第一讲 船舶轴系的安装

1、2021-7-11 12021-7-1 项目三 船舶轴系安装 3-1 船舶轴系概述 2021-7-12 直接传动 直接传动是主机直接通过轴系把功率传给螺旋桨的传动 方式，在主机与轴系中无其它传动设备，在任何工况下， 螺旋桨与主机具有相同的转速与转向。 柴油机 一、概述 1.动力装置的传动方式 2021-7-13 1. 特点：1)主机功率直接通过轴系传给螺旋桨，没有减速离合 设备； 2)机桨同轴同转向同转速。 2.优点： 1)结构简单，维护管理方便，只要安装定位正确，平 时管理中只要注意轴系的润滑和冷却； 2)经济性好；传动效率高；可采用劣质油；螺旋桨效 率高（低速机）； 3)主机多为大型低速柴

2、油机，因此噪声小，振动小 （因低速）； 4)工作可靠，寿命长。 2021-7-14 3.缺点： 1)重量尺寸大；不适用于要求机舱小的特种船舶； 2)倒车及机动性能差，要求主机可逆转； 3)非设计工况下经济性差（因耗油率增大）； 4)微速受限于主机的最低稳定转速（耗油率增大，转 速不稳）； 4.应用：大型商船，单机单桨；客船，多为双机双桨（推进效 率提高，机动性能好，生命力提高）。 2021-7-15 间接传动 间接传动是通过传动设备（机械的、电动的或液动 的），使主机与轴系连接在一起的一种传动方式。 柴油机 减速齿轮箱 2021-7-16 主机和螺旋桨之间的动力传递除经过轴系外，还经过某 些特

3、设的中间环节（离合器、减速器等）的一种传动方式。 1.特点：1）主机功率经轴系、传动设备传给螺旋桨； 2）机桨不同转速； 3）机桨可同轴，也可不同轴。 2.分类（按中间传动设备型式） 1)带齿轮减速器（一级或多级）； 2)只带离合器； 3)带减速器和离合器。 2021-7-17 3.优点：1) 主机转速不受螺旋桨低速要求的限制，只要减速比适当，螺旋 桨效率可达最佳； 2)轴系布置比较自由：可同心布置，也可不同心布置，改善螺旋 桨工作条件； 3)带正倒车离合器时，主机不必换向，从而使主机结构简单，工 作可靠，管理方便，同时操纵性和机动性得到提高； 4)有利于采用多机并联运行及设置轴带发电机。 4

4、.缺点：1）轴系结构复杂； 2）传动效率低。 5.应用：中小型船舶主机；采用大功率中速机、汽轮机、燃气轮机船主机 或联合主机之一。 2021-7-18 船舶轴系是指从主机或动力传动装置的输出端到 螺旋桨之间的动力传动构件总称。 图2-1 1000t沿海货轮轴系布置图 1-尾管;2-螺旋桨轴;3-推力轴 4-推力轴承;5-中间轴;6-中间轴承;7-飞轮;8-主机 2.船舶轴系 2021-7-19 轴系一方面将主机发出的功率传递给螺旋桨， 另一方面又将螺旋桨产生的轴向推力传给船舶， 使船舶前进或后退。由于主机是船上最大的动 力源，因此可以说轴系是航行船舶中传递功率 最大的构件。 船舶轴系的作用：

5、2021-7-110 轴系的构件中有：推力轴及其轴承、中间轴及其 轴承、尾轴(或螺旋桨轴)及尾轴承、人字架轴承、 尾轴管及密封装置、各轴的联轴节。此外，还有 隔舱壁填料函和带式制动器等。 船舶轴系的组成： 2021-7-111 根据机舱在船体中的位置，以及轴系的数目，决 定了轴系中各种构件的多少。 因为轴系短，所以在偏移量相同时，单位轴长变 形较大，因而安装应力较大，所以在进行轴系安装 时必须先深入了解轴系的结构，分析轴系的技术要 求，制定出恰当的工艺规程，以确保安装质量符合 要求。 2021-7-112 在轴系事故中，比如螺旋桨桨叶断裂、螺旋桨轴折断、 轴承发热、密封装置泄露等现象的出现，除

