9-5第五節(jié)尾軸管裝置的檢修

1、第五節(jié)尾軸管裝置的檢修一、尾軸管裝置尾軸管裝置是用以支承尾軸和螺旋槳、密封船體不使海水進(jìn)入尾軸承和防止?jié)櫥妥晕草S承溢出的設(shè)備。通常尾軸管裝置是由尾軸管本體、尾軸承、密封裝置和冷卻、潤(rùn)滑系統(tǒng)等組成的。根據(jù)尾軸承潤(rùn)滑劑的不同，分為水潤(rùn)滑尾軸管裝置和油潤(rùn)滑尾軸管裝置，如圖9-21所示。1. 尾軸管尾軸管本體可用鑄鋼（ZG230-450）、鑄鐵（HT250、QT450-10）、20鋼管或船用鋼板焊接而成。單軸系尾軸管本體及船體尾部如圖9-22所示。將尾軸管本體裝入船體尾部，在尾軸管本體首端法蘭與尾隔艙壁平面間加密封墊片后用螺栓固緊；尾軸管尾端外圓螺紋用鎖緊螺母將尾軸管緊固在尾柱轂上，螺母與尾柱轂后端

2、面緊貼，0.05mm塞尺插不進(jìn)。尾軸管在船體上裝好后，進(jìn)行尾尖艙水密試驗(yàn)，各結(jié)合部位不允許有任何滲漏。2. 尾軸承單軸系尾軸承制成兩段：尾前軸承和尾后軸承。尾前軸承位于尾軸管前端，較短；尾后軸承位于尾軸管后端，較長(zhǎng)。有的大型船舶尾軸管較短，只有尾后軸承，而將尾前軸承移至尾隔艙壁與尾軸法蘭之間。尾軸承大多為滑動(dòng)軸承，根據(jù)軸承襯的材料和潤(rùn)滑劑的不同分為水潤(rùn)滑尾軸承和油潤(rùn)滑尾軸承分。目前，新造船舶多為油潤(rùn)滑尾軸承。尾軸承由軸承襯套和軸承襯構(gòu)成。水潤(rùn)滑尾軸承襯套的材料采用鑄銅（ZCuSn10Zn2、ZCuZn40Mn2），軸承襯的材料采用鐵梨木、層壓膠木、橡膠和合成材料；油潤(rùn)滑尾軸承襯套采用鑄鋼（ZG

3、230-450）或鑄銅（ZCuSn10Zn2）,軸承襯采用白合金。1）水潤(rùn)滑尾軸承水潤(rùn)滑尾軸承襯的材料主要有鐵梨木、層壓膠木、橡膠、合成材料（尼龍、賽龍等）。尾軸承的長(zhǎng)度應(yīng)不小于尾軸直徑的4倍。利用舷外海水自然流入尾軸承進(jìn)行潤(rùn)滑與冷卻。為了控制海水流入量，在尾軸管前端尾軸處裝有密封裝置。航行時(shí)，旋松密封填料壓蓋的螺栓，使海水順利流進(jìn)軸承滿足潤(rùn)滑與冷卻之需；停航時(shí)，則應(yīng)旋緊螺栓，防止海水大量漏入機(jī)艙。（1）鐵梨木尾軸承鐵梨木是自1854年以來(lái)一直被用作海船水潤(rùn)滑尾軸承的傳統(tǒng)軸承材料。鐵梨木盛產(chǎn)于中美洲、西印度群島和南美北部等熱帶地區(qū)。鐵梨木生長(zhǎng)緩慢、直徑20mm的樹(shù)需10年。材質(zhì)細(xì)密、堅(jiān)硬、比重

