Đề tài PHÂN TÍCH CÁC PHƯƠNG ÁN BỐ TRÍ TRUYỀN ĐỘNG VỀ ƯU NHƯỢC ĐIỂM VÀ PHẠM VI ỨNG DỤNG pdf

Đề tài
PHÂN TÍCH CÁC PHƯƠNG
ÁN BỐ TRÍ TRUYỀN ĐỘNG
VỀ ƯU NHƯỢC ĐIỂM VÀ
PHẠM VI ỨNG DỤNG
1
LỜI NÓI ĐẦU
Nếu kết cấu thân tàu được coi là cơ thể thì trang bị động lực được xem như là trái tim của cả
con tàu. Nhờ các trang thiết bị động lực, con tàu mới có thể vận hành, đưa vào hoạt động đem
lại hiệu quả kinh tế kỹ thuật mong muốn.
Trang bị động lực là môn học không thể thiếu đối với ngành tàu. Nó giúp mỗi sinh viên nắm
bắt được các phương án bố trí, lắp đặt các thiết bị năng lượng tàu một cách hợp lý nhằm đảm
bảo cho con tàu hoạt động an toàn, ổn định . . . đem lại hiệu quả mong muốn.
Trong đó, việc bố trí, lắp đặt hệ truyền động của tàu sao cho đạt hiệu quả cao nhất cũng là một
vấn đề cần chú ý khi lắp đặt, bố trí TBNL.
Được sự hướng dẫn của Thầy Nguyễn Đình Long và sự cố gắng, nỗ lực của bản thân. Hôm
nay, tôi xin trình bày chuyên đề:
PHÂN TÍCH CÁC PHƯƠNG ÁN BỐ TRÍ TRUYỀN ĐỘNG
VỀ ƯU NHƯỢC ĐIỂM VÀ PHẠM VI ỨNG DỤNG.
Mỗi loại tàu khác nhau, hoạt động trong phạm vi khác nhau yêu cầu về sử dụng năng lượng
khác nhau. Tùy thuộc vào hình thức sử dụng năng lượng cũng như yêu cầu về tính cơ động
cũng như hiệu quả truyền động mà trên các tàu có các cách bố trí hệ truyền động khác nhau.
Việc bố trí hệ truyền động hợp lý không chỉ đảm bảo các tính năng hàng hải của tàu mà còn
đem lại hiệu quả về kinh tế - kỹ thuật, thuận tiện trong công tác chăm sóc, bảo quản . . .
2
Trong quá trình học tập, nghiên cứu, tôi đã biết được các phương án bố trí truyền động như
sau:
3
GGGĐ
C
GGGĐ

C
L HLHĐC
GĐĐC
Đ
HS
G
MPMP
THLĐ
GĐTHĐCG
T
BT
L
GĐĐCĐ
GĐBTTLL
GĐĐC
Đ
BB KNTL
GĐBT
L
Đ
CTL
TH
THĐCGTTL
BB
BTTLT
THTHĐCG
T
GĐTBĐDGX
H
HS

KNM
GĐHSĐ
C
GĐTHĐCGTĐ
C
DDĐMP
C
CV
ĐB
CVB
B
ĐCĐCC
DDĐCC
ĐCĐCC
ĐCC
ĐCC
ĐCĐCC
ĐCĐCC
ĐCĐCC
ĐCĐCC
ĐCĐCC
ĐCĐCC
ĐCĐCC
ĐCĐCC
ĐCĐCC
GG1
22
2
11
14