6、了设计中的缺 陷（轴系结构不合理、材料选择不当、施工工艺不合理 等），其安装质量往往是酿成事故的主要原因。 轴系的安装工艺对船舶建造周期有很大的影响。因此， 结合实际情况，确定合理的安装工艺对轴系安装质量和缩 短安装期限将有很大的作用。 船舶轴系安装的重要性： 2021-7-113 建造船舶过程中，往往由于其船体的变形对轴系安装质量 有很大的影响。因此需具备下列条件才能进行轴系的安装： 1船体装配焊接等工程以船尾起计算，已完成80以上； 2在轴系范围内的水密舱室须经水密试验并合格验收； 3主机及轴系装置中的基座(底座)都应焊接好并验收合格； 4停止各种冲击振动大的作业； 5选择在夜间或阴雨天举

7、行轴系拉线及校中工作为好。 船舶轴系安装的前提条件： 2021-7-114 轴系的安装工艺主要内容有以下几个部分： 1确定轴系的中心线； 2按轴系理论中心线，进行镗削艉轴管座孔的工作； 3安装艉轴管、艉轴轴承、艉轴、艉轴密封装置以及安装 螺旋桨； 4，安装中间轴、推力轴等，并作好校中工作； 5安装主机，并作好相互间校中工作； 6在上述对中工作完毕后，可将轴系中各法兰进行连接固 定工作。 2021-7-115 长期以来，轴系安装工艺过程往往是，船舶下水后，以 尾轴端为基准，按规定的偏移值和曲折值由尾至首逐个进行 校中并将它们连接起来，这种工艺顺序可减少船舶下水后船 体变形对轴系安装质量的影响，但

8、其缺点是生产周期长。 轴系的安装工艺： 2021-7-116 为了缩短造船周期,船厂还经常采用下列3种安装工艺： 1同时安装艉轴与主机 在船台上按轴系理论中心线镗孔后，安装艉轴管、 艉轴及螺旋桨等工作。与此同时，按确定的轴系理论中 心线进行主机总装。待下水后再安装中间轴等工作，此 种工艺顺序只限于中间轴较多的船舶上。 2021-7-117 2先安装主机，后安装轴系 先按轴系理论中心线安装好主机本体部分，然后以主 机为基准，加工和安装艉轴及螺旋桨等。下水后安装中间 轴，这种工艺顺序的特点是主机各部、零件的安装，可以 最大限度地与轴系安装同步推行，这样对周期缩短和轴系 安装质量是极为有利的。 20

9、21-7-118 3主机、轴系的安装工作均在船台上完成 这种工艺方法仅对成批生产的小型船舶较为适 用。但需事先能掌握船体的变形，才允许在船台 (船坞内)直接对中和安装。 2021-7-119 192021-7-1 项目三 船舶轴系安装 3-2 船舶轴系认知 2021-7-120 一、船舶轴系的组成及作用 2021-7-121 v船舶轴系。 va.推力轴：推力轴连接主机与中间轴，有时与主机制成一体。 A为两端法兰，B为轴干，C为轴颈安装推力轴承，D为承受 轴向推力的推力环。 一、船舶轴系的组成及作用 2021-7-122 v船舶轴系。 vb.中间轴：中间轴连接推力轴和尾轴，它直接连接主机与尾 轴

