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1、1轴系的分类:轴系的分类:l长轴系长轴系短轴系短轴系l有齿轮箱有齿轮箱无齿轮箱无齿轮箱l固定桨固定桨可调桨可调桨l轴系轴系与水平有夹角与水平有夹角与水平无夹角与水平无夹角l带导流管带导流管无导流管无导流管l带人字架带人字架无人字架无人字架l尾轴桨叶尾轴桨叶全回转舵桨全回转舵桨 3 3、轴系的功用:、轴系的功用:l 一一方方面面将将主主机机发发出出的的功功率率传传给给螺螺旋旋桨桨,另另一一方方面面再再将将螺旋桨所产生的螺旋桨所产生的推力和拉力传给船体推力和拉力传给船体,使船舶前进和后退,使船舶前进和后退。第第1页页/共共132页页2图图10.1 单桨轴系的布置图单桨轴系的布置图1-螺旋桨;螺旋桨
2、;2-尾轴管;尾轴管;3-尾轴;尾轴;4-中间轴承;中间轴承;5-中间轴;中间轴;6-联轴节(隔舱填料函);联轴节(隔舱填料函);7-主机主机图图10.2 双桨轴系的布置图双桨轴系的布置图1-螺旋桨;螺旋桨;2-人字架;人字架;3-螺旋桨轴;螺旋桨轴;4-中间轴承;中间轴承;5-中间轴;中间轴;6-推力轴及轴承推力轴及轴承第第2页页/共共132页页310-2 10-2 轴系和螺旋桨的拆验轴系和螺旋桨的拆验一、轴系修理前的勘验一、轴系修理前的勘验l为了准确决定轴系修理的范围和工作量,在修理前,必须对其状态进为了准确决定轴系修理的范围和工作量,在修理前,必须对其状态进行检验,轴系检验工作分为航行检
3、验和拆卸过程及拆卸后的检验两部行检验,轴系检验工作分为航行检验和拆卸过程及拆卸后的检验两部分。分。l航行检验主要是检查轴系在运转中的技术状态,如振动、轴承温度及航行检验主要是检查轴系在运转中的技术状态,如振动、轴承温度及漏油等状况。漏油等状况。l拆卸过程及拆卸后的检验,包括轴系校中状态检查、轴系径向间隙测拆卸过程及拆卸后的检验,包括轴系校中状态检查、轴系径向间隙测量以及螺旋桨轴裂纹检查等。量以及螺旋桨轴裂纹检查等。1航行检查航行检查l航行检查主要是检查轴系在运转中的技术状态,其内容包括:航行检查主要是检查轴系在运转中的技术状态,其内容包括:1)轴系部件的振动,轴在各轴承处的跳动;轴系部件的振动
4、,轴在各轴承处的跳动;2)各轴承的温度;各轴承的温度;3)滑油和冷却水的泄漏情况。滑油和冷却水的泄漏情况。l航行检查一般是在船舶轴系发生重大问题或需进行重大修理改造时实航行检查一般是在船舶轴系发生重大问题或需进行重大修理改造时实施。施。第第3页页/共共132页页42拆卸过程的检查拆卸过程的检查l拆卸过程的检查主要内容:拆卸过程的检查主要内容:1)轴系对中状态检查与测量;轴系对中状态检查与测量;2)螺旋桨与尾轴配合情况检查,桨与轴螺帽装配印螺旋桨与尾轴配合情况检查,桨与轴螺帽装配印记;记;3)尾轴、中间轴、推力轴等轴颈表面质量和形位公尾轴、中间轴、推力轴等轴颈表面质量和形位公差的检查;差的检查;
5、4)密封装置磨损情况检查;密封装置磨损情况检查;5)轴系各档轴承表面质量及磨损情况、径向间隙检轴系各档轴承表面质量及磨损情况、径向间隙检查;查;6)与轴系相关的管系及各附件工作状况检查。与轴系相关的管系及各附件工作状况检查。第第4页页/共共132页页53轴系对中状态检查轴系对中状态检查l轴系对中检查包括轴系中心线偏差的检查,尾轴与中间轴系对中检查包括轴系中心线偏差的检查,尾轴与中间轴以及中间轴与推力轴(或齿轮减速箱轴出轴、离合器轴以及中间轴与推力轴(或齿轮减速箱轴出轴、离合器轴)同轴度偏差的检查。轴)同轴度偏差的检查。1)测量轴系连接法兰外圆及平面间的相互测量轴系连接法兰外圆及平面间的相互偏移
6、和曲折值偏移和曲折值,检查轴系中心线偏差情况,对船舶一般性修理而拆卸尾检查轴系中心线偏差情况,对船舶一般性修理而拆卸尾轴时,只需测量检查尾轴与相连中间轴法兰的偏移和曲轴时,只需测量检查尾轴与相连中间轴法兰的偏移和曲折值。折值。l测量上述两端的同轴度偏差,可以采用测量上述两端的同轴度偏差,可以采用平轴法、平轴计平轴法、平轴计算法、拉线法及光学仪器法等算法、拉线法及光学仪器法等。2)按轴承上按轴承上实际负荷检查实际负荷检查轴系对中状态时,对合理校中法轴系对中状态时,对合理校中法安装的轴系,应用顶升法测量并计算出中间轴承处的实安装的轴系,应用顶升法测量并计算出中间轴承处的实际负荷,用于判断轴系的技术
