Средства реверса. Упор винта на переднем ходу называют положительным, на заднем-отрицательным.
Отрицательный упор применяют в эксплуатации для движения судна задним ходом, торможения и остановки судна, идущего передним ходом, для стаскивания судна с мели и т. п. Реверсом называют маневр, связанный с изменением направления упора, создаваемого гребным винтом. Осуществляют реверс с помощью одного из трех элементов пропульспвного комплекса -силовая турбина-передача-движитель, который в этом случае называют реверсивным. 1.3.1. Газовый реверс.
При использовании реверсивной силовой турбины реверс называют газовым, а ГТД-реверсивным.
В соответствии с требованиями к проектированию судовых установок мощность на заднем ходу должна составлять примерно 40-50 мощности переднего хода. Конструктивно турбина заднего хода может быть выполнена в виде а отдельной турбинной ступени, расположенной на диске, жестко связанном с ротором турбины переднего хода б отдельной турбины, передающей крутящий момент на редуктор через собственный вал рессору в верхнего нижнего яруса лопаток, расположенного над под ярусом лопаток одной из ступеней переднего хода. В конструкциях а и б существенно возрастают массогабаритные показатели ГТД, возникает необходимость в создании надежных закрытий в газовых каналах, а в случае б, кроме того, нарушается принцип прямоточности ГТД. В случае применения радиальной реверсивной турбины возникают трудности компоновки проточных частей турбин, состоящих из нескольких последовательно расположенных центростремительных турбин, а также затруднения, связанные с конструктивным сочетанием в одной проточной части осевых и радиальных ступеней. Газовый реверс с использованием двухъярусного облопачивания реверсивной турбины может быть выполнен по схеме, разра- ботанной и испытанной фирмой Дженерал электрик для судовых ГТУ промышленного типа третьего поколения рис. 1.4 . На рисунке показаны направления движения газов и положения органов реверсивных устройств ГТУ. Специальные дефлекторы, расположенные за реверсивной ступенью, образуют на переднем ходу канал для прохода отработавших газов из рабочей решетки верхнего яруса в выпускной диффузор, обеспечивая тем самым уменьшение протечек газа в ступень заднего хода и снижение вентиляционных потерь.
При работе на заднем ходу дефлекторы перемещаются в положение, при котором образуется канал для прохода отработавших газов из рабочей решетки заднего хода в выпускной диффузор.
Существенный недостаток ГТУ с газовым реверсом - потери мощности, достигающие 4-5 , что вызвано увеличенным сопротивлением вращению неработающих ступеней рабочего тела, имеющего весьма высокую плотность например, по сравнению с ПТУ, в которой неработающие ступени располагают в зоне вакуума. Рис. 1.4. Схема течения газов в реверсивной турбине с двухъярусным облопачиванием а-при работе на переднем ходу б-при работе на заднем ходу. -механизм поворота сопловых лопаток 2-сопловые лопатки ПХ 3-сопловые лопатки ЗХ 4 - газовыпускной диффузор 5-дефлекторы 6 - рабочие лопатки ЗХ 7-рабочие лопатки ПХ 8-газовый канал ЗХ 9-газовый канал ПХ 10-разделитель газового потока 11- рабочие лопатки предыдущей турбины. 1.3.2. Реверсивные передачи Конструкция реверсивной передачи позволяет изменить направление вращения выходного соединенного с винтом вала передачи при неизменном направлении вращения входного соединенного с ГТД вала. Реверсивные передачи могут быть электрическими, гидравлическими и механическими.
Электрический реверс применяют на судах с электродвижением. Его недостатки и достоинства определяются недостатками и достоинствами электрических машин, применяемых на судах для обеспечения хода судна.
Гидрореверсивная передача, изображенная на рис. 1.5, включает в свой состав гидромуфту и гидротрансформатор.
В данной схеме продолжительный передний ход осуществляется передачей крутящего момента от вала 7 на шестерню 4 непосредственно через фрикционную или кулачковую муфту на рис. 1.5 не показана, а внутренняя полость гидромуфты может быть либо заполненной рабочей жидкостью, либо опорожненной.
Для перехода на задний ход нужно заполнить рабочей жидкостью гидромуфту, разобщить жесткую муфту, заполнить рабочей жидкостью полость В гидротрансформатора, опорожнить рабочую полость А гидромуфты.
Недостаток этой передачи-низкий КПД гидротрансформатора 0,85-0,87 . Механическая реверсивная передача может быть выполнена по схеме, представленной на рис. 1.5. Принцип действия реверсивного редуктора основан на применении двойного комплекта ведущих шестерен и ведомых колес, расположенных между входным и выходным валами редуктора.
Так, при движении судна передним ходом крутящий момент от ГТД передается через шестерню 5 колесу 6 и далее - через включенный фрикцион переднего хода 7-на выходной вал редуктора 8. При движении судна задним ходом крутящий момент от ГТД передается на шестерню 4, паразитную шестерню 3, колесо заднего хода 2 и далее через включенный фрикцион заднего хода 1 на выходной вал редуктора 8. 1.3.3.