第四节轴系的检修

1、1 第二节第二节 船舶轴系船舶轴系 船舶轴系是船舶动力装置中的重要组成部分，承担着 将主机发出的功率传递给螺旋桨，再将螺旋桨产生的轴 向推力传递给船体实现推船航行。 船舶轴系是从主机输出端法兰起至尾轴为止，连接 主机和螺旋桨。对于直接传动的推进系统，包括传递功 率的传动轴及其轴承等零部件. 2 第九章增压器和船舶轴系的检修第九章增压器和船舶轴系的检修 一、船舶轴系的种类一、船舶轴系的种类 l.单轴系 2.双轴系 二、轴系理论中心线的确定二、轴系理论中心线的确定 1.1.基准点的确定基准点的确定 基准点的三维位置基准点的三维位置: : 纵向纵向( (轴向轴向) )位置位置 左右位置左右位置 高度

2、位置高度位置 2.2.确定轴系理论中心线的方法确定轴系理论中心线的方法 1）拉线法 2）光学仪器法 3 第九章增压器和船舶轴系的检修第九章增压器和船舶轴系的检修 第三节第三节 轴系状态的检验轴系状态的检验 一、轴系修理前的检查一、轴系修理前的检查 l.l.航行检查航行检查 (1)检查轴系零件的振动情况，测量各轴承处轴颈的 径向圆跳动量； (2)检测各轴承的温度； (3)检查轴系润滑油和冷却水漏泄情况。 2.2.拆卸过程中和拆卸后的检查拆卸过程中和拆卸后的检查 (l)检查轴系校中状态； (2)检查螺旋桨与尾轴配合情况； (3)检查尾轴、中间轴、推力轴等轴颈表面质量和形 位公差； (4)检查密封装

3、置磨损情况； (5)检查轴系各轴承的轴承间隙和磨损情况； (6)检查与轴系相关的管系及各附件的工作状况。 4 二、轴系校中状态的检查 轴系校中状态的检查包括轴系中心线偏差程度的检查、尾轴与中间轴及 中间轴与推力轴同轴度误差的检查。 1.轴系中心线偏差度的检查 轴系实际中心线与轴系理论中心线的偏差即为轴系中心线的偏差度。 1)相邻轴连接法兰的相对位置 (1)相邻轴两法兰中心线同轴，即相邻轴同轴，法兰处的偏移值和曲 折值均为零； (2)相邻轴两法兰中心线不同轴但平行，即相邻轴轴心线平行，只发生 偏移，法兰处的偏移值0，但曲折值=O; (3)相邻轴两法兰中心对准，但中心线相交成一定角度，即相邻轴轴心

4、 线相交，只发生曲折，法兰处的曲折值0，但偏移值=0； (4)相邻轴两法兰中心不对准且中心线相交成一定角度，即相邻轴轴心 线相交，同时发生偏移和曲折，法兰处的偏移值0，曲折值O。 5 2)偏移值和曲折值的测量和计算 (1)直尺一塞尺法 (2)指针法 3)用相邻轴连接法兰上的偏中值检验轴系中心线的偏差度 (1)设置临时支承 (2)拆去法兰连接螺栓 (3)测量并计算出各对法兰的偏中值 (4)与标准比较 6 2.轴系两端轴同轴度偏差的检验 两端轴:曲轴、尾轴 同轴度偏差检查：测量出两端轴法兰的总偏移值总和 总曲折值总，以判断轴系中心线的技术状态。 方法：平轴法、平轴计算法，拉线法或光学仪器法 7 平

5、轴法的检验步骤: (1)按要求在各中间轴增设临时可调支承； (2)以尾轴(或曲轴、推力轴)的法兰为基准，自尾向首 (或相反)通过逐个调节中间轴承和临时支承来调节中间轴 的位置，以使自尾向首(或相反)的每对法兰上的=O、 =O； (3)测量第一节中间轴首端法兰与曲轴或推力轴尾端法 兰（或最后一节中间轴尾端法兰与尾轴首法兰)上的偏移 值和曲折值； (4)与标准比较 轴系中心线允许的总偏差根据所测轴系的计算长度L计 算，和最小轴径 d 从表9-4中查出总和总，作出总 - 总的坐标三角形。 8 三、轴系状态的调整 (1)轴系偏差度和同轴度分别符合要求，轴系 状态良好； (2)轴系同轴度符合要求，但偏差

6、度检测发现 轴系有的法兰上的、不符合要求。对此 应采用调节相关中间轴承和中间轴位置的方 法，使法兰上超过标准的、调整到许可 范围内； (3)轴系同轴度不符合要求，即轴系的总和 总超过标准的规定。与轴系的同轴度误差较 大时，表明轴系的偏差度也不符合要求。 9 修理方案有三种: (1)偏心镗削尾轴承或尾轴管，通过改变尾轴中心线 的位置，达到与曲轴同轴。应保证尾轴承或尾轴管最薄 处的壁厚尺寸。 (2)当同轴度误差过大，偏心镗削的方法不能使轴线 借正时，应改变主机的位置，使曲轴中心线与尾轴中心 线对准，从而使总、总符合要求。 改变主机位置的工程量很大，受机舱的限制。 (3)采用偏心镗削尾轴承或尾轴管和

