，L为倒角长度。每站切割长度数据表见表1。表中，R为螺旋桨半径。

3 现场画线

在施工现场标记切割线、检验线，并使用准备好的薄膜图案附在叶片表面。在检验线与每道分站的交接点要求冲眼，并标明基准检查修改后的切割长度，以便检查切割的精度。现场画线示意图如图2所示。

图1 切割剖面示意图

图2 现场画线示意图(单位：mm)

表1 每站切割长度数据表

4 切割

根据桨叶上的切割线，最好用切割机进行切割。切割每片桨叶时注意收集每片叶的重量。

5 研磨

首先，用研磨盘砂轮和测量仪表根据每个叶片研磨线的外侧进行研磨。其次，用风铲或砂轮根据表2数值对其修铲出倒角。各半径位边缘研磨数据表见表2。

表2 各半径位边缘研磨数据表

6 抛光

修改后的叶片表面要用抛光盘抛光。

7 检验

(1)修改的部分是通过使用量规确认成品尺寸,并反映在记录测量表。切割完工测量表见表3，本表需结合图1和表1查看。

表3 切割完工测量表(叶片A)

(2)染料渗透探伤。为了确认不存在任何缺陷，必须用染料对周围的改质区域进行渗透检验。

一般步骤如下：

①被检物表面处理；

②施加渗透液；

③停滞一定时间；

④表面渗透液清洗；

⑤施加显像剂；

⑥缺陷内部残留的渗透液被显像剂吸附出来，并进行观察；

⑦根据GB 5616-1985标准，进行缺陷判定。

8 静平衡

静平衡依据标准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桨重量比非常小的情况下，对螺旋桨的静平衡影响很小。因此在切割时，要仔细收集每片桨叶所割下来的重量。切割重量分析示意图如图3所示。图中，①为切割的叶片条；②和③为切割和研磨部分。

图3 切割重量分析示意图

由于图3中②和③往往有一部分成了桨削，很难收集全，所以实际重量往往少于理论计算值。

9 结语

此系列船割桨后重新试航测试，主机功率超负荷832 kW的问题彻底解决，但航速略有下降，下降约0.2 kn，在业主可以承受的范围内。

[1] 中国船舶工业总公司.船舶设计实用手册(船体分册)[M].北京:国防工业出版,1998.

[2] 张振新.以修整螺旋桨随边达到机桨合理匹配一例[J].造船技术,1988,(1):14-17.

[3] 王国强,等.船舶螺旋桨理论与应用[M].哈尔滨:哈尔滨工程大学出版社,2005.

2013-10-23

吴飞(1981-)，男，助理工程师，从事船体工作；吴国妹(1981-)，女，助理工程师，从事船体工作。

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