浅析船舶尾轴密封装置
浅析内河船舶尾轴密封故障及维修
一尾轴密封的工作原理船舶尾轴密封装置根据密封元件防漏方式,可以分为接触式和非接触式两种。
接触式密封以橡胶制品和盘根作为填料,将其填充于缝隙之中,并与轴或者轴套接触;非接触式密封中密封元件的动、静部件之间有一定间隙,不发生接触,而是靠流体流动路径节流作用达到密封的目的。
本文的尾轴密封装置是非接触式,如图 1 所示,靠动摩擦盘和静摩擦盘的配合间隙来密封,动静盘的间隙的紧密程度可以通过调节静摩擦盘中的弹簧强度来控制。
二运行故障该型船长期在南京和上海之间的长江航道段航行,新船运行约九个月时间后发现前尾轴密封有少量泄漏,没有影响轴系的工作;尾轴后密封由于在水里,没法检查是否泄漏;运行一年时间时,船舱内的尾轴前密封泄漏很严重,舱内可以看到大量的润滑油泄漏,而且泄漏的油已经乳化变成乳白色,说明已有大量的江水进入到尾轴管内,尾轴的尾密封泄漏严重,船舶虽然还能正常航行,但尾轴管内的尾轴承和尾轴已经磨损,如果不及时处理会造成严重的后果,影响船舶的行驶安全。
三故障分析本文中的非接触式密封装置对安装的要求比较高,首先要保证动静摩擦盘的相对位置(间隙合适),在安装前需做泵压试验,安装过程中要调整好弹簧的压缩量保证动静环间隙;其次要保证密封装置垂直于轴系中心线,曲折值在规定范围内。
船舶在运行初期,安装的各项指标都能满足要求,尾轴密封装置工作良好,未发现泄漏情况;船舶在运行一段时间后,长江航道水况复杂,船舶需要频繁改变航行工况,由于推力轴承中的推力环和推力块间有轴向间隙,倒车或者顺车时,整个轴系轴向的窜动改变了尾轴密封动静环间的固有间隙,使动静摩擦盘的间隙忽大忽小,随着时间的推移,动静盘之间相对间隙会出现偏差;由于本船采用柴油机驱动,整个轴系在运行过程中会有径向的跳动,螺旋桨尾轴在长江水道复杂工况下也会频繁振动,时间长了尾轴密封装置相对于轴心线的曲折和偏移值都出现偏差;长江水中含有大量的泥沙,较小泥沙颗粒可以随着水流进入动静环之间间隙,造成动静摩擦环的环面损伤(维修时能看到动静盘上有很多明显的划痕),更进一步恶化了动静盘的相对位置,更大的泥沙也能进入到动静环间隙中,动静环彻底失去密封作用,江水大量进入尾轴管中使润滑油乳化,润滑油润滑效果下降。
浅析船舶尾轴密封装置
浅析船舶尾轴密封装置摘要:尾轴管密封装置的工作环境和条件极其恶劣,在工作时除受到轴系高速转动带来剧烈摩擦的作用外,还会受到螺旋桨运转及轴系自然下沉产生的不均匀作用力的影响,轴系运转的纵向和横向振动也会加剧对密封件的局部磨损。
所以船舶尾轴管密封装置的选用、检验和优化,对于船舶的正常航行十分重要。
关键词:尾轴管检验密封装置船舶尾轴管密封装置是保证轴系正常工作,防止尾轴管内润滑油外泄造成水域污染,防止河水及泥砂侵入尾轴管内加剧轴与轴承磨损、破坏润滑油的性能和防止润滑油直接泄漏损失的装置。
一.尾轴密封装置的工作条件船舶尾轴密封装置的工作条件是十分恶劣的,在工作时,它除受到剧烈的磨损及摩擦高温的作用外,尚受到江河含泥沙水的作用。
特别是对吃水比较深的船舶,还要承受较高水压和滑油静压两者压力差的作用。
另外螺旋桨在回转时,还会产生悬臂及不均匀载荷,致使尾轴在尾轴承中所产生的径向跳动及偏心运动幅度较大。
再者,主机常用正倒车工作情况,尾轴在运转时往往还会产生一定的横向和轴向振动,对尾轴密封装置也会造成不良的影响。
这些工作特点,对尾轴的密封是很不利的。
加之尾轴密封装置一旦出现故障,不仅使滑油泄露或产生大量的机舱污水,对水域造成污染,而且换修往往需要船舶进坞或上排,影响船舶的正常营运,所以对尾轴密封装置的研究是及其必要的。
二、常用密封装置形式1、水润滑船舶尾轴管密封装置1.1常用的水润滑尾轴管密封装置为开放式的,即仅有尾轴管的首密封装置,而尾部不设密封装置,直接与舷外水相通闭式水润滑尾轴管密封装置。
特点:1.1.1尾轴管轴承(轴承一般采用橡胶或高分子复合材料制成(采用水作为润滑、冷却剂、对水体不产生任何污染、符合国家的防止水体污染政策要求。
同时获取方便、不需要成本。
1.1.2水作为润滑剂由于粘度较小,因此在轴与轴承之间产生的润滑膜强度也较小,润滑效果较油润滑差。
1.1.3尾轴管后端与舷外水相通,水中的泥砂可直接进入尾管,虽然有泥砂冲洗装置,但是难以冲洗干净,这会造成轴与轴承之间较大的磨损。
内河船舶尾轴密封装置的设置及检验
关键词:尾轴密封装置;填料函式;骨架油封;检验
中图分类号:U664.21
文献标识码:A
文章编号:1006-7973(2009)010-0137-03