13
111
2
111
1
111
0
99
9
3
44
4
G5
5
66
6
77
7
88
8
ĐCĐCTL
ĐCBTL
ĐCBTTLL
ĐKKNT
L
ĐCLHĐC
ĐBBTTLT
ĐCTHĐCGTTL
ĐCHSĐC

ĐCTHĐCGTĐC
ĐCTBĐDGX
ĐKKNM
GĐC
TT THĐCGT
ĐCĐCĐ
BBBTL
ĐTTHĐCGT
ĐCĐCĐ
HHHSG
ĐDĐCĐ
ĐCĐMPC
Đ MP
ĐCTHLĐ
ĐCHS
ĐCC: Động cơ diesle chính
GĐC: Gối đỡ chặn
CVĐB: Chân vịt định bước
KNM: Khớp nối mềm (đàn hồi)
CVBB: Chân vịt biến bước
LHĐC: Ly hợp đảo chiều
THĐCGT: Tổ hợp động cơ diesle
– Hộp giảm tốc.
HS: Hộp số
HSG: Hộp số góc
TBĐDGX: Thiết bị đẩy, duỗi,
gập xoay được
THĐCGTĐC: Tổ hợp động cơ
diesle – hộp số đảo chiều
HSĐC: Hộp số đảo chiều

THĐCGTTL: Tổ hợp động cơ
diesel – giảm tốc thủy lực
BTTLT: Biến tốc thủy lực tiến
KNTL: Khớp nối thủy lực
BTTLL: Biến tốc thủy lực lùi
BTL: Bơm thủy lực
ĐCTL: Động cơ thủy lực (thể
tích)
THLĐ: Tổ hợp lái đẩy
ĐCMPC: Động cơ – máy phát
điện chính
MP: Máy phát
ĐCĐ: Động cơ điện lai chân vịt
Hìn
h
Phương án truyền động
1 Truyền động trực tiếp đến chân vịt có bước xoắn không đổi (cố định) bằng khớp nối
cứng (động cơ có tốc độ quay thấp, đảo chiều)
2 Truyền động trực tiếp đến chân vịt có bước xoắn cố định bằng khớp nối đàn hồi (mềm)
(Động cơ có tốc độ quay thấp, đảo chiều)
3 Truyền động trực tiếp đến chân vịt biến bước bằng khớp nối cứng (động cơ có tốc độ
quay thấp, không đảo chiều
4 Truyền động trực tiếp với ly hợp đảo chiều (động cơ có tốc độ quay thấp, không đảo
chiều)
5 Truyền động gián tiếp qua hộp số thẳng (động có có tốc độ quay trung bình và cao,
đảo chiều)
6 Truyền động gián tiếp qua hộp số góc nhằm thay đổi góc truyền
7 Truyền động gián tiếp tách công suất
8 Truyền động gián tiếp qua thiết bị đẩy xoay, gập, duỗi được
9 Truyền động gián tiếp qua hộp số đảo chiều (động cơ có tốc độ quay trung bình và cao,

không đảo chiều)
10 Truyền động thủy lực bới biến tốc thủy lực và khớp nối thủy lực
11 Truyền động thủy lực thể tích với bơm cấp có lưu lượng thay đổi và động cơ thủy lực
lưu lượng không đổi.
12 Truyền động thủy lực thể tích với tổ hợp lái, đẩy
13 Truyền động điện với dòng một chiều và xoay chiều kiểu tách công suất
14 Truyền động phối hợp với động cơ diesel chính và động cơ điện tăng tốc.
Mỗi phương án truyền động có mỗi ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng cho từng loại cụ thể
riêng.
Phương án 1.
Sử dụng phương án truyền động cơ khí trực tiếp với chân vịt định bước.
Việc sử dụng hệ truyền động cơ khí trực tiếp nên hệ truyền động có một số ưu điểm sau:
- Hiệu suất truyền động cao. Không sử dụng hộp giảm tốc nên truyền động không bị phí tổn
năng lượng do ma sát của hộp giảm tốc, mômen được truyền trực tiếp từ động cơ đến chân
vịt nên đem lại hiệu suất truyền động cao.
- Suất tiêu hao nhiên liệu của động cơ thấp. Bộ truyền có hiệu suất cao, tổn thất năng lượng ít
làm cho hiệu quả sử dụng năng lượng cao.
4
- Hiệu suất chân vịt cao khi tàu hoạt động ở chế độ khai thác định mức. Việc sử dụng hệ
truyền động cơ khí trực tiếp nên tốc độ quay chân vịt bằng tốc độ quay của động cơ. Khi
thiết kế bộ truyền, người thiết kế đã tính chọn động cơ có tốc độ quay gần bằng với tốc độ
quay tối ưu của chân vịt nên chân vịt đạt hiệu suất cao khi khai thác ở chế độ định mức.
- Hệ động lực đơn giản, làm việc chắc chắn, tin cậy, tuổi thọ cao, làm việc ít chấn động. Hệ
động lực đơn giản ở chỗ không sử dụng hộp giảm tốc, giảm bớt sự cồng kềnh choáng chỗ
của hộp số. Càng ít các chi tiết làm việc nên hệ trục làm việc chắc chắn, tin cậy, giảm chấn
động.
Bên cạnh một số ưu điểm trên, vì là bộ truyền trực tiếp, số lượng chi tiết làm việc không nhiều
nên yêu cầu động cơ và các chi tiết có kích thước và khối lượng. Tính cơ động kém linh hoạt. Ít
phù hợp với tàu có nhiều chế độ khai thác.
Hệ truyền động sử dụng gối đỡ chặn giảm áp lực dọc trục cho trục động cơ. Gối đỡ chặn nhận