7、状态,决定轴系的修理方际负荷,用于判断轴系的技术状态,决定轴系的修理方案。案。第第5页页/共共132页页64螺旋桨与尾轴配合的检查螺旋桨与尾轴配合的检查1)桨与轴在拆卸之初,应首先检查螺旋桨与防绳罩的间距;测量螺旋桨桨与轴在拆卸之初,应首先检查螺旋桨与防绳罩的间距;测量螺旋桨端面与尾轴管端面(或人字架端面)之间的间距。端面与尾轴管端面(或人字架端面)之间的间距。2)螺旋桨在拆卸前应记下桨与轴的装配位置以及锁紧螺母与桨毂的紧配螺旋桨在拆卸前应记下桨与轴的装配位置以及锁紧螺母与桨毂的紧配位量标记;拆卸中,检查桨与轴的配合坚固情况;拆卸后应检查配合位量标记;拆卸中,检查桨与轴的配合坚固情况;拆卸后应
8、检查配合锥面的接触情况,以及键与轴槽、桨槽的配合情况。锥面的接触情况,以及键与轴槽、桨槽的配合情况。3)螺旋桨拆卸后,检查桨毂大端槽面与尾轴保护套端面之间的密封圈厚螺旋桨拆卸后,检查桨毂大端槽面与尾轴保护套端面之间的密封圈厚度,弹性及有无损坏情况。度,弹性及有无损坏情况。4)液压装配的螺旋桨拆卸时,应注意其轴向及径向油泵的油压力值。液压装配的螺旋桨拆卸时,应注意其轴向及径向油泵的油压力值。5尾轴拆卸中的检查尾轴拆卸中的检查1)拆下螺旋桨和取出首端填料后,用长塞尺测量尾轴与首、尾轴承间的拆下螺旋桨和取出首端填料后,用长塞尺测量尾轴与首、尾轴承间的径向间隙。径向间隙。2)尾轴抽出检查与桨配合之锥体
9、表面接触情况后,再将轴表面擦试干净,尾轴抽出检查与桨配合之锥体表面接触情况后,再将轴表面擦试干净,检查轴体各部位有无裂纹、刻痕,检查与联轴器锥孔配合表面的接触检查轴体各部位有无裂纹、刻痕,检查与联轴器锥孔配合表面的接触情况,以及键槽两侧有无损伤等。情况,以及键槽两侧有无损伤等。第第6页页/共共132页页76尾轴、中间轴及推力轴的检查尾轴、中间轴及推力轴的检查1)船舶轴系拆解后,应对尾轴、中间轴及推力轴一般进行肉船舶轴系拆解后,应对尾轴、中间轴及推力轴一般进行肉眼检查,必要时可采用着色探伤、磁力探伤及超声波探伤眼检查,必要时可采用着色探伤、磁力探伤及超声波探伤等方法检查碰痕、非正常磨损、裂纹等缺
10、陷。等方法检查碰痕、非正常磨损、裂纹等缺陷。2)轴进车间校调或光车时,应检查轴(包括联轴器)的圆度、轴进车间校调或光车时,应检查轴(包括联轴器)的圆度、圆柱度和跳动量等。圆柱度和跳动量等。3)测量上述各轴轴颈尺寸。测量上述各轴轴颈尺寸。4)对有保护钢套的尾轴,应测量钢套的厚度是否到了磨损极对有保护钢套的尾轴,应测量钢套的厚度是否到了磨损极限值,并检查保护套与轴配合的情况,尤其应检查轴承接限值,并检查保护套与轴配合的情况,尤其应检查轴承接缝处有无脱空与锈蚀现象。对尾轴中间包裹玻璃钢保护层缝处有无脱空与锈蚀现象。对尾轴中间包裹玻璃钢保护层的,检查有无脱空现象,尤其是与钢套接口部位。的,检查有无脱空
11、现象,尤其是与钢套接口部位。5)检查各轴轴端法兰(或联轴器)的螺栓孔和连接螺栓的配检查各轴轴端法兰(或联轴器)的螺栓孔和连接螺栓的配合情况、螺母的防松装置是否正常。合情况、螺母的防松装置是否正常。第第7页页/共共132页页8测量推力轴的位置测量推力轴的位置l可用三根样棒从上、左、右三点测量推力铀法兰到机舱壁可用三根样棒从上、左、右三点测量推力铀法兰到机舱壁的位置,在机舱壁上作出记号。的位置,在机舱壁上作出记号。测量尾轴的位置测量尾轴的位置l也可用同样方法测量出也可用同样方法测量出尾轴管前端面尾轴管前端面到到尾轴法兰尾轴法兰之间的距之间的距离。注意测量点处都应打上记号,以免安装测量时造成误离。注
12、意测量点处都应打上记号,以免安装测量时造成误差差第第8页页/共共132页页97尾轴承、中间轴承、推力轴承检查与测量尾轴承、中间轴承、推力轴承检查与测量1)对尾轴承应作如下测量与检查:对尾轴承应作如下测量与检查:l测量轴承尺寸,并计算出其与尾轴颈的间隙;测量轴承尺寸,并计算出其与尾轴颈的间隙;l对合金尾轴承应检查轴承表面擦伤情况,有无裂纹、烧熔、拉毛、剥对合金尾轴承应检查轴承表面擦伤情况,有无裂纹、烧熔、拉毛、剥落及局部过度磨损等现象,检查合金层与本体有无脱空;落及局部过度磨损等现象,检查合金层与本体有无脱空;l对铁梨木及导压胶木尾轴承应检查轴承表面有无凹陷、裂纹、松落等对铁梨木及导压胶木尾轴承
