項目四船舶軸系舵系維修課件

項目四

船舶軸系、舵系維修輪機工程系侯淑芳項目四內容導航任務一：軸系的維修1任務二：舵系的維修和校中2維修任務一軸系的檢修學習目標

了解軸系的布置及作用；了解螺旋槳的結構；能夠進行船舶軸系、螺旋槳的檢修。學習任務軸系及螺旋槳的構造；軸系拆卸的檢查項目；軸系狀態(tài)的檢驗和調整；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)的調整。一、軸系的作用及布置定義：軸系是指從柴油機輸出端法蘭至螺旋槳為止的傳動機構。背景知識一、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：傳遞主機功率

螺旋槳

將產生的推力

船體

推動船航行。工作條件：尺寸、重量大，工作條件惡劣，受力復雜（推力、彎曲應力、扭轉應力、壓應力等），磨損，腐蝕等。背景知識軸系的布置：根據“軸線”的要求而布置的，與船體的基線相平行軸線的數目單軸線--中線面雙軸線--對稱地布置在中線面的兩側軸線的高度背景知識二、螺旋槳1.螺旋槳的構造（1）構造：槳葉＋槳轂；

整體式螺旋槳、組合式螺旋槳

槳葉的數目（2）槳葉的幾何要素

葉面(壓力面)、葉背(吸力面)；

葉根，葉梢；導邊、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。機械連接背景知識環(huán)氧樹脂膠合連接背景知識油壓無鍵套合連接背景知識三、尾軸結構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滑方式可分為：油潤滑式水潤滑式背景知識一、軸系修理前的檢查1.航行檢查（1）軸系振動情況（2）檢測軸系各軸承的溫度（3）檢查軸系潤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！ ★作為修理工作驗收的依據。一）、軸系修理前的檢查二）、軸系校中狀態(tài)的檢查

操作指導1、軸系中心線偏差度的檢查（1）相鄰軸連接法蘭的相對位置（2）偏移值和曲折值的測量和計算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）光學儀器法二、軸系校中狀態(tài)的檢查操作指導操作指導直尺—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：測量簡單、精度低，修船時常用。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。

測量方法：以尾軸（或曲軸、推力軸）的法蘭為基準，自尾向首（或相反）逐個調節(jié)中間軸承和臨時支承來調節(jié)中間軸的位置，使每對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。與標準進行比較。L計算坐標三角形L計算：軸系受連接偏中的影響發(fā)生彎曲部分的長度。它隨主機與軸系的連接形式不同有不同的選取方法。主機與軸系的連接形式δ⊥總=b+φ總⊥*Cδ－總=b`+φ總－*Cφ總－=(a`+b`)/Lφ總⊥=（a+b）/L光學儀器法三、軸線狀態(tài)的調整檢測軸系中心線偏差度和兩端軸同軸度中間軸個別法蘭的偏移δ和曲折φ超過標準規(guī)定時，采用調整中間軸承位置的方法。當軸系的δ總和φ總超過標準的規(guī)定，改變兩端軸中心線的相對位置來調整其同軸度：偏心鏜削尾軸管。移動主機位置，改變主機曲軸的中心線。既移動主機位置又偏心鏜削尾軸管的方法。1.水上拆卸拆卸內容：軸系附件，加臨時支承，拆法蘭螺栓；檢驗：★軸系中心線狀態(tài)的檢測;★測量尾軸的軸向位置（A，做樣棒）。四、軸系的拆卸2.進塢拆卸螺旋槳的拆卸與測量1、拆下防護罩，清除泥垢。2、測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。尾軸的拆卸與測量1、拆下尾軸管前后端的密封裝置。2、用長塞尺測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象(1)失衡：振動大，腐蝕、磨損、變形、斷裂引起，須進廠修理；(2)鳴音：

定義：由于螺旋槳在轉動時，在槳葉隨邊0.4R以上的部位產生有規(guī)律的渦流，在某幾個轉速下，渦流所引起的振動頻率恰好與槳葉的固有的頻率相近而產生共振，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：D>2m時，大于0.7R槳葉上的裂紋，或0.4~0.7R之間的裂紋，但長度不超過該處葉寬的1/4；D<2m時，槳葉根部短小裂紋，長度不超過該處葉寬的1/8；D<=1.2m，槳轂上的短小裂紋，長度不超過槳轂厚度；槳葉斷裂不超過長度的1/3，焊補。焊后磨光、退火。★金屬扣合：臨時補救措施?！飺Q新：嚴重裂紋或斷裂或多次焊補后。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?。?lt;20o），彎曲處厚度較薄時（<15～20mm）;熱態(tài)矯正：250～300℃。退火處理：消除應力。矯正后的檢查：目測，著色探傷。2.螺旋槳的檢修3.螺旋槳檢修后的檢驗與方法1.螺距（pitch）的測量

