Khảo sát và tính toán kiểm nghiệm hệ trục tàu hàng 20000 tấn

Các ký hiệu và viết tắt 3 Danh mục các bảng biểu 4 Danh mục các hình vẽ 5 Lời nói đầu 7 Mục đích và ý nghĩa của đề tài 8 Chương 1: Tổng quan 9 1.1. Lịch sử phát triển và phân loại tàu thuỷ 9 1.1.1. Lịch sử phát triển 9 1.1.2. Phân loại 10 1.1.2.1. Phân loại theo khu vực hoạt động 10 1.1.2.2. Phân loại theo hệ động lực 11 1.1.2.3. Phân loại theo công dụng 11 1.1.2.4. Phân loại theo một số yếu tố khác. 12 1.2. Hệ động lực tàu thuỷ sử dụng động cơ diesel. 12 1.2.1. Giới thiệu chung 12 1.2.1.1. Hệ động lực chính 12 1.2.1.2. Hệ động lực phụ 13 1.2.2. Các phương án trang bị hệ động lực trên tàu thuỷ diesel 13 1.2.2.1. Công suất máy chính và thiết bị phụ làm việc độc lập 13 1.2.2.2. Trích công suất máy chính để dẫn động thiết bị phụ 14 1.2.2.3. Hệ thống năng lượng điện chung 15 1.2.3. Đặc tính làm việc của động cơ Diesel 16 1.2.4. Hệ trục và các thành phần của hệ trục 19 1.2.4.1. Công dụng 19 1.2.4.2. Yêu cầu 19 1.2.4.3. Các thành phần của hệ trục 19 Chương 2: Khảo sát hệ trục tàu hàng 20000 tấn 28 2.1. Giới thiệu chung 28 2.2. Bố trí chung trên tàu 28 2.3. Hệ động lực tàu hàng 20000 tấn 31 2.3.1. Bố trí hệ động lực 31 2.3.2. Hệ trục tàu 20000 tấn 33 2.3.2.1. Bố trí hệ trục 33 2.3.2.2. Kết cấu trục chân vịt 34 2.3.2.3. Chiết tiết kết cấu hệ trục 34 2.3.3. Động cơ chính 38 2.3.4. Các thiết bị hệ động lực phụ. 44 2.4. Tính kiểm nghiệm bền hệ trục 46 2.4.1 Cơ sở và phương pháp tính 46 2.4.2. Dữ liệu tính toán 51 2.4.3. Tính toán kiểm nghiệm sức bền trục trung gian 51 2.4.4. Tính kiểm nghiệm bền trục chân vịt 53 2.4.5. Tính kiểm nghiệm áp lực tác dụng lên gối đỡ 55 2.5. Tính kiểm nghiệm dao động ngang hệ trục 58 2.5.1 Mục đích 59 2.5.2. Lý thuyết về dao động ngang 59 2.5.3.Phương pháp tính 61 2.5.4.Tính dao động ngang hệ trục 65 Chương 3: Quy trình lắp ráp hệ trục tàu hàng 20000 tấn 67 3.1. Công tác chuẩn bị 67 3.2. Căng tâm hệ trục 67 3.2.1. Phương pháp căng tâm đường trục 67 3.2.1. Quy trình căng tâm cho tàu 20000 tấn 69 3.2.1.1. Dụng cụ căng tâm lấy dấu 70 3.2.1.2. Các bước tiến hành 70 3.3. Lắp ráp các thành phần hệ trục 71 3.3.1. Quy trình kiểm tra đường tâm 71 3.3.1.1. Kiểm tra đường tâm ống bao 71 3.3.1.2. Kiểm tra đường tâm bạc ông bao 71 3.3.2. Lắp ráp ống bao trục 72 3.3.2.1. Chuẩn bị và kiểm tra 72 3.3.2.2. Định tâm và lắp ống bao trục 72 3.3.3. Lắp ráp hệ trục chân vịt 73 3.3.3.1. Lắp ráp trục chân vịt 73 3.3.3.2. Lắp ráp chân vịt 73 3.3.4. Lắp ráp trục trung gian 74 3.4. Định tâm hệ trục 74 3.4.1. Phương pháp đo, tính toán với độ lệch tâm và độ gãy khúc 75 3.4.2. Các bước tiến hành định tâm hệ trục theo độ lệch tâm và độ gãy khúc 77 3.5. Định tâm và cố định máy chính 77 3.6. Nghiệm thu 77 Kết luận 79 Tài liệu tham khảo 80

CÁC KÝ HIỆU VÀ VIẾT TẮT

nK' Tần số dao động ban đầu đã hiệu chỉnh lần/s

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

g

2 Bảng 2-2 Thành phần hoá học và cơ tính vật liệu 37

5 Bảng 2-5 Thông số kỹ thuật động cơ diesel lai mát phát 44

13 Bảng 3-1 Trọng vật phụ thuộc vào đường kính dây 68

15 Bảng 3-3 Độ lệch tâm và độ gãy khúc cho phép khi định tâm hệ trục 75

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

1 Hình 1-1 Năng lượng đẩy tàu và năng lượng phụ tách rời 13

37 Hình 2-14 Sơ đồ hệ thống nước ngọt làm mát 43

LỜI NÓI ĐẦU

Hiện nay, đất nước ta đang đẩy mạnh phát triển các ngành công nghiệp biển,trong đó ngành công nghiệp đóng tàu đóng vai trò là ngành công nghiệp chủ lực Sựphát triển của các nhà máy đóng tàu đã và đang thu hút nguồn nhân lực rất lớn Đặcthù của ngành cơ khí động lực là môi trường làm việc tương đối rộng lớn và tàuthủy cũng là một lĩnh vực có nhiều mối tương quan đối với ngành học, do vậy em

lượng không nhỏ kiến thức về tàu thủy nói chung và hệ động lực trên tàu thủy nóiriêng nhằm trang bị thêm hành trang sau khi ra trường.

Sau 3 tháng tìm hiểu cùng với sự giúp đỡ tận tình của quý thầy cô trong khoa

và các bạn, em đã hoàn thiện đề tài tốt nghiệp Tuy đã nỗ lực nghiên cứu và cố gắnghọc hỏi trong việc thực hiện đề tài nhưng cũng không thể tránh khỏi thiếu sót Rấtmong sự chỉ bảo tận tình của quý thầy cô và các bạn để em ngày càng hoàn thiệnhơn về kiến thức chuyên môn

Một lần nữa em xin cảm ơn thầy giáo Nguyễn Tiến Thừa đã cung cấp tài liệu

và hướng dẫn tận tình để em có thể hoàn thành tốt đề tài tốt nghiệp này

Đà nẵng, ngày 02 tháng 06 năm 2011

Sinh viên thực hiện

Võ Xuân Thắng

Mục đích và ý nghĩa của đề tài

Nước ta có đường bờ biển dài, đồng thời nằm trong khu vực giao thươngthuận lợi nên việc vận chuyển hàng hóa bằng đường biển mang lại hiệu quả kinh tếcao Đó chính là một tiềm năng lớn cho ngành đóng tàu biển nước ta và cũng là nơithu hút nguồn nhân lực rất lớn

