船舶的行进要靠推进系统,现代的推进系统基本上采用的都是主机利用传动轴来驱动螺旋桨的方式。由于主机是在船内的机舱当中,而螺旋桨则在船外的水当中,如此一来,传动轴就必须要从船体中穿出去。
说来容易做起来难,尾轴想要穿出船体不是件容易的事,它与艉部结构直接相关。为了更好地撑起尾轴和螺旋桨的重量,同时应对螺旋桨启动后的震动力和水带来的冲击力,需要加入艉柱来让船艉部逐渐收拢到艉柱上,这样便能加强艉部结构。
除了这个部件,由于无法安装传艉部轴承和密封装置,为了实现轴承的润滑冷却,还要加上另一个重要部件——艉轴管。当然了,还有艉尖舱的肋板,每一个肋板都在尾轴的位置向高出延伸至一定高度,从而进一步保证强度。
艉轴管,也就是艉管,通常是后端在船尾的艉柱上固定,前端在水密隔舱壁上固定。而尾管就从艉轴管中穿出来。艉轴管内里有前后轴承来支撑尾管,那么螺旋桨整体的重量以及转动的动力就以轴承到艉轴管,再到艉柱这样的形式传递到船舶上,而且绝对不会破坏船体。照这样的话,轴承必须得好用才行,那轴承该如何润滑冷却?
这个问题可以通过密封艉轴管的首尾端,在管内装满滑油润滑,或只密封首端,让海水从尾端进入来进行水润滑这两种方法来解决。
如此一来,新的问题又出现了,尾轴还要转动工作和防止海水进入,不能被封死,这怎么密封呢?发动机活塞在运动中密封就给设计者提供了思路。
发动机运行时,气缸、汽缸盖和活塞形成了一个密闭空间,活塞的环槽相比于活塞环较大,而活塞的直径又比气缸内径小,所以高压燃气会进入到环槽与活塞环的间隙里,此时燃气向下的压力直接让活塞环紧压在环槽的下壁,同时径向力也让活塞环紧压在气缸壁上。
当进行上下的活塞运动时,活塞环与气缸壁互相摩擦,即使气缸壁和活塞环的表面都比较光洁,也还是会在各种力的作用下紧密贴合从而形成一个密封面。简单来说,就是紧密贴合的摩擦面能够起到密封作用。基于这样的原理,一些比较实用的密封方式便产生了,比如填料密封、端面密封、皮碗密封等,这里我们就先不过多赘述,有时间再为大家详细介绍这些方法。
所以说啊,尾轴既然能被设计为穿出船体,那必然是已经有了明确的方法来应对可能发生的一系列问题了。其它领域的科技发明也是一样,出现问题,解决问题,为人们创造便利,这就是科学技术的力量。
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