10、，结构比较简单。A为两端法兰，B为主体轴干，轴的支承 处称轴颈C。轴颈C的直径比轴干B直径大，磨损后有足够的 精加工余量。 一、船舶轴系的组成及作用 2021-7-123 v船舶轴系。 vc. 尾轴：尾轴又称螺旋桨轴，它是轴系中最末一段轴，它穿 过尾轴管伸出船体，首端与中间轴相连，尾端安装螺旋桨。 一、船舶轴系的组成及作用 2021-7-124 v 轴系的联轴节。轴系的联轴节结构形式很多，分为可拆联 轴节和不可拆联轴节。不可拆联轴节主要是法兰不可拆联轴 节。可拆联轴节的结构形式很多，常见的有:法兰可拆联轴节、 液压联轴节、夹壳联轴节、挠性联轴节等。而挠性联轴节又 有弹性圆柱销联轴节、轮胎联轴节

11、、圆筒橡皮联轴节及十字 头滑块联轴节等。 一、船舶轴系的组成及作用 2021-7-125 v尾轴管两端的密封装置，也有各种不同的结构形式。常见 的有:橡皮环式密封装置、橡皮筒式端面密封装置、金属环式 密封装置及首端填料函密封装置等。 一、船舶轴系的组成及作用 2021-7-126 v隔舱壁填料函的作用是在轴系通过舱壁时，使舱壁保持水密， 以保证船舶的抗沉性。当机舱布置在尾部，就不用隔舱壁填料 函。 一、船舶轴系的组成及作用 2021-7-127 v在双轴系船舶中，轴系一般带有刹车机构。这是为了在航行 中需要停下某一套动力装置时，用刹车机构将它刹住，使轴系 不因水流影响而转动。此外，刹车机构也可

12、以帮助主机缩短换 向时间。 一、船舶轴系的组成及作用 2021-7-128 v 在双轴系船舶上，当尾 轴伸出船体外的长度较长 时，就需要两个人字架给 予支承，人字架轴承通常 为滑动轴承。 一、船舶轴系的组成及作用 2021-7-129 v1.推力轴承 v推力轴及其轴承的作用有两点:一是承受螺旋桨所产生的轴向 推力，并传递给船体，使船舶产生运动;二是防止螺旋桨产生 的轴向推力直接推动主机曲轴，使曲轴发生移动及歪斜，损 坏主机的机件。 v推力轴承分为滑动式和滚动式两种形式。目前滑动式轴承具 有承载力大、工作可靠等优点，因此，在大中型船舶中广泛 应用，而滚动式推力轴承主要用于小型船舶上。 二、轴承的

13、种类、结构及其工作原理 2021-7-130 v(1)滑动式推力轴承 v滑动式推力轴承的结构。推力轴两端的法兰分别与主机功率 输出法兰和中间轴法兰连接。 二、轴承的种类、结构及其工作原理 2021-7-131 v(1)滑动式推力轴承 二、轴承的种类、结构及其工作原理 2021-7-132 v (3)滚动式推力轴承 v优点：摩擦损失小、传动 效率高、结构紧凑、滑油 消耗量少、管理方便。 v缺点：承受推力小，而且 推力轴的两端要用可拆联 轴器，否则无法装卸轴承。 二、轴承的种类、结构及其工作原理 2021-7-133 v 2.中间轴承 v作用：为了减少轴系挠度而设置的支承点，它用来 承受中间轴本身

14、的重量以及因其运动或变形而产生 的径向负荷，从而保证中间轴有一个确定的横向位 置。 v中间轴承按基本结构及摩擦形式，可分为滑动轴承 和滚动轴承两种。 二、轴承的种类、结构及其工作原理 2021-7-134 v 2.中间轴承 v1）滑动式中间轴承 v中间轴的轴颈直接与中间轴承的轴衬(轴瓦)相接触， 为此，轴瓦上浇有白合金，又称白合金轴承。常用的 滑动式中间轴承，按润滑方式可分为单油环式、双油 环式、油盘式三种形式。 二、轴承的种类、结构及其工作原理 2021-7-135 v 2.中间轴承 v2）滑动式中间轴承的特点 v优点: v结构简单，工作比较可靠; v制造成本低，安装维修方便; v由于轴颈与

