螺旋槳及軸舵系1.doc

附件一尾軸的修理及檢驗 l）船軸的磨損 船軸工作軸頸磨損后，采用外徑千分尺檢測并計算其圓度、圓柱度誤差;采用百分表測量軸頸和法蘭的徑向圓跳動量，測量值應(yīng)分別符合表9-5、表9-6規(guī)定。非工作軸頸圓度公差不得大于表9-5規(guī)定值的2.5倍;工作軸頸長度大于軸頸時，每增大100mm，圓柱度公差值應(yīng)增加0.005mm。 CB/T3417-92 表9-5 船軸磨損極限（mm）軸徑d中間軸、推力軸 磨損極限尾軸磨損極限光車修理后圓度圓柱度圓度圓柱度圓度、圓柱度油潤滑開式水潤滑油潤滑開式水潤滑800.080.090.100.130.130.150.01080-1200.090.100.120.150.150.180.010120-1800.100.120.140.170.170.220.015180-2600.120.140.160.200.200.280.015260-3600.140.160.180.230.230.360.020360-5000.160.190.200.270.270.450.020500-7000.180.230.230.320.320.550.025 2)船軸磨損修復(fù) (1)光車修復(fù) 尾軸、中間軸和推力軸的工作軸頸磨損后采用光車修理，其最小工作軸頸可至非工作軸頸。修后的圓度、圓柱度應(yīng)符合表9-5規(guī)定。 (2)噴涂金屬恢復(fù)尺寸 采用噴涂工藝恢復(fù)船軸原設(shè)計尺寸，但噴涂金屬層厚度不超過3mm。 (3)小船或內(nèi)河船舶的船軸可采用堆焊金屬或鑲鋼套來恢復(fù)軸頸尺寸。 (4)換新船軸。 CB/T3417-92 表9-6 船軸軸頸徑向圓跳動（mm）軸長與工作灼徑之比L/d工作軸頸及錐體部分非工作軸頸極限跳動光車修理后極限跳動光車修理后200.120.030.360.1220-350.160.040.480.1635-500.200.050.6540.2050-650.240.070.720.2465-800.280.090.840.2880-950.320.120.960.322.船軸裂紋檢修 1）船軸裂紋 主要是尾袖的裂紋損壞。尾軸鍵部大端截面變化處、鍵槽根部、尾軸銅套接縫處鈾頸等均易產(chǎn)生裂紋。尤其是柴油機扭振引起銅套接縫處尾軸表面的十字裂紋。嚴(yán)重時便尾軸斷裂。發(fā)現(xiàn)銅套接縫不良時，應(yīng)拆去銅套檢查尾軸的腐蝕與裂紋情況。 尾抽產(chǎn)生裂紋的主要原因:截面變化處和鍵槽根部的應(yīng)力集中;銅套接縫漏泄使尾軸腐蝕，在交變應(yīng)力作用下產(chǎn)生腐蝕疲勞;尾軸的軸承間隙過大引起沖擊負(fù)荷；軸系安裝不正確及軸系振動等。 2）船軸裂紋的修理 (1)采用著色探傷、磁粉探傷、超聲波探傷或鉆孔法檢查船軸表面裂紋的長度和深度； (2)船軸上線性尺寸小于d/15（d為軸徑，mm）的短小裂紋可采用挖修、打磨，使挖修處光滑過渡的方法修理 (3)當(dāng)船軸裂紋深度不大于軸徑的5%、長度不大于軸徑的10%時，采用焊補修理。焊補工藝應(yīng)經(jīng)認(rèn)可，焊后應(yīng)保溫緩冷。 