6.9. Передачи

В СЭУ передачи являются промежуточным звеном между двигателями и движителем. Такие передачи называются главными в отличие от вспомогатель­ных, которые применяются для привода вспомогательных механизмов. Назна­чение главных состоит в передаче крутящего момента от валов двигателей к ва­лу движителя. Также передачи используются для понижения числа оборотов валов и осуществления реверса. Кроме того, они могут служить в качестве эла­стичного звена в системе двигатель – валопровод – движитель. В некоторых ус­тановках для этого в передачи включают специальные эластичные муфты.

Передачи являются одними из основных элементов энергетических уста­новок. От главных передач во многом зависят свойства установок, их экономи­ческие и эксплуатационные показатели.

По способу преобразования передаваемой энергии передачи можно раз­делить на три группы:

1) механические;

2) электрические и гидравлические;

3) комбинированные (механические в сочетании с электрическими или гидравлическими передачами).

Общим показателем для всех передач является передаточное отношение

,

где п_дв – число оборотов двигателя;

п_движ – число оборотов движителя.

Если i = 1, то передача называется прямой.

6.9.1. Механические передачи

В качестве главных судовых передач наибольшее применение получили зубчатые (редукторы). Преимущества зубчатых передач: относительно малая потеря переда­ваемой энергии, компактность, высокая надежность.

Недостатки: большой вес и высокая стоимость.

Конструктивное исполнение зубчатых передач. В судовых передачах, как правило, используют косозубое двухвенечное зубчатое зацепление, с противоположным наклоном зубцов (шевронное) (рис. 86). Такое зацепление имеет меньшую шумность и лучшую плавность в сравнении с прямыми зубцами. Угол наклона α = 25–45º.

Шестерни и обода колес делают цельноковаными из легированной стали. Ступицы колес изготавливают из углеродистой стали сварными или сварно­литыми.

Рис. 86. Зубчатая двухвенечная передача:

1 – шестерня; 2 – колесо

На рис. 87 показаны некоторые схемы зубчатых передач, используемые на морских судах.

Для понижения частоты вращения гребного вала используется схема, по­казанная на рис. 87, а; в некоторых случаях применяются, так называемые, сум­мирующие редукторы, в которых, кроме понижения частоты вращения также осуществляется сложение крутящих моментов двух главных двигателей и пере­дача полученного суммарного крутящего момента на гребной вал. Такая пере­дача позволяет использовать каждый двигатель в отдельности или оба двигате­ля одновременно (рис. 87, б).

а) б)

Рис. 87. Схемы зубчатых передач:

а – с одним главным двигателем и редуктором; б – с двумя главными двигателями и суммирующим редуктором; 1 – гребной вал; 2 – гребной винт; 3 – редуктор; 4 – главный двигатель

6.9.2. Электропередачи

В электропередаче главный двигатель непосредственно соединен с элек­трическим генератором, в котором механическая энергия преобразуется в элек­трическую. От генератора электрическая энергия передается гребному электро­двигателю, соединенному с гребным винтом коротким валопроводом.

Преимущества электропередачи:

– позволяет использовать мощность нескольких многооборотных главных турбо-или дизель-генераторов для привода одного или нескольких гребных электродвигателей;

– позволяет выбрать оптимальное число оборотов гребного винта, генера­торов и главных двигателей;

– позволяет защитить главный двигатель от внешних воздействий со сто­роны гребного винта;

– позволяет рационально размещать оборудование и сократить длину ва­лопровода;

– улучшает маневренность судна.

Недостатки:

– сравнительно низкий КПД (0,84–0,88 для постоянного тока и 0,88–0,93 для переменного тока), что связано с двойной трансформацией энергии (меха­нической в электрическую, затем электрической в механическую);

– значительные габариты и высокая стоимость.

Электропередачи применяются на судах специального назначения: бук­сиры, ледоколы и др.