Đối với tàu thủy thì hệ động lực chính là yếu tố đóng vai trò chủ đạo xuyênsuốt quá trình hoạt động Nhằm mục đích tìm hiểu rõ hơn về lĩnh vực tàu thủy mà

cụ thể là bố trí hệ động lực nên em chọn đề tài “Khảo sát và tính toán kiểm nghiệm

hệ trục tàu hàng 20000 tấn” Mục đích mà em hướng tới trong đề tài này là tìm hiểutổng quan về tàu thủy, trang thiết bị, các hệ thống và phương pháp bố trí hệ độnglực trên tàu chở hàng rời 20000 tấn Trong phạm vi đề tài, em đi sâu nghiên cứu về

hệ động lực và đặc biệt chú trọng đến việc khảo sát và tính kiểm nghiệm bền, tínhkiểm nghiệm dao động ngang của hệ trục Đảm bảo điều kiện an toàn là vấn đề rấtquan trọng ảnh hưởng xuyên suốt quá trình hoạt động của tàu

Đối với sinh viên ngành cơ khí động lực thì đề tài này là quá trình vận dụngnhững kiến thức chuyên ngành vào việc nghiên cứu hệ động lực trên tàu thủy, đồngthời tích lũy thêm kiến thức để phục vụ chuyên môn sau khi rời trường, là cơ sở đểnghiên cứu thêm hệ động lực trên các loại tàu thuỷ khác

người đã tìm cách áp dụng máy hơi nước vào việc vận chuyển của tàu thủy, haingười Mỹ đầu tiên được giao trọng trách chế tạo tàu thủy đầu tiên là JamesRumsey và John Fich J.Rumsey đã cố gắng lắp một động cơ dùng hơi nước vàomột chiếc thuyền vào năm 1786 nhưng chẳng may, Rumsey đã chọn động cơ khôngphù hợp Động cơ này hút nước ở trước tàu và nhả ra sau tàu Sau nhiều lần thất bại,Rumsey đã đến nước Anh và chế tạo một tàu thuỷ khác chạy được với vận tốc 4 hảilý/giờ.

Năm 1785, John Fitch đã đóng một kiểu tàu thủy có lắp động cơ hơi nướcnhưng ông lại thiết kế động cơ này truyền động cho hai bộ máy chèo ở hai bênmạn tàu Con tàu đã vượt khoảng cách 40 dặm với vận tốc 4 dặm/giờ, đánh dấubước phát triển đầu tiên của tàu thuỷ lúc bấy giờ

Năm 1802, Stevens đã đóng một chiếc thuyền dài 8 mét có gắn một máy hơinước liên hợp với một chân vịt có 4 cánh và chiếc tàu này đã chạy được từNewYork đến Philadenphia

Năm 1844, tàu Great Britain được trang bị động cơ 4 xilanh, công suất 200HPchạy bằng hơi nước đã đạt được tốc độ 12 hải lý/giờ Tàu được trang bị chân vịt vàphần vỏ được đóng bằng sắt Chính vì thế sự ra đời của nó như là một cuộc cáchmạng

Càng ngày các nhà kỹ thuật càng tìm cách cải tiến tàu thủy, làm sao tiết kiệmđược nhiên liệu và tăng thêm sức mạnh Từ năm 1854, động cơ kép được áp dụngvào tàu thủy Chân vịt kép cũng được dùng từ năm 1862 rồi tới loại chân vịt 3 lớp

và 4 lớp

Sau khi Sir Charles Algernon Parsons phát minh ra động cơ turbine thì con tàuđầu tiên được lắp loại động cơ này là Turbinia Con tàu này được đóng tại xưởngClyde vào năm 1894 và đã chạy với vận tốc 34 hải lý/giờ

Ngoài động cơ turbine, các nhà kỹ thuật còn dùng động cơ diesel vào tàu thủy.Năm 1897, Diesel chế tạo thành công động cơ diesel đầu tiên với hiệu suất khácao ηe=26% chạy bằng nhiên liệu nặng (dầu diesel) Ngay từ khi ra đời với đặcđiểm hiệu suất lớn, dùng nhiên liệu rẻ tiền, ít có nguy cơ gây hỏa hoạn, động cơdiesel đã trở thành nguồn động lực chính của tàu thủy Lúc đầu các động cơ dieselchỉ được dùng cho loại tàu chở hàng hóa nhưng từ năm 1924, các con tàu chở kháchcũng được lắp loại động cơ này Con tàu lớn đầu tiên dùng động cơ diesel là chiếcGripsholm đóng xong vào năm 1925 Hai năm sau, động cơ diesel lại được dùng

cho con tàu Augustus trọng tải 32000 tấn của công ty Navigazione GeneraleItaliana.

Cũng kể từ đó đến nay, động cơ diesel ngày càng được các công ty trênthế giới nghiên cứu chế tạo, phát triển và càng được sử dụng rộng rãi trongcác ngành công nghiệp Trong lĩnh vực tàu thủy, những tên tuổi như Yanmar,Cummins, Mitsubishi, Sulzer, Man B&W v.v đã trở nên rất quen thuộc vớichúng ta

Năng lượng nguyên tử ra đời, cùng với nó là sự phát triển của động cơ mới.Năm 1954 chiếc tàu ngầm sử dụng năng lượng hạt nhân đầu tiên của Mỹ mang tênUSS Nautilus được hạ thủy, tàu được trang bị 3 lò phản ứng hạt nhân, tốc độ 20 hảilý/giờ USS Nautilus là tàu ngầm năng lượng hạt nhân đầu tiên của thế giới có thểhoạt động lâu dưới nước Con tàu phá băng mang tên Lenin hoạt động từ năm 1959

và trở thành tàu dân sự đầu tên trên thế giới chạy bằng năng lượng nguyên tử Năm

1962 tàu hàng nguyên tử đầu tiên ra đời (tàu NS Savannah) dài 182 m, các tuabinhơi dùng năng lượng hạt nhân Năm 1992 tàu ngầm nguyên tử Vanguard của Anh rađời Tàu có chiều dài 149,2 m, rộng 12,8 m, cao 12 m, lò phản ứng kiểu nước áp lựcFWR-2, công suất 27500 HP, tốc độ chạy ngầm 25 hải lý/giờ

Hiện nay, người ta đang áp dụng các nguồn năng lượng mới vào tàu thuỷ nhưtàu sử dụng năng lượng mặt trời, năng lượng ion, năng lượng pin nhiên liệu Việc

áp dụng khoa học kỹ thuật vào lĩnh vực đóng tàu đã tạo nên bước phát triển tàu thuỷ

đa dạng

1.1.2 Phân loại

Tàu thuỷ là công trình kỹ thuật làm việc trong điều kiện nổi và vận động trênnước thực hiện nhiều chức năng như vận chuyển, tuần tra, thăm dò, đánh bắt thuỷhải sản v.v Đặc điểm, yêu cầu về mặt kỹ thuật thường khác nhau đối với các loạitàu Tàu thuỷ được phân loại theo nhiều cách khác nhau