4、大（約為1.2）,含有豐富的樹(shù)脂，具有耐水浸、耐蝕和耐磨等特點(diǎn)。干燥時(shí)會(huì)產(chǎn)生變形和裂紋。鐵梨木中除木質(zhì)和樹(shù)脂外，還含有樹(shù)脂精汁等。精汁與水作用形成乳狀粘液，具有潤(rùn)滑作用使摩擦系數(shù)大大降低。例如，鐵梨木與青銅在水中相對(duì)運(yùn)動(dòng)，摩擦系數(shù)為0.0030.007。此外，摩擦系數(shù)隨水溫升高而增大。如果保持水溫低（50OC左右）、水量充足，則鐵梨木具有很高的耐磨性。鐵梨木軸承的結(jié)構(gòu)如圖9-23（a）所示。將鐵梨木板條（一般厚度為1535mm、寬度為6080mm、長(zhǎng)度為150300mm）緊密地鑲嵌在軸承襯套中，為防止鐵梨木板條位置錯(cuò)動(dòng)在襯套內(nèi)鐵犁木板條之間安裝23根銅質(zhì)止動(dòng)條（厚度為鐵梨木條厚度的60%）,緊

5、貼襯套內(nèi)表面并用螺釘固定。襯套內(nèi)下半部分鐵梨木板條表面為立紋（纖維方向與尾軸中心線垂直），上半部分木板條表面為順紋（纖維方向與尾軸中心線平行）。木板條之間形成V形、U形或梯形水槽，如圖9-23（b）所示，以利海水流通進(jìn)行潤(rùn)滑和冷卻，但在下半瓦90o范圍內(nèi)無(wú)水槽。（2）層壓膠木尾軸承由于鐵梨木需要進(jìn)口，價(jià)格較高，所以多年來(lái)國(guó)內(nèi)外均致力尋找鐵梨木廉價(jià)的代用材料。我國(guó)研究試驗(yàn)成功的層壓膠木已應(yīng)用于生產(chǎn)，它是以樺木為原料，將樺木薄板浸于酚醛中制成板坯。再經(jīng)高溫、高壓制成板材。樺木層壓膠木具有材質(zhì)致密、堅(jiān)硬、耐熱、絕緣性好、較好的耐磨性和可承受沖擊負(fù)荷等特點(diǎn)。此外。成材率高達(dá)85%（鐵梨木只有20%）,

6、價(jià)格便宜。缺點(diǎn)是脆性較大，耐磨性也不及鐵梨木。樺木層壓膠木尾軸承的結(jié)構(gòu)基本與鐵梨木尾軸承相同，將層壓膠木制成板條鑲于尾軸承襯套中，其上、下瓦板條均采用耐磨性好的立向纖維作摩擦面。軸徑<360mm的尾軸承可不加止動(dòng)條。板條之間亦要形成V形、U形或梯形水糟，在下瓦90o范圍內(nèi)無(wú)水槽，如圖9-24(a)所示。橡膠尾軸承以天然橡膠與礦物成分硫化加工制成的橡膠具有彈性好、吸振性好、耐磨和耐泥沙等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是工作溫度低，超過(guò)650C就會(huì)很快老化，也不耐油，遇油老化。橡膠尾軸承可在含泥沙的水域工作，充分的冷卻條件下使用壽命為鐵梨木尾軸承的24倍。橡膠尾軸承工作平穩(wěn)、容易安裝校中、軸承負(fù)荷分市均勻，但橡

7、膠中的硫會(huì)對(duì)尾軸產(chǎn)生腐蝕作用。橡膠尾軸承的結(jié)構(gòu)分為板條式和整體式兩種。板條式尾軸承中的板條是由金屬襯板(銅板或鍍銅鋼板)外包橡膠制成的，如圖9-24(b)所示，應(yīng)用于尾軸直徑>360mm、負(fù)荷較高的尾軸承中。圖9-24(c)、(d)為整體式橡膠尾軸承，應(yīng)用于尾軸直徑較小的船舶上，如內(nèi)河中小型船舶及工程船。合成材料尾軸承近年來(lái)，船舶尾軸承采用尼龍、賽龍等合成材料，其中，應(yīng)用賽龍尾軸承材料日益增多。賽龍作為尾軸承材料已被世界各大船級(jí)社認(rèn)可，如英國(guó)勞氏船社(LR)、法國(guó)船級(jí)社(BV)、美國(guó)船級(jí)社(ABS)、日本海事協(xié)會(huì)(NK)和中國(guó)船級(jí)社(CCS)等。賽龍是由高性能熱固性樹(shù)脂合成的均質(zhì)聚合物。