一、尾轴密封装置的工作条件 船舶尾轴密封装置的工作条件是十分恶劣的,在工作时, 它除受到剧烈的磨损及摩擦高温的作用外,尚受到江河含泥 沙水的作用。特别是对吃水比较深的船舶,还要承受较高水 压和滑油静压两者压力差的作用。另外螺旋桨在回转时,还 会产生悬臂及不均匀载荷,致使尾轴在尾轴承中所产生的径 向跳动及偏心运动幅度较大。再者,主机常用正倒车工作情 况,尾轴在运转时往往还会产生一定的横向和轴向振动,对 尾轴密封装置也会造成不良的影响。 这些工作特点,对尾轴的密封是很不利的。加之尾轴密 封装置一旦出现故障,不仅使滑油泄露或产生大量的机舱污 水,对水域造成污染,而且换修往往需要船舶进坞或上排, 影响船舶的正常营运,所以对尾轴密封装置的研究是及其必 要的。 尾轴密封装置的发展日新月异,主要有两种形式:水润 滑密封装置和油润滑密封装置。对于内河船舶,水润滑密封 装置主要为填料函式,油润滑密封装置主要为骨架油封。下 面,笔者对这两种尾轴密封形式进行一下介绍。 二、填料函式 1.工作原理 设置填料函式密封装置的尾轴,仅仅设首端密封,如图 一所示。此种密封装置主要是靠填料3来阻止尾轴承内的江 河水流入机舱,填料3在压盖6的预紧力作用下与尾轴7紧 密接触,达到阻水密封之目的。尾轴承磨损使尾轴下沉时, 可径向调节填料函本体使与尾轴同心,保证密封效果。填料 一般采用浸油脂的棉、麻或尼龙绳。 该密封装置,一般都设有进水管l,以引入具有压力的 舷外水,冷却和冲走积存在填料内的泥砂。一般都是江河水 经过粗细滤器后,由水泵经进水管泵入轴承前部,从后部流 出江河水。其供水压力根据船舶吃水深度决定,要求大于舷 外水深的自然压力,并能冲走轴承槽中沉积的泥沙。一般供 水压力取O.05—0.1Mpa,供水量要求能带走轴承运转时产生 的摩擦热量。
浅析空气式尾轴密封
1 6
天 津航 海 20 年第 4期 06
浅析空气式尾轴密封
孙 化 栋
( 青岛远 洋船员学院机电系 青岛 26 7 ) 6 0 1
摘 要: 介绍了常规油润滑唇形尾轴密封 的主要缺点, 空气式尾 轴密封的原 理、 主要形
式及 目前常见 的 AR U R A I G A D3 S空气式尾轴密封。 关键 词 : 船舶 主 机 尾 轴 泄漏 空 气式密封 原理
密封 系统 , 其中有 20 0 余条船己成功安装 , 中大连 其 远洋公司 6 5万 吨油船就是一 例 , . 运行情 况 良好。 整套 系统价格在 3 万美元左右 , 其销售量正逐年上
较 成熟 。
2 J T空气式尾轴密封装置举例 M
8 O代后期 , 世界上几大尾轴密封制造商先后开 始研发空气式尾轴 密封装置 , 中 日本海洋技术株 其 式会社 (M ) 18 年推出的 AR U R A 空 J T 在 98 ID A D3 S 气式密封就是其 中的佼佼 者。经过十几年的发展 , 整套 系统不断完善 , 至今 , 已有 30余条船订购了此 0
远洋船舶为了防止舷外水沿螺旋桨轴流入船内
及润滑油泄漏到船外都 安装有尾轴 密封装 置。 目
锈钢套外圆的箍紧力越大, 擦力越大 , 摩 油膜越薄, 漏泄量虽可减少 , 但唇 口与不锈钢套磨损就会加剧 。
前, 在大中型船舶 中广泛采用的是传统 的唇形橡皮 因此 , 为减小漏泄量采用增大密封圈用在不锈 环式密封装置 , 以 S p x型最为著称 , 并 i l m e 经过半个 钢套外 圆的箍紧力 的方法显然是不可取的。因而, 世纪的发展这种密封方式 已经较好地满足了船舶对 惟一正确有效 的途径就是减小密封 圈两侧 的压差 尾轴密封的要求 , 但随着各 国对环保要求的 日益严 ( l P)P = : , 0 P — 2 ,1 P 时 Q= 。但对于传 统型的尾轴 格, 以及船舶的 日 益大型化 , 世界各尾轴密封厂商相 密封装置密封油腔中的油压是难于调节而趋于恒定 继开发 了改进设备 , 空气式 的尾轴密封方式就是其 的。因此 , 在船舶吃水改变时 , 橡皮圈两侧就可能存
船用艉轴密封
船用艉轴密封
船用艉轴密封是一种用于船舶尾部轴承密封的装置,主要
用于防止海水进入船舶的机舱。
它通常由以下几个部分组成:
1. 艉轴密封壳体:密封壳体是安装在船舶艉部的一个金属
外壳,通常由高强度和耐腐蚀的材料制成,如不锈钢。
密
封壳体具有良好的密封性能,能够有效防止海水进入机舱。
2. 密封垫片:密封垫片是安装在密封壳体内部的一个重要
部件,通常由弹性材料制成,如橡胶。
密封垫片能够与轴
承紧密接触,并形成密封效果,防止海水渗入。
3. 密封油:密封油是填充在密封壳体内部的润滑油,通常
为高温、高压和耐腐蚀的润滑油。
密封油能够在轴承和密
封垫片之间形成一层润滑膜,减少摩擦和磨损,同时也能
起到密封作用。
4. 密封装置:密封装置包括密封环、密封垫、密封圈等,
用于确保密封的完整性和稳定性。
这些密封装置通常由耐
腐蚀和耐磨损的材料制成,如橡胶和金属。
船用艉轴密封的工作原理是,当轴承转动时,密封垫片与
轴承紧密接触,并形成一层密封效果。
同时,密封油在密
封壳体内形成一层润滑膜,减少摩擦和磨损。
当海水试图
进入机舱时,密封垫片和密封装置会阻止海水的渗入,保
持机舱的干燥和安全。
船用艉轴密封在船舶的设计和制造中起到了至关重要的作用,它能够有效保护船舶的机舱免受海水的侵蚀,提高船舶的安全性和可靠性。
同时,船用艉轴密封还能减少轴承的磨损和故障,延长轴承的使用寿命,降低维修和更换的成本。
船舶尾轴密封装置原理及漏泄处理
船舶尾轴密封装置原理及漏泄处理一、引言船舶尾轴密封装置是船舶轴系的重要部件之一,其性能好坏直接影响到船舶的运行,同时对防止尾轴滑油污染海洋环境也起着十分重要的作用,因此对尾轴密封装置的研究是极其必要的。