1.1.2.1 Phân loại theo khu vực hoạt động

 Tàu hoạt động trong khu vực không hạn chế

 Tàu hoạt động trong khu vực bị hạn chế, bao gồm:

• Hạn chế cấp I: Cách bờ không quá 200 hải lý

• Hạn chế cấp II: Cách bờ không quá 50 hải lý

• Hạn chế cấp III: Cách bờ không quá 20 hải lý

 Tàu hoạt động trong khu vực nội địa:

• Tàu sông cấp I

• Tàu sông cấp II

• Tàu hoạt động trong khu vực đặc biệt

1.1.2.2 Phân loại theo hệ động lực

1.1.2.3 Phân loại theo công dụng

 Tàu quân sự

 Tàu dân sự, bao gồm:

• Tàu vận tải: Đây là loại tàu xuất hiện sớm nhất và được gọi bằng tên chung nhất làtàu chở hàng Thượng tầng được bố trí trên buồng máy để dành không gian bố trícác khoang hàng và nơi thao tác bốc dỡ hàng hoá trên tàu Tàu vận tải được chia ralàm các loại cụ thể như sau:

- Tàu chở hàng khô: Tàu chở hàng khô hay còn gọi là tàu chở hàng tổng hợp, tàuđược bố trí nhiều khoang hàng và cần trục để chở nhiều loại hàng

- Tàu container: Xuất hiện từ nhóm tàu chở hàng khô để chở các container là thùngchở hàng có kích thước cố định, chứa nhiều loại hàng không cần bao gói, đồng thời

có thể vận chuyển bằng nhiều phương tiện vận tải khác nhau

- Tàu chở sà lan: Tàu chở sà lan dùng chuyên chở sà lan không tự hành có sức chở từ

350 tấn đến 850 tấn, ở đó sà lan được đưa lên tàu, chở đến vùng làm việc và thảxuống nước để tàu kéo đưa vào bờ

- Tàu RO – RO: Tàu RO – RO bao gồm các loại tàu cho phép bốc dỡ hàng theophương thức di chuyển ngang

- Tàu chở hàng rời: Tàu chở hàng rời thường được chuyên nghiệp hoá để vận chuyểncác loại hàng rời như quặng, than đá, vật liệu xây dựng hoặc là các loại hàng rờikhông thể đóng gói được v v Tuy nhóm này được gọi chung là tàu chở hàng rờinhưng tuỳ theo đặc tính hàng chuyên chở có thể được phân biệt thành tàu chở hàngrời tổng hợp, tàu chở hàng nhẹ và tàu chở hàng nặng

- Tàu chở hàng lỏng: Nhóm các tàu loại này được sử dụng chử yếu để chuyên chởcác loại chất lỏng khác nhau như dầu mỏ và các sản phẩm của dầu mỏ, rượu, khíhoá lỏng và các loại hoá chất v v

• Tàu chở khách: Những tàu có trên 12 hành khách được xem là tàu chở khách Đượcchia làm các loại tàu như:

- Tàu hoạt động trên tuyến cố định

cấu thật cứng vững, đồng thời được trang bị động lực mạnh để tàu có thể hoạt độngđươc trong mọi điều kiện.

1.1.2.4 Phân loại theo một số yếu tố khác.

Ngoài việc phân loại tàu như trên, các tàu dân sự còn được xếp theo một sốdấu hiệu chủ yếu như:

• Theo loại dẫn tiến : Tàu chân vịt; tàu guồng; thuyền bơi chèo; thuyền buồm vànhững tàu bộ dẫn tiến đặc biệt khác (kiểu cánh, phụt nước, rô to )

• Theo cách chuyển động nước: Tàu thân nỗi trên mặt nước; tàu ngầm; tàu lướt trênmặt nước; tàu gối trên đệm khí

• Theo vật liệu làm thân tàu: Tàu vỏ thép; tàu vỏ nhôm, tàu composite; tàu gỗ; tàu bêtông cốt thép và tàu hỗn hợp (một phần bằng kim loại, một phần bằng gỗ và các vậtliệu khác)

1.2 Hệ động lực tàu thuỷ sử dụng động cơ diesel.

1.2.1 Giới thiệu chung

Trong sự phát triển của hệ động lực tàu thuỷ, việc sử dụng động cơ dieseltrong hệ động lực đánh dấu bước phát triển vượt bậc Ưu điểm nổi bật của việc sửdụng động cơ diesel chính là hiệu suất và tính kinh tế mà nó mang lại

Hệ động lực là một hệ thống các trang thiết bị như các động cơ, máy móc, hệtrục và các đường ống Hệ động lực tàu dùng để chuyển biến các dạng năng lượngkhác thành cơ năng, điện năng phục vụ cho mục đích đẩy tàu hay một số nhucầu khác Hệ động lực bao gồm hệ động lực chính và hệ động lực phụ

1.2.1.1 Hệ động lực chính

Công dụng chủ yếu là quay chân vịt đẩy tàu chuyển động Hệ động lực chínhgồm có:

- Động cơ chính: Có nhiệm vụ cung cấp năng lượng để đẩy tàu Động cơ chính có thể

là động cơ hơi nước, tua bin hơi, tua bin khí, máy phát điệm và động cơ điện, động

1.2.2 Các phương án trang bị hệ động lực trên tàu thuỷ diesel

Tùy theo kiểu loại và công dụng tàu, dạng truyền động mà khi thiết kế cònchọn các dạng trang bị động lực khác nhau

Hình 1-1 Năng lượng đẩy tàu và năng lượng phụ tách rời

1- Chân vịt; 2- Hệ trục; 3- Máy chính; 4- Máy phụ; 5- Máy phát điện

Phương án này thường áp dụng trên các loại tàu cỡ lớn, ưu điểm của phương

án này là làm việc có tính độc lập cao, năng lượng chính và năng lượng phụ khôngphụ thuộc lẫn nhau Hệ động lực chính thường có các kiểu bố trí như sau:

Hình 1-2 Phương án bố trí hệ động lựca- Hệ động lực với 1 động cơ truyền động thẳng;

b- Hệ động lực với 2 động cơ truyền thẳng;

c- Hệ động lực với 3 động cơ truyền thẳng

1- Động cơ chính; 2- Ổ đỡ trục; 3- Ổ chặn lực dọc trục; 4- Khớp nối

1.2.2.2 Trích công suất máy chính để dẫn động thiết bị phụ

Hệ động lực chính có nhiệm vụ chính là dẫn động hệ trục kéo chân vịt vàthông qua hộp số để trích công suất dẫn động các thiết bị khác như máy phát, máybơm…Điều này cho phép khai thác triệt để công suất của máy chính ở một sốtrường hợp máy chính làm việc non tải như đậu bến, ra vào cảng…Phương án nàythường áp dụng cho tàu có công suất vừa và nhỏ, đặc biệt là tàu đánh cá…

Hình 1-3 Phương án bố trí hệ động lực trích năng lượng từ máy chính

1- Chân vịt; 2- Trục chân vịt; 3- Máy chính;4- Hộp phân phối;

5- Các thiết bị phụ; 6- Các đăng; 7- Động cơ điện

Ưu điểm của phương án trang bị động lực này là cho phép khai thác triệt đểcông suất của máy chính

