9-4第四节 船轴的检修.doc

第四节 船轴的检修一、船轴 船轴或称传动轴，是对钢质船舶的尾轴(螺旋桨轴）、中间轴和推力轴的统称。1尾轴尾轴位于轴系的末端，穿过尾轴管伸至船外与螺旋桨或与螺旋桨轴连接，首端与最后一节中间轴连接。尾轴的结构简单，主要结构形式如图9-19(a)所示。1)按尾轴与其法兰的连接方式分为固定式和可拆式 固定式 尾轴与其法兰为一体，或整体锻造或分体焊接而成。虽结构简单，但拆装尾轴不便，只能从船内进行拆装，工程量大，为吊出尾轴甚至需移开最后一节中间轴和轴承。可拆式 尾轴本体与其法兰分别制造，如图9-19(d)所示。靠尾轴锥部与可拆法兰锥孔紧配对中，用键和螺纹连接成一体。结构复杂，但拆装方便、可自船外装入或抽出尾轴。2)按尾轴润滑方式分为油润滑式和水润滑式油润滑式尾轴的工作轴颈较非工作轴颈尺寸大，精度和表面粗糙度要求高；水润滑式尾轴工作轴颈包覆钢套以防腐蚀，一般采用热套工艺将铜套装于轴上。非工作轴颈可包覆玻璃钢或橡胶保护层。尾轴铜套一般应为整体铸造。大型海船尾轴工作轴颈较长可达3m以上。铜套过长，加工制造和套装均较困难，一般铜套长度不超过6001000mm，否则分段制造。要求分段套合的铜套必须保证接缝处的水密性，绝不能渗漏。如果水自接缝处渗入将会造成尾轴锈蚀引起断轴的危险。接缝允许采用氩弧焊填补，搭接缝采用锡焊填补、机械滚压接平或环氧树脂填补，如图9-20所示。接缝搭口处的水密性用0.2MPa的试验压力进行油压试验，合格后将泵油孔用铜螺丝和红丹白漆封堵。螺旋桨与尾轴用键连接时，尾轴锥体上的键槽首端加工成雪撬形(轴径d大于500mm时）以减少应力集中造成的裂纹与断轴事故。2中间轴中间轴位于主机曲轴(或推力轴)与尾轴之间，承担传递主机动力的任务。中间轴由法兰和轴构成，可采用整体锻造或分锻焊接成一体，工作轴颈较非工作轴颈一般大520mm。如图9-19(b)所示。各中间轴法兰用螺栓连接。中、小型船舶的法兰连接螺栓普遍采用加工容易的圆柱螺栓；大、中型船舶则广泛采用圆锥形紧配螺栓，其对中性好，不易松动，但加工较难。对采用圆柱形螺栓的法兰，其中紧配螺栓数应不少于螺栓总数的50%，并使两种螺栓相间排列。锥形紧配螺栓与孔应均匀接触，接触面积应在75%以上。3推力轴推力轴位于曲轴与中间轴之间，主要承受螺旋桨产生的轴向推力和防止此力作用于主机曲轴。按法兰与轴的连接方式分为整体式和可拆式，船上广泛采用整体式。推力轴直径较大、长度较短，所以刚性好。推力环两侧与推力块相配。推力轴结构如图9-19(c)所示。二、船轴的检修 1船轴的磨损检修l）船轴的磨损 船轴工作轴颈磨损后，采用外径千分尺检测并计算其圆度、圆柱度误差；采用百分表测量轴颈和法兰的径向圆跳动量，测量值应分别符合表9-5、表9-6规定。非工作轴颈圆度公差不得大于表9-5规定值的2.5倍；工作轴颈长度大于轴颈时，每增大100mm，圆柱度公差值应增加0.005mm。 