項(xiàng)目四船舶軸系舵系維修課件

項(xiàng)目四

船舶軸系、舵系維修輪機(jī)工程系侯淑芳項(xiàng)目四內(nèi)容導(dǎo)航任務(wù)一：軸系的維修1任務(wù)二：舵系的維修和校中2維修任務(wù)一軸系的檢修學(xué)習(xí)目標(biāo)

了解軸系的布置及作用；了解螺旋槳的結(jié)構(gòu)；能夠進(jìn)行船舶軸系、螺旋槳的檢修。學(xué)習(xí)任務(wù)軸系及螺旋槳的構(gòu)造；軸系拆卸的檢查項(xiàng)目；軸系狀態(tài)的檢驗(yàn)和調(diào)整；螺旋槳的檢修工藝。

軸系及螺旋槳修理前的檢查；

軸線狀態(tài)的調(diào)整。一、軸系的作用及布置定義：軸系是指從柴油機(jī)輸出端法蘭至螺旋槳為止的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。背景知識(shí)一、軸系的作用及布置組成：推力軸、推力軸承、中間軸、中間軸承、尾軸、尾軸承、螺旋槳等。作用：傳遞主機(jī)功率

螺旋槳

將產(chǎn)生的推力

船體

推動(dòng)船航行。工作條件：尺寸、重量大，工作條件惡劣，受力復(fù)雜（推力、彎曲應(yīng)力、扭轉(zhuǎn)應(yīng)力、壓應(yīng)力等），磨損，腐蝕等。背景知識(shí)軸系的布置：根據(jù)“軸線”的要求而布置的，與船體的基線相平行軸線的數(shù)目單軸線--中線面雙軸線--對(duì)稱地布置在中線面的兩側(cè)軸線的高度背景知識(shí)二、螺旋槳1.螺旋槳的構(gòu)造（1）構(gòu)造：槳葉＋槳轂；

整體式螺旋槳、組合式螺旋槳

槳葉的數(shù)目（2）槳葉的幾何要素

葉面(壓力面)、葉背(吸力面)；

葉根，葉梢；導(dǎo)邊、隨邊。種類：定距槳、變距槳。（3）螺旋槳的材料及加工背景知識(shí)二、螺旋槳2.螺旋面的形成及螺距二、螺旋槳3.螺旋槳與尾軸的連接方式螺旋槳與尾軸的連接：機(jī)械連接、環(huán)氧樹脂膠合連接（中小船）油壓無鍵套合連接（大型船舶）將高壓油從槳轂上的油孔打進(jìn)槳轂錐孔與尾軸配合面之間--錐孔脹大而槳軸收縮--用軸向推力把螺旋槳推至尾軸上規(guī)定位置--放掉高壓油形成過盈配合。機(jī)械連接背景知識(shí)環(huán)氧樹脂膠合連接背景知識(shí)油壓無鍵套合連接背景知識(shí)三、尾軸結(jié)構(gòu)作用與工況按尾軸與其法蘭的連接方式可分為：固定式可拆式按尾軸潤(rùn)滑方式可分為：油潤(rùn)滑式水潤(rùn)滑式背景知識(shí)一、軸系修理前的檢查1.航行檢查（1）軸系振動(dòng)情況（2）檢測(cè)軸系各軸承的溫度（3）檢查軸系潤(rùn)滑油和冷卻水漏泄情況2.拆卸中及拆卸后的檢查（1）檢查軸系校中狀態(tài)（2）檢查螺旋槳與尾軸配合情況（3）檢查軸的軸頸表面質(zhì)量和形位公差（4）檢查密封裝置磨損情況（5）檢查各軸承的軸承間隙和磨損情況（6）檢查管系及各附件的工作狀況操作指導(dǎo)目的： ★確定修理范圍、工作量及初步確定修理方案；須特別慎重！ ★作為修理工作驗(yàn)收的依據(jù)。一）、軸系修理前的檢查二）、軸系校中狀態(tài)的檢查