Trong phương án này hệ động lực chính thường có các kiểu bố trí như sau:

1 2

c- Hệ động lực có 3 máy chính; d- Hệ động lực có 4 máy chính

1- Máy chính; 2- Hộp giảm tốc; 3- Khớp nối; 4- Ổ đỡ trục; 5- Ổ chặn lực dọc trục

1.2.2.3 Hệ thống năng lượng điện chung

Thường áp dụng cho hệ động lực có bộ truyền động bằng điện, ở đây nguồnđộng lực để kéo chân vịt là động cơ điện và nguồn điện này được tạo ra bởi các máyphát dẫn động từ máy chính (động cơ diesel, động cơ sử dụng nhiên liệu khí, động

cơ tuabin khí…) Phương án này cho phép giảm được chiều dài hệ trục, tiết kiệmnhiên liệu và giảm ô nhiễm môi trường

Hình 1-5 Kiểu hệ động lực năng lượng điện chung1- Máy phụ; 2- Máy phát điện; 3- Trạm phân phối điện;

4- Động cơ điện; 5- Hệ trục; 6- Chân vịt

Phương án bố trí hệ động lực như sau:

Hình 1-6 Hệ động lực truyền động bằng điệna- Sử dụng 1 động cơ điện để kéo chân vịt;

b- Sử dụng nhiều động cơ điện để kéo chân vịt;

1- Ổ chặn trục chân vịt; 2- Hộp giảm tốc; 3- Động cơ điện; 4- Máy phát

Hình a: Kết cấu hệ động lực đơn giản, động cơ điện có kích thước lớn hơn vàtốc độ thấp hơn

Hình b: Cho phép giảm được kích thước của động cơ điện, bố trí cách này hợp

lý hơn

b)a)

N e N m a x N n

0 nmin

nn nmax n

1 2 3

1.2.3 Đặc tính làm việc của động cơ Diesel

Động cơ diesel là động cơ nhiệt dùng để chuyển hoá năng lương hoá học củanhiên liệu khi cháy thành năng lượng cơ học Trong quá trình làm việc của động cơdiesel 4 kỳ, pit-tông thực hiện 4 hành trình nạp, nén, cháy giãn nở và xả, quá trìnhnạp và nén là không khí và nhiên liệu tự cháy do không khí nén có nhiệt độ cao.Công sinh ra do quá trình cháy giãn nở thực hiện Chế độ làm việc của động cơ đốttrong được đặc trưng bởi một tổ hợp những thông số công tác chủ yếu của động cơnhư: phụ tải, số vòng quay, trạng thái nhiệt Chế độ làm việc của động cơ luônthay đổi theo đặc điểm sử dụng động cơ

Để đánh giá sự phối hợp làm việc của tổ hợp máy-vỏ-chân vịt một cách xácthực, ngoài việc đánh giá các thông số làm việc chúng ta cần phải nghiên cứu cácđường đặc tính ở các chế độ làm việc khác nhau Thông qua đường đặc tính này ta

có thể kiểm tra được các thông số và tốc độ tàu tương đối chính xác nghĩa là: Sựthay đổi tốc độ của tàu khi làm việc trong những điều kiện khác nhau đồng nghĩavới sự thay đổi có tính quy luật của các thông số động cơ và được biểu diễn bằng đồthị và đó chính là các đặc tính của động cơ Như vậy đặc tính của động cơ là cáchàm số thể hiện sự thay đổi của các chỉ tiêu công tác chính theo chỉ tiêu công táckhác hoặc theo nhân tố nào đó có ảnh hưởng trực tiếp đến chu trình công tác

Chế độ làm việc của động cơ được xác lập bởi nhiều thông số chính nên đặctính động cơ là sự tổng hợp của nhiều chế độ Tuỳ theo cách lựa chọn biến số vàxây dựng mà ta có được các đường đặc tính Trong phạm vi đề tài này ta chỉ tìmhiểu các đường đặc tính có ảnh hưởng đến hệ trục đang khảo sát như:

 Đặc tính ngoài là đường đặc tính biểu thị mối quan hệ giữa công suất Ne, mômen

có ích Me, suất tiêu hao nhiên liệu có ích Gnl và các chỉ tiêu khác của động cơtương ứng với từng số vòng quay của động cơ khi lượng nhiên liệu cấp cho chutrình ge không đổi

Hình 1-7 Các đường đặc tính ngoài thông dụng

Trong thực tế khai thác, chúng được chia thành các đường cơ bản sau:

2 Đặc tính ngoài tuyệt đối - là đặc tính thể hiện khả năng phát ra công suấtlớn nhất của động cơ Nmax tại mỗi số vòng quay.

3 Đặc tính ngoài (đặc tính định mức Nn) - là đường biểu diễn công suấtđộng cơ khi lượng nhiên liệu cấp cho chu trình định mức

 Đặc tính chân vịt là đặc tính biểu thị mối quan hệ giữa sự biến thiên công suất có

ích Ne và các chỉ tiêu công tác khác của động cơ theo tốc độ n khi trục động cơ nốitrực tiếp với chân vịt tàu thuỷ

Trong trường hợp này, động cơ làm việc với sự thay đổi lượng cấp nhiên liệucho chu trình thay đổi đáp ứng với yêu cầu tải bên ngoài

Giả thiết công suất động cơ phát ra truyền hết cho chân vịt, mối quan hệ giữa

mô men và công suất với số vòng quay thường biểu diễn:

Trong đó :

x- Hệ số mũ, phụ thuộc vào kết cấu vỏ tàu và hệ động lực, x= 2,5÷3,2

C, C’- Hệ số phục thuộc vào tuyến hình vỏ tàu, chân vịt và điều kiệnkhai thác

Cϕ- Đặc tính chân vịt trong điều kiện khai thác thuận lợi

C0- Đặc tính chân vịt trong điều kiện khai thác bình thường

Sự phối hợp công tác giữa chân vịt với động cơ trong thực tế khai thác Trongthực tế động cơ tàu thuỷ được trang bị bộ điều tốc nhằm duy trì vòng quay ở giá trị

nhất định mặc dù phụ tải tác động lên chân vịt thay đổi bằng việc tăng giảm lượngnhiên liệu tương ứng phù hợp với phụ tải bên ngoài.

Hình 1-9 Phối hợp công tác giũa động cơ & chân vịt trong thực tế khai thác

C0- Đặc tính chân vịt tương ứng điều kiện khai thác định mức

C1- Đặc tính chân vịt khi phụ tải tăng

C2- Đặc tính chân vịt khi phụ tải giảm

Ur- Đặc tính điều chỉnh của bộ điều tốc

Ne0, Ne1, Ne2- Đặc tính ngoài tương ứng từng điều kiện khai thác

Khi điều kiện khai thác khó khăn, đặc tính chân vịt thay đổi từ C0 đến C1 Bộđiều tốc sẽ tăng lượng nhiên liệu và điểm khai thác thay đổi từ k0 đến k1 để duy trìvòng quay quanh giá trị n0 Trong trường hợp điều kiện khai thác thuận lợi hơn, đặctính chân vịt thay đổi từ C0 xuống C2, lúc này bộ điều tiết sẽ giảm lượng nhiên liệu

và điểm khai thác thay đổi từ k0 xuống k2 nhằm duy trì tốc độ động cơ trong phạm

Hệ trục chịu tác dụng mômen xoắn từ máy chính, lực đẩy của chân vịt vàmômen cản của chân vịt Ngoài ra hệ trục còn chịu tác dụng của trọng lượng bảnthân và các phụ tải xuất hiện do lắp ráp, do biến bạng dư của vỏ tàu, do lực quántính ngang xuất hiện khi tàu bị lắc Hệ trục làm việc trong môi trường chịu ăn mòncủa nước biển

1.2.4.2 Yêu cầu

Hệ trục làm việc trong điều kiện rất phức tạp Một đầu chịu tác dụng trực tiếp

 Bền vững, tin cậy trong môi trường dưới nước.