13、应检查轴承表面有无凹陷、裂纹、松落等情况,检查板条与止动条镶嵌和紧密程度;情况,检查板条与止动条镶嵌和紧密程度;l对橡胶轴承应检查其表面有无分层、裂纹、气泡和脱壳等现象;对橡胶轴承应检查其表面有无分层、裂纹、气泡和脱壳等现象;l对赛龙等有机合成材料尾轴承,应检查其有无裂纹,咬痕现象。对赛龙等有机合成材料尾轴承,应检查其有无裂纹,咬痕现象。2)中间轴承和推力轴承中间轴承和推力轴承l检查中间轴承合金表面的损伤情况,有无裂纹、烧熔、拉毛、剥落及检查中间轴承合金表面的损伤情况,有无裂纹、烧熔、拉毛、剥落及局部过度磨损等现象,测量中间轴承尺寸,并计算出其间隙。局部过度磨损等现象,测量中间轴承尺寸,并计算
14、出其间隙。l检查测量正、倒车时推力轴承推力块和推力环之间的轴向轴承,测量检查测量正、倒车时推力轴承推力块和推力环之间的轴向轴承,测量推力轴轴颈与推力轴承的经向间隙。检查推力块表面的磨损情况。推力轴轴颈与推力轴承的经向间隙。检查推力块表面的磨损情况。第第9页页/共共132页页108密封装置的拆卸和检查密封装置的拆卸和检查l密封装置在拆卸前,用船上专用工具测量轴颈的下沉量。密封装置在拆卸前,用船上专用工具测量轴颈的下沉量。必要时应进行压油试验,以判明滑油泄漏原因。在拆卸密必要时应进行压油试验,以判明滑油泄漏原因。在拆卸密封装置时,应根据不同的结构型式,检查各零部件的磨损封装置时,应根据不同的结构型
15、式,检查各零部件的磨损下老化情况,按有关限定值决定修理内容。下老化情况,按有关限定值决定修理内容。9可变螺距桨伺服机构的检查可变螺距桨伺服机构的检查l对可变螺距桨,除对桨叶、桨叶与转盘连接及桨毂密封装对可变螺距桨,除对桨叶、桨叶与转盘连接及桨毂密封装置检查外,尚应对伺服机构、动力活塞、变距拉杆、十字置检查外,尚应对伺服机构、动力活塞、变距拉杆、十字头及滑块进行检查与测量。头及滑块进行检查与测量。10轴系相关的管系及各附件工作状况检查轴系相关的管系及各附件工作状况检查l对与轴系相关的滑油和冷却水管系、管系上的阀及油箱进对与轴系相关的滑油和冷却水管系、管系上的阀及油箱进行外部检查,如有损坏应予修换
16、。行外部检查,如有损坏应予修换。第第10页页/共共132页页11二、轴系校中状态的检验二、轴系校中状态的检验l轴系校中轴系校中方法:方法:直线校中、负荷校中和合理校中直线校中、负荷校中和合理校中。1按连接法兰上的偏移和曲折检验轴系校中状态按连接法兰上的偏移和曲折检验轴系校中状态l拆去连接法兰上的螺栓,全部中间轴尚未吊出之前,测量相邻连接法拆去连接法兰上的螺栓,全部中间轴尚未吊出之前,测量相邻连接法兰上的偏移和曲折值。兰上的偏移和曲折值。l连接法兰上的偏移和曲折值,可用直尺和塞尺测量,也可用两对指针连接法兰上的偏移和曲折值,可用直尺和塞尺测量,也可用两对指针测量。测量。l按法兰偏移和曲折检验轴系
17、校中状态时,对直线校中的轴系,应根据按法兰偏移和曲折检验轴系校中状态时,对直线校中的轴系,应根据设计图支撑临时支承,如果是合理校中的轴系,则根据合理校中计算设计图支撑临时支承,如果是合理校中的轴系,则根据合理校中计算书规定部位支撑临时支承。书规定部位支撑临时支承。l当临时支承距法兰端面的距离当临时支承距法兰端面的距离a(0.180.22)l时时(l为中间轴长度为中间轴长度),轴,轴自重产生的偏移和曲折值最小。自重产生的偏移和曲折值最小。l对合理校中的轴系,由于偏移和曲折值是经计算得出的,在计算偏移对合理校中的轴系,由于偏移和曲折值是经计算得出的,在计算偏移和曲折值时已计入偏移和曲折值的值。和曲
18、折值时已计入偏移和曲折值的值。l如果直线校中的轴系不满足上式,则应按材料力学有关公式计算轴端如果直线校中的轴系不满足上式,则应按材料力学有关公式计算轴端的偏移和曲折值,在测得偏移和曲折后,将此影响值一并考虑进去。的偏移和曲折值,在测得偏移和曲折后,将此影响值一并考虑进去。第第11页页/共共132页页12图图10.3 轴自重对测量偏移及曲折的影响轴自重对测量偏移及曲折的影响第第12页页/共共132页页132按轴承上实际负荷检验轴系校中状态按轴承上实际负荷检验轴系校中状态l用合理校中法安装的轴系,各轴承的负荷均为已用合理校中法安装的轴系,各轴承的负荷均为已知值。因此在轴系各连接法兰螺栓未拆去前,可
19、知值。因此在轴系各连接法兰螺栓未拆去前,可用顶举法,测出靠近轴承处的负荷,再换算得到用顶举法,测出靠近轴承处的负荷,再换算得到轴承上的实际负荷,将此实际负荷与校中计算时轴承上的实际负荷,将此实际负荷与校中计算时的允许负荷相比较,从而可以判断轴系的技术状的允许负荷相比较,从而可以判断轴系的技术状态、决定轴系的修理方案。态、决定轴系的修理方案。l顶举法通常用千斤顶和百分表进行测量。用测力顶举法通常用千斤顶和百分表进行测量。用测力计校中的轴系仍用测力计检验其轴系校中状态。计校中的轴系仍用测力计检验其轴系校中状态。l轴系状态的顶举法检验,也适用于其它校中方法轴系状态的顶举法检验,也适用于其它校中方法的
