機械設備和系統(tǒng) 第1節(jié) 螺旋槳.doc

船舶入級規(guī)范2002 第4篇第5章第1節(jié) 第6頁第1節(jié) 螺旋槳挪威船級社A 通則A100 適用范圍101 本節(jié)要求適用于需經(jīng)認可的用于推進、操舵和改善船舶操縱性的螺旋槳。見第2章第1節(jié)A200（對于輔助推力器，也可參見第3節(jié)A101）。102 第2章描述了對旋轉(zhuǎn)機械的所有基本要求，并作為第3、4和5章的基礎。103 下述被視為螺旋槳的一部分應提交認可： 槳葉 槳葉螺栓（如有） 槳轂 螺距控制機構（如有）對于螺旋槳在軸上的安裝，見第4章第1節(jié)。104 關于冰區(qū)加強船舶的螺旋槳，見第5篇第1章。A200 送審文件201 表A1中的圖紙和資料應盡可能提交認可。圖紙應清楚的表明詳細尺寸、布置和材料規(guī)格及熱處理工藝。對于鋼制的槳葉、槳轂、槳葉螺栓，應給出超聲波試驗認可標準（或參照）。設計參數(shù)如主機功率、槳葉轉(zhuǎn)速、最大船速和冰級應予說明。制造許可公差級（ISO 484）在螺旋槳圖上說明表A1 送審文件適用范圍部件認可（A）資料信息（I）設計要求參考整體式定距槳整體澆鑄螺旋槳A見入級附注 41.5組裝式定距槳和可調(diào)槳槳葉A見入級附注 41.5槳葉螺栓A見B400槳轂A可調(diào)槳螺距控制機構A見B300液壓系統(tǒng)示意圖A見F300和第6章第5節(jié)H100所有型式的螺旋槳螺旋槳在軸上的安裝A安裝指導I控制、報警、安全功能和指示原理圖A見E100操作指令I隨動導流螺旋槳隨動導流螺旋槳的布置I見F2001） 包括許可操縱伺服壓力、油濾器以及最小油清潔度規(guī)格說明。2） 數(shù)據(jù)和計算書。B 設計B100 一般要求101 螺旋槳材料應與第2篇第1章和第2篇第2章的要求一致。對于其它材料，其機械性能和化學成分的詳細數(shù)據(jù)應提交本社認可。若遞交了足夠的文件資料，疲勞特性不同于表B1的也予認可。表B1 材料性能材料材料常數(shù)U1（N/mm2）材料常數(shù)U2（N/mm2）最小屈服極限y （N/mm2）最小抗拉極限y （N/mm2）錳-黃銅（CU1）550.15175440鎳-錳-黃銅（CU2）550.15175440鎳-鋁-青銅（CU3）800.18245590錳-鋁-青銅（CU4）750.18275630馬式體/鐵素體不銹鋼（13-1）600.20540760馬式體/鐵素體/奧氏體不銹鋼（16-5）700.20540760馬式體/鐵素體不銹鋼（13-4-6）650.20550750奧氏體不銹鋼（18-8）550.23180440鑄鋼和其它材料特殊考慮。指導性意見：疲勞特性U1（疲勞強度幅）和U2（隨著平均應力的增大，疲勞強度的相對減小）應按下述推薦試驗程序記錄： 在“海水”中測試無刮痕材料試樣。其表面粗糙度應于螺旋槳完工時的一致，機械性能和化學成分應能代表對材料的最小要求。 最好選用扁鋼彎曲，但是旋轉(zhuǎn)彎曲試驗也予接受。 試樣厚度最小為25mm。 應進行有焊接修補和無焊接修補試驗。 在彎曲頻率不超過5Hz時循環(huán)次數(shù)最小為107。 最小試驗次數(shù)：220（有和無焊接修補）。試樣應最少取自兩批不同的材料。 應根據(jù)“階梯法”進行試驗。若標準偏移不超過平均值15%，U1取相對于零平均應力（應力比，R1），循環(huán)次數(shù)為107時的平均疲勞幅度（N/mm2）除以系數(shù)2。如需記錄U2的值，應按上述在應力比R0時進行附加試驗。指導性意見結(jié)束102 200、300和400的要求適用于所有傳統(tǒng)型設計和布置的螺旋槳，除非有其他特殊說明。