笔者所在的船舶,大风浪天气航行时突发机舱尾轴密封油柜高位报警,后经检查发现,是尾轴密封不良导致海水漏泄至密封油腔里,引起密封油柜高位且乳化。
船舶尾轴密封油漏泄有两种情况常见:一是大风浪天气,船舶尾吃水小,由于船体剧烈震动,就会引起密封装置密封不好;二是船舶长时间锚泊,主机启动时有时会引起尾轴密封不好,从而导致漏泄。
尾轴密封不好导致漏泄一般分为:海水进入油腔造成密封油柜油乳化,最终导致尾轴腐蚀,或者密封油柜的油漏泄至船舷外,导致油污染水域。
无论哪种情况,都会造成不良的后果。
因此,必须重视船舶尾轴密封情况,一旦发生漏泄,就要及时采取正确措施。
二、船舶尾轴密封装置1.现代尾轴密封的特点目前海船的尾轴承绝大部分以油润滑的白合金轴承替代铁犁木等传统的水润滑轴承,其油膜承载能力大,油的润滑性能好,尤其是其密封装置能有效地密封,使海水和泥沙不易进入尾轴管,所以磨损很小,主机和轴系的工作相对平稳、可靠。
2.尾轴密封的结构尾轴密封装置分前密封装置(SC2Z)和后密封装置(SC2B)。
前密封装置位于机舱一端,其作用是防止尾轴管内的润滑油泄漏到机舱;后密封装置位于螺旋桨一端,其作用是既防止尾轴管内滑油泄漏到舷外污染海面,又防止海水进入尾轴管内乳化润滑油。
后密封装置一般有三道密封环(1号、2号和3号),后面两道密封环(1号、2号)的作用是防止海水进入尾轴管内,第三道密封环(3号) 的作用是防止尾轴管内滑油泄漏(见图1)。
前密封装置的结构与后密封装置的结构基本相同,不同的是前密封装置只有两道密封环(V1、V2)(见图2)。
密封环是由丁晴橡胶图2前密封装置的两道密封环(NBR)或氟橡胶(VITON)制成的,可根据不同的使用条件选择使用。
船舶尾轴密封技术浅析
船舶尾轴密封技术浅析
冯栋梁;杨天华
【期刊名称】《天津航海》
【年(卷),期】2022()3
【摘要】船舶尾轴密封装置的工作条件是十分恶劣的,对尾轴的密封是很不利的。
尾轴密封装置一旦出现故障,将导致滑油泄露或产生大量的机舱污水,对水域造成污染。
同时,密封环的更换需要船舶进坞,影响船舶的正常营运。
针对于此,文章对尾轴密封装置进行了深入研究,认为空气密封装置密封效果最好,应优先采纳。
【总页数】4页(P19-22)
【作者】冯栋梁;杨天华
【作者单位】天津中燃船舶燃料有限公司;大沽口海事局
【正文语种】中文
【中图分类】U66
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思舶讲堂船舶艉轴密封装置与防护罩可能出现的问题及其解决办法
思舶讲堂船舶艉轴密封装置与防护罩可能出现的问题及其解决办法267-2018船舶艉轴密封因各种原因可能会出现泄漏,海水进人密封腔,使后密封油箱滑油乳化(见图1),严重时滑油向外泄漏至海面,导致港口当局滞留或罚款,或者海水向内泄漏,使得艉管滑油乳化,润滑油膜失效,导致艉轴承高温甚至烧毁等严重事故,给船舶带来严重的安全隐患。
艉轴密封装置设计不当或安装不当是引发艉轴密封泄漏的主要原因。
另外,防护罩结构不合理或安装不当,容易使渔网缠绕。
渔网进人密封腔引发艉轴密封泄漏,或者防护罩碰擦螺旋桨等现象。
某系列散货船共12艘,建造于2012年期间,使用某厂同一型号和尺寸的艉轴密封装置,船舶大多在出厂后3—6个月出现艉轴后密封泄漏和艉轴后密封油箱以及尾管滑油乳化等问题。
1调查与分析船舶艉轴密封泄漏发生后,造船厂于次年初安排第1艘船舶进坞修理,船厂和船舶所有人以及制造商代表都在第一时间赶到现场。
当密封装置拆开后,发现密封圈内滑油已经乳化,不锈钢套也磨出比较深的凹槽,在最后一道密封环的后面,还有一道羊毛毡已经部分脱落(见图2)。
仔细检查乳化的滑油,用手摸感觉有明显的细颗粒物,感觉好像是男士洗面奶(见图3),仔细查看发现还有细小的羊毛在乳化物中(见图4)。
厂家设计的意图是考虑船舶经常进出长江等内河航道,为挡住泥沙,就在密封装置后面增加一道羊毛毡 (见图5)。
羊毛毡上脱落的羊毛在螺旋桨水流的作用下部分进人密封圈,羊毛穿过橡胶密封面时破坏密封,同时使不锈钢套异常磨损(见图6),更加破坏密封,使海水进人密封腔导致滑油乳化,这是艉轴密封泄漏的真正原因。
最明显的证据就是乳化物经过清理后残留的羊毛球(见图7)。
需要说明的是,羊毛毡看起来柔软,其实是具有相当硬度的物体,如轴系的机加工最后就是用羊毛毡抛光。
2对策和改进羊毛毡通过高温挤压成型,经海水浸泡后的羊毛在不镑钢套旋转摩擦作用下会脱落,而橡胶或者高分子材料则不易脱落,因此选用橡胶替换羊毛毡,或者干脆去除这一道多余的密封圈。
艉轴空气型密封装置简介与管理要点
艉轴空气型密封装置简介与管理要点中海国际船舶管理有限公司广州分公司—陈建云[内容提要]此文简要介绍船用艉轴空气型密封装置的工作原理、日常管理注意事项及管理要点。
关键词:船用艉轴密封空气型原理管理中海货运公司新造8条57300DWT“嘉”字号超灵便型船的艉轴密封装置,都采用了目前世界上最先进的常流型空气密封装置。
常流型空气艉轴密封,通过设置艉轴密封环气腔,充进压缩空气,完全地分隔油和水,很好地满足了环保要求。