lực đẩy từ chân vịt truyền lên các kết cấu thân tàu làm tàu chuyển động.
Từ các ưu nhược điểm trên, hệ truyền động này được sử dụng trên các tàu lớn
Phương án 2:
Đây cũng là phương án bố trí truyền động trực tiếp như phương án 1. Điểm khác biệt là sử
dụng thêm khớp nối mềm.
Ngoài các ưu nhược điểm nêu ở phương án 1. Ở phương án này, khớp nối mềm có tác dụng
khắc phục hiện tượng lắp trục không chính xác. Vì 1 số nguyên nhân mà đường tâm của 2 trục
không trùng nhau. Khớp nối mềm cho phép 2 trục có với nhau 1 góc tương đối. Như vậy, động
cơ có thể làm việc bình thường khi tâm 2 trục không trùng nhau. Ngoài ra, khớp nối đàn hồi
nối từ trục động cơ ra trục trung gian có tác dụng chống rung cho trục trung gian, giúp trục
quay êm, không nhạy cảm với độ ẩm và bụi, không cần sự chăm sóc đặc biệt.
Phương án này cũng được sử dụng trên các tàu cỡ lớn.
Phương án 3:
Cũng như 2 phương án trên, phương án này sử dụng phương thức truyền động trực tiếp. Điểm
khác nhau cơ bản là sử dụng chân vịt biến bước.
5
Ưu điểm của hệ truyền động này là khả năng xoay mặt chân vịt đổi chiều chuyển động của tàu,
có thể khởi động động cơ ở chế độ không tải khi xoay vị trí cánh chân vịt hợp lý nhằm giảm
sức cản, tăng tuổi thọ động cơ. Tăng tính cơ động của tàu và thuận tiện cho điều khiển từ xa.
Nhược điểm cơ bản là hiệu suất của chân vịt biến bước không cao, cơ cấu xay cánh phức tạp,
không tin cậy, tổn thất lớn trên hệ trục. Để tăng sự tin cậy cho hệ truyền động, người ta sử dụng
động cơ đảo chiều quay được phòng khi cơ cấu xoay cánh chân vịt không hoạt động.
Phương án này được sử dụng trên các tàu thường xuyên thay đổi chế độ làm việc như tàu kéo,
tàu đánh cá lưới rê và các tàu container.
Phương án 4
Là dạng truyền động gián tiếp sử dụng động cơ quay 1 chiều, chân vịt định bước và ly hợp đảo
chiều.
Ưu điểm của phương pháp này là sử dụng động cơ quay 1 chiều nên kết cấu động cơ đỡ phức
tạp hơn và dễ vận hành hơn sơ với động cơ đảo chiều quay. Việc sử dụng ly hợp đảo chiều có
khả năng làm giảm nhẹ xung lực, dao động xoắn, do đó có khả năng bảo vệ động cơ và hệ trục