8、具有彈性好、耐磨性好、耐腐蝕和不會(huì)剝落的特點(diǎn)，但其導(dǎo)熱性差，且不耐高溫。賽龍尾軸承材料的性能優(yōu)于鐵梨木、尼龍和層壓膠木等尾軸承材料，使用壽命約是其他尾軸承材料的4倍。工作溫度在-65107OC范圍之內(nèi)，賽龍軸承可承受冷縮安裝的溫度達(dá)-196OC，而不會(huì)硬脆。賽龍軸承侵入水或水溶液的溫度不得超過(guò)60OC,否則會(huì)產(chǎn)生水解作用使軸承變軟，因此賽龍尾軸承冷卻水溫度在50OC以下，冷卻水量為每英口寸軸徑每分鐘4公升。賽龍尾軸承結(jié)構(gòu)有圓筒形和板條形。圓筒形適用于2001000mm的尾軸，板條形適用于270749mm的尾軸。圓筒形尾軸承內(nèi)孔鑄有水槽，板條形尾軸承可手工或采用鋸、刨削和銃削等加工出水槽。2)

9、油潤(rùn)滑尾軸承油潤(rùn)滑尾軸承常采用白合金、青銅、鑄鐵作為尾軸承材料，其中以白合金應(yīng)用最廣泛。白合金尾軸承的長(zhǎng)度應(yīng)不小于尾軸直徑的2倍。中、小型船舶，尤其內(nèi)河船舶普遍采用白合金尾軸承和以油作冷卻潤(rùn)滑劑的閉式潤(rùn)滑系統(tǒng)。目前，越來(lái)越多的大型海船采用白合金尾軸承，新造船舶幾乎全部是白合金尾軸承。這主要是由于鐵梨木價(jià)格貴使造船成本提高；鐵梨木尾軸承的船舶不適于在泥沙較多的內(nèi)河或航區(qū)航行，泥沙隨海水或河水進(jìn)入尾軸承使之迅速磨損；隨著船舶噸位的增大，尾軸承負(fù)荷也不斷增加，水潤(rùn)滑尾軸承因水的粘度低，水膜較薄而承載能力低，也造成鐵梨木尾軸承磨損加??；油膜承載能力大，油的潤(rùn)滑性能優(yōu)于水，尤其是油潤(rùn)滑尾軸承密封裝置優(yōu)良

10、，能有效地密封。白合金尾軸承常用錫基巴氏合金(ZChSnSb11-6、ZChSnSb7.5-3)。將白合金澆鑄在尾軸承襯套上，如圖9-25所示。油潤(rùn)滑尾軸承和尾軸在閉式潤(rùn)滑系統(tǒng)中工作，尾軸不需套裝銅套。二、水潤(rùn)滑尾軸管裝置的檢修1. 尾軸承的檢修1)鐵裂木尾軸承的檢修鐵梨木尾軸承的主要損壞形式有過(guò)度磨損和裂紋、開(kāi)裂。鐵梨木尾軸承過(guò)度磨損使鐵梨木板條厚度大大減薄，軸承間隙增大，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生沖擊和振動(dòng)。過(guò)大的沖擊負(fù)荷又會(huì)導(dǎo)致鐵梨木尾軸承產(chǎn)生裂紋或開(kāi)裂。因此，船舶進(jìn)塢檢修時(shí)應(yīng)測(cè)量尾軸承間隙和尾軸承孔的直徑，確定鐵梨木板條的厚度。尾軸承間隙和鐵梨木板的厚度應(yīng)不超過(guò)表9-8的規(guī)定。尾軸承的安裝間隙和極限間

11、隙max可依下式計(jì)算：=0.003d+(0.5)0.75)mmmax4mm式中d尾軸直徑，mm。尾軸承間隙一般是在距尾后軸承尾端100mm處的垂直方向測(cè)量徑向間隙。中機(jī)型船舶尾軸架處尾軸承極限間隙按表9-8規(guī)定值增大20%尾機(jī)型船舶尾軸承極限間隙取表9-8規(guī)定值的75%。當(dāng)鐵梨木尾軸承間隙超過(guò)極限值，而鐵梨木板條厚度低于極限值時(shí)，采取以下修理方法：更換尾軸銅套來(lái)調(diào)整尾軸承間隙。新制銅套厚度允許加大到原設(shè)計(jì)厚度的1.25倍，可使尾軸承間隙減小至規(guī)定值；(1) 在尾軸承下瓦鐵梨木板條與軸承襯套之間墊入整張銅皮，以減小尾軸承間隙。當(dāng)鐵梨木尾軸承間隙和鐵梨木板條厚度均超過(guò)極限值，采取以下方法修理：(1

