第一讲 船舶轴系的安装

1、2022-4-29112022-4-29项目三 船舶轴系安装3-1 船舶轴系概述2022-4-292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2022-4-2931. 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油机，因此噪声小，振动小

2、（因低速）； 4)工作可靠，寿命长。2022-4-2943.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）。2022-4-295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2022-4-296 主机和螺旋桨之间的动力传递除经过轴系外，还经过某些特设的中间环节（离合器、减速器等）的一种传动方

3、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。2022-4-2973.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.缺点：1）轴系结构复杂； 2）传动效率低。5.应用：中

4、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。2022-4-298 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2022-4-299 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：2022-4-2910 轴系的构件中有：推力轴及其轴承、中间轴及其轴承、尾轴(或

5、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：2022-4-2911 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。2022-4-2912 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

6、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：2022-4-2913 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行轴系拉线及校中工作为好。船舶轴系安装的前提条件：2022-4-2914轴系的安装工艺主要内容有以下几个部分：1确定轴系

7、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。2022-4-2915 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，但其缺点是生产周期长。 轴系的安装工艺：2022-4-2916 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

8、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。2022-4-29172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。2022-4-29183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。2

9、022-4-2919192022-4-29项目三 船舶轴系安装3-2 船舶轴系认知2022-4-2920一、船舶轴系的组成及作用2022-4-2921v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2022-4-2922v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，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2022-4-2923v船舶轴系。vc. 尾轴：尾

10、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2022-4-2924v 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、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2022-4-2925v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

11、置等。一、船舶轴系的组成及作用2022-4-2926v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2022-4-2927v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，刹车机构也可以帮助主机缩短换向时间。一、船舶轴系的组成及作用2022-4-2928v 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2022-4-2929v1.推力轴承v推力轴及

12、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、轴承的种类、结构及其工作原理2022-4-2930v(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2022-4-2931v(1)滑动式推力轴承二、轴承的种类、结构及其工作原理2022-4-2932

13、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2022-4-2933v 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2022-4-2934v 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

14、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2022-4-2935v 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2022-4-2936v 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

15、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2022-4-2937v3.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

16、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2022-4-2938v3.尾轴承v（2）橡胶尾轴承v结构形式：条式和整体式二、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2022-4-2939v3.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

17、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2022-4-2940v3.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2022-4-2941v3.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

18、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2022-4-2942v1.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2022-4-2943v1.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的客船、拖船、集装箱船及其他特殊要求的船舶，多采用双轴系，两条轴系对称地布置在船体中龙骨的左右两侧。2022-4-2944v1.按轴系数目分三、轴系的分类双轴系：人字架支撑双轴系船舶，左右主机回转必须相反，一般右舷主机位右转，左舷主机左转。2022-4-2945v1.按轴系数目分三、轴系的分类多轴系：军船为了提高生命力和机动性，多采用三根、四根轴系。2022-4-2946v2.按轴系的长短分三、轴系的分类长轴系：当机舱布置在中部时，轴系就比较长，具有两根或两根以上中间轴的轴系，称为长轴系。特点：柔性好，容易调整，但安装工作量大。短轴系：当机舱布置在尾部时，轴系就比较短，只有一根，其长度