在空载、满载或海面波动较大时,艉轴密封油腔和气腔的工作压力能根据吃水变化而自动地调节艉轴密封油腔和气腔的工作压力,船艉吃水越大,其工作油压与气封压力就越大、反之越小,基本保持密封环唇口与艉轴密封套筒之间的压力差为零,使得艉轴封有良好的密封性能,并且能大大地减小后#1和#2水密封环、#3和#3S油密封环与艉轴套筒之间因摩擦温度升高而加速磨损与硬化,极大地改善了密封环的工作环境,延长了密封环的使用寿命。
常流型空气密封装置主要组成部份:空气控制单元、供油单元、艉管滑油柜单元、密封气腔残油水泄放收集单元、滑油泄放系统、艏密封油系统、艉轴轴承润滑油系统、艉管滑油重力柜、4道紧凑型唇口式密封环、2道紧凑型唇口式前密封环。
空气控制单元主要由MAIN与SUB气路转换阀、两个过滤器、两个减压阀、两个节流阀、有气流指示的单向阀、气腔气流监测装置等组成。
主要功能:向艉轴密封气腔、艉管滑油压力单元、空气密封泄放收集单元提供经过过滤与减压节流的压力空气源;气腔气压测试与监测报警;当密封空气气腔、管路比较脏时提供压力淡水进行冲洗。
空气密封供油单元主要由流量为0.5M3/h的齿轮泵两台、滑油冷却器、安全节流阀、滑油滤器、出口止回阀等组成。
主要功能是冷却滑油、使艉轴润滑油循环流动,但不增加循环滑油压力。
空气密封艉管滑油单元主要由100L 的贮存器、高低油位监测装置等组成。
主要功能是作艉轴滑油压力循环柜之用,并接受从空气控制单元送来的压缩空气,使得艉轴滑油回油压力始终略高于密封气腔的空气压力,即使后密封腔#3与#3S的滑油压力略高于密封气腔#2与#3的气压。
再不搞懂艉轴空气密封装置原理,你就“out”了.......
再不搞懂艉轴空气密封装置原理,你就“out”了.......随着港口国对防污染要求越来越严,各大设备生产厂商纷纷投入大量的人力物力对新型设备的研发。
尾轴密封生产商也研发制造了更加可靠的AX型空气式艉轴密封装置。
由于该装置可靠性高,维修管理方便,许多船东在新造船时都选用了该设备。
本文以某公司新造10000TEU系列船舶的空气式尾轴封为例,对该装置的工作原理和管理要点进行探讨。
1空气密封的优点该装置的首部密封结构与以往的CX、DX型密封的结构基本相同,尾部空气式密封装置如下图:尾部密封有4道密封圈,船内的空气源通过管路通到#2/3环之间的腔室,然后以气泡形式从尾部释放到海水中。
根据物理学经典原理可知,液面下任一点的压强与该点至液面的高度成正比,因此该装置利用从尾部以气泡形式释放的空气压力来检测船舶吃水的变化。
任何船舶吃水的变化能够自动地被空气控制单元跟踪并自动调整输出压力和尾轴管内油压,从而防止海水侵入船内和润滑油流出船外。
该装置的优点为:A、可靠性高1)各道密封环所承受的负荷明显减小,延长了密封环及镀铬衬套的使用寿命;2) 各有两道水封环和油封环,提高了装置的可靠性。
一旦密封环损坏,艉轴管内的润滑油或海水会通过#2/3环腔室被回收到船内泄放收集柜内,防止油流出船外或海水进入艉轴管内。
3) 在尾轴管端部平面与密封装置法兰环之间加装了一个厚30mm 调整环,当密封环与镀铬衬套接触处磨损时,取下该调整环以错开密封环与衬套之间的相对位置,从而减少镀铬衬套的光车次数,延长使用寿命。
B、维修保养简单在设定了空气流量后,系该统根据吃水变化自动调整压力,避免根据吃水的变化通过人工来转换轻重载重力油柜。
C、空气消耗量低供入到#2/3腔室内的空气流量设定在45-55Nℓ/min,压缩空气消耗少。
D、可提供多种应急措施1)当#3环故障时,只要关闭通往#3/3S 腔室的进出口阀,就可使#3S环投入工作。
2)如遇空气压力控制单元发生故障,只要备有一个临时重力油柜,就能将空气密封(AX型)装置简单地转变成双重保护的油封(DX型)装置。
船舶尾轴密封装置原理
船舶尾轴密封装置原理
船舶尾轴密封装置是用于防止船舶尾轴处的润滑油或者润滑脂泄漏,并防止海水进入船舶机舱的重要装置。
其原理主要包括以下几个方面:
1. 紧固密封,船舶尾轴密封装置采用特殊的设计和材料,能够紧密贴合在尾轴和尾轴轴承上,形成有效的密封。
这种紧固密封可以防止润滑油或者润滑脂从尾轴处泄漏。
2. 隔离海水,船舶尾轴密封装置通常包括多级密封结构,能够在尾轴周围形成有效的隔离屏障,阻止海水进入尾轴密封处。
这种隔离海水的设计可以保护尾轴轴承和润滑系统,防止其受到海水侵蚀和腐蚀。
3. 冷却和润滑,部分船舶尾轴密封装置还会配备冷却和润滑系统,通过循环水或者润滑油来降低尾轴密封处的温度,减少摩擦和磨损,从而延长密封件和轴承的使用寿命。
4. 监测和报警,一些高级船舶尾轴密封装置还会集成监测和报警系统,能够实时监测尾轴密封处的压力、温度和泄漏情况,一旦
发现异常,即可及时报警,提醒船员进行检修和维护。
总的来说,船舶尾轴密封装置通过紧固密封、隔离海水、冷却润滑和监测报警等原理,保障船舶尾轴处的密封性能和安全运行,是船舶动力系统中不可或缺的重要部件。
大中型船舶新型艉轴密封装置介绍
圈水 封受本身预紧力 、弹簧预紧力和舷外水 压力而紧 紧抱住 艉轴 后轴 封套 ,随着船舶 吃水的变化或 因波 浪的影响此水压