工具：螺距規(guī)

測量參數：半徑、螺距

局部螺距

截面螺距

葉片螺距

總平均螺距2.靜平衡試驗槳幾何尺寸誤差

槳葉之間質量不等

不平衡重

離心力

旋轉振動

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，再進行靜平衡試驗。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：用外徑千分尺檢測尾軸工作軸頸并計算其圓度和圓柱度誤差。標準：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：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.尾軸腐蝕檢修水潤滑時容易發(fā)生。根據深度和周長確定維修方式：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裂紋、嚴重磨損或壁厚過分減薄、套合松動、接縫松弛、滲水等缺陷時，均應換新銅套。磨損較大時，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重時，進行局部更換，不允許焊補。七、尾軸管裝置的檢修結構：尾軸管本體、尾軸管襯套、尾軸承、密封裝置、冷卻潤滑系統(tǒng)。分類：水潤滑尾軸管，油潤滑尾軸管。材料：鑄鋼（鐵），進行水壓試驗（水艙）。七、尾軸管裝置的檢修1.水潤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損壞形式：過度磨損：如果間隙過大，但鐵梨木的厚度未超標準，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、下瓦對調（進行應急）。開裂與裂紋：維修時確保干燥，否則容易開裂，可局部換新。鐵梨木1.水潤滑尾軸管裝置的檢修☆樺木層壓膠木尾軸承的檢修特點：致密、堅硬、脆性大，沒有鐵梨木耐磨，用于內河中小船。修理：局部或全部換新。1.水潤滑尾軸管裝置的檢修☆橡膠軸承：特點：橡膠彈性好，能夠在泥沙雜質較多的水域中正常工作。修理：不允許機加工（只能加工背面）。上下對調。換新。1.水潤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社認可。彈性好，耐磨性好，耐腐蝕，不會剝落，但導熱性差，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，用壓蓋壓緊，航行時要泄漏一點。更換填料：長短合適、搭口錯開、四周間隙相等、對角上緊、壓蓋法蘭與尾軸管端面距離相等。不能進塢時，應使船尾翹起。3.油潤滑尾軸管裝置的檢修油潤滑尾軸承材料：青銅、鑄鐵和白合金。白合金是發(fā)展趨勢，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.油潤滑尾軸承密封裝置的檢修首尾兩端都有密封裝置結構：辛波萊克斯式（simplex）4.油潤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（進入機艙）；尾密封防止滑油泄漏至海水中和防止海水進入尾軸承中。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：除最后一個中間軸承（與最后一個中間軸對應），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：超過標準，光車修復，工作軸頸的最小直徑允許與非工作軸頸相等。軸頸過小時，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:測下瓦間隙，用0.05mm塞尺插不進，左右間隙相等，不許單邊接觸。測軸承孔內徑，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：推力軸連接主機與中間軸，有時與主機制成一體。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構分類滑動式（大型船舶）滾動式（小型船舶）單環(huán)式滑動軸承（米歇爾式推力軸承）只設一個推力環(huán)，卻比多環(huán)式推力軸承能承受更大推力。單環(huán)式滑動軸承特點體積小，重量輕，摩擦系數小。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、燒熔等嚴重缺陷時，重澆合金。九、軸系校中（AlignmentShafting）軸系不正的危害★中間軸承負荷不均勻；★尾軸承磨損加劇，密封裝置破壞；★引起軸系、船體的振動；★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，其各軸段內的應力和所有軸承上的負荷都在允許的范圍內或具有合理的數值，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）實質-準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的應力和所有軸承上的負荷都在允許范圍之內或具有合理數值，從而使軸系能可靠地運轉。九、軸系校中（AlignmentShafting）按直線校中原理按法蘭上嚴格規(guī)定的偏中值校中法光學儀器校中法按軸承允許負荷校中原理測力計校中法（又稱軸承實際負荷校中法）按法蘭上計算的允許偏中值校中法按軸承上合理負荷校中原理按直線校中原理平軸校中法原理校中時使每對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（

<=0.1mm、

<=0.15mm/m）。方法直尺-塞尺法或指針法特點簡便、易于操作，但不科學、不合理。按直線校中原理光學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人字架、尾軸管，中