12、) 換新尾軸承；(2) 仔細(xì)檢查后依具體情況采用局部換新的方法；(3) 缺少鐵梨木材料時(shí)，采用上、下瓦對(duì)調(diào)的方法。鐵梨木板條產(chǎn)生裂紋或開(kāi)裂時(shí)，應(yīng)局部或全部換新。由于鐵梨木干燥易裂，故在塢修時(shí)要注意保持鐵梨木尾軸承的濕態(tài)。例如，抽出尾軸后，應(yīng)將尾軸承孔內(nèi)充水或填塞濕木屑或濕草包，也可將軸承孔內(nèi)表面涂一層牛油，并將尾軸承孔兩端堵死。修理時(shí)需經(jīng)常向尾軸承噴水，保持濕態(tài)。2)層壓膠木尾軸承的檢修層壓膠木尾軸承磨損后尾軸承間隙和板條厚度均應(yīng)符合表9-8的規(guī)定。安裝間隙和極限間隙max,計(jì)算公式同鐵梨木尾軸承。CB/T3420-92表9-8鐵梨木和層壓膠木尾軸承間隙(mm)軸徑d更換安裝極限間隙板條極限厚

13、度安裝間隙新制板條最小厚度<1003.500.90-1.00>100-1204.001.00-1.10>120-1504.506.001.10-1.2011.00>150-1805.006.501.20-1.3012.00>180-2205.507.001.30-1.4012.00>220-2606.007.001.40-1.5013.00>260-3106.608.001.50-1.6514.00>310-3607.309.001.65-1.8015.00>360-4408.0010.001.80-2.0016.00>440-500

14、8.7011.502.00-2.2018.00>500-6009.5013.002.20-2.4020.00>600-70010.5014.502.40-2.6022.00層壓膠木尾軸承產(chǎn)生過(guò)度磨損、松動(dòng)和碎裂等損壞時(shí)，依具體情況分別采用局部或全部換新的方法修理。3）橡膠尾軸承的檢修橡膠尾軸承磨損后尾軸承間隙應(yīng)符合表9-9的規(guī)定。金屬板條橡膠尾軸承的安裝間隙依下式計(jì)算：=0.002d+0.50mm式中d尾軸直徑，mm。整鑄式橡膠尾軸承安裝間隙依下式計(jì)算：=0.002d十0.20mm式中：d尾軸直徑，mm。CB/T3420-92表9-9橡膠尾軸承的間隙（mm）軸徑d金屬板條橡膠尾軸承

15、整鑄橡膠尾軸承安裝間隙極限間隙安裝間隙極限間隙<1000.60-0.703.500.45-0.503.50>100-1200.65-0.754.000.50-0.554.00>120-1500.70-0.804.500.55-0.604.50>150-1800.75-0.855.000.60-0.705.00>180-2200.80-0.955.50>220-2600.90-1.056.00>260-3101.00-1.156.50>310-3601.10-1.257.20>360-4401.20-1.357.80>440-5001.

16、30-1.508.50>500-6001.45-1.709.00>600-7001.65-1.9010.00尾軸承間隙超過(guò)極限值時(shí)，不允許偏心磨削橡膠尾軸承的板條，但可鏗削板條背面。使軸承間隙符合要求。備件缺少時(shí)可將上、下橡膠板條對(duì)調(diào)，以繼續(xù)使用。橡膠老化、脫殼、剝落嚴(yán)重時(shí)應(yīng)換新。4）賽龍尾軸承的檢修賽龍尾軸承磨損后的尾軸承極限間隙應(yīng)符合表9-8的規(guī)定。安裝間隙可依標(biāo)準(zhǔn)中的公式計(jì)算（參見(jiàn)CB/T3420-92）。超過(guò)極限間隙時(shí)應(yīng)換新尾軸承。2. 首端密封裝置的檢修1）首端密封裝置的結(jié)構(gòu)水潤(rùn)滑尾軸承只設(shè)首端密封裝置。廣泛采用傳統(tǒng)的填料函式密封裝置，圖9-26為其結(jié)構(gòu)示意圖。此種密封裝