收稿 1 3 期 :2 01 4 - 0 5 — 1 0
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方便 ,对开分 体式 轴封 套和 粘接 更 换轴 封 方 不 方便 ,整体 式轴 封套 和 密封 式 密封 圈不必抽 出艉 轴和 拆卸 便 性 圈 必须抽 出整 条艉 轴 才能更 换 螺旋 桨即 可现场 更换
封胶圈和轴封套 的更换、修理耗时较长 ,成本较高。
2 .新 型艉 轴后 密封 装 置
新 型 艉 轴 后 密 封装 置 采 用 空 气 平 衡 式 ,水 压 力 的变 化 及
波动 由于有控制 空气 的 自动平衡 ,因此密封 胶圈水封 只受 本 身预紧力、 弹簧预 紧力而与艉轴后轴封套有恒定 的压力轻微 接触 ,见图 1所示 ;密封胶圈油封亦只受本身预 紧力、弹簧
胶 圈和 轴 封 套 一 般采 用 整 体 式 ,更 换 密 封 胶 圈和 轴 封 套 需 要
当前中 国已跻 身世界航运 大国和造船大 国 ,每天有数 以 万计 的大 中型船 舶航行于世界 各大海洋河流 ,船舶艉轴前密
封 由 于 在 船 舱 内 ,相 对 容 易 管 理 和 维 护 , 因 此 几 十 年 来 也 没 有 大 的 形 式 改 变 和 技 术 突 破 ;而 后 艉 轴 密 封 因 在 水 下 工 作 , 工 作 环 境 恶 劣 , 影 响 使 用 寿 命 的 因素 复 杂 ,并 且 由于 其 安装
第1 4卷 第 7期
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中 国
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2 01 4
7月
船舶艉轴空气密封装置设计及应用
确 定选 用 B+ V公 司生 产艉 轴 空气 密封 I I I 后, 应 确 认 密封 装置 应 满 足技 术 规格 及船 级 社 的相 关 要求 并注 意 :1 艉 管 内部 与艉 封 的接头 由厂家 提 供 。与 船厂 连接 的不锈 钢 管 或铜 管 的接 头应 为 直 角 型 ,由厂 家提 供 :2 1艉密 封 装置 上 的防 腐锌 块 应 由厂 家提供 ;3 )要看 是 否有 T MO N 或相 关 的 入 级 要 求 ,也要 看 是 否有 水 下检 验 的入 级要 求 ; 4 )艉 封 的定 距 环 由厂 家提 供 ;5 )交 货 时 所有 船 级社 的退 审 意见 ( 包 括证 书 上 的) 要关闭。 3 . 2 艉 管重 力 油柜 高度 的确 定
高度 : H s  ̄( H e i g h t o f B a l l a s t Wa t e r L i n e 1 表 示压 载 时水线 至轴 系 中心 线 的高度 ; Hs o e ( He i g h t o f S w i t c h O v e r P o i n c 1 表示油 柜 1 与 油柜 2相 互切 换
是 环保 性艉 轴 密封 装置 ,逐 渐 受到 新造 船 船东 的
青睐。
2 )维修保养简单。 在设定了空气流量后,系
该 统 根据 吃水 变化 自动 调 整压 力 ,避 免根 据 吃水
图 3 船 舶水线示意一
注 :H L  ̄( He i g h t o f L o a d Wa t e r L i n e ) 表 示重 载时 水线 至轴 系 中心 线 的
某巡逻船尾轴密封装置漏水原因分析及对策研究
◎ 侯显斌
摘 要:介绍某巡逻船SMB型尾轴密封装置的特点,分析了SMB型尾轴密封装置漏水的原因,对SM 型尾轴密封装置与SMB型尾轴密封装置的性能特点进行比较,根据巡逻船的工作水域环境、安装使 用条件,提出用SM型尾轴密封装置代替SMB型尾轴密封装置的改进措施。实船应用结果表明:使用 SM型尾轴密封装置工况稳定,未出现漏水现象,可延长上排周期,节约修船费用,提高经济效益。
关键词:巡逻船 尾轴密封装置 漏水原因 对策
1.引言 船 舶 尾 轴 密 封 装 置 ,根 据 润 滑
形式可分为两种,一种是“水 润滑密 封装 置”,另一种是“油 润滑 密 封装 置”;根据密封机理也可分为两种,一 种是“径向密封”,另二种是“端面密 封”。文章针对某部门多条使用 SMB 型尾轴密封装置的同类型巡逻船都存 在 漏 水 现 象 进 行 调查 分析,总 结出该 类密封装置漏水的原因,对 SMB型和 SM型尾轴密封装置进行比较,得出这 两种密封装置的优缺点,并结合该类 型 巡 逻 船 的工作环 境 和结 构 特点,提 出在后续建造的该类型巡逻船上更换 尾轴密封装置的改进措施,即用SM型 尾轴密封装置替代 SMB型尾轴密封 装置。通过实船应用表明,SM型水润 滑尾 轴 密 封装 置 运 行 稳 定、密 封 性 能 好、上排周期延长。
触面严重磨损。 (2)水 垢 和泥沙等垃圾 颗粒 进
入动 环座,动 环座 被 卡 住 失 去 弹性 补 偿作用。
经 分析,该 船尾 轴 密 封装 置 漏 水 的主要原因有:
(1)静环 与动环 接触 处 是面接 触,接触 处所承受的比压较小,冷 却 不好,耐高温能力比较差, 尤其是巡 逻 船 的工作 水 域 特 殊 ,大部分 时间在 锚地 、航 道、港区 巡 逻 航行,这 些水 域的水比较浅,泥沙垃圾等颗粒容易 进入密封装置的摩擦面加快密封面 的磨损,从而造成泄露。
船舶尾轴密封装置的安装和注意事项
船舶尾轴密封装置的安装和注意事项机务部徐毅山尾轴密封装置是采用油润滑白合金轴承尾轴装置中的一个重要部件,其作用是防止尾轴管内的润滑油泄漏到海面或机舱,同时尾轴密封装置中的后密封装置又要防止海水进入尾轴管内乳化润滑油。
尾轴密封装置的结构简单、拆装方便,但尾轴密封装置的工作条件比较恶劣,除要承受海水压力、滑油压力、海水的腐蚀、连续的磨擦和磨损引起的高温外,还要承受主机运转和换向时的径向跳动和轴向串动。
尾轴密封装置中最常见的故障就是润滑油泄漏到海面或机舱和海水进入尾轴管,尾轴密封装置的漏油不仅是浪费大量的润滑油,造成直接的经济上的损失,更会对海洋环境造成严重的污染。
对于尾轴密封装置来说,在正常情况下一般是随着尾轴检验的周期进行检查和换新,特殊情况下如尾轴密封装置严重漏油时就必须提前进行换新。
尾轴检验的规范要求一般是5年进行一次,也有船级社可申请在实行尾轴状况监控、尾轴润滑油定期取样分析正常、尾轴密封装置不漏油漏水、尾轴润滑油工作温度正常的情况下,10年或15年进行一次尾轴检验。
按尾轴密封装置生产厂家的说明介绍,尾轴密封装置中密封环的正常使用寿命应该在8T0年,但在实际使用中,往往是很难维持使用10年,一般都是在5年就必须进行换新,特殊情况下更会提前甚至是被迫提前进坞换新。
造成尾轴密封装置漏油漏水的主要原因是:1 .渔网缠入尾轴后密封装置,造成密封环或铭钢套损坏或磨损;2 .曾经航行在有大量泥沙的浅水水域、或曾经在该水域搁浅并运转过主机,泥沙的渗入加快密封环或铭钢套的磨损;3 .尾轴装置的润滑油不足、润滑油乳化、变质或长期高温,加快密封环老化和磨损;4 .尾轴管的冷却水量不足或长期高温,加快密封环老化和磨损;5 .安装不正确或安装时未能清洁干净。
注意:因尾轴和尾轴密封装置的安装不正确或安装时未能彻底清洁干净而造成船舶出坞后尾轴密封装置就漏油或漏水、或航行时间不长就漏油或漏水的事例已多次出现报导,必须引起足够的重视。
国外无泄漏型艉轴密封装置的研究与发展
国外无泄漏型艉轴密封装置的研究与发展舶科技一……龟趣…囊渔…蹙{墨…挺………一………一国外无泄漏型艉轴密封装置的研究与发展∞………c//一一一一÷一一一…÷…一一….一÷.一一一一一…一一一一一…一一一一一一1引言摘要本文介绍丁几种国外的新颖无泄诵艉轴密封装置:CX与DX型密封,组合式密封,SIM.PIEX—COMPACT2000型气室密封,AIRGUARD3AS"气舷台"密封.分别对它们的结构组成.1T作原理以及适用范围等进行了分折介绍.船舶艉轴密封装置是船舶轴系的主要部件之~,其性能好坏直接影响船舶的正常营运和经济性.刈防止船舶朽染水域以及保护江河,湖海环境也有十分重要的影响.随着避免海洋污染的要求日益严格及由于船舶大型化,高速化或深水作业等引起密封装置损坏事故不断发生.国内外造船界和航运部门对船舶艉轴密封装置的可靠性,可维修性等提出了更高的要求.油润滑方式的船舶艉轴密封,自发明采用唇形密封以来,得到了不断的改进和发展,至今已发展成多种形式的无泄漏型密封装置.1936年德国HDW公司开始试验船用艉轴油润滑式橡胶唇形密封.1948年研究成功辛泼莱克斯(Simplex)唇形密封.将水润滑改为油润滑方式(图1),整个密封包括前密封,后密封和润滑油系统.在位于船尾靠近螺旋桨的后密封装置上设置了1号,2号和3 号三道密封环,用来阻止海水侵入和防止尾管轴承润滑油向船外泄漏.在前密封装置上皱配有4号和5号两道密封环,防止润滑油漏人机舱.在密封正常的情况下,为使密封唇处于良好的润滑状态,应允许润滑油有极少量泄漏,故尾管内的油压比吃水压力高.在密封a一带有散热片的油槽;b一循环器;r转轴.图1辛波莱克斯(Simpex)唇形密封失效时,宁可让油漏至船外.也不让海水侵入尾管.经改进后,将密封壳体由整体式改成剖分式.可在无需拆桨的情况下就能更换密封组件.在密封材料和制造工艺方面也进行了改进.在负荷较大,轴偏心或轴系振动等不利情况下也能确保密封环的密封性能.装置的前密封内装有一个循环器.在运转时,可使4号和;l/20【x)中外船舶科技5号密封环问空腔内的润滑油能在一个带有散热片的油箱问进行循环,从而降低润滑油温度,避免润滑油中的杂质聚集在密封环和村套的接触面上.延长部件的使用寿命经过反复改进.60年代以后.这种密封装置在船舶上迅速得到了推广应用.60年代中期.日本从前西德引进专利后,对辛泼莱克斯密封进行了大量的开发研究工作.对密封环的应力分布,密封压力,密封环形状等因素对密封环变形以及对唇部接触宽度的影响,密封唇接触部温度分布,密封泄漏的机理,泄漏油的回收,尾轴轴向和径向振动对密封性能的影响等方面进行了深人的理论研究和实验分析,并对密封环的护托方式,密封材料的合理选择等进行了大量的试验工作.