CB/T3417-92 表9-5 船轴磨损极限（mm）轴径d中间轴、推力轴磨损极限尾轴磨损极限光车修理后圆度圆柱度圆度圆柱度圆度、圆柱度油润滑开式水润滑油润滑开式水润滑800.080.090.100.130.130.150.01080-1200.090.100.120.150.150.180.010120-1800.100.120.140.170.170.220.015180-2600.120.140.160.200.200.280.015260-3600.140.160.180.230.230.360.020360-5000.160.190.200.270.270.450.020500-7000.180.230.230.320.320.550.0252)船轴磨损修复(1)光车修复 尾轴、中间轴和推力轴的工作轴颈磨损后采用光车修理，其最小工作轴颈可至非工作轴颈。修后的圆度、圆柱度应符合表9-5规定。(2)喷涂金属恢复尺寸 采用喷涂工艺恢复船轴原设计尺寸，但喷涂金属层厚度不超过3mm。(3)小船或内河船舶的船轴可采用堆焊金属或镶钢套来恢复轴颈尺寸。 (4)换新船轴。 CB/T3417-92 表9-6 船轴轴颈径向圆跳动（mm）轴长与工作灼径之比L/d工作轴颈及锥体部分非工作轴颈极限跳动光车修理后极限跳动光车修理后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船轴裂纹检修 1）船轴裂纹 主要是尾轴的裂纹损坏。尾轴锥部大端截面变化处、键槽根部、尾轴铜套接缝处轴颈等均易产生裂纹。尤其是柴油机扭振引起铜套缺陷处尾轴表面的十字裂纹。严重时使尾轴断裂。发现铜套接缝不良时，应拆去铜套检查尾轴的腐蚀与裂纹情况。尾轴产生裂纹的主要原因：截面变化处和键槽根部的应力集中；铜套接缝漏泄使尾轴腐蚀，在交变应力作用下产生腐蚀疲劳；尾轴的轴承间隙过大引起冲击负荷；轴系安装不正确及轴系振动等。2）船轴裂纹的修理(1)采用着色探伤、磁粉探伤、超声波探伤或钻孔法检查船轴表面裂纹的长度和深度；(2)船轴上线性尺寸小于d/15（d为轴径，mm）的短小裂纹可采用挖修、打磨，使挖修处光滑过渡的方法修理；(3)当船轴裂纹深度不大于轴径的5%、长度不大于轴径的10%时，采用焊补修理。焊补工艺应经认可，焊后应保温缓冷。3船轴腐蚀检修1）船轴的腐蚀船轴中以尾轴的工作条件为恶劣。油润滑尾轴，部分尾轴在海水中工作，大部分在油中工作；水润滑尾轴全部在海水中工作，尾轴受到严重的海水腐蚀。尾轴锥部腐蚀最为严重，铜套接缝不良处海水渗入腐蚀尾轴。 2）船轴腐蚀修理(1)尾轴桨端锥体锈蚀呈圆弧状，且个别锈蚀长度不大于该处圆周长的1/8，深度不超过轴径的3%；较长锈蚀长度不大于该处圆周长的l/3，深度不超过轴径的2%；船轴整个圆周锈蚀深度平均值不超过轴径的1.5%时，经清理检查后可继续使用。(2)船轴锈蚀呈尖角状，应在仔细检查其深度和周长后将其修锉或光车，探伤检查符合上述情况时，可继续使用。(3)尾轴锥部车削使其尺寸变化较大时，进行堆焊修复。4尾轴铜套检修 尾轴铜套上产生裂纹、严重磨损或多次光车铜套使其壁厚过分减簿、套合松动、接缝松弛、渗水等缺陷时，均应换新铜套。尾轴铜套磨损较重时可采取以下修理方法，(1)光车铜套，消除几何形状误差后铜套厚度应符合表9-7规定。(2)为了延长铜套使用寿命，光车时允许在工作轴颈表面上残留磨痕，其深度一般在0.20.4mm，面积不超过0.25d。(3)铜套上局部裂纹