3.船軸腐蝕檢修 1）船軸的腐蝕 船軸中以尾軸的工作條件為惡劣。油潤滑尾軸，部分尾軸在海水中工作，大部分在油中工作；水潤滑尾軸全部在海水中工作，尾軸受到嚴(yán)重的海水腐蝕。尾軸錐部腐蝕最為嚴(yán)重，銅套接縫不良處海水摻人腐蝕尾軸。 2）船軸腐蝕修理 (1)尾軸槳端錐體銹蝕呈圓弧狀，且個別銹蝕長度不大于該處圓周長的1/8，深度不超過軸徑的3%;較長銹蝕長度不大于該處圓周長的l/3，深度不超過軸徑的2%;船軸整個圓周銹蝕深度平均值不超過軸徑的1.5%時，經(jīng)清理檢查后可繼續(xù)使用。 (2)船軸銹蝕呈尖角狀，應(yīng)在仔細(xì)檢查其深度和周長后將其修銼或光車，探傷檢查符合上述情況時，可繼續(xù)使用。 (3)尾軸錐部車削使其尺寸變化較大時，進(jìn)行堆焊修復(fù)。 4.尾軸銅套檢修 尾軸銅套上產(chǎn)生裂紋、嚴(yán)重磨損或多次光車銅套使其壁厚過分減簿、套合松動、接縫松弛、滲水等缺陷時，均應(yīng)換新銅套。尾軸鋼套塔損較重時可采取以下修理方法， (1)光車銅套，消除幾何形狀誤差后銅套厚度應(yīng)符合表9-7規(guī)定。 (2)為了延長鋼套使用壽命，光車時允許在工作軸頸表面上殘留磨痕，其深度一般在0.2-0.4mm，面積不超過0.25d。 (3)銅套上局部裂紋或局部磨損嚴(yán)重時，可進(jìn)行局部更換，接縫應(yīng)符合規(guī)定。 (4)已套裝在尾軸上的銅套不允許焊補修復(fù)。CB/T3417-92 表9-7 尾軸銅套厚度（mm）新制銅套最小厚度t非工作軸頸部位厚度光車修理時厚度極限厚度0.03d+7.50.75t0.02d+50.015d+3.5注：d為軸徑，mm。 螺旋槳的檢修 螺旋槳是船舶的重要設(shè)備，由于螺旋槳位于水下，所以對其維護(hù)檢修依賴于定期的進(jìn)塢檢修。螺旋槳的缺陷主要發(fā)生在槳葉上，常見的缺陷有腐蝕、裂紋和斷裂、變形等，并且有些缺陷還會引起船舶在航行中出現(xiàn)異?，F(xiàn)象。 l.航行中螺旋槳的故障 1)螺旋槳失去平衡 螺旋槳失去平衡將會引起軸系和船體產(chǎn)生異常劇烈的振動，引起尾軸承處的敲擊等。例如，某船航行時海面平靜，主機運轉(zhuǎn)正常。突然船體劇烈振動。值班輪機員立即采取降速航行的措施使振動減輕，繼續(xù)降速，則振動更小。初步判斷為螺旋槳故障，后經(jīng)檢杏發(fā)現(xiàn)4葉螺旋槳有l(wèi)個槳葉自根部斷掉，造成螺旋槳嚴(yán)重矢衡。 螺旋槳失去平衡的原因主要有槳葉嚴(yán)重腐蝕和海生物污損、槳葉碰到礁石、纜繩等產(chǎn)生變形、斷裂或丟失等，致使螺旋槳各槳葉質(zhì)量不均，螺旋槳失去平衡。 2）螺旋槳嗚音 航行中螺旋槳產(chǎn)生有節(jié)奏的“嗡、嗡”的聲音，這種現(xiàn)象是由于螺旋槳回轉(zhuǎn)時，在槳葉隨邊0.4R(R為螺旋槳半徑)以外的部位產(chǎn)生有規(guī)律的渦流。在某幾個轉(zhuǎn)速下，渦流所引起的振動頻率恰好與槳葉固有頻率接近而產(chǎn)生共振，便螺旋槳發(fā)出嗚音。 