 Được thiết kế đảm bảo dao động xoắn, dao động ngang và dao động dọc

 Đường tâm thẳng được duy trì suốt tuổi thọ của tàu, chịu tác động như hạ thuỷ, lêntriền đà ụ, xếp dỡ hàng, biển động, mòn gối trục, dao động của tàu và các trang thiếtbị

1.2.4.3 Các thành phần của hệ trục

Kết cấu chung hệ trục bao gồm đoạn trục chân vịt và 1 nhiều đoạn trục trunggian tuỳ theo kết cấu của mỗi tàu Trục chân vịt có bích rèn liền hoặc bích rời ở phíanối với trục trung gian và phần còn lại ở phía lắp ghép với chân vịt Mối ghép giữachân vịt và trục chân vịt là mối ghép có then hoặc là mối ghép không then Giữaống bao và trục chân vịt có bố trí bạc lót Mỗi đoạn trục trung gian có 2 bích rènliền ở 2 đầu Bạc trục chân vịt và bạc ở các gối đỡ trung gian được bôi trơn bằngdầu nhờn Tuỳ theo đặc điểm từng loại tàu mà kết cấu hệ trục thay đổi cho phù hợp

Hình 1-10 Kết cấu chung hệ trục1- hộp số; 2- bích nối trục; 3-đệm làm kín; 4- ống bao trục;

5- ổ đỡ; 6- trục chân vịt; 7- giá treo trục; 8- chân vịt

a) Trục chân vịt

Trục chân vịt là trục cuối cùng mang chân vịt Đây là trục làm việc nặng nềnhất so với các trục khác, vì phải chịu mang tải trọng trực tiếp của chân vịt và mộtđầu hoạt động trong môi trường nước biển, đầu kia nối với trục ống bao (nếu có)hoặc trục trung gian bên trong tàu

Trục chân vịt là trục quan trọng nhất, chịu nhiều tải trọng phức tạp, vì cácnguyên nhân sau:

- Quá trình làm việc trong nước biển bị han gỉ, hao mòn

- Chịu lực uốn của chân vịt và trọng lượng bản thân tại đoạn công xôn

- Hao mòn ổ đỡ, nhất là ổ đỡ cuối cùng có thể gây ứng suất lớn trên trục, gây hư

hỏng Mọi hư hỏng của trục chân vịt và chân vịt đều phải đưa tàu lên triền đà để sửachữa.

- Điều kiện kiểm tra trục chân vịt trong quá trình vận hành hết sức khó khăn, thậmchí không thực hiện được

Chính vì vậy trục chân vịt phải được gia công lắp ráp đảm bảo bền vững vàhoạt động tin cậy gần như tuyệt đối

1732

Hình 1-11 Kết cấu trục chân vịt1- Đầu ren lắp đai ốc chân vịt; 2- Then chân vịt; 3- Phần côn trục lắp chân vịt;4- Áo bao trục; 5- Trục chân vịt; 6- Then khớp nối; 7- Phần côn lắp khớp nối;

8- Đầu ren lắp đai ốc khớp nối

b) Trục trung gian

Trục trung gian là trục hoặc các đoạn trục nối từ trục đẩy với trục chân vịt.Nhiệm vụ chính là truyền momen xoắn đến chân vịt Nói chung chịu tải do momenxoắn, trọng lượng bản thân lực đẩy và tải bổ sung do biến dạng cục bộ Tuy nhiênđiều kiện hoạt động của trục trung gian nhẹ nhàng nhất so với các trục khác, chonên đường kính trục trung gian nhỏ nhất so với các trục khác

 Trục trung gian đặc có kết cấu bích liền

Hình 1-12 Cấu tạo trục trung gian đặc có kết cấu bích liền

 Trục trung gian rỗng có kết cấu bích liền

Hình 1-13 Cấu tạo trục trung gian rỗng có kết cấu bích liền

 Trục trung gian đặc có kết cấu bích rời

Hình 1-14 Cấu tạo trục trung gian có kết cấu bích rời

c) Trục đẩy

Trục đẩy có nhiệm vụ chặn lực đẩy chân vịt thông qua vành chặn lực kết cấuliền với trục Một đầu nối với trục trung gian và đầu kia nối với bích bộ giảm tốchoặc máy chính Trục đẩy được lắp trực tiếp vào ổ đỡ chặn, trong đó có các bạc đỡ

để chặn lực đẩy

d) Ống bao trục

Trục chân vịt được gá lên 2 gối đỡ và nằm trong ống bao trục Thiết bị ống bao

có nhiệm vụ bảo vệ trục và gối đỡ, giúp giữ ổn định trục chân vịt, đồng thời ngăncách nước biển với không gian bên trong tàu, tăng độ cứng vững nhờ liên kết chắcchắn với vỏ tàu Vì hoạt động trong môi trường nước biển, nên các bạc đỡ chủ yếuđược làm từ vật liệu mềm như gỗ gai- ắc chẳng hạn, bôi trơn trực tiếp bằng nướcbiển

Hình 1-15 Thiết bị ống bao trục1- Ống bao trục; 2- Tấm gia cường; 3- Bích nén; 4- Trục chân vịt;

5- Áo trục; 6- Bạc đỡ bằng gỗ gai-ắc; 7- Áo bạc đỡ; 8- Sống đuôi tàu;

9- Đai ốc ống bao; 10- Đĩa chặn; 11- Đệm kín nước

e) Cụm kín ống bao

Cụm kín ống bao là bộ phận làm kín nước, không cho nước từ ống bao trục lọtvào lòng tàu Chi tiết chủ yếu bao gồm: thân cụm kín, bích nén và vòng đệm kín.Trường hợp đối với tàu nhỏ, bộ phận này được kết cấu liền ngay đầu ống bao trục

Hình 1-16 Cụm kín ống bao1- Vỏ; 2- Bích nén; 3- Đai ốc; 4- Đệm kín;

Hình 1-18 Ổ chặn lực đẩy chân vịt1- Bệ ổ đỡ; 2- Ổ đỡ trục; 3- Trục đẩy; 4- Nắp chặn dầu;

5- Nữa trên ổ đỡ; 6- Giá đỡ bạc chặn; 7-.Đai ốc nén

i)Thiết bị nối trục

 Bích nối trục:

Hình 1-20 Kết cấu của bích nối1- Bulông thủy lực; 2- Mặt bích trục; 3- Đệm lót

Bích nối có thể được chế tạo rời hoặc liền với trục Bích liền có kết cấu đơngiản, tin cậy, trọng lượng nhẹ, giá thành hạ Bích trên cùng một đường trục có cùngđường kính phải bằng nhau Nhưng bích nối trục trung gian, trục chân vịt, trục đẩy

có thể kích thước khác nhau

Trong thực tế chúng ta gặp nhiều loại khớp nối không then Sau đây là 2 loạithường được áp dụng rộng rãi:

- Khớp nối kiểu ống

- Khớp nối không then

Hình 1-21 Khớp nối không thena) Dạng ống nối; b) Cách ghép dạng ống nối

c) Dạng bích nối; d) Cách ghép dạng bích nối

A- Ống lót côn ; B- Ống nối

1- Bộ gá; 2- Ống dầu áp lực; 3- Nửa trên bộ gá; 4- Giông ép5- Ống dầu bôi trơn; 6- Bulông; 7- Hộp muông; 8- Lỗ tháo bích

k)Chân vịt tàu thuỷ

 Nhiệm vụ: Là thiết bị đẩy tàu, có nhiệm vụ tiếp nhận mômen xoắn và số vòng quay

của động cơ truyền đến chân vịt quay trong nước thắng các lực cản của nước vàthay đổi năng lượng dòng chất lỏng chảy qua cánh chân vịt tạo thành lực đẩy lêncác mặt của cánh, lực đẩy này thông qua trục và gối đỡ truyền lên thân tàu giúp tàuchuyển động

 Cấu tạo:

Hình 1-22 Kết cấu tổng thể chân vịt1- Cánh; 2- Củ; 3- Rãnh đặt vỏ chống quấn dây; 4- Trục chân vịt;

5- Áo trục chân vịt; 6- Đoạn công xôn trục; 7- Then; 8- Đoạn trụ đầu trục;

9- Lỗ khoét trong củ để giảm công việc cạo rà; 10- Đai ốc đầu trục;

11- Mũ thoát nước; 12- Bulông giữ mũ với củ

Củ và trục chân vịt được ghép bằng then hoặc ép không then Lỗ bên trong củ

có độ côn 1:10; 1:12; 1:15, để tương ứng với độ côn trục chân vịt

Lực đẩy của chân vịt khi chạy tiến do phần côn trục tiếp nhận, còn khi chạy lùi

do đai ốc vặn vào ren phần đầu trục tiếp nhận Để giảm tổn thất thủy lực, tránh chophần côn trục, đai ốc và ren bị ăn mòn và hư hỏng người ta lắp mũ thoát nước Mũđược lắp ghép kín nước trên củ bằng bulông và đổ đầy mỡ bôi trơn đặc Ở múttrước của củ cũng lắp đệm kín để tránh nước vào trục Trên các tàu nhỏ đai ốc và

mũ thường kết hợp thành 1 chi tiết

- Kích thước hình học của chân vịt:

CHƯƠNG 2: KHẢO SÁT HỆ TRỤC TÀU HÀNG 20000 TẤN

2.1 Giới thiệu chung

Tàu hàng trọng tải 20000 tấn là loại tàu vỏ thép Kết cấu thân tàu được hàn hồquang, có một boong chính liên tục, thượng tầng và buồng máy đặt ở đuôi tàu, phíamũi có boong dâng mũi Tàu được trang bị 2 động cơ chính là động cơ diesel 4 kỳ,truyền động gián tiếp tới 2 hệ trục thông qua hộp số Tàu được dùng để chở hàngrời như: Clinker; than đá; thạch cao

Tàu hàng 20000 tấn có ký hiệu thiết kế H170B được thiết kế thoả mãn cấpkhông hạn chế theo quy phạm phân cấp và đóng tàu vỏ thép năm 2003, do Bộ Khoahọc Công nghệ và Môi trường ban hành Phần hệ thống động lực được tính toánthiết kế thoả mãn theo TCVN 6259-3: 2003 và các công ước quốc tế có liên quan

Bảng 2-1 Thông số chính của tàu

 Khoảng sườn:

-Từ sườn 0÷14 và 222÷245 khoảng sườn là 600[mm].

-Từ sườn 14÷32 và 205÷222 khoảng sườn là 650[mm]

-Từ sườn 32÷205 khoảng sườn là 700[mm]

 Phân khoang:

- Khoang đuôi từ sườn 0÷14

- Khoang máy từ sườn 14÷42

- Khoang hàng từ sườn 42÷214 (chia làm 06 khoang)

 Thượng tầng:

- Thượng tầng mũi từ sườn 214 đến hết mũi

- Thượng tầng đuôi từ sườn 14÷42

Tàu có kết cấu đáy đôi kéo dài từ khoang máy đến hết khoang mũi Trênboong chính bố trí 3 cần cẩu loại 15Tx18M, phía sau lái là khu vực sinh hoạt củathuyền viên Dưới boong chính được ngăn ra thành các khu vực như khoang máylái; các kho dự trữ; buồng điều khiển tập trung; khu vực sữa chữa; các khoang hàng

và khu vực mũi Mũi tàu có bố trí 1 chân vịt mũi nhằm tăng thêm tính cơ động chotàu

Trên boong dâng mũi bố trí máy tời kéo neo mũi, cột bích kéo và cột bíchchằng buộc, cột đèn mũi

Trên boong chính phía lái bố trí 01 phòng khách, 04 phòng ngủ, nhà bếp,buồng ăn sĩ quan, buồng ăn thuyền viên, trạm y tế, buồng giặc, buồng sấy Phía sau

bố trí kho thực phẩm Phía mũi bố trí kho sơn, kho dụng cụ, hầm xích

Dưới boong chính bố trí 06 khoang hàng, 03 khoang khô, két nước vệ sinhhầm hàng Phía mũi bố trí két dằn, hầm xích Phía sau lái bố trí buồng điều khiểntập trung, xưởng cơ khí, kho phụ tùng Buồng CO2 và khoang máy lái được bố trísau cùng

Dưới đáy đôi bố trí các két dự trữ nhiên liệu, két dằn, két nước ngọt, két dầucặn

20000 tấn1-Khoangđuôi; 2-Trụcchân vịt;

Thượngtầngđuôi; 4-Buồngmáy;

3-5,6,7,,9,1011,-Khoanghàng; 8-Cần trục;

12- Chânvịt mũi;

Thượngtầngmũi

13-2.3 Hệ động lực tàu hàng 20000 tấn

2.3.1 Bố trí hệ động lực

Hình 2-2 Buồng máy tàu hàng 20000 tấn 1- Hệ trục chân vịt; 2- Diesel lai máy phát; 3- Nồi hơi đốt dầu;

4- Ống khí xả nồi hơi đốt dầu; 5- Ống khí xả diesel lai máy phát;