通过研究和改进设计,使日本的船用尾轴密封产品很快大量地进人国际市场, 到70年代末.日本已成为前西德的主要竞争对手2新颖无泄漏型尾轴密封解决艉轴密封泄漏问题大致有两种方法:第一种P方法是泄漏处理方法,即将从尾管泄漏出来的润滑油以及从船外渗人的海水用回收管道收集到舱内回收油箱中,经油水分离后再利用.另一种方法是防止泄漏的方法,这是一种积极的方法.即在密封环之间设置气室,在气室中通人有一定压力的空气,使油与水完全隔离,从而达到无泄漏的目的.下面是几种近几年来国外研制生产的无泄漏型尾轴密封装置:(1)CX型与Dx型密封日本神户制钢所研制开发的紧凑密封CX型(图2)和DX型(图3)密封装置是泄漏处理型产品.密封环采用VITON(氟橡胶)材料,并在密封环表面进行硫化处理并结合特殊布料,使其具有很高的强度及韧性, 再加上经特殊设计的结构.使其在高负荷的条件下也不会有产生裂纹的危险.衬套采用特殊高铬不锈钢制成,留有足够的加工余量.可经多次磨削加工后重复投人使用CX型艉密封设有三道橡胶环,1号环和2号环防止海水侵人.2号环与3号环之间是油室,通过管路圈2CX型密封与船舶的供油槽以及回收油槽相连.油室内的压力比海水压力和尾轴管油压稍低.在密封性能万一下降的情况下.船外的海水和尾轴管内的润滑油会集中到2号环与3号环之间的油室内,通过回收管道.被回收到船内.DX型密封除了与CX型密封一样设有三道密封环外,在船尾管端还设有一道4号备用环.在一般情,况下,3号环与4号环之问的油压保持与船尾管内的油压相同,所以,3号环与4号环处于无载荷状态.当3号密封环失效而发生漏油时,关闭设在3号环与4号环问油室供油管上的两个阀门,使4号环投人工作,延长船舶的安全航行期限在绳索挡板与螺旋桨之间设置鱼网防护装置,可将卷人的鱼网或绳索缠在鱼网防护装置与螺旋桨叶之1 f~—一..jba一鱼网防护装置;b'绳索挡板;c一鱼阿绳索图3I)X型密封l,2中外船舶科技间,防止其进入绳索挡板的间隙中.当船舶接近港口.桨轴的转速下降时,2环与3号环问油室的液面自动下降至极低位置,遮断尾轴管内的润滑油和海水.当船舶离开港口.桨轴的转速增大时,自动恢复对2号环与3号环间油室供油.恢复到原来状态.(2)组合式密封英国深海密封公司研制开发厂机械端面密判与橡胶唇形密封相结合的组合式密封,它也是一种泄漏处理型产品,如图4所示.在海水侧设置机械密封,阻止海水进入;尾管侧设置两道唇形密封,唇口相对布置,两唇口之问形成油室,油室上部经连通管通至船内,溢出的油由油槽回收.尾管内的润滑油可以绎第~个唇口进入油室,使两唇口均处于良好的润滑状态.端面一一l一端面密封;2一谥油管;3一空气室;4~密封环;5一气室溢出管.图4组合式密封密封与唇形密封之间为气室,上部也有连通管通至船内油室与气室下部均有排泄管通至船内回收油箱.当端面密封失效,海水大量进入时.排泄系统来不及处理.在水压的作用下,海水通过后密封唇进入油室.使油室压力增大,进而使前密封唇的密封压力增大.从而可阻止海水进一步进入尾管.(3)SIMPLEX--COMPACTSC20001992年Blohm+V ossAG公司推出了紧凑型SIMPLEXSC2000密封,它是一种防止泄漏型产品(图5).sIMPLExSC2000密封的结构形式有整体式和剖分式两种.使用条件为:最大线速度10m/s,最大吃水压力3MPa,轴向或径向的最大振幅为几个毫米.若按每年运行时间为6O00h计算.使用寿命可达l{)年以上.根据不同的线速度以及吃水压力,密封环可分4选用新型硫化丁晴橡胶环,平121氟橡胶或唇121结合有特殊布料的唇形环.该密封环具有如下特点:①独特的膝部形状,可确保密封环能同步追随轴的径向运动;②安装有支承护托,在不同压力下,均能使密割环唇121保持固定的角度;③特殊的夹紧系统.能保证台适的液膜厚度和膝部形状,保持密封唇边处于同~平面.使接触面积最小.防止水和油通过密封唇边泄漏.这样的结构也使拆装维修更加容易.0号密封环与1号密封环唇口朝外,封住外界的海水进入;2号密封环与3号密封环之问形成油腔,3 号密封环唇口朝内,阻止尾管内油渗出;1号密封环与2号密封环之间为气室,充人一定压力的空气,2号密封环唇口朝外,可阻止气室中的空气漏人尾管.用气室将油与水分开,使渗人海水中的油大大减少.绳索灏I/2o00..中外船舶科技童-a一密封环Ib—u型环;c一绳索挡板图5紧凑型s(2密封结构挡板和u形环构成两道防护系统,一方面可防止渔网,绳索等杂物进入,另一方面也不会影响桨区的水流流场.(4)AIRGUARD3AS"气舷台"密封1995年Et本海洋技术株式会社推出了一种AIR—GUARD3AS"气舷台"密封(图6),它是一种积极的防止泄漏型密封,具有封水压力自动随动功能,并能自动调节尾轴管内的润滑油压力,在吃水变化时能一直保持在摄佳状态.使用条件为:摄大轴径为1150ram,最大吃水压力为245kPa,最大线速度为6m/s,径向或轴向的最大振动频率为20Hz,最大振幅为=0.6mm.使用寿命在10年以上.a一弹簧圈;b一翅片;c—P型环.图6AIRGUARD3AS'气舷台密封密封是由一个P型环(0号)和三个密封环(1号~3号)构成.1号环与2号两环之间为空气腔,该腔可将海水和油分隔开来.