消除螺旋槳嗚音的辦法是通過改變隨邊0.4R以外的渦流，使其引起的振動頻率遠(yuǎn)離（大于或小于)槳葉固有頻率，避免產(chǎn)生共振。具體方法是將槳葉隨邊0.4R以外的AB部分加厚或減薄，或制成鋸齒狀、鉆孔等抗嗚邊緣，例如，將AB邊緣減薄，則由渦流引起的振動頻率將大于槳葉固有頻率，避免了共振，有效地消除了鳴音。 2.槳葉表面缺陷分布及修理 1)槳葉表面缺陷分布區(qū)域 槳葉表面的缺陷主要有裂紋、斷裂、腐蝕和穴蝕等。根據(jù)缺陷在槳葉不同部位所造成的危害程度不同，通常將槳葉表面(壓力面和吸力面)分為三個區(qū)域。 A區(qū)位于槳葉壓力面0.4R以內(nèi)范圍;B區(qū)位于槳葉壓力面0.4R-0.7R的范圍和A區(qū)兩側(cè)邊緣，吸力面0.7代以內(nèi)范圍; C區(qū)位于槳葉壓力面和吸力面0.7R以外的部分。 2)槳葉各區(qū)域允許的缺陷 表9-13示出槳葉表面三個區(qū)域、槳轂表面、錐孔及鍵槽表面上所允許的缺陷類型、最大允許尺寸、150mmXl50mm面積內(nèi)允許存在的缺陷數(shù)量、缺陷間最小距離及密集的允許面積。CB/T3422-92 表9-13 槳葉各區(qū)域允許的缺陷缺陷位置缺陷類型最大允許尺寸mm150mm150mm 內(nèi)允許的缺陷數(shù)量缺陷排列的最小間距mm缺陷密集的允許面積mmA區(qū)非線性3.215S 不大于各分區(qū)表面積的5%線性3.264SB、C區(qū)非線性3.220S線性6.484S槳轂表面非線性6.415S線性9.564S或25（兩者中取小者）錐孔及鍵槽表面非線性6.45S線性9.534S或25（兩者中最小者）注：線性缺陷指長度比大于3的缺陷。小于1.6mm的非密布缺陷可不計入缺陷總數(shù)。當(dāng)不存在線性缺陷時，非線性缺陷的數(shù)量可增加到兩者允存的總和。S為較大缺陷的尺寸。 3）各區(qū)域缺陷的修理 (l)A區(qū)內(nèi)的缺陷一般不允許焊補修理。缺陷深度不超過t/40(t為局部葉厚，mm)或4mm，允許磨去兩值中較大的缺陷。特殊情況下必須焊補時，應(yīng)采用特殊工藝措施。 (2)B區(qū)僅從外觀考慮的小缺陷應(yīng)避免焊補。缺陷深度不超過t/30或3mm。允許磨去兩值中較大缺陷，需焊補時，應(yīng)采用完善的工藝措施。(3)C區(qū)的缺陷通常允許焊補修理，焊補工藝應(yīng)符合規(guī)定。槳葉邊緣和表面的微小缺陷允許磨去修光。 (4)不嚴(yán)重的穴蝕小孔及凹陷，在不便焊補時允許采用環(huán)氧樹脂等膠粘劑涂補或采用金屬噴涂，使槳葉表面平整光順。 (5)一般裂紋在限定條件下允許采用鉆止裂孔作為臨時處理措施。裂紋嚴(yán)重時，如經(jīng)多次大面積焊補修理后，因材料性能發(fā)生變化，再修補也難保質(zhì)量時，則應(yīng)采取換新辦法。 4)焊后的處理 (1)焊補后金屬堆高處應(yīng)進(jìn)行磨光，采用目測觀察和著色探傷檢驗焊補質(zhì)量。如有呈線狀分布和長度或深度大于3mm的缺陷應(yīng)再次焊補修理。 (2)進(jìn)行退火處理。