an toàn. Ly hợp đảo chiều có thể đóng mở bằng tay, thủy lực, khí nén. Với kích thước nhỏ gọn,
nhưng làm việc hiệu quả, tin cậy, loại truyền động này được sử dụng trên các tàu yêu cầu khả
năng cơ động cao như tàu kéo tàu đánh cá.
Phương án 5
Dạng truyền động gián tiếp sử dụng tổ hợp động cơ diesel – hộp giảm tốc để thay đổi tốc độ
quay của động cơ.
Nhược điểm chính của dạng truyền động này là sử dụng hộp số bánh răng nên kích thước lớn
và giá thành cao đối với các động cơ công suất lớn, tỉ số truyền bị hạn chế, hệ trục dài, hiệu
suất của bộ truyền thấp hơn so với truyền động trực tiếp do tổn thất trên bộ truyền.
Là dạng truyền động gián tiếp, có thể khắc phục được các nhược điểm của hệ truyền trực tiếp.
Đó là có thể sử dụng động cơ cao tốc (có kích thước và trọng lượng nhỏ), giảm đáng kể kích
thước và trọng lượng của hệ truyền động; bên cạnh đó có thể kết hợp với bộ giảm tốc nhiều cấp
tỉ số truyền để thu được nhiều chế độ vòng quay của chân vịt. Một ưu điểm nổi bậc của dạng
truyền động gián tiếp này là có thể làm tăng hiệu suất khi tải ngoài thay đổi.
Đây là dạng truyền động được sử dụng trên các tàu vừa và nhỏ.
6
Phương án 6
Sử dụng hộp số góc là đặc điểm chú ý nhất của hệ truyền động gián tiếp này. Việc bố trí nhiều
trang thiết bị phía mũi làm tàu mất cân bằng. Để tạo sự cân bằng, người ta bố trí máy chính về
phía đuôi và sử dụng hộp số góc đổi phương truyền động.
Ưu điểm của phương án này là tạo đối trọng khắc phục hiện tượng chúi mũi.
Nhược điểm của phương án này là khó khăn trong việc chế tạo hộp số góc, chiếm thể tích rất
lớn do hệ trục bố trí gấp khúc, hệ trục nhiều chi tiết, khó khăn trong việc bảo dưỡng kiểm tra.
Loại truyền động này ít được sử dụng, chỉ sử dụng trên 1 số tàu chuyên dùng, các loại tàu hàng,
tàu cá, tàu khách không sử dụng loại truyền động này.
Phương án 7
Phương án truyền động gián tiếp thông qua tổ hợp động cơ diesel – hộp giảm tốc ra 2 chân vịt.
Ưu điểm của phương án này là tách công suất truyền ra 2 chân vịt phục vụ cho nhu cầu cơ
động, quay trở của tàu, hiệu suất truyền động cao.
Nhược điểm của hệ truyền động là tốn kém chi phí chế tạo, lắp đặt, bảo dưỡng cho 2 hệ trục