17、置主要靠牛油填料3阻止尾軸承內(nèi)的海水流入機(jī)艙，填料3在壓蓋6的預(yù)緊力作用下與尾軸7緊密接觸達(dá)到阻水密封之目的。尾軸承磨損使尾軸下沉?xí)r，可徑向調(diào)節(jié)填料函本體使與尾軸承同心，保證密封效果。引入具有壓力的舷外海水冷卻和沖走積存在填料函內(nèi)的泥沙。填料一般多采用浸油脂的棉、麻繩或尼龍繩。填料函式密封裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作較可靠、維護(hù)管理方便等優(yōu)點(diǎn)，但磨擦損失大、容易損傷尾軸或銅套。2）填料函式密封裝置的檢修填料函工作時(shí)允許有少量海水流出，其極限工作溫度為60oCo由于安裝不良使尾軸磨損和填料磨爛，導(dǎo)致大量海水漏入機(jī)艙，應(yīng)更換填料。換新填料時(shí)的安裝要點(diǎn)：(1) 每圈填料的長(zhǎng)度應(yīng)恰好兩端對(duì)接。長(zhǎng)度不足，兩端

18、出現(xiàn)間隙而密封不良；過(guò)長(zhǎng)，又會(huì)出現(xiàn)兩端搭接造成安裝困難；(2) 各道填料的接口應(yīng)相互錯(cuò)開(kāi)；(3) 壓蓋襯套內(nèi)圓面不得與尾軸接觸，上、下、左、右間隙應(yīng)相等；(4) 壓蓋安裝后應(yīng)前后移動(dòng)靈活，無(wú)卡阻；(5) 填料函裝妥后，壓蓋法蘭平面與尾軸管端面間的各點(diǎn)距離應(yīng)相等；(6) 按一定對(duì)角順序上緊壓蓋螺母，使之均勻壓緊填料。三、油潤(rùn)滑尾軸管裝置的檢修1. 白合金尾軸承的檢修白合金尾軸承的主要損壞形式有過(guò)度磨損、擦傷、裂紋和剝落、燒熔等。白合金尾軸承產(chǎn)生磨損后尾軸承間隙增大，檢測(cè)后與表9-10對(duì)照，以判斷其使用性。白合金尾軸承的安裝間隙和極限間隙max。也可依公式計(jì)算，0.001d+0.40mmmaxq4

19、Amm式中d尾軸直徑，mm。白合金尾軸承產(chǎn)生過(guò)度磨損、剝落和嚴(yán)重咬傷時(shí)應(yīng)予以修換。對(duì)于合金松脫區(qū)的最大線性尺寸小于d/2(d為尾軸直徑，mm)且只是一處時(shí)，可以繼續(xù)使用；輕度咬傷可原地修光使用；當(dāng)尾軸承產(chǎn)生嚴(yán)重裂紋、過(guò)度磨損和燒熔時(shí)應(yīng)重澆白合金。CB/T3420-92表9-10軸承合金尾軸承的間隙(mm)軸徑d更換安裝極限間隙軸承合金允許最小厚度安裝間隙軸承合金新制最小厚度<1001.801.600.40-0.503.20>100-1202.001.600.45-0.553.20>120-1502.201.800.50-0.603.60>150-1802.401.800

20、.55-0.653.60>180-2202.602.000.60-0.704.00>220-2602.802.000.65-0.704.00>260-3103.002.200.70-0.804.40>310-3603.202.200.75-0.854.40>360-4403.502.400.80-0.904.80>440-5003.802.400.85-0.954.80>500-6004.102.600.90-1.005.20>600-7004.502.601.00-1.105.202. 密封裝置的檢修油潤(rùn)滑尾軸承的首、尾兩端均裝有密封裝置。首端密封裝置是防止尾軸承內(nèi)潤(rùn)滑油泄漏到機(jī)艙；尾端密封裝置既防止尾軸承內(nèi)滑油漏泄污染海面，又防止海水進(jìn)入尾軸承。密封裝置的種類(lèi)很多，目前大