焊補后，除鎳鋁青銅材料外，其他材料的螺旋槳均應(yīng)進(jìn)行消除應(yīng)力退火處理。 3.槳葉變形的校正 1)冷態(tài)校正 加熱溫度在250C以下的校正為冷態(tài)校正。冷態(tài)校正適用于葉尖和槳葉邊緣厚度小于30mm處。在彎曲較小、截面厚度較薄處可采用動載荷校正，否則采用靜載荷校正。 2)熱態(tài)校正 熱態(tài)校正適用于所有的情況，可用動載荷或靜載荷。熱態(tài)校正加熱溫度如表9-14所示。槳葉校正處整個截面厚度應(yīng)保持加熱溫度直到校正完畢。CB/T3422-92 表9-14 熱態(tài)校正加熱溫度（）螺旋槳材料焊補預(yù)熱溫度校正加熱溫度退火溫度黃銅150-400500-800350-55-青銅50-200700-850450-650鉻鎳不銹鋼100-250200-350鑄鋼100-150600-700500-600鑄鐵600-700650-700 3)退火處理 槳葉經(jīng)校正后，除鎳鋁育銅外，其他材料的螺旋槳均應(yīng)進(jìn)行消除應(yīng)力退火處理。退火溫度見表9-14。 4)校正后的檢查 螺旋槳經(jīng)冷態(tài)或熱態(tài)校正后均應(yīng)進(jìn)行目測觀察和著色探傷檢查，并對缺陷進(jìn)行修整。 舵系故障及檢修 1.舵系故障 舵系除因海損事故需要進(jìn)行修理外，一般情況下很少修理，具有較長的使用期。舵系檢修可隨同軸系檢修進(jìn)行。 舵系修理的內(nèi)容和范圍根據(jù)船舶航行中發(fā)現(xiàn)的問題和船舶進(jìn)塢后的實際勘驗而定。舵系在實際運轉(zhuǎn)中一般會產(chǎn)生以下故障。 (1)舵沉重，轉(zhuǎn)舵不靈敏，轉(zhuǎn)滿舵需較長時間 舵機功能正常情況下，可能是舵葉進(jìn)水使轉(zhuǎn)舵負(fù)荷增加;舵桿彎曲或扭曲變形，便各舵承負(fù)荷不均。磨擦力增加;舵承損壞；舵系安裝不正使某些配合件單面卡緊等原因造成。 (2)轉(zhuǎn)舵時聲音異常，有嚴(yán)重的撞擊現(xiàn)象 主要是舵承與舵桿、舵軸、舵銷等的配合間隙過大、轉(zhuǎn)舵時舵葉忽左忽右產(chǎn)生撞擊，或上舵承滾珠碎裂，護(hù)圈松動，轉(zhuǎn)舵沉重并產(chǎn)生撞擊。 (3)轉(zhuǎn)舵不準(zhǔn)確，舵角不正，正舵時舵角不在零位 舵角指示器正常時，主要是以下原因造成，舵桿扭曲變形，舵葉方向隨之變化;安裝舵時舵角沒對準(zhǔn)零位。當(dāng)舵角指示器發(fā)生故障指示錯誤時，轉(zhuǎn)舵也不準(zhǔn)確。 (4)操舵輕松，航向失控 可能是發(fā)生舵桿折斷，或舵桿與舵葉法蘭連接螺栓脫落造成舵葉丟失等導(dǎo)致。 (5)舵系振動 主要由于舵系安裝不正;舵承間隙過大;舵系安裝部位的船體剛度、強度不足，上舵承座強度差等造成。 此外，還可能產(chǎn)生舵系密封裝置損壞，造成海水漏入舵機房的事故。 2.舵系檢修 船舶進(jìn)塢后，舵系拆卸前應(yīng)先進(jìn)行全面勘驗。以確定舵系損壞情況、修理內(nèi)容和范圍，并作為最后驗收的依據(jù)。 