對于船級社認為的非傳統(tǒng)設計的螺旋槳（如：表面沖控螺旋槳，擺線螺旋槳等），其認可需特殊考慮。103 如果通過其它方法，如可靠的測量或詳細的計算證明其強度足夠，則少于B要求的尺寸圖也予接受。104 材料的合成應盡可能減少電蝕。105 槳轂、錐孔、倒角和槳葉的完工表面應光順。B200 槳葉尺寸標準201 應考慮的負荷情況如下：a）在正常、前進時由于旋轉(zhuǎn)螺旋槳負荷的變化引起的高循環(huán)動應力（循環(huán)次數(shù)108）。b）當動應力不受高循環(huán)載荷變化控制，如螺旋槳旋轉(zhuǎn)方向倒轉(zhuǎn)和螺旋槳在未受擾動軸流中運行，則應考慮由在海上航行、操縱、起動和停車、倒轉(zhuǎn)、反復的冰區(qū)沖擊載荷等情況下螺旋槳負荷變化引起的低循環(huán)動應力（循環(huán)次數(shù)106）。對于計算方法的詳細描述，見入級附注41.5。B300 螺距控制機構301 螺距控制機構應能承受兩槳葉螺距調(diào)整受阻（伺服力作用于兩槳葉上）時傳遞來的靜力，其屈服安全系數(shù)最小應為1.0。302 最大伺服力（伺服壓力相當于安全閥的設定壓力）應在計算中采用。假定定位銷位于最危險的位置。303 除非螺旋槳僅用于輔助目的，考慮其疲勞時應同時考慮到下述情況： 螺旋槳的起動和停車 可能的操縱和船位保持 在正常、前進工況下螺距設置的改變 在正常、前進運行下螺旋槳旋轉(zhuǎn)負荷的變化（僅對擬用作主推進的螺旋槳）。304 設計應保證合理的低應力集中。305 液壓油的過濾級別必須與系統(tǒng)許可的最大雜質(zhì)尺寸對應。306 管系和輔助設備如管子、泵、濾器和冷卻器等的一般設計要求，見第6章和第7章的適用規(guī)定。B400 槳葉安裝到槳轂上401 槳葉螺栓的預緊應保證有足夠的摩擦力以防止當螺旋槳受300所述的力的作用時槳葉法蘭的滑動，且安全系數(shù)至少為1.0。如果裝有安全銷，則摩擦力和剪力的總和應予以考慮。槳葉螺栓的最小截面處的預應力不應超過螺栓材料屈服極限的70%或抗拉極限的56%兩者之間的較小者。402 槳葉螺栓的預應力應足夠高以保證在所有許可的運行工況下配合面之間有一定的表面壓力。但是，槳葉螺栓應力不應超過螺栓材料的屈服極限。403 對于用作主推進的螺旋槳，槳葉螺栓最小螺紋截面處的高循環(huán)動應力幅應滿足下述標準：SS = 安全系數(shù)，不小于1.5。A = 動應力幅U = 螺紋區(qū)許可公稱應力幅，通常，對于機制螺紋取35N/mm2，對于滾制螺紋，取60N/mm2。404 槳葉安裝的其它方法應特殊考慮。C 檢查和試驗C100 一般要求101 螺旋槳應隨一個NV證書供貨。102 槳葉螺栓的預緊應在驗船師在場時進行。103 105至108中的所有試驗和檢查都應在驗船師在場時進行。104 對于可調(diào)槳，所有連接處都應正確密封。105 對于用于推進的可調(diào)槳，在槳葉法蘭和槳轂上應最少適當?shù)臉顺鱿率雎菥嘣O定點： 半徑為零螺距在70% 最大正車螺距（螺距由機械限位器限制） 最大倒車螺距（螺距由機械限位器限制）螺距標記的正確性和螺距設置的機械反饋應予以證實。106 應演示螺距限位器的功能。如果限位器位于槳轂之外，應驗證每個方向的最大偏差小于限位器位于槳轂內(nèi)時。107 裝配后，整個伺服系統(tǒng)應正確沖洗。108 完工的可調(diào)螺距螺旋槳系統(tǒng)應在驗船師在場時進行性能試驗和下述壓力試驗: 控制螺距的液壓試驗，壓力為1.5倍設計壓力 螺旋槳應經(jīng)受1bar的密性試驗。C200 零件的檢查和試驗201 關于證書方案、短期、制造檢查安排和重要情況，見第2章第2節(jié)。202 單獨的槳葉應有NV證書。