20、轴系,所测得的数值,可供以后安装轴系时参的轴系,所测得的数值,可供以后安装轴系时参考。考。第第13页页/共共132页页143 3螺旋桨轴和主机曲轴螺旋桨轴和主机曲轴(或减速箱齿轮轴、离合器轴或减速箱齿轮轴、离合器轴)同轴同轴度误差的检验度误差的检验l测量两端轴的同轴度误差方法:平轴法、平轴计算法、光学仪器法和测量两端轴的同轴度误差方法:平轴法、平轴计算法、光学仪器法和拉线法。拉线法。1 1)平轴法)平轴法:l从前向后从前向后或或从后向前从后向前调节中间轴的临时支承,使各对法兰的偏移调节中间轴的临时支承,使各对法兰的偏移和和曲折曲折均为零,这时最后一对法兰的偏移和曲折值即为两端轴的总偏均为零,这
21、时最后一对法兰的偏移和曲折值即为两端轴的总偏移量移量总总和倾斜度和倾斜度总总。l无论是修理还是新造船舶的轴系,所测得的两端轴法兰间的轴线总偏无论是修理还是新造船舶的轴系,所测得的两端轴法兰间的轴线总偏差,都不得超过规定值。差,都不得超过规定值。图图10.4 10.4 用平轴法检查两端轴的不同轴用平轴法检查两端轴的不同轴第第14页页/共共132页页152)2)平轴计算法平轴计算法:l拆除所有法兰盘上的连接螺钉,用直尺和塞尺测出各对法拆除所有法兰盘上的连接螺钉,用直尺和塞尺测出各对法兰上的偏移值兰上的偏移值和曲折值和曲折值,然后计算出两端轴在垂直平,然后计算出两端轴在垂直平面和水平平面的总偏移量面
22、和水平平面的总偏移量总及总曲折值总及总曲折值总。总。第第15页页/共共132页页16垂直平面垂直平面:l总总1 1(l l1 1+l l2 2+l ln n)+)+2 2(l l2 2+l l3 3+l ln n)+)+1 1+2 2+n nl总总=1 1+2 2+n n1 1水平平面:水平平面:l总总1 1(l l1 1+l l2 2+l ln n)+)+2 2(l l1 1+l l2 2+l ln n)+)+1 1+2 2+n n l总总=1 1+2 2+n n 11l式中:式中:nn中间轴数目;中间轴数目;l 正负符号规定:正负符号规定:l1 1,2 2和和1 1,2 2,当法兰开口向上
23、或向左舷时为正当法兰开口向上或向左舷时为正,反之为负。反之为负。mm/mmm/m;l1 1,2 2和和1 1,2 2,当首端轴的偏移相对后部轴是向下或向右舷时当首端轴的偏移相对后部轴是向下或向右舷时为正为正,反之为负;反之为负;mmmm。第第16页页/共共132页页171 1投射仪十字线;投射仪十字线;2 2光靶十字线光靶十字线3 3)光仪法)光仪法:l 步骤:步骤:()将全部中间轴吊出;()将全部中间轴吊出;()利用夹具将投射仪安装在()利用夹具将投射仪安装在曲轴法兰的端面上;曲轴法兰的端面上;()在尾轴法兰端面上安装一()在尾轴法兰端面上安装一个刻有十字线的对光靶,使此个刻有十字线的对光靶
24、,使此光靶的十字线交点与尾轴轴心光靶的十字线交点与尾轴轴心重合重合;()调整投射仪的位置,使()调整投射仪的位置,使投投射仪投射出的十字线交点与曲射仪投射出的十字线交点与曲轴旋转轴心线在尾轴法兰端面轴旋转轴心线在尾轴法兰端面上相交。上相交。第第17页页/共共132页页18调整方法如下:调整方法如下:、将光仪主光柱的十字线交点投射到尾轴法兰端面上的对、将光仪主光柱的十字线交点投射到尾轴法兰端面上的对光靶上,记为点;光靶上,记为点;、旋转曲轴、旋转曲轴180180,得十字线另一交点,记为点;,得十字线另一交点,记为点;、连接、两点,求其中点;、连接、两点,求其中点;、调整光仪位置,使光仪投射出的主
25、光柱十字线交点与、调整光仪位置,使光仪投射出的主光柱十字线交点与点重合;点重合;、再旋转曲轴、再旋转曲轴180180,看其两点还是否重合,如果不重合,看其两点还是否重合,如果不重合,则重复、和步骤,直至重合或误差在规定范围之内则重复、和步骤,直至重合或误差在规定范围之内为止;固定光仪不动。为止;固定光仪不动。第第18页页/共共132页页19()测量()测量a a、aa:当曲轴和尾轴不同轴时则两十字线交点将不重合;:当曲轴和尾轴不同轴时则两十字线交点将不重合;测量两线交点在垂直方向的偏差为测量两线交点在垂直方向的偏差为a a、水平方向的偏差为、水平方向的偏差为aa。()然后,将投射仪安装在尾轴法
