船舶行业，液压的推进方式>>>>>>

现代船舶逐渐向大型化、专业化、高速化方向发展，传统的船舶推进方式――柴油机直接推进逐渐表现出一些不适应。为此，探寻机动性能良好、综合性能优良的推进方式来迎合现代船舶发展的要求已势在必行。

随着各种先进技术的发展，电子、磁流体等技术已经应用于船舶推进装置中，先后出现了电力推进、超导电磁推进、喷水推进等推进方式。这些推进方式相对于柴油机直接推进方式各有优点，但都存在不足。本文在分析各种推进方式的优缺点的基础上，结合液压传动技术在船舶中的应用，提出了一种新的推进方式――船舶综合液压推进，说明其优点，并通过实验验证了其可行性。

1、有推进方式及其特点比较现代船舶所应用的推进方式主要有四种：柴油机直接推进、电力推进、超导电磁推进和喷水推进。这些推进方式的特点比较如所示，柴油机直接推进虽然结构简单，控制方便，但其推进装置功率体积比过大，并且其主机、轴和推进器要求在同一高度，有效舱容小；电力推进似乎是目前最理想的推进方式，但由于其主要元件物理特性的限制，增大船舶功率比较困难；喷水推进与磁流体推进尚在研究阶段，仍有许多问题需要研究解决。

2、船舶综合液压推进船舶液压系统推进是通过双向变量液压泵来调节螺旋桨的转速与方向，进而实现船舶前进、后退、变速等动作。

目前，液压传动技术在船舶上的应用日益广泛，如舵机、起货机、锚机、绞缆机、吊艇机、旋梯升降机、舱盖板启闭装置等船舶甲板机械多采用液压系统作为动力源或推进装置，而传统的气动、蒸汽甲板机械已逐渐淘汰。采用柴油机直接推进、电力推进、超导电磁推进和喷水推进的船舶均需要在船舶上设置两套动力系统，以供主推进装置与船舶辅机使用。液力推进虽然使用液压源，但其推进效率极低，仅为60，限于特殊场合应用。而若主推进装置采用液压推进，就可与辅机使用同一动力源，这样既利于能源的使用，又利于液压设备的整合，即“船舶综合液压推进”。

液压系统推进的船舶优点>>>>>>

与现有的推进方式相比，液压系统推进的船舶有如下优点：

（1）操纵控制方便，机动性能好。船舶采用液压推进时，螺旋桨转速可以在反向额定转速与正向额定转速之间进行无级调速和换向，完全不受主机最低稳定转速的限制。由于液压推进系统几乎不受执行机构和机械系统运动惯性的影响，因此对螺旋桨可进行有效的制动，而且其动态过程稳定、时间短。与用柴油机变速的直接传动系统相比，对控制信号的响应快得多，易于实现快速起动、换向以及制动等操作，尤其是在船舶高速航行时，该特点更加明显。

（2）输出恒定扭矩。这是其它传动方式所不具备的，充分迎合了螺旋桨转速常变而扭矩恒定的要求。

（3）机舱布置灵活。柴油机和螺旋桨的安装位置可以根据机舱位置进行多层布置，互不影响，避免了直接推动系统柴油机轴线必须与轴系中心线、螺旋桨中心线在同一直线上而不得不垫高机座位置的不合理布置情况的出现。灵活的布置使机舱空间得到充分的利用，机舱所需容积减少，有利于货物的装载。

（4）功率重量比大。在同等功率情况下，液压执行装置具有体积小、重量轻、结构紧凑等优点。例如，液压马达的体积只有同等功率电动机的12左右。据SIEMENS公司对电力推进船舶设备重量的统计，其值比直接推进的同功率船舶设备总重量减少30，液压推进比电力推进布置更紧凑，重量更轻，因此更有利于机舱和螺旋桨的布置。

（5）安全可靠性好，振动小，噪声低。首先，液压推进自身具有较高的机动性能。其次，不受柴油机最低稳定转速的限制，可实现微速航行。再次，可使用多台原动机，各原动机既可以独立工作又可以联合使用，推进器可采用多个螺旋桨，且都独立控制，因而即便是部分原动机和螺旋桨出现故障也不会导致船舶没有航行能力。最后，由于液压油具有良好的润滑性能，只要管理得当，液压系统的故障率很低，同时液压装置也易于实现过载保护。

（6）延长了发动机以及元件的使用寿命。如采用液压推进，则船舶航速与航向的改变不依赖主机转速、转向的变化。主机转速可以为固定值，减少了主机起、停、换向次数，因此减轻了运动部件的磨损和受热部件的热疲劳损坏。

（7）有利于主机驱动辅助负荷，合理利用能源。采用液压推进，主机可以恒速运转，这一特点有利于船舶中要求恒速运转的轴带发电机的使用，也有利于某些装有轴带辅机的工程船舶的应用，如挖泥船、消防船等。

（8）适用于某些特殊船舶。相对于电力推进，从安全角度考虑，液压推进船舶更适于某些特殊船舶，如天然气船、油船等。

3、实验验证船舶液压推进在理论上适于在现代船舶上应用，但它能否应用到实船当中还需要深入研究，许多问题尚需验证和解决。为此，设计了船舶液压推进实验装置并进行初步试验。

所开发的实验装置共分三部分：一是作为液压推进装置的主回路；二是模拟螺旋桨负载特性的加载回路；三是对整个系统实施控制的控制回路。电动机2代替船舶柴油机作为主机带动变量泵3旋转，将机械能转换成液压油的压力能。驱动双向定量马达7做回转运动，通过步进电动机调节双向变量泵3的斜盘倾角的大小和方向来改变马达的转速和转向。

时发噶好好干双向液压泵9作为加载泵，与马达7刚性联接，利用它的正反转来体现螺旋桨的正转和反转，通过调节电液比例溢流阀12进口压力改变液压泵进出油口压差，使液压泵的转矩发生改变，从而模拟螺旋桨特性。

经初步试验，装置设定液压回路压力范围为0～25MPa，在此范围内，系统性能稳定，密封良好，噪声较小；马达调速和换向过程中，工作平稳，响应速度快，液压回路压力波动在1MPa之内，速度误差在5之内；电液比例阀可实现在0～25MPa压力范围内调压，使加载泵吸排油口压差在1～20MPa压力范围内变化。

反复实验验证，在不同负载大小下，推进效率均在85以上。而根据资料显示，柴油机直接推进的推进效率为95，电力推进的推进效率为90.

4、结论通过理论分析及初步试验证明，船舶液压推进具有性能稳定、响应速度快、推进效率高等优点，并且在机动性、安全性等方面与现有推进方式均有可比之处。可见，对船舶综合液压推进的研究是极有价值的，该推进方式在未来船舶推进装置的设计制造中必将占有一席之地。

---- 责任编辑：佛山鹏瑞液压系统

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