15、轴瓦间具有油膜，故抗震、抗冲击性能较强; v所承受载荷较大。 v缺点: v摩擦因数较大，升温较高; v油膜的形成需轴颈与轴承间具有一定间隙存在，因而影响了回转 精度的提高; v当转速与载荷过大时，难于形成承载油膜。 二、轴承的种类、结构及其工作原理 2021-7-136 v 2.中间轴承 v3）滚动式中间轴承 v结构形式 v滚动式中间轴承的结构形式随着轴承的型号变化而略有变化。其轴 承座与滑动轴承一样，通常用铸铁或铸钢铸造而成。小型的轴承也 有用钢板焊接的整体式结构，而大中型轴承座则采用剖分式结构。 v滚动轴承的特点。 v滚动式中间轴承与滑动式相比具有摩擦阻力小、传动效率高、滑油 消耗量小、工

16、作时有自动调心能力等优点;其缺点是工作噪声大，而 且为拆装轴承的需要，中间轴必须采用可拆式联轴节，承载能力小， 安装工艺要求高。 二、轴承的种类、结构及其工作原理 2021-7-137 v3.尾轴承 v作用：支承尾轴 v数目：于尾轴管长度有关 v尾轴管一般都有前后两个轴承，前轴承短，后轴承较长。有的大型 船舶尾轴管比较短，因此只设置一个尾管轴承。也有些船舶的尾轴 管较长，设有三个尾管轴承。 v材料： 二、轴承的种类、结构及其工作原理 铁梨木、橡胶、层压板、尼龙 白合金 （锡基合金和铅基合金） 水润滑冷却 润滑油润滑冷却 2021-7-138 v3.尾轴承 v（2）橡胶尾轴承 v结构形式：条式和

17、整体式 二、轴承的种类、结构及其工作原理 板条式橡胶轴承 整体式橡胶轴承 2021-7-139 v3.尾轴承 v（2）橡胶尾轴承 v优点： v橡胶轴承具有弹性，可以吸收振动，故对轴承的安装误差及冲击的 敏感性小、工作平稳，可改善船员、旅客的工作、生活环境。 v由于设有后密封装置，结构简化，且避免了这部分摩擦功的损失。 v采用水作为润滑冷却剂，无漏油损失，故营运成本低且对水域无污 染，管理比较方便。 v缺点： v制造比较麻烦，需要加工精确的模具，硫化工艺要求高。 v橡胶传热性差，温度超过6570时易老化失效，必须采取必要 的冷却、散热措施。 v橡胶中含有硫分，对轴有一定的腐蚀性，要求轴与橡胶接触

18、表面用 防腐材料进行包覆。 二、轴承的种类、结构及其工作原理 2021-7-140 v3.尾轴承 v（3）铁梨木尾轴承 v特点： 铁梨木是海船常用的一种尾轴承材料，它木质组织细密坚硬重量大， 具有抗腐蚀性、抗压等优点。铁梨木浸于水中能分泌出一种黏液，是 良好的润滑剂；耐磨性好。 v结构形式：铁梨木在尾管衬套中的布置多采用桶形排列的形式 二、轴承的种类、结构及其工作原理 2021-7-141 v3.尾轴承 v（4）桦木层压板尾轴承 v结构形式：桦木层压板是将桦木切成薄单板，经浸渍酚醛树脂后制成 板坯，再在高温下压制成材，做成尾轴承。 v特点： v这种层压板材质坚实，强度较高，耐磨，耐腐蚀，其物理机械性能接 近铁梨木的性能，是一种较好的轴承材料。 二、轴承的种类、结构及其工作原理 2021-7-142 v1.按轴系数目分 三、轴系的分类 单轴系：大型货船、油船，位于船中纵剖面上 2021-7-143 v1.按轴系数目分 三、轴系的分类 双轴系：对于要求航速高、操纵灵活、机动性好、工作可靠而吃 水受到一定限制