26、兰端面上;在曲轴法兰端面上安装()然后,将投射仪安装在尾轴法兰端面上;在曲轴法兰端面上安装一个刻有十字线的对光靶,此光靶的十字线交点与曲轴轴心重合;重一个刻有十字线的对光靶,此光靶的十字线交点与曲轴轴心重合;重复上面的调整步骤。这时也可得到曲轴和尾轴轴心在垂直方向和水平复上面的调整步骤。这时也可得到曲轴和尾轴轴心在垂直方向和水平方向上的偏差方向上的偏差b b及及bb。la a、b b的符号规定的符号规定:当对光靶十字线交点在投射仪十字线交点下面时为:当对光靶十字线交点在投射仪十字线交点下面时为正;反之为负。正;反之为负。laa、bb的符号规定的符号规定:当对光靶十字线交点在投射仪十字线交点的右
27、:当对光靶十字线交点在投射仪十字线交点的右舷时为正;反之为负。舷时为正;反之为负。第第19页页/共共132页页20l两端轴同轴度误差是以两轴的两端轴同轴度误差是以两轴的倾斜度倾斜度及及偏移量偏移量f f表示的表示的。l在垂直平面在垂直平面l =(=(+)/)/L L f f=a+=a+l在水平平面在水平平面l =(=(+)/)/L L f f=+c cl式中:式中:a a、a a、b b、b b、f f、f f的单位的单位 mm mm;l、的单位的单位 mmmmmm;l、c c的单位的单位 m m。第第20页页/共共132页页214)拉线法)拉线法l在修船中用拉线法检查轴系,就是在主机曲轴或推
28、力轴末端法兰处拉在修船中用拉线法检查轴系,就是在主机曲轴或推力轴末端法兰处拉一根钢丝通过所有的中间轴承直到尾轴承,以测量整个轴系的总偏移一根钢丝通过所有的中间轴承直到尾轴承,以测量整个轴系的总偏移和总曲折值和总曲折值。l拉线法只能在坞内或排上进行。同时,由于钢丝自重使钢丝下垂会影拉线法只能在坞内或排上进行。同时,由于钢丝自重使钢丝下垂会影响检查的准确度。虽然有修正计算公式,但当轴系长度大于响检查的准确度。虽然有修正计算公式,但当轴系长度大于20米时,米时,误差较大,一般不采用。误差较大,一般不采用。l拉线法一般采用拉线专用工具进行。拉线法一般采用拉线专用工具进行。图图10-7 10-7 拉线专
29、用工具拉线专用工具1-1-定中架;定中架;2-2-钢丝穿块;钢丝穿块;3-3-开边定位环;开边定位环;4-4-深度千分尺;深度千分尺;5-5-钢丝;钢丝;6-6-轴法兰;轴法兰;7-7-指示灯;指示灯;8-8-电线电线第第21页页/共共132页页22三、轴系的拆卸三、轴系的拆卸 (shafting disassemble)(shafting disassemble)、水上拆卸工作、水上拆卸工作:包括所有法兰连接处的护板、外罩、管系和相应的:包括所有法兰连接处的护板、外罩、管系和相应的附件。这些工作在测量轴系的弯曲度误差和两端轴同轴度误差之前就附件。这些工作在测量轴系的弯曲度误差和两端轴同轴度误
30、差之前就要进行的。要进行的。、坞内拆卸工作、坞内拆卸工作:包括拆开尾轴管填料函、尾轴密封装置,拆下螺旋:包括拆开尾轴管填料函、尾轴密封装置,拆下螺旋桨,从尾轴管轴承中抽出尾轴,压出尾轴管轴承等。桨,从尾轴管轴承中抽出尾轴,压出尾轴管轴承等。1 1隔舱壁;隔舱壁;2 2螺旋桨轴;螺旋桨轴;3 3样规;样规;4 4轴承;轴承;5 5,6 6中间轴中间轴第第22页页/共共132页页23螺旋桨的拆卸方法螺旋桨的拆卸方法:)用楔块)用楔块(wedge)(wedge)拆卸拆卸1 1,2 2楔块楔块第第23页页/共共132页页24)用液压千斤顶)用液压千斤顶(hydraulic ram)(hydraulic
31、 ram)拆卸拆卸图图10.12 10.12 采用液压千斤顶拆螺旋桨(采用液压千斤顶拆螺旋桨(1 1)1 1螺旋桨;螺旋桨;2 2艉管;艉管;3 3液压千斤顶;液压千斤顶;4 4铁链;铁链;5 5液压油管液压油管1 1螺旋桨轴;螺旋桨轴;2 2螺旋桨;螺旋桨;3 3螺栓;螺栓;4 4活活塞塞;5 5壳体;壳体;6 6安装螺母;安装螺母;7 7橡皮环橡皮环图图10.12 10.12 采用液压千斤顶拆螺旋桨(采用液压千斤顶拆螺旋桨(2 2)第第24页页/共共132页页253 3)加热使环氧树脂粘结剂软化后再用上述方法拆卸:对用环)加热使环氧树脂粘结剂软化后再用上述方法拆卸:对用环氧树脂粘结剂粘结的