7、改变主机位置的 两个措施，即通过改变两端轴的轴线位置来达到同轴。 10 第四节第四节 船轴的检修船轴的检修 一、船轴一、船轴 船轴是对钢质船舶的螺旋桨轴、中间轴和推力轴的统 称。 l.尾轴 1)按尾轴与其法兰的连接方式分为固定式和可拆式 2)按尾轴润滑方式分为油润滑式和水润滑式 2.中间轴 3.推力轴 11 二、船轴的检修二、船轴的检修 1.船轴的磨损检修 l)船轴的磨损 2)船轴磨损修复 (1)光车修复 (2)喷涂 (3)小船船轴采用堆焊金属或镶钢套 (4)换新船轴 12 2.船轴裂纹检修 1）船轴裂纹 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

8、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。 (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。 13 3.船轴腐蚀检修 1）船轴的腐蚀 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

9、其尺寸变化较大时，进行堆焊修复。 14 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 过分减薄、套合松动、接缝松弛、渗水等缺陷时，均应换 新铜套。 尾轴钢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规定。 (2)为了延长钢套使用寿命，光车时允许在工作轴颈表面上 残留磨痕。 (3)铜套上局部裂纹或局部磨损严重时，可进行局部更换， 接缝应符合规定。 (4)已套装在尾轴上的铜套不允许焊补修复。 15 第五节第五节 尾轴管装置的检修尾轴管装置的检修 一、尾轴管装置 1.尾轴管 2.尾轴承 1)水润滑尾轴承 (1)铁梨木尾轴承 (2)层压胶木

10、尾轴承 (3)橡胶尾轴承 (4)合成材料尾轴承 2)油润滑尾轴承 油润滑尾轴承常采用白合金、青铜、铸铁 作为尾轴承材料，其中以白合金应用最广泛。 16 二、水润滑尾轴管装置的检修 1.尾轴承的检修 1）铁梨木尾轴承的检修 铁梨木尾轴承的主要损坏形式有过度磨损和裂纹、开裂。 当铁梨木尾轴承间隙超过极限值，而铁梨木板条厚度低于 极限值时的修理方法： (1)更换尾轴铜套来调整尾轴承间隙。新制铜套厚度允许加 大到原设计厚度的1.25倍，可使尾轴承间隙减小至规定值: (2)在尾轴承下瓦铁梨木板条与轴承衬套之间垫入整张铜皮， 以减小尾轴承间隙。 当铁梨木尾轴承间隙和铁梨木板条厚度均超过极限值时修理: (l

11、)换新尾轴承; (2)仔细检查后依具体情况采用局部换新的方法; (3)缺少铁梨木材料时，采用上、下瓦对调的方法。 17 2)层压胶木尾轴承的检修 层压胶木尾轴承磨损后尾轴承间隙和板条厚度 均应符合规定。安装间隙和极限间隙max。 3)橡胶尾轴承的检修 4)赛龙尾轴承的检修 18 2.2.首端密封装置的检修首端密封装置的检修 1)首端密封装置的结构 水润滑尾轴承只设首端密封装置。广泛采用传统的填料函式密封装置， 2)填料函式密封装置的检修 填料函工作时允许有少量海水流出，其极限工作温度为60C。 换新填料时的安装要点： (1)每圈填料的长度应恰好两端对接。长度不足，两端出现间隙而密封 不良；过长

12、，又会出现两端搭接造成安装困难； (2)各道填料的接口应相互错开； (3)压盖衬套内圆面不得与尾轴接触，上、下、左、右间隙应相等； (4)压盖安装后应前后移动灵活，无卡阻； (5)填料函装妥后，压盖法兰平面与尾轴管端面间的各点距离应相等； (6)按一定对角顺序上紧压盖螺母，使之均匀压紧填料。 19 三、油润滑尾轴管装置的检修三、油润滑尾轴管装置的检修 l.l.白合金尾轴承的检修白合金尾轴承的检修 白合金尾轴承的主要损坏形式有过度腐损、损伤、 裂纹和剥落、烧熔等 2.2.密封装置的检修密封装置的检修 1)结构 油润滑尾轴承两端均采用辛泼莱克斯式密封装置 2)检修 首、尾密封装置的损坏主要发生在防

13、蚀衬套与橡胶 环上。防蚀衬套与橡胶环相对运动产生磨损、磨痕， 橡胶环老化和唇部产生裂纹、缺口、毛边等缺陷。 20 第六节第六节 中间轴承和推力轴承的检修中间轴承和推力轴承的检修 一、中间轴承的检修一、中间轴承的检修 作用:支承中间轴和使轴系绕固定的轴线回转。承受 中间轴的重量和轴系安装时引起的附加负荷，承受与 中间轴相对运动时的摩擦与磨损。 l.中间轴承的结构 中间轴承大多采用滑动轴承 2.中间轴承的检修 损坏形式:过度磨损、裂纹和剥落、烧熔等 21 二、推力轴承的检修二、推力轴承的检修 推力轴承是船舶轴系中重要的组成部分。推力轴承支承 推力轴和承受螺旋桨产生的推力，并把推力传递给船体 以实现