6- Nồi hơi khí xả; 7- Hộp số; 8- Máy chính; 9- Bình phân ly dầu-nước

Buồng máy được bố trí từ sườn 15 đến sườn 42.Trong buồng máy lắp đặt 02máy chính và các thiết bị phục vụ hệ thống động lực, hệ thống ống toàn tàu Điềukhiển các thiết bị được thực hiện tại chỗ trong buồng máy Điều khiển máy chínhđược thực hiện tại chỗ trong buồng máy hoặc từ xa trên buồng lái Một số bơmchuyên dụng có thể điều khiển từ xa trên boong chính như bơm vận chuyển dầu đốt,bơm nước vệ sinh, sinh hoạt, các quạt thông gió

Việc bố trí buồng máy ở đuôi tàu nhằm mục đích rút ngắn chiều dài và giảmcông suất truyền qua hệ trục, tiết kiệm được dung tích khu vực đường trục, dễ bốcxếp hàng hoá, sử dụng được khu vực rộng lớn ở giữa tàu

Buồng máy có các kích thước chính:

Hình 2-3 Bố trí sàn buồng máy1- Két nước thải; 2,3- Két dự trữ HFO; 4- Tổ bơm nước thải;

5- Bơm nước biển làm mát; 6- Máy phát điện cảng; 7- Bình phân ly dầu nước; 8- Bơm vận chuyển LO máy phát; 9- Bơm vận chuyển LO máy chính;

10- Két dự trữ DO; 11- Hộp số; 12,13- Két dự trữ và két lắng LO máy chính;

14,15- Két dự trữ và két lắng LO diesel máy phát

2.3.2 Hệ trục tàu 20000 tấn

2.3.2.1 Bố trí hệ trục

1650

7470 4615 1205

1

30

2 3

4 5 6

7

35 25

20 15

10 5

-5

1600 9070

Hình 2-4 Bố trí hệ trục tàu hàng 20000 tấn1- động cơ chính; 2- hộp số; 3- trục trung gian; 4- trục chân vịt;

5- ống bao trục; 6- giá treo trục; 7- chân vịt

Tàu bố trí 02 máy chính dẫn động gián tiếp 02 hệ trục thông qua hộp số 02 hệtrục đối xứng nhau qua mặt phẳng dọc tâm và cách tâm tàu 3000[mm], song songvới đường chuẩn và cách chuẩn 2000[mm] Chiều dài toàn bộ hệ trục là 9070[mm].Đoạn trục chân vịt có chiều dài Ltc= 7405[mm] được đặt trên 02 gối đỡ bằngkim loại

Đoạn trục trung gian có chiều dài Ltg=1600[mm] được gắn với trục chân vịt vàhộp số nhờ các bích nối

Hệ trục làm việc trong điều kiện hết sức khắc nghiệt, một đầu nối liền với máychính chịu tác dụng trực tiếp mômen xoắn và rung động từ trục khuỷu; một đầu nốivới chân vịt, chịu tác dụng trực tiếp của mômen cản và lực đẩy của chân vịt; chịutác dụng của trọng lượng bản thân và ứng suất bổ sung do dao động và lắp ráp, biếndạng chung vỏ tàu

Một phần hệ trục làm việc trong môi trường biển, chịu tác nhân gây ôxi hóa từnước biển, những sự thay đổi từ điều kiện làm việc như nhiệt độ, cấp sóng, cấp gió,nồng độ muối trong nước biển đều tác động lên khả năng làm việc của hệ trục

Hệ trục tựa trên gối đỡ, mà gối đỡ đặt trực tiếp trên phần đáy tàu Chân vịthoạt động trong nước biển với các điều kiện sóng gió bất thường Cho nên sự uốnchung của vỏ tàu dẫn đến uốn trục Biến dạng cục bộ của ky tàu, đáy tàu do hạ thủy,

do chất hàng….dẫn đến làm sai lệch các gối đỡ

Sự uốn chung của vỏ tàu gây nên bởi các yếu tố sau:

- Thay đổi ứng suất do hàn vỏ tàu

550 1000

650 800 750

12

13 14

Hình 2-5 Kết cấu trục chân vịt1- Mũ thoát nước; 2- Êcu thuỷ lực; 3- Củ chân vịt; 4- Ống lót trục;

5- Vòng làm kín phía sau; 6,11- Bulông tuốctô trục; 7- Gối đỡ trục phía sau;

8- Căn nhựa chockfast; 9- Ống bao; 10- Gối đỡ trục phía trước;

12- Vòng đệm làm kín phía trước; 13- Đệm kín nước; 14- Gờ định vị

Chân vịt và trục chân vịt được lắp ghép với nhau lắp theo kiểu hình côn và có

độ dôi Chân vịt được hãm bằng êcu số 2, chiều ren của êcu chân vịt ngược vớichiều tiến của chân vịt nhằm chống lại hiện tượng tự tháo khi chân vịt làm việc Mũthoát nước 1được chế tạo bằng thép rèn SF60, có tác dụng ngăn không cho nướcbiển vào ăn mòn và ôxi hoá đai ốc và các mối ghép Ống bao 9 được lắp ráp từ phíasau lái vào, được cố định trong các gối đỡ nhờ nhựa chockfast Bên trong ống baođược bố trí đường dầu bôi trơn do đó phải có bộ phận làm kín nhằm ngăn khôngcho rò rỉ dầu bôi trơn cũng như không cho nước biển xâm nhập vào

Mối ghép giữa trục chân vịt và chân vịt là mối ghép không then, cơ sở kỹ thuậtcủa mối ghép không then là lợi dụng ma sát giữa bề mặt côn trục và côn chân vịt đểtruyền mômen xoắn từ máy chính tới chân vịt Ma sát được tạo thành do có áp lực

bề mặt giữa củ chân vịt và bề mặt côn trục So với mối ghép có then thì mối ghépkhông then có 03 ưu điểm sau:

- Giảm kích thước trục chân vịt và chi phí gia công chi tiết do giảm chi phí cho việcgia công then rãnh then là những chi tiết đòi hỏi độ chính xác gia công cao trong giacông

- Tránh được những sự cố do hiện tượng tập trung ứng suất tại rãnh then

- Có độ tin cậy cao trong thực tế khai thác

2.3.2.3 Chiết tiết kết cấu hệ trục

a) Trục chân vịt

530 100 4

7405

760 3520

1050 720

3- Phần côn lắp khớp nối; 4- Rãnh then

Cấu tạo trục chân vịt là loại trục đặc có bậc tạo thành ngõng trục nhằm giảmkích thước và khối lượng trục Phần côn lắp khớp nối với trục trung gian có khoétrãnh then.Trục chân vịt được gá trên 2 gối đỡ và nằm trong ống bao trục Vật liệuchế tạo trục chân vịt là thép rèn SF60 Phần đầu côn trục có ren để lắp bu lông hãmchân vịt, ren của đầu côn trục có chiều ren trái với chiều quay của chân vịt

b) Ống bao trục chân vịt.