32、螺旋桨。氧树脂粘结剂粘结的螺旋桨。4 4)对)对无键连接液压套合的螺旋桨无键连接液压套合的螺旋桨:采用:采用液压方法液压方法拆卸。拆卸。1 1油泵油泵2 2螺旋桨轴螺旋桨轴3 3螺旋桨毂螺旋桨毂4 4油槽油槽5 5液压螺母液压螺母图图10.13 10.13 螺旋桨拆装液压系统图螺旋桨拆装液压系统图第第25页页/共共132页页2023/3/2926四、四、轴系修理方案的确定轴系修理方案的确定l判断所测出的判断所测出的、是否超差:是否超差:.根据轴系计算长度根据轴系计算长度计计和轴颈直径和轴颈直径在表在表10.110.1中查出中查出总、总、总,画总,画三角形三角形总、总、总总。.将所测得的将所测得
33、的、值放入所画三角形值放入所画三角形总、总、总内描总内描点点,看看、的交点是否在三角形的交点是否在三角形总、总、总内,如果总内,如果在,则为合格,如果不在,则为不合格,应进行修理。在,则为合格,如果不在,则为不合格,应进行修理。l注意:在表注意:在表10.10.中的标准,中的标准,如果曲轴直接与中间轴相连如果曲轴直接与中间轴相连接时,其安装标准应较表中值接时,其安装标准应较表中值缩小缩小50%50%。第第26页页/共共132页页2023/3/2927两端轴允许的偏移及曲折值两端轴允许的偏移及曲折值第第27页页/共共132页页2023/3/2928主机减速器轴与轴系连接主机减速器轴与轴系连接图图
34、 10.1510.15 主机和轴系联接型式主机和轴系联接型式曲轴和推力轴对准后与轴系连接曲轴和推力轴对准后与轴系连接曲轴直接与轴系连接曲轴直接与轴系连接图图10.14 10.14 轴系两端轴偏差计算图轴系两端轴偏差计算图l曲轴直接与轴系连接较表中标准值缩小曲轴直接与轴系连接较表中标准值缩小5050%第第28页页/共共132页页29五、确定轴系修理方案五、确定轴系修理方案(Repair planRepair plan)、采取偏心镗削尾轴管、采取偏心镗削尾轴管(stern tub)(stern tub)l要求尾轴管镗削后,其安装衬套部位壁厚最薄处不得小于要求尾轴管镗削后,其安装衬套部位壁厚最薄处不
35、得小于新制的新制的最小值的最小值的80%80%(灰铸铁)(灰铸铁)。球墨铸铁尾轴管,其厚度。球墨铸铁尾轴管,其厚度应为灰铸铁的应为灰铸铁的0.70.70.80.8倍。钢制尾轴管镗削后,最小壁厚倍。钢制尾轴管镗削后,最小壁厚见表见表10.210.2。、移动主机位置、移动主机位置l如两端轴偏移量过大,采取偏心镗削尾轴管不能借正过来,如两端轴偏移量过大,采取偏心镗削尾轴管不能借正过来,则应移动主机位置。但要求主机机座下面垫片的厚度不能则应移动主机位置。但要求主机机座下面垫片的厚度不能超过允许值(活动垫片超过允许值(活动垫片202070mm70mm,固定垫片,固定垫片121260mm60mm)。)。第
36、第29页页/共共132页页30、既偏心镗削尾轴管,又移动主机位置、既偏心镗削尾轴管,又移动主机位置l单独地偏心镗削尾轴管或单独地移动主机位置都无法借正,单独地偏心镗削尾轴管或单独地移动主机位置都无法借正,此时就采用既偏心镗削尾轴管,又移动主机位置。此时就采用既偏心镗削尾轴管,又移动主机位置。、调整中间轴轴承的位置,使、调整中间轴轴承的位置,使、值在允许范围值在允许范围l如果两端轴同轴度误差在允许范围内,而个别中间轴法兰如果两端轴同轴度误差在允许范围内,而个别中间轴法兰的的、值超过规范即弯曲度误差超差,则应调整中间轴值超过规范即弯曲度误差超差,则应调整中间轴轴承的位置,使轴承的位置,使、值在允许
37、范围。值在允许范围。第第30页页/共共132页页3110.3 10.3 螺旋桨轴的修理螺旋桨轴的修理一、螺旋桨轴缺陷及产生的原因一、螺旋桨轴缺陷及产生的原因螺旋桨轴常见的缺陷有:螺旋桨轴常见的缺陷有:l轴颈磨损、裂纹、腐蚀;轴颈磨损、裂纹、腐蚀;l轴套松弛、漏泄;轴套松弛、漏泄;l轴包覆层破损;轴包覆层破损;l键槽及螺纹的损坏等。键槽及螺纹的损坏等。1轴颈的磨损轴颈的磨损l磨损使轴颈产生圆度及圆柱度误差。磨损使轴颈产生圆度及圆柱度误差。l用水润滑的尾管轴承,当船舶航行于多泥沙航区时,轴用水润滑的尾管轴承,当船舶航行于多泥沙航区时,轴颈会出现剧烈的异常磨损:颈会出现剧烈的异常磨损:l螺旋桨轴首端