203 其他要求的證書應與表C1一致。204 關于無損探傷試驗檢查表面缺陷，采用下列認可標準： 對于槳葉和槳轂，采用第2篇第2章第7節(jié)和第10節(jié)的標準。 調(diào)距機構的部件的高應力區(qū)域無缺陷指示予以接受。表C1 C類證書部件材料證書（化學成分和機械性能）鋼的超聲波探傷實驗磁粉探傷或著色探傷外觀尺寸檢查整體澆鑄螺旋槳NVWNVNV 1）單獨澆鑄的槳葉NVWNVNV 1）單獨澆鑄的槳轂NV/W 2）W W 3）NV/W 2）槳葉螺栓NV/W 2）WWW曲柄盤、推拉桿、執(zhí)行機構油缸和十字頭以及其它認為必需的螺距機構WW 4）W1） 驗船師將證實槳葉是根據(jù)規(guī)定的公差級制造的。2） 若用于推進，則為NV。3） 僅對A區(qū)和C區(qū)要求（見第2篇第2章第7節(jié)和第10節(jié)）。4） 僅對高應力區(qū)域要求，如槳葉螺栓、曲柄盤圓角，推拉桿螺紋等。C300 輔助設備的認可證書301 泵、電機、冷卻器、管子、濾器和閥等作為液壓操縱和冷卻系統(tǒng)的完整組件，如有需要，由螺旋槳制造廠的質(zhì)量體系進行檢查。D 車間試驗D100 一般要求101 完工的螺旋槳應在驗船師在場時按照IS0484(或等效標準)進行靜平衡試驗。對于葉梢速度超過60m/s的推進螺旋槳可要求進行動平衡試驗。對于組合式螺旋槳，對完工螺旋槳所要求的靜平衡試驗可由分別調(diào)控每個槳葉重量和重心位置來代替。制造廠商應演示裝配好的螺旋槳處于規(guī)定的限值之內(nèi)。E 控制、報警、安全功能及指示E100 一般要求101 對可調(diào)槳，控制和監(jiān)測系統(tǒng)應符合第9章的要求。102 螺距調(diào)整不能用作負荷控制系統(tǒng)或原動力，除非螺旋槳系統(tǒng)為這一目的而特殊設計。103 應設就地螺距控制。104 若未經(jīng)其它認可，應根據(jù)表E1提供儀表和報警。F 布置F100 一般要求101 螺栓和螺母應正確緊固。F200 螺旋槳布置201 螺旋槳的布置和設計應使其在所有工況下均保持滿意的性能。202 關于螺旋槳和船體之間的間隙的導則見船舶入級規(guī)范第3篇第3章第2節(jié)。203附屬隨動導流螺旋槳的布置將特殊考慮。F300 螺距控制液壓系統(tǒng)301 除非螺旋槳僅用于輔助目的，應至少設兩臺獨立的液壓泵。如果功率小于400kW并且每臺泵由其所服務的裝置直接驅(qū)動，每種型號的一臺易更換的泵可被認可為備用泵。302 關于液壓系統(tǒng)的一般要求，見第6章第5節(jié)H100。表E1 必需的儀表和報警適用范圍項目指示報警備用泵自動起動備注所有螺旋槳槳r.p.m就地遙控駕駛室設遙控指示器旋轉(zhuǎn)方向可倒轉(zhuǎn)螺旋槳旋轉(zhuǎn)方向遙控駕駛室設遙控指示器可調(diào)槳槳距就地 1）遙控駕駛室設遙控指示器伺服油壓就地 2）低伺服油溫就地高軸功率1500kW時要求伺服油位就地低伺服油濾器、差壓高1） 對于主推進，下列螺距設置應標記在就地螺距指示器上：正車和倒車機械螺距限制、全速前進螺距、最大許可倒車r.p.m下的最大螺距、零推力螺距。2） 指示器應能指示伺服油壓的突高點。G 振動G100 一般要求101 不適用。H 安裝檢查H100 一般要求101 外部組件的安裝應按制造商的說明進行。H200 槳葉的安裝201 槳葉的安裝件第4章第1節(jié)。202 槳葉螺栓的預緊見C102。H300 螺距標記301 螺距標記見C105。H400 液壓管系401 管系應處于合適的位置并正確的緊固。應可進行檢查和試驗。I 船上試驗I100 海試101 對可調(diào)螺距螺旋槳，應向驗船師演示調(diào)距功能和伺服壓