Controllable Pitch Propeller Manufacturers

W morskich systemach zasilania śmigło o regulowanym skoku (CPP, które może regulować skok śruby) jest kluczowym urządzeniem, które może dynamicznie regulować nachylenie łopat. Często określa się je również jako śmigło sterowane, czasami znane również jako śmigło o zmiennym skoku lub śmigło o zmiennym skoku. Przełamuje ograniczenia związane z mocowaniem śruby o stałym skoku (FPP) i zmienia kąt łopat w czasie rzeczywistym za pomocą urządzeń mechanicznych lub hydraulicznych, elastycznie dostosowując się do różnych warunków nawigacyjnych statku. Jest to jedna z podstawowych technologii stosowanych w nowoczesnych statkach, poprawiająca efektywność energetyczną i obsługę. W przypadku wszystkich typów statków zastosowanie tej śruby napędowej o zmiennym skoku znacznie rozszerzyło granice wydajności nawigacji

1. Podstawowe zasady i struktura CPP
Rdzeń Śmigło o sterowanym skoku (tj. śmigło o zmiennym skoku) to „skok regulowany”: łopatki śmigła i piasta są połączone specjalną konstrukcją mechaniczną. Po wydaniu instrukcji przez mostek, serwomechanizm hydrauliczny lub urządzenie elektryczne wprawia łopaty w obrót i zmianę ich kąta nachylenia (tj. nachylenia). W procesie tym można uzyskać przyspieszenie, spowolnienie, cofnięcie statku itp. bez zmiany prędkości silnika. Na przykład, gdy nachylenie łopat zostanie zmienione z dodatniego na ujemne, kierunek ciągu śruby napędowej zostanie odwrócony, a statek może szybko zmniejszyć prędkość lub zmienić kierunek, co znacznie poprawia skuteczność reagowania w sytuacjach awaryjnych.
Z strukturalnego punktu widzenia system CPP składa się zwykle z czterech części: łopatek, piast, mechanizmów regulacji odległości i systemów sterowania: łopaty stanowią rdzeń wytwarzania ciągu; piasty posiadają wbudowane konstrukcje mechaniczne z regulacją odległości; mechanizmy regulacji odległości (cylindry hydrauliczne, wały napędowe itp.) odpowiadają za regulację skoku; system sterowania otrzymuje instrukcje nawigacyjne i dokładnie kontroluje kąt ostrza, aby zapewnić szybkość reakcji i stabilność. Jak na typowe śmigło zmienne, precyzja jego konstrukcji bezpośrednio decyduje o niezawodności regulacji odległości

2. Podstawowe zalety CPP
W porównaniu ze śmigłem o stałym zakresie, zalety śmigła sterowalnego (tj. śmigła o zmiennym skoku) znajdują odzwierciedlenie w możliwościach adaptacji w wielu scenariuszach:
Wysoka wydajność i oszczędność energii: Optymalne parametry pochylenia statku różnią się przy różnych prędkościach (np. rejs z małą prędkością, sprint z dużą prędkością) lub obciążeniach (np. pełne obciążenie, brak obciążenia). CPP może regulować skok w czasie rzeczywistym, tak aby śruba napędowa zawsze znajdowała się w efektywnym zakresie roboczym i zmniejszała zużycie paliwa. Według danych branżowych użycie tej śruby napędowej do łodzi o zmiennym skoku na frachtowcach oceanicznych może zmniejszyć zużycie paliwa o 5–15%.​
Elastyczne sterowanie: Odwrócenie jest osiągane bez przełączania sterowania silnikiem, a czas reakcji przy regulacji skoku zajmuje tylko kilka sekund, czyli znacznie szybciej niż metoda zmiany prędkości obrotowej silnika w przypadku śmigieł o stałym zakresie. Jest szczególnie odpowiedni dla statków wymagających częstego startu, zatrzymywania i cumowania (takich jak holowniki portowe i pasażerskie łodzie do ruletki).​
Dostosuj się do złożonych warunków pracy: w trudnych warunkach morskich (takich jak wiatr i fale, nagłe zmiany przepływu wody) CPP może zmniejszyć wstrząsy statku poprzez precyzyjne dostrojenie nachylenia; w przypadku statków wielofunkcyjnych (takich jak statki inżynieryjne, które mogą przewozić ładunek i holować) mogą również spełniać różne potrzeby operacyjne poprzez przełączanie nachylenia.

3. Kluczowe technologie i standardy branżowe CPP
Trudności techniczne CPP (tj. podpory o zmiennym skoku) skupiają się na dokładności regulacji odległości, niezawodności konstrukcji i integracji systemu:
Dokładność regulacji odległości musi być kontrolowana w zakresie ±0,1°, w przeciwnym razie spowoduje to wahania ciągu i wzrost zużycia energii, co zależy od koordynacji między precyzyjnymi czujnikami i systemami sterowania serwomechanizmem;
Konstrukcja łącząca piastę z łopatką musi wytrzymywać ogromne obciążenia hydrodynamiczne. Materiały są w większości wykonane ze stopów o wysokiej wytrzymałości (takich jak brąz niklowo-aluminiowy) i przeszły rygorystyczne testy wytrzymałości zmęczeniowej;
System musi być połączony z hostem statku i systemem nawigacji, aby osiągnąć inteligentne dopasowanie „prędkości, nachylenia i mocy”. Niektóre wysokiej klasy CPP zostały podłączone do systemu zarządzania efektywnością energetyczną statku (SEEMP).
Obecnie śmigło o regulowanym skoku (śmigło o zmiennym skoku) musi spełniać specyfikacje międzynarodowych towarzystw klasyfikacyjnych (takich jak CCS, LR, ABS), obejmujące certyfikację materiałową, badania wydajności, bezpieczeństwo i redundantną konstrukcję itp., aby zapewnić stabilność w ekstremalnych warunkach pracy.

4. Zastosowanie w przemyśle i praktyka przedsiębiorstw
Jako ważny śmigło łodzi o zmiennym skoku CPP jest szeroko stosowany na statkach o wysokich wymaganiach dotyczących obsługi i wydajności:
Oceaniczne statki handlowe (kontenerowce, tankowce): dostosowują się do wymagań prędkości różnych segmentów lotu poprzez regulację pochylenia, redukując koszty transportu na duże odległości;​
Statki portowe i żeglugowe (holowniki, statki pilotowe): polegaj na funkcji szybkiego cofania, aby uzyskać dokładne cumowanie;​
Statki specjalne (lodołamacze, statki inżynierii morskiej): Utrzymuj stabilność operacyjną poprzez precyzyjną regulację nachylenia w skomplikowanych warunkach morskich
Biorąc za przykład Zhenjiang Jinye Propeller Co., Ltd. jako przedsiębiorstwo posiadające możliwości badawczo-rozwojowe i produkcyjne w zakresie CPP (śmigła o zmiennym skoku), sterowane śmigło osiąga dokładność regulacji odległości wynoszącą ±0,05° poprzez optymalizację hydraulicznego mechanizmu regulacji odległości i konstrukcję powierzchni łopatek, która jest odpowiednia dla zakresu mocy silnika głównego od 2000 do 20 000 koni mechanicznych. Produkt nie tylko przechodzi certyfikację CCS, KR i innych towarzystw klasyfikacyjnych, ale także zapewnia niestandardowe rozwiązania dla wielu krajowych i zagranicznych firm żeglugowych, takie jak system śruby napędowej o zmiennym skoku przeznaczony do holowników portowych. Czas reakcji cofania zostaje skrócony do 3 sekund, co znacznie poprawia efektywność pracy portu.​