38、装填料函处,往往由于漏泄而过度压紧填螺旋桨轴首端装填料函处,往往由于漏泄而过度压紧填料,磨出很深的沟槽。料,磨出很深的沟槽。第第31页页/共共132页页323螺旋桨轴裂纹螺旋桨轴裂纹1)裂纹部位裂纹部位:首端法兰和圆角处的裂纹;首端法兰和圆角处的裂纹;轴套首端处轴上的裂纹;轴套首端处轴上的裂纹;轴套上裂纹;轴套上裂纹;轴套接缝处轴上的裂纹;轴套接缝处轴上的裂纹;锥体大端、轴套尾端轴上的裂纹;锥体大端、轴套尾端轴上的裂纹;键槽上的裂纹。键槽上的裂纹。图图10.16螺旋桨轴常见裂纹的部位螺旋桨轴常见裂纹的部位第第32页页/共共132页页332)裂纹产生主要原因)裂纹产生主要原因(1)螺旋桨转动时,
39、叶片承受着变动的载荷。螺旋桨转动时,叶片承受着变动的载荷。(2)由于螺旋桨轴锥体大端面突变,以及轴套的影响,形成应力集中区;由于螺旋桨轴锥体大端面突变,以及轴套的影响,形成应力集中区;键槽处应力集中等使得这些部位很容易产生裂纹。键槽处应力集中等使得这些部位很容易产生裂纹。(3)海水侵蚀螺旋桨轴,在交变的循环应力作用下,产生腐蚀疲劳裂纹;海水侵蚀螺旋桨轴,在交变的循环应力作用下,产生腐蚀疲劳裂纹;此外,还存在缝隙腐蚀;由于轴和轴套材料不同,加之有漏泄的海水此外,还存在缝隙腐蚀;由于轴和轴套材料不同,加之有漏泄的海水存在,会产生电化学腐蚀,因钢是阳极,被腐蚀后将产生楔形沟槽成存在,会产生电化学腐蚀
40、,因钢是阳极,被腐蚀后将产生楔形沟槽成为裂纹的发源地。为裂纹的发源地。(4)螺旋桨从轴上松脱、尾轴管轴承磨损过大,使螺旋桨轴工作时承受冲螺旋桨从轴上松脱、尾轴管轴承磨损过大,使螺旋桨轴工作时承受冲击载荷,使键槽等部位产生裂纹。击载荷,使键槽等部位产生裂纹。(5)轴系安装不正确、螺旋桨轴的横向振动,使轴的弯曲应力增大,加速轴系安装不正确、螺旋桨轴的横向振动,使轴的弯曲应力增大,加速裂纹的发展。裂纹的发展。3锈蚀锈蚀l在螺旋桨轴锥体部位,特别是锥体大端处以及末端螺纹处容易产生锈在螺旋桨轴锥体部位,特别是锥体大端处以及末端螺纹处容易产生锈蚀。锈蚀使表面产生小麻点甚至裂纹。蚀。锈蚀使表面产生小麻点甚至
41、裂纹。l锈蚀原因是螺旋桨轴锥端和螺旋桨研配质量未达到要求漏泄,产生了锈蚀原因是螺旋桨轴锥端和螺旋桨研配质量未达到要求漏泄,产生了缝隙腐蚀。缝隙腐蚀。第第33页页/共共132页页34二、提高螺旋桨轴使用寿命的措施二、提高螺旋桨轴使用寿命的措施l提高螺旋桨轴的使用寿命,须从设计、安装、营运和保养方面加以注提高螺旋桨轴的使用寿命,须从设计、安装、营运和保养方面加以注意。例如轴系设计时,应把扭振的临界转速位置从使用范围移去;轴意。例如轴系设计时,应把扭振的临界转速位置从使用范围移去;轴系安装应符合规范要求等。系安装应符合规范要求等。螺旋桨轴结构和加工工艺方面的措施螺旋桨轴结构和加工工艺方面的措施:1为
42、了提高螺旋桨轴锥体大端的为了提高螺旋桨轴锥体大端的抗扭疲劳强度抗扭疲劳强度,可采取如下措施以降低,可采取如下措施以降低键槽首端的应力集中。键槽首端的应力集中。1)减小键在键槽首端处的刚性,使沿键长方向的压力重新分布,从而降低减小键在键槽首端处的刚性,使沿键长方向的压力重新分布,从而降低了轴内的最大应力值。了轴内的最大应力值。2)键槽首端制成匙式雪橇形,以减小轴锥部大端应力集中。键槽首端制成匙式雪橇形,以减小轴锥部大端应力集中。3)将键和键槽做得短点,并将其移向锥体小端,以减小危险处的应力集中。将键和键槽做得短点,并将其移向锥体小端,以减小危险处的应力集中。2在轴套端部加工出在轴套端部加工出卸荷
43、槽卸荷槽,以减小轴上的应力集中。,以减小轴上的应力集中。3对螺旋桨轴锥体大端及与其相连接的圆柱部分进行对螺旋桨轴锥体大端及与其相连接的圆柱部分进行冷压光加工冷压光加工,提高,提高其疲劳强度。其疲劳强度。4螺旋桨和轴的配合必须螺旋桨和轴的配合必须避免海水漏入避免海水漏入。第第34页页/共共132页页35图图10.17 减小键槽出口处接合刚性的键结构减小键槽出口处接合刚性的键结构第第35页页/共共132页页36图图10.18匙式雪橇形键槽匙式雪橇形键槽第第36页页/共共132页页37图图10.19 螺旋桨轴与螺旋桨间的水密装置螺旋桨轴与螺旋桨间的水密装置1-螺旋桨桨毂螺旋桨桨毂;2-键键;3-水密
44、橡皮水密橡皮;4-压板压板;5-轴套轴套;6-螺旋桨轴螺旋桨轴;7-垫片垫片;8-防蚀衬套防蚀衬套第第37页页/共共132页页38三、螺旋桨轴的修理三、螺旋桨轴的修理1轴颈磨损、擦伤和划痕的修复轴颈磨损、擦伤和划痕的修复l螺旋桨轴轴颈因不均匀磨损产生圆度、圆柱度误差,当其螺旋桨轴轴颈因不均匀磨损产生圆度、圆柱度误差,当其值超过规定的值时,应光车修复。值超过规定的值时,应光车修复。l轴颈的刻痕、擦伤、大的凹痕以及径向圆跳动误差超过规轴颈的刻痕、擦伤、大的凹痕以及径向圆跳动误差超过规定的允许值时,也可用光车的办法消除之。定的允许值时,也可用光车的办法消除之。l工作轴颈允许光车至和非工作轴颈外径相同