1)拆卸前的檢查 (1)外觀檢查 （1）自船尾面向船頭目測舵角指在零位時舵葉是否居中; （2）觀察舵葉和舵桿有無彎曲、扭轉(zhuǎn)變形: （3）對于小船，可用手轉(zhuǎn)動舵葉檢驗其靈活性； （4）檢查密封裝置有無損壞。 (2)測量 用塞尺測量各配合件的間隙并與標(biāo)準(zhǔn)比較，以確定舵系的技術(shù)狀態(tài)。 （1）測量舵桿與上舵承、舵軸與鐵梨木舵承的配合間隙； （2）測量舵銷軸與舵銷承的間隙; （3）測量舵葉舵鈕與尾柱舵鈕的平面間隙。 2)舵桿的檢修 舵桿是舵系的重要零件。轉(zhuǎn)舵時，借助來自舵機的扭矩帶動舵葉轉(zhuǎn)動。由于舵桿在航行時承受巨大扭矩和彎矩作用以及，偶然的外力作用，舵桿與舵承有相對運動，承受摩擦磨損。舵桿結(jié)構(gòu)形式如圖9-39所示。 (1)檢測 （1）舵桿的磨損檢測:測量工作軸頸的直徑和計算其圓度、圓柱度誤差，并與標(biāo)淮比較; （2）舵桿表面腐蝕、裂紋檢測，采用滲透探傷、磁粉探傷或超聲波探傷檢測舵桿表面和內(nèi)部缺陷情況； （3）舵桿彎曲變形檢測。 (2)舵桿修理 （1）舵桿過度磨損可采用堆焊金屬，光車后繼續(xù)使用。 （2）銹蝕面積超過總面積的25%時應(yīng)進(jìn)行光車、焊補或堆焊修復(fù)。軸頸光車后直徑減小值不得超過公稱直徑的10%，個別殘留痕跡深度不得超過0.5mm。 （3）舵桿裂紋修理。舵桿上有2-3條細(xì)小縱向裂紋時，可用手工修理;縱向裂紋長度不超過1/4公稱直徑，數(shù)量不超過3條且不在同一母線上，裂紋深度不超過5%公稱直徑時，可進(jìn)行焊補修理。舵桿上不允許有橫向裂紋。 （4）舵桿彎曲變形時，直線度不大于2mm/m允許冷校直;大于2mm/m進(jìn)行熱校直，加熱溫度不超過650C。 3)舵承的檢修 (1)舵承的檢修 上舵承大多為滾動袖承，當(dāng)軸承發(fā)生銹蝕、剝蝕、護(hù)圈破裂、滾珠(滾柱)嚴(yán)重磨損或破碎、轉(zhuǎn)動不靈活時，均應(yīng)予以換新。 (2)其他滑動軸承檢修 白合金或鐵梨術(shù)滑動軸承磨損嚴(yán)重時，分別采用重澆白合金或更換鐵梨木進(jìn)行修理。三、舵系校中 新造船舶安裝舵系前應(yīng)首先確定舵系中心線，通常舵系中心線與軸系理論中心線同時進(jìn)行確定。在拉好軸系理論中心線和舵系中心線后，按校中技術(shù)要求進(jìn)行校中測量和安裝舵系。 營運船舶由于海損事故或其他原因造成舵系失中時，應(yīng)檢查舵系中心線的狀態(tài)。與新造船舶一樣，是采用拉線法進(jìn)行校中測量 以上舵承和舵底承孔中心為基準(zhǔn)鋼絲線，一般拉線用鋼絲線直徑不大于0.8mm，如圖9-40所示。 l.舵系校中技術(shù)要求 1)固定件校中技術(shù)要求 (l)舵系固定件中心線與船舶基線垂直，垂直度偏差不大于lmm/m。 (2)新造或營運的單槳單舵船舶，舵系中心線與軸系中心線相交，如圖9-41所示，其位置度偏差不得超過以下公式的計算值計， 計=0.001 L式中L船長，m。 (3)固定件各舵承孔中心線同軸度允許偏差不大于舵承安裝間隙的