怎样的船用螺旋桨才快(连接大船的螺旋桨，发动机的“尾轴”，如何穿出船体和防水？)

Posted 2023-05-26

篇首语：努力吧，只有站在足够的高度才有资格被仰望。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了怎样的船用螺旋桨才快(连接大船的螺旋桨，发动机的“尾轴”，如何穿出船体和防水？)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

怎样的船用螺旋桨才快(连接大船的螺旋桨，发动机的“尾轴”，如何穿出船体和防水？)

我们现在常用的船舶，一般都靠螺旋桨来提供动力。要让尾轴穿出船体连接船上的发动机和水里的螺旋桨，可不是一件容易的事情。

螺旋桨

首先，螺旋桨本身就有几十上百吨的重量，相当于20头左右成年大象的体重，其次，螺旋桨在水里运动做功，也会因为水的阻力而产生各种振动，也就是说这些“大象”还会不断的躁动，以及尾轴自己在实际运转中也产生的各种振动。若是尾轴无法承担这些重量，就有可能使船尾产生巨大的破损，同时也会失去这“20头大象”提供的动力，轻则停滞，重则沉底！

为了管理这些“大象”，可以在船尾加入艉柱，让船尾逐渐收拢到艉柱上来，就可以很好的强化艉部结构，使得“大象的管理者” 船体本身更加牢固，能承受这些躁动。

可是艉部的轴承和密封装置还是没办法安装，也不能让轴承润滑和冷却，就好比“大象的管理者”手中只有一根“木棍”，不能使所有“大象纪律化”，所以这时艉部就需要加入艉轴管。

它可以加固这根“木棍”，让它变成“金箍棒”，这样就可以更好的训练这些“大象”不再躁动！

艉轴管

为了能够保证尾轴顺利穿出，艉轴管一般是用铸钢或铸铁做成的空心长管，用螺纹或者其他方式将一端固定在艉柱上，另一端固定在水密隔舱壁上。并且在两端分别装上轴承，让艉轴从艉轴管中穿过去，连接发动机和螺旋桨。

这样一来，这些“大象”就可以在轴承、艉轴管等部件组成的“金箍棒”的管理下，变得更加温和有纪律，更加顺从于“大象的管理者”，并且这样还不会改变船体结构。

至于轴承的冷却和润滑，有两种解决方案：第一种是用密封装置封住艉轴管的两端，再往艉轴管里加满滑油，实现油润滑的作用！第二种是只密封艉轴管链接艉柱的一端，让海水从螺旋桨端流进艉轴管，实现水润滑的作用。

我们通过艉柱和艉轴管等部件，加强了船体结构以后，还要面临一个重要的问题。

那就是如何能做到不让海水从尾轴渗进去！

大家都知道，船体需要水的浮力才能够不会下沉。所以船体本身的结构就是：由骨架和蒙皮组成的巨大的空腔，在水中停泊时，船体的一部分会在水面以下，其中便包括螺旋桨，那么要想让尾轴穿出船体连接发动机和螺旋桨，就必须研制出能够有效防水的尾轴密闭装置！

面对这个问题，尾轴的设计巧妙的借鉴了发动机的工作原理。一般的发动机的密闭空间主要由气缸盖、气缸和活塞构成，燃油通过一侧的气缸盖进入气缸，并在气缸中剧烈燃烧膨胀推动活塞做工，燃烧过后的废气再从另一侧的气缸盖排出去，不断重复这个过程！就是发动机可以通过燃油提供动力的原因。

活塞式发动机工作原理

重要的是活塞在运动时，气缸里面必须保持封闭环境。一旦燃油“漏气”，就没办法推动活塞做功。这种在做功的同时保证其密闭性的设计和尾轴的作用非常相似！

我们可以发现，只有活塞比气缸内劲小才能来回运动，但如果太小的话又会漏气此时就要提到一个重要的结构——活塞环，它可以通过自身的弹性与气缸壁贴合，这样一来压缩气体就不能从环外圆和气缸内壁之间通过。当有部分压缩气体窜进活塞环的内槽时。活塞环的外环就会被撑大，活塞环和气缸内壁就会贴合的更紧，压缩气体就不可能逃得出去了！

活塞环

既然了解到了发动机气缸是如何实现封闭环境的，那我们接下来就来说，它将如何应用在尾轴的设计中。

最开始人们会采用一种简单粗暴的密封方式：填料密封！就是在需要密封的地方塞入油浸石棉绳等填料，然后用压盖把它压紧，让它跟尾轴紧紧的挨着，进而保证水不会渗进去！

但是这种填料密封有一些显而易见的缺陷：就是艉轴与填料之间压力太大，尾轴的磨损就会非常严重！并且很容易发热，所以现在的大型船舶基本都不会采用填料密封，更多会选择皮碗密封！

橡胶皮碗

皮碗密封通过用一种特殊的橡胶密封圈来达到密封作用，它的截面有点像字母“J”，一般利用水或者油与海水之间形成的压力差，使得橡胶密封圈能够紧压在轴衬套上。并且由于密封环唇口与轴衬套接触宽度很小！

初中学过：接触面积越小，压强越大！所以唇口接触处的压力很容易达到润滑油或者海水的几十倍！从而有效抵挡油或水沿轴渗入或渗出。皮碗密封的好处有很多，比如橡胶的弹性和跟随性好，能一定程度上抵御尾轴在运动中产生的各种振动！是现在最常使用的“辛泼莱克司密封装置”！

除此以外还有一种叫端面密封方式，这种密封性装置的结构，一般由动环与静环构成、顾名思义：动环会随艉轴转动而静环则静止不动。两个部件顺着尾轴接触密封。静环上还设有密封块，这些密封块依靠弹簧或者水压等压力作用，和动环紧紧挨在一起。从而达到密封效果!

这种断面密封装置的优点在于：安装方便摩擦小寿命长等！

但它的结构非常复杂，制造安装工艺要求很高，不太适用于民用船舶，反而能在军用舰艇实现更高价值！在尾轴穿出船体的问题上，设计者克服了其受力结构与密闭性这两大难题！

出现问题，解决问题！一向是我们在科技发展道路上的指路信仰，像袁隆平教授在全国挨饿时培育出的杂交水稻；又或者从“2G”信号到“5G”信号的不断进步，都是各个伟大的科学家们不断克服困难才为人们创造出的便利!

这就是科技的力量！