操作指導(dǎo)1、軸系中心線偏差度的檢查（1）相鄰軸連接法蘭的相對(duì)位置（2）偏移值和曲折值的測(cè)量和計(jì)算A）直尺——塞尺法B）指針法2、軸系兩端軸同軸度的檢查（1）平軸法（2）光學(xué)儀器法二、軸系校中狀態(tài)的檢查操作指導(dǎo)操作指導(dǎo)直尺—塞尺法偏移值：

垂直＝（Z上＋Z下）/2

水平＝（Z左＋Z右）/2曲折值：

垂直＝（Y上-Y下）/D

水平＝（Y左-Y右）/DD—法蘭直徑m。方法特點(diǎn)：測(cè)量簡(jiǎn)單、精度低，修船時(shí)常用。指針法偏移值：

垂直＝（Z1上＋Z2上）—（Z1下＋Z2下）/4；

水平＝（Z1左＋Z2左）—（Z1右＋Z2右）/4曲折值：

垂直＝（Y1上＋Y2上）—（Y1下＋Y2下）/2D；

水平＝（Y1左＋Y2左）—（Y1右＋Y2右）/2DD—法蘭直徑m。

測(cè)量方法：以尾軸（或曲軸、推力軸）的法蘭為基準(zhǔn)，自尾向首（或相反）逐個(gè)調(diào)節(jié)中間軸承和臨時(shí)支承來調(diào)節(jié)中間軸的位置，使每對(duì)連接法蘭上的偏移值和曲折值均為0，這樣，在最前一節(jié)中間軸首端法蘭與曲軸或推力軸尾端法蘭（或最后一節(jié)中間軸尾端法蘭與尾軸法蘭）上的偏移值和曲折值，就是該軸系或兩端軸的總偏移值和曲折值。與標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較。L計(jì)算坐標(biāo)三角形L計(jì)算：軸系受連接偏中的影響發(fā)生彎曲部分的長(zhǎng)度。它隨主機(jī)與軸系的連接形式不同有不同的選取方法。主機(jī)與軸系的連接形式δ⊥總=b+φ總⊥*Cδ－總=b`+φ總－*Cφ總－=(a`+b`)/Lφ總⊥=（a+b）/L光學(xué)儀器法三、軸線狀態(tài)的調(diào)整檢測(cè)軸系中心線偏差度和兩端軸同軸度中間軸個(gè)別法蘭的偏移δ和曲折φ超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定時(shí)，采用調(diào)整中間軸承位置的方法。當(dāng)軸系的δ總和φ總超過標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，改變兩端軸中心線的相對(duì)位置來調(diào)整其同軸度：偏心鏜削尾軸管。移動(dòng)主機(jī)位置，改變主機(jī)曲軸的中心線。既移動(dòng)主機(jī)位置又偏心鏜削尾軸管的方法。1.水上拆卸拆卸內(nèi)容：軸系附件，加臨時(shí)支承，拆法蘭螺栓；檢驗(yàn)：★軸系中心線狀態(tài)的檢測(cè);★測(cè)量尾軸的軸向位置（A，做樣棒）。四、軸系的拆卸2.進(jìn)塢拆卸螺旋槳的拆卸與測(cè)量1、拆下防護(hù)罩，清除泥垢。2、測(cè)量槳轂端面至尾軸管或人字架后端面的間隙a1,a2,a3,a43、拆下鎖緊螺母，卸下螺旋槳。尾軸的拆卸與測(cè)量1、拆下尾軸管前后端的密封裝置。2、用長(zhǎng)塞尺測(cè)量尾軸和尾軸管前后端的徑向間隙。3、抽出尾軸。1.航行中的異?，F(xiàn)象(1)失衡：振動(dòng)大，腐蝕、磨損、變形、斷裂引起，須進(jìn)廠修理；(2)鳴音：