14、船舶运动。 l.推力轴承的结构 采用单环式滑动轴承，即米歇尔式推力轴承 主要优点:结构紧凑，体积小、重量轻，磨擦系数小， 可承受较高的压力和圆周速度。 2.推力轴承的检修 推力轴承的磨损发生在推力块工作表面上，合金层减薄 使轴向间隙增大；支承轴承轴瓦磨损使轴承同隙增大。 22 第七节第七节 螺旋桨的检修螺旋桨的检修 一、螺旋桨一、螺旋桨 螺旋桨是船舶普遍采用的推进器。 作用:将船舶主机发出的功率转变为推动船舶运动的推力， 实现船舶的航行。 l.l.螺旋桨的构造螺旋桨的构造 1)1)构造构造 螺旋桨由桨叶和桨毂构成。 定距螺旋桨有整体式和组合式之分。 整体式是桨叶与桨毂铸成一体；组合式则是分别铸

15、造，加工 后用螺栓连接成一体。 可调螺距螺旋桨不仅桨叶与桨毂分别制造，且组装成一体后 桨叶可相对桨毂转动，以达到改变螺距的目的。 23 2)桨叶的几何要素 自船尾面向船头看到的桨叶表面称叶面，或称压力 面，它是螺旋面的一部分；桨叶的另一面称叶背，或称 吸力面。 当主机正车运转时，桨叶先入水的一边称导边，另 一边则称随边。 桨叶与桨毂连接的一端称叶根，另一端则称叶梢。 自桨毂中心到桨叶叶梢最外端的距离为螺旋桨半径。 3)螺旋桨的材料与加工 海船主要采用铜质螺旋桨，如锰黄铜、铝青铜。小 型船舶除采用铜质桨外，还采用铸钢、灰铸铁、球墨铸 铁和尼龙以及复合材料（玻璃钢）等。 24 2.螺旋面的形成及螺

16、距 螺旋桨桨叶叶面是螺旋面的一部分. 3.螺旋桨与尾轴的连接方式 1）机械连接 2）环氧树脂胶粘剂连接 3）油压无键套合连接 二、螺旋桨的检修 l.航行中螺旋桨的故障 1)螺旋桨失去平衡 2)螺旋桨鸣音 2.桨叶表面缺陷分布及修理 1)桨叶表面缺陷分布区域 A区位于桨叶压力面0.4R以内范围; B区位于桨叶压力面0.4R-0.7R的范围; C区位于桨叶压力面和吸力面0.7R以外的部分。 2)桨叶各区域允许的缺陷 25 3）各区域缺陷的修理 (l)A区内的缺陷一般不允许焊补修理。 (2)B区仅从外观考虑的小缺陷应避免焊补。 (3)C区的缺陷通常允许焊补修理，工艺应符合规定。 (4)不严重的穴蚀小

17、孔及凹陷，在不便焊补时允许采用 环氧树脂等胶粘剂涂补或采用金属喷涂，桨叶表面平整。 (5)一般裂纹在限定条件下允许采用钻止裂孔作为临时 处理措施。 4)焊后的处理 (1)焊补后金属堆高处应进行磨光，采用目测观察和着 色探伤检验焊补质量。 (2)退火处理 26 3.桨叶变形的校正 1)冷态校正 加热温度在250C以下的校正为冷态校正。冷态校正适 用于叶尖和桨叶边缘厚度小于30mm处。在弯曲较小、截 面厚度较薄处可采用动载荷校正，否则采用静载荷校正。 2)热态校正 热态校正适用于所有的情况，可用动载荷或静载荷。 3)退火处理 桨叶经校正后，除镍铝青铜外，其他材料的螺旋桨均应 进行消除应力退火处理。

18、 4)校正后的检查 螺旋桨经冷态或热态校正后均应进行目测观察和着色探 伤检查，并对缺陷进行修整。 27 三、螺旋桨修理后的检验 凡经过修理的螺旋桨，如桨叶变形的校正、裂纹和剥落 的焊补、桨叶折断的接补等，完工后除对修理质量的检 验外，还应对螺旋桨的螺距和静平衡性进行检验。 1.螺旋桨螺距的检验 l)测量螺旋桨半径R 将螺旋桨上的螺距规量杆水平移至桨叶的最外边缘处， 并绕中心回转一周，检查量杆是否与其他桨叶边缘相碰。 量杆在最长浆叶边缘处时，该最长的桨叶的长度就是螺 旋桨的半径R。 28 2)2)测量局部螺距测量局部螺距h h 局部螺距是根据桨叶上任意半径截面上任意角度对应 的部分螺距值所计算出的螺距。 测量时，一般要在桨叶上0.3R、0.4R、0.5R、O.6R、 0.7R、0.8R、O.9R等截面中任选一半径截面AB，在此截面 上任选三点a、o、b。先将量杆5移至O点，记录下量杆高 度数值 L0，后将水平尺绕心轴2转过选定角度使量杆5 与叶面上a点接触，记下量杆读数L1，则该半径截面上o、 a两点所对应的角的部分螺距值为高