45、。工作轴颈允许光车至和非工作轴颈外径相同。l光车后的径向圆跳动公差应符合要求,表面粗糙度光车后的径向圆跳动公差应符合要求,表面粗糙度Ra不大不大于于1.6。l为了延长轴套使用寿命,光车时,在工作轴颈部分允许残为了延长轴套使用寿命,光车时,在工作轴颈部分允许残留磨痕,其深度不超过留磨痕,其深度不超过0.200.40mm,面积不大于,面积不大于14d2(d为轴径为轴径)。填料函部位轴套上最深的一道磨痕,可以。填料函部位轴套上最深的一道磨痕,可以残留,不必光车掉。残留,不必光车掉。l轴套经光车后,其厚度小于规定值时,则应换新。轴套经光车后,其厚度小于规定值时,则应换新。第第38页页/共共132页页3
46、9轴径轴径d中间轴、推力轴磨中间轴、推力轴磨损极限损极限尾尾 轴轴 磨磨 损损 极极 限限新制或新制或光年修光年修理后圆理后圆度度、圆圆柱度柱度圆圆 度度圆圆 柱柱 度度圆圆 度度圆圆 柱柱 度度油润滑油润滑开式水开式水润滑润滑油润滑油润滑开式水开式水润滑润滑800.080.080.090.090.100.100.130.130.130.130.150.150.0100.01080801200.090.090.100.100.120.120.150.150.150.150.180.181201201800.100.100.120.120.140.140.170.170.170.170.220.
47、220.0150.0151801802600.120.120.140.140.160.160.200.200.200.200.280.282602603600.140.140.160.160.180.180.230.230.230.230.360.360.0200.0203603605000.160.160.190.190.200.200.270.270.260.260.450.45表表10.4 船舶螺旋桨轴、中间轴、推力轴等工作轴颈的圆度和圆柱度公差值(船舶螺旋桨轴、中间轴、推力轴等工作轴颈的圆度和圆柱度公差值(mm)。第第39页页/共共132页页40轴长与工轴长与工作轴颈之作轴颈之比比L/
48、d工作轴颈及锥体部分工作轴颈及锥体部分非非 工工 作作 轴轴 颈颈极限跳动量极限跳动量新制或光车修理新制或光车修理后跳动量后跳动量极限跳动量极限跳动量新制或光车修理新制或光车修理后跳动量后跳动量200.120.030.360.1220350.160.040.480.1635500.200.050.650.2050650.240.070.720.2465800.280.090.840.2880950.320.120.960.32轴颈轴颈d3080120120180180260260360360500最小厚度最小厚度t678101215表表10.5 船轴轴颈的径向跳动公差值(船轴轴颈的径向跳动公差
49、值(mm)表表10.6钢轴套最小厚度(钢轴套最小厚度(mm)第第40页页/共共132页页41可用堆焊或镶套等的办法来增大轴颈直径:可用堆焊或镶套等的办法来增大轴颈直径:1)镶钢套修复轴颈镶钢套修复轴颈l钢套内圆直径应比轴颈直径大钢套内圆直径应比轴颈直径大0.40.8mm,在内圆加工好后,切成两,在内圆加工好后,切成两半。半。l在每半边上钻出直径为(在每半边上钻出直径为(1.52)t的孔(的孔(t为钢套厚度,为钢套厚度,mm)46个。个。l将两半钢套纵向焊于轴颈上,再将其上的孔焊满,焊后应退火处理。将两半钢套纵向焊于轴颈上,再将其上的孔焊满,焊后应退火处理。l本法常用于内河船舶螺旋桨轴的修理。本
50、法常用于内河船舶螺旋桨轴的修理。2)堆焊轴颈堆焊轴颈l采用合金焊剂层下的自动堆焊法修复磨损的轴颈,其效果较好。采用合金焊剂层下的自动堆焊法修复磨损的轴颈,其效果较好。l车削加工后,应进行冷压光加工,以提高其疲劳强度。车削加工后,应进行冷压光加工,以提高其疲劳强度。3)金属喷涂修复轴颈金属喷涂修复轴颈l金属喷涂按规定工艺进行。金属喷涂按规定工艺进行。l喷涂层应均匀,与基体的结合牢固,其喷涂层厚度不得超过喷涂层应均匀,与基体的结合牢固,其喷涂层厚度不得超过3mm。l必要时,应在喷涂前对光车后的轴须进行强度校核。必要时,应在喷涂前对光车后的轴须进行强度校核。第第41页页/共共132页页422更换铜轴