定義：由于螺旋槳在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在槳葉隨邊0.4R以上的部位產(chǎn)生有規(guī)律的渦流，在某幾個(gè)轉(zhuǎn)速下，渦流所引起的振動(dòng)頻率恰好與槳葉的固有的頻率相近而產(chǎn)生共振，從而使螺旋槳發(fā)出清脆的鳴音。措施：

A：把槳葉隨邊0.4R以外的部分加厚或減薄或鋸齒形、鉆孔等方法消除隨邊渦流。

B：加工成特殊的邊形。

C：避開該轉(zhuǎn)速。五、螺旋槳的檢修腐蝕與磨損的檢修槳葉表面分區(qū)：A、B、C★焊補(bǔ)：D>2m時(shí)，大于0.7R槳葉上的裂紋，或0.4~0.7R之間的裂紋，但長(zhǎng)度不超過該處葉寬的1/4；D<2m時(shí)，槳葉根部短小裂紋，長(zhǎng)度不超過該處葉寬的1/8；D<=1.2m，槳轂上的短小裂紋，長(zhǎng)度不超過槳轂厚度；槳葉斷裂不超過長(zhǎng)度的1/3，焊補(bǔ)。焊后磨光、退火。★金屬扣合：臨時(shí)補(bǔ)救措施?！飺Q新：嚴(yán)重裂紋或斷裂或多次焊補(bǔ)后。2.螺旋槳的檢修槳葉裂紋及斷裂槳葉彎曲變形的檢修冷態(tài)矯正：彎曲程度小（<20o），彎曲處厚度較薄時(shí)（<15～20mm）;熱態(tài)矯正：250～300℃。退火處理：消除應(yīng)力。矯正后的檢查：目測(cè)，著色探傷。2.螺旋槳的檢修3.螺旋槳檢修后的檢驗(yàn)與方法1.螺距（pitch）的測(cè)量

工具：螺距規(guī)

測(cè)量參數(shù)：半徑、螺距

局部螺距

截面螺距

葉片螺距

總平均螺距2.靜平衡試驗(yàn)槳幾何尺寸誤差

槳葉之間質(zhì)量不等

不平衡重

離心力

旋轉(zhuǎn)振動(dòng)