thay vì 1 như các bộ truyền trên.
Loại truyền động này thường sử dụng cho tàu yêu cầu tính quay trở tốt như tàu kéo; các loại
tàu có mặt đuôi lớn, cần bố trí nhiều chân vịt như phà; các tàu cỡ nhỏ cũng sử dụng phương án
truyền động này do việc bố trí 2 trục chân vịt, đường kính chân vịt nhỏ lại, chìm hoàn toàn vào
trong môi trường nước.
Phương án 8
Truyền động từ động cơ đến thiết bị đẩy duỗi gập xoay được.
7
Ưu điểm của dạng truyền động này là hệ trục đơn giản, nhỏ gọn, thiết bị đẩy linh hoạt, co duỗi
được, động cơ không cần đảo chiều quay. Thiết bị đẩy có chức năng đẩy tàu, thay đổi tốc độ,
thay đổi hướng chuyển động và có thể co lên khi không cần sử dụng.
Sử dụng trên các tàu nhỏ cần tính cơ động cao (tàu cao tốc, ca nô . . . )
Phương án 9
Cũng như phương án 5, hệ truyền động gián tiếp từ động cơ chính qua hộp số đến chân vịt. Chỉ
khác phương án 5 ở chỗ sử dụng hộp số đảo chiều. Vì vậy động cơ chính không cần đảo chiều
quay. Do đó, kích thước và khối lượng của động cơ giảm.
Phương án 10
Sử dụng tổ hợp động cơ diesel giảm tốc thủy lực. Sử dụng bộ biến tốc thủy lực làm giảm tốc độ
quay và có tác dụng đổi chiều quay cho trục chân vịt.
Thiết bị nối trục thủy lực và bộ giảm tốc thủy lực có khả năng hoàn thành các nhiệm vụ sau:
- Ly hợp trục động với chân vịt
- Điều chỉnh phụ tài và số vòng quay với trục công tác, nếu kết cấu thích đáng thì có thể
hoàn thành nhiệm vụ quay ngược chiều trục bị động.
- Cải thiện thay đổi tính năng kéo của tàu.
- Lúc phụ tải của chân vịt thay đổi có thể không ảnh hưởng đến tính ổn định công tác của
động cơ, khi chân vịt quá tải có khả năng bảo vệ động cơ
- Có tác dụng giảm chấn động và giảm nhẹ ảnh hưởng chấn động của các thiết bị xung
quanh đối với động cơ.
- Có tác dụng giảm tiếng ồn
- Thuận tiện cho việc điều khiển từ xa

Vì các đặc điểm trên, dạng truyền động này rất phù hợp cho tàu kéo, tàu phá băng.
Phương án 11
Sử dụng động cơ thủy lực làm trung gian truyền động từ động cơ diesel chính đến chân vịt.
8
Ưu điểm của hệ truyền động là kích thước nhỏ gọn, dễ bố trí, động cơ thủy lực làm việc êm,
hiệu quả, hệ trục ngắn; tránh quá tải của động cơ; tránh quá tải cho động cơ; thuận tiện cho
điều khiển từ xa và tự động hóa
Truyền động thông qua động cơ thủy lực nên vị trí đặt động cơ chính không cần phải khắc khe.
Có thể bố trí ở vị trí thuận tiện cho các thao tác vận hành, sửa chữa.
Được sử dụng truyền động cho các tàu vừa và nhỏ.
Phương án 12
Hệ truyền động sử dụng động cơ thủy lực làm trung gian cấp năng lượng cho thiết bị lái đẩy.
Ưu điểm của hệ truyền động này là gọn nhẹ, hệ trục ngắn gọn. Sử dụng thiết bị lái đẩy nên
không cần hệ thống bánh lái, cơ động cao, chất lượng động cơ tốt, không gây ồn, rung động.
Nhược điểm cơ bản là hiệu suất thấp.
Hệ truyền động này được sử dụng trên các tàu cần tính cơ động cao như tàu kéo, tàu cá.
Phương án 13
Phương án truyền động này có ưu điểm là không cần hệ trục dài. Tính cơ động cao, dễ dàng
trong việc tự động hóa; tính linh hoạt và khả năng dự trữ lớn. Hai động cơ điện có thể đặt gần
chân vịt. Nếu là truyền động điện 1 chiều thì có khả năng thay đổi tỉ số truyền vô cấp.
Nhược điểm của hệ truyền động là phức tạp, hiệu suất thấp, giá thành cao, yêu cầu về trang bị
kỹ thuật và giá thành cao. Nếu là đồng cơ điện xoay chiều thì khó thay đổi tỉ số truyền và chất
lượng động cơ thấp.
Được trang bị trên các tàu cần tính cơ động cao như tàu cá, tàu kéo, tàu phá băng. . .
Phương án 14
Hệ truyền động sử dụng động cơ diesel và động cơ điện tăng tốc.
Ưu điểm của phương án này là sử dụng thêm động có điện, tăng tốc cho hoạt động quay của
chân vịt.
9
Nhược điểm của hệ truyền là tính phức tạp của hệ thống. Hệ thống cồng kềnh, chiếm diện tích.

Các tàu thường phải làm việc với tải nặng và cần cơ động cao như tàu kéo, tàu phá băng , tàu
cá . . . sử dụng hệ truyền động này.
10