Kết cấu của ống bao gồm 03 đoạn, đoạn phía trước và phía sau gọi là củ ốngbao, các đoạn này được chế tạo bằng thép rèn SF60 Đặc điểm là có kết cấu dày dotại các vị trí này sẽ chịu tải trọng của các bạc trong ống bao truyền xuống, mặt kháccòn do để một lượng dư gia công đảm bảo kích thước cho quá trình định tâm và giacông cơ sau này Đoạn giữa được chế tạo từ thép cuốn, người ta sử dụng tôn đóngtàu dùng máy uốn tôn cuốn lại, sau đó hàn giáp mép

Hình 2-7 Kết cấu ống bao tàu hàng 20000 tấn

Bạc ống bao được bố trí bên trong ống bao trục và là loại bạc trượt Vật liệuchế tạo bạc là ba-bit Mặt trong và mặt ngoài của bạc đồng tâm nhau

trục thứ cấp hộp số bằng bích nối Trong hệ trục này trục trung gian đóng vai trò làtrục đẩy, có nhiệm vụ truyền mômen xoắn đến trục chân vịt.

d) Cụm làm kín

 Cụm làm kín phía sau trục chân vịt

Cụm làm kín có tác dụng ngăn không cho nước biển tràn vào trong hệ trục vàkhông cho dầu bôi trơn chảy ra ngoài Cụm làm kín được thiết kế theo kiểu simplex.Nguyên tắc làm kín theo kiếu simplex là làm giảm nhỏ khe hở thông qua giữa bềmặt trục và bề mặt làm kín bao ngoài, giảm chênh lệch áp suất trước và sau bộ làmkín Kết cấu cụm làm kín gồm có 4 vòng làm kín bằng cao su có lò xo ép, 2 vòngtrong có tác dụng làm kín dầu, vòng ngoài làm kín nước Bên trong cụm làm kín córãnh dẫn dầu và rãnh dẫn chất làm kín, chất làm kín có tác dụng làm kín 2 vòng làmkín phía ngoài, dầu bôi trơn làm kín 2 vòng trong với mục đích là giảm chênh lệch

áp suất trước và sau bộ làm kín

1

7 8 9

Hình 2-9 Cụm làm kín phía chân vịt

1- Trục chân vịt; 2- Củ chân vịt; 3- Ống lót trục; 4- vòng làm kín phía sau;

5- Bulông tuốc tô trục; 6- Ống bao; 7- Gối đỡ trục;

8- Tấm chắn nước; 9- Vòng lực đẩy

 Cụm làm kín đầu trục chân vịt

87

Hình 2-10 Cụm làm kín phía trước trục chân vịt1- Bạc lót; 2- Ống bao; 3- Gối đỡ trục; 4- Bulông tuốctô trục;

5- Bulông tuốctô ống bao; 6- vòng làm kín; 7- Trục chân vịt; 8- Đệm kín nước

Cụm làm kín đầu trục chân vịt có tác dụng ngăn không cho dầu bôi trơn trong

hệ trục tràn ra ngoài cũng như ngăn không cho khí và tạp chất lẫn vào dầu bôi trơn.Kết cấu cụm làm kín gồm 2 vòng làm kín bằng cao su, một vòng làm kín được bốtrí cuối cùng nhằm mục đích làm kín phần lưng ống lót trong cụm làm kín với trụcchân vịt Các lò xo trong vòng phớt nhằm tăng lực ép của vòng làm kín lên trên vỏống lót, tăng thêm độ kín khít cho cụm làm kín

[N/mm2]

Giới hạnchảy σc

[N/mm2]

Độ giãndài tươngđối δ %

Trên tàu bố trí 2 động cơ chính để truyền mômen cho 2 hệ trục Động cơ chính

có ký hiệu 8320ZCd-8 do hãng GUANGZHOU DIESEL ENGINE FACTORY củaTrung Quốc sản xuất, là động cơ diesel 4 kỳ, 8 xilanh xếp hàng thẳng đứng, tăng ápbằng tuabin khí xả Động cơ có thông số kỹ thuật như sau:

Bảng 2-4 Thông số kỹ thuật động cơ 8320ZCd-8

 Các hệ thống phục vụ động cơ chính bao gồm:

• Hệ thống cung cấp nhiên liệu:

Hệ thống nhiên liệu trên tàu có nhiệm vụ cung cấp nhiên liệu đến từng động

cơ để duy trì hoạt động của các động cơ trong mọi điều kiện làm việc Ngoài ra hệthống nhiên liệu còn phải nhận và bảo quản nhiên liệu dự trữ theo yêu cầu khaithác, xử lí để đảm bảo chất lượng nhiên liệu trước khi đưa vào động cơ

Hệ thống nhiên liệu trên tàu hàng 20000 tấn được chia làm 2 phần, một hệthống đường ống vận chuyển nhiên liệu giữa các két và hệ thống cấp nhiên liệu đếncác máy.

Hệ thống này bao gồm có hệ thống nhiên liệu nhẹ DO để sử dụng cho động cơkhi tàu chạy luồng (manơ) hoặc chuẩn bị ra vào cảng và hệ thống nhiên liệu nặngHFO để sử dụng khi động cơ đã làm việc ổn định (khi tàu hành trình biển)

10

9

15

111213

56

17

20

2122

Hình 2-11 Sơ đồ vận chuyển nhiên liệu giữa các két1- Miệng cấp dầu; 2- Khay hứng dầu; 3- Két dự trữ DO; 4,7,16,17- Két dự trữHFO; 14- Về đường ống rò rỉ; 6- Bơm vận chuyển HFO; 8- Két dầu rò rỉ HFO;9- Két tràn dầu HFO; 10- Sàn buồng máy; 11,12- Lấy mẫu thử HFO và DO;13- Bơm vận chuyển DO;15- Van đóng nhanh; 18- Két lắng HFO; 19- Két dầuthường nhật HFO; 20- Két dầu thường nhật DO; 21- Về máy lọc DO; 22- Kétlắng DO;

- Nguyên lí làm việc :

ống đẩy dầu theo chiều mũi tên Việc cho phép vận chuyển nhiên liệu từ két nào sẽđược điều khiển ngoài buồng máy thông qua các van đóng nhanh tương ứng trên két

đó Tại két lắng, các tạp chất bẩn và nước sẽ được lắng xuống đáy két rồi được xả rangoài van xả Sau đó nhiên liệu từ két lắng sẽ được bơm chuyển đưa tới két dầuthường nhật Nhiên liệu DO cũng được vận chuyển tương tự

12 13

11

19 16

17

14

18 15

20

25 24

10

Hình 2-12 Sơ đồ cấp nhiên liệu1- Két dầu thường nhật HFO; 2- Két dầu thường nhật DO 3- Két tách khí; 4-Động cơ diesel máy phát cảng; 5- Phin lọc DO; 6,7- Máy chính; 8,9- Động cơdiesel máy phát; 10- Phin lọc HFO; 11-Ống rò rỉ chính; 12- Két dầu rò rỏ HFO;13- Két dầu cặn; 14- Đường cấp không khí nén; 15- Thiết bị đốt dầu cặn; 16-Đường nước ngưng; 17- Đường hơi nước; 18- Két dầu thường nhật cho thiết bịđốt dầu cặn; 19- Từ bơm dầu cặn; 20- Cụm bơm cấp dầu; 21- Miệng cấp dầu;22- Bộ cấp nhiên liệu FCM; 24- Bầu tách gas-không khí; 25- Nồi hơi đốt dầu;26- Về bầu ngưng