加速尾軸、尾軸承的磨損。掛重法：使：P[P][P]為允許的不平衡質(zhì)量。措施：若P超過[P]，在重的槳葉的葉背距隨邊緣不少于1/10葉寬處去重。要求：槳葉厚度在范圍內(nèi)，再進(jìn)行靜平衡試驗(yàn)。六、尾軸的檢修常見缺陷主要有：軸頸磨損、裂紋、腐蝕、鍵槽損壞及銅套損壞。1.尾軸磨損修理檢測(cè)：用外徑千分尺檢測(cè)尾軸工作軸頸并計(jì)算其圓度和圓柱度誤差。標(biāo)準(zhǔn)：修理：光車2.尾軸裂紋檢修部位：截面突變處（鍵槽、軸套首端、軸套缺陷處、錐體大端）。檢驗(yàn)：著色探傷、磁粉探傷、超聲波探傷等修理：換新。短小裂紋可挖修、打磨，但不能焊。3.尾軸腐蝕檢修水潤(rùn)滑時(shí)容易發(fā)生。根據(jù)深度和周長(zhǎng)確定維修方式：清理檢查后可繼續(xù)使用光車消除，繼續(xù)使用光車、堆焊六、尾軸的檢修六、尾軸的檢修4.尾軸銅套的檢修出現(xiàn)裂紋、嚴(yán)重磨損或壁厚過分減薄、套合松動(dòng)、接縫松弛、滲水等缺陷時(shí)，均應(yīng)換新銅套。磨損較大時(shí)，可以光車，厚度符合要求，繼續(xù)使用。局部裂紋或局部磨損嚴(yán)重時(shí)，進(jìn)行局部更換，不允許焊補(bǔ)。七、尾軸管裝置的檢修結(jié)構(gòu)：尾軸管本體、尾軸管襯套、尾軸承、密封裝置、冷卻潤(rùn)滑系統(tǒng)。分類：水潤(rùn)滑尾軸管，油潤(rùn)滑尾軸管。材料：鑄鋼（鐵），進(jìn)行水壓試驗(yàn)（水艙）。七、尾軸管裝置的檢修1.水潤(rùn)滑尾軸管裝置的檢修（1）尾軸承的檢修☆鐵梨木尾軸承的檢修鐵梨木特點(diǎn)損壞形式：過度磨損：如果間隙過大，但鐵梨木的厚度未超標(biāo)準(zhǔn)，可以采用換尾軸軸套，加大厚度；在軸承下瓦鐵梨木板條與銅襯套間墊入整張銅皮。如果間隙過大，且鐵梨木厚度過薄，可采用全部換新、局部換新、上、下瓦對(duì)調(diào)（進(jìn)行應(yīng)急）。開裂與裂紋：維修時(shí)確保干燥，否則容易開裂，可局部換新。鐵梨木1.水潤(rùn)滑尾軸管裝置的檢修☆樺木層壓膠木尾軸承的檢修特點(diǎn)：致密、堅(jiān)硬、脆性大，沒有鐵梨木耐磨，用于內(nèi)河中小船。修理：局部或全部換新。1.水潤(rùn)滑尾軸管裝置的檢修☆橡膠軸承：特點(diǎn)：橡膠彈性好，能夠在泥沙雜質(zhì)較多的水域中正常工作。修理：不允許機(jī)加工（只能加工背面）。上下對(duì)調(diào)。換新。1.水潤(rùn)滑尾軸管裝置的檢修☆合成材料尾軸承：尼龍、賽龍。賽龍已被世界各大船級(jí)社認(rèn)可。彈性好，耐磨性好，耐腐蝕，不會(huì)剝落，但導(dǎo)熱性差，不耐高溫。性能優(yōu)于鐵梨木、尼龍和層壓膠木，壽命是其它材料的4倍。工作溫度在-65~107度。浸入水中時(shí)溫度不超過60度。2.首端密封裝置的檢修端密封裝置的檢修：僅有首端密封，采用傳統(tǒng)的填料函，停航時(shí)，用壓蓋壓緊，航行時(shí)要泄漏一點(diǎn)。更換填料：長(zhǎng)短合適、搭口錯(cuò)開、四周間隙相等、對(duì)角上緊、壓蓋法蘭與尾軸管端面距離相等。不能進(jìn)塢時(shí)，應(yīng)使船尾翹起。3.油潤(rùn)滑尾軸管裝置的檢修油潤(rùn)滑尾軸承材料：青銅、鑄鐵和白合金。白合金是發(fā)展趨勢(shì)，特別是錫基巴氏合金，澆在銅襯套上。原因：★鐵梨木尾軸承的局限性（承載能力低、怕泥砂），★壽命是鐵梨木尾軸承的8～10倍。尾軸承的檢修：要求有可靠的密封裝置。如果損壞（裂紋、燒熔、磨損），須重澆白合金層。4.油潤(rùn)滑尾軸承密封裝置的檢修首尾兩端都有密封裝置結(jié)構(gòu)：辛波萊克斯式（simplex）4.油潤(rùn)滑尾軸承密封裝置的檢修密封裝置的檢修：首尾兩端都有密封裝置：首密封，防止滑油外泄（進(jìn)入機(jī)艙）；尾密封防止滑油泄漏至海水中和防止海水進(jìn)入尾軸承中。金屬環(huán)式：即迷宮式密封裝置，僅用于尾密封。八、中間軸和推力軸及其軸承的檢修1.中間軸與中間軸承的檢修（1）中間軸與中間軸承中間軸:傳遞扭矩，工作軸頸部分大5～20mm,為維修留有余地。中間軸承：除最后一個(gè)中間軸承（與最后一個(gè)中間軸對(duì)應(yīng)），其它中間軸承均無上瓦。中間軸：連接推力軸和尾軸。A為兩端法蘭，B為主體軸干，軸的支承處稱軸頸C。軸頸C的直徑比軸干B直徑大，磨損后有足夠的精加工余量。八、中間軸和推力軸及其軸承的檢修八、中間軸和推力軸及其軸承的檢修（2）中間軸與中間軸承的檢修中間軸的檢修:工作軸頸：圓度與圓柱度誤差符合要求：超過標(biāo)準(zhǔn)，光車修復(fù)，工作軸頸的最小直徑允許與非工作軸頸相等。軸頸過小時(shí)，小船可以用加鋼套的方法增大軸頸，海船用堆焊的方法增大軸頸。中間軸承的檢修:測(cè)下瓦間隙，用0.05mm塞尺插不進(jìn)，左右間隙相等，不許單邊接觸。測(cè)軸承孔內(nèi)徑，確定白合金厚度，符合要求。2.推力軸和推力軸承的檢修推力軸推力軸：推力軸連接主機(jī)與中間軸，有時(shí)與主機(jī)制成一體。A為兩端法蘭，B為軸干，C為軸頸安裝推力軸承，D為承受軸向推力的推力環(huán)。2.推力軸和推力軸承的檢修推力軸承的結(jié)構(gòu)分類滑動(dòng)式（大型船舶）滾動(dòng)式（小型船舶）單環(huán)式滑動(dòng)軸承（米歇爾式推力軸承）只設(shè)一個(gè)推力環(huán)，卻比多環(huán)式推力軸承能承受更大推力。單環(huán)式滑動(dòng)軸承特點(diǎn)體積小，重量輕，摩擦系數(shù)小。2.推力軸和推力軸承的檢修推力軸承的檢修推力軸承間隙推力塊和軸瓦的合金層有過度磨損、裂紋、燒熔等嚴(yán)重缺陷時(shí)，重澆合金。九、軸系校中（AlignmentShafting）軸系不正的危害★中間軸承負(fù)荷不均勻；★尾軸承磨損加劇，密封裝置破壞；★引起軸系、船體的振動(dòng)；★造成曲軸臂距差超差。軸系校中：按照一定的要求和方法，將軸系安裝成某種狀態(tài)，處于這種狀態(tài)的軸系，其各軸段內(nèi)的應(yīng)力和所有軸承上的負(fù)荷都在允許的范圍內(nèi)或具有合理的數(shù)值，從而保證軸系安全可靠的工作，這些工作稱為軸系校中，或軸系對(duì)中，或軸系找正。核心問題：確定中間軸和中間軸承的位置。九、軸系校中（AlignmentofShafting）實(shí)質(zhì)-準(zhǔn)確地確定船軸及其軸承的位置。定義軸系校中就是按照一定的要求和方法把軸系安裝成一定的狀態(tài)，此種狀態(tài)下的軸系其各軸段內(nèi)的應(yīng)力和所有軸承上的負(fù)荷都在允許范圍之內(nèi)或具有合理數(shù)值，從而使軸系能可靠地運(yùn)轉(zhuǎn)。九、軸系校中（AlignmentShafting）按直線校中原理按法蘭上嚴(yán)格規(guī)定的偏中值校中法光學(xué)儀器校中法按軸承允許負(fù)荷校中原理測(cè)力計(jì)校中法（又稱軸承實(shí)際負(fù)荷校中法）按法蘭上計(jì)算的允許偏中值校中法按軸承上合理負(fù)荷校中原理按直線校中原理平軸校中法原理校中時(shí)使每對(duì)法蘭上的偏中值為零或接近于零。使得各中間軸法蘭之間的偏移值和曲折值為零或在規(guī)定的范圍內(nèi)（

<=0.1mm、

<=0.15mm/m）。方法直尺-塞尺法或指針法特點(diǎn)簡(jiǎn)便、易于操作，但不科學(xué)、不合理。按直線校中原理光學(xué)儀器校中法原理利用光的直線傳播的特性，以儀器的主光軸作為軸系理論中心線來校準(zhǔn)人字架、尾軸管，中