控制空气的压力比吃水压力高约15kPa,将空气从1号密封环排向海水一侧.这样, 海水就会被空气和1号密封环严实地隔离起来.此外,设置从该轴封腔通往船内的泄漏回收管线,保持腔内经常有微量的空气在流通,这样,如发生海水从1号密封环泄漏以及油从2号密封环泄漏时,就可以经泄漏回收管线将它们回收到船内.2号~3号环之间为油腔,借助于船内的泵和尾轴管箱(加压箱),使腔内保持油的循环,并经过3号密封环回到尾轴管轴承,控制油的压力比1号~2号轴封腔的压力高约40kPa.尾轴管油室内的油压比2号~3号环间的油压大约低15kPa.由于1号密封环将空气排向海水一侧,2号,3号环的密封压力通过气压得到了控制,所以,无论吃水状态有怎样的变化,密封环的负荷都很小,并保持在某一确定的水平上因此,每个密封环的寿命可大幅度地延长.此外,3号密封环可作为备用密封环.由于使用了能使空气不超过一定流量的流量控制器,所以,空气的消耗量极少,通常仅为2O~40L/min, 最大不超过50L/rain.由流量控制器,气压继动和尾轴管箱等组成的空气控制系统结构简单,成本也很低.(下转第38页)一/中外船舶科技中线譬—r-●::蕊;ir1eil_飘淄三l-|一II^6I6O瑚200埘枷,oo细瑚Ioo距BL5的距离【mm)(a)船底板言一芝稿餐一【一l二l毫ilIjIlIX,纵向I.._●●I'U,:'I….iI图13船底结构的残余应力分布如图13(a)所示,船底分段建造完工以后两纵骨之间的船底板x方向(纵向)的残余应力很小.而Y方向(横向)的残余压应力分布比较均匀,其值低于IOOMPa.尽管这些残余应力值均比较小,但它们将影响船底板,OI∞'舶:∞口距角悍缝端头的距离(ram)(b)船底纵骨的扳格的弯曲强度.图13(b)所示为船底纵骨面板的残余应力分布状况.角焊缝附近的残余应力峰值可达150MPa.随着距角焊缝端头的距离增大,残余应力也逐渐降低.(译自:Uoumal0fShipproduction)V ol14No4,1998);川;÷t}:…;;j;;;;;;i{;Ⅲ;;;;;……;;;;i;;…;;;;;;jm;;;;;;……;;;;……;;ji=一E;;j;j;;j;j}一;iII;:一j…{j(上接第42页)往的压力调节系统要在检测出吃水压力之后,通过操纵压差发信器,压力调整器和调节阀以后才能进行压力调节.只要在尾轴管内装上3根管路.就可以方便地采用此密封装置.由于装配了用于防止渔网侵入的P环,所以.可防止因渔网侵入而造成密封环损伤的麻烦.即使密封环出现损伤,只要保持空气排向海水一侧.向1号~2号轴封腔泄漏的海水也是很微量的.这样的泄漏现象可通过增加空气流量来加以防止.2号密封环出现损伤时,泄漏的油可通过回收管线被回收到船内,不会流出船外.泄漏量可通过调节气压来使其减少.即使在2号密封环完全失效的情况下,也可将2号~3号轴封腔的人口阀封闭起来,用3号备用密封环来代替2号环使用.当出现空气压力下降或后部轴封箱的油面上升及下降时,将启动警报系统,通报异常情况.为了进一步提高系统的可靠性.分别装备了两套空气控制系统和油循环系统.埘m瑚蛐0∞啪0瑚蛐言=R邋谣艇fLll}f。
海上小型舰艇尾轴密封装置故障分析
海上小型舰艇尾轴密封装置故障分析摘要:船舶尾轴管密封装置是保证轴系正常工作,防止尾轴管内润滑油外泄造成水域污染,防止河水及泥砂侵入尾轴管内加剧轴与轴承磨损、破坏润滑油的性能和防止润滑油直接泄漏损失的装置。
因此,尾轴密封装置的可靠运行,对船舶轴系的动力传动有着重要意义。
本文针对当前中国海上小型舰艇主流尾轴密封基本结构和润滑方式现状,归纳舰艇尾轴密封装置常见故障和处理措施,为海上舰艇尾轴故障处理提供参考。
关键词:尾轴密封;基本结构;常见故障;处理措施一绪论1.1 背景及研究故障分析的意义当前我国海上小型舰艇尾轴密封装置在正常航行时会受到多方面因素的影响。
首先尾轴密封装置是舰艇与海水充分接触的装置,其零部件会受到海水的腐蚀以及海水中杂质的影响;其次在航行时,舰艇的尾轴密封装置的零部件会因轴承高速转动产生的高温而被破坏其内部构造;然后在舰艇离靠码头时,主机会进行正倒车的转换,舰艇的尾轴密封装置的轴承也会受到轴向以及横向多方向的振动。
舰艇尾轴这些工作特点影响着尾轴密封装置的密封性能。
1.2 国内外发展状况随着各国对海洋权益的越发重视,其尾轴密封装置也随着科技的进步取得了较大的发展。
如德国HDW公司通过不断研究,在二十世纪五十年代研究成功的一种称为辛泼莱克斯唇形密封。
首次用油润滑方式代替传统的水润滑方式,减少了磨损及解决的散热的问题。
由于该密封装较之前的传统密封装置有了很大的改进及性能上较大的提升,使其在舰艇上得到了普遍的推广使用。
分析我国沿海小型船舶普遍存在的尾轴腐蚀的原因,建议防腐蚀措施和操作注意事项。
结合性能、特点,针对不同的水域环境、安装使用条件、装置性价比等,分别推荐了不同形式的船舶尾轴管密封装置。
我国在舰艇尾轴密封装置的常见故障诊断的研究相对于欧美等发达国家还存在差距。
舰艇尾轴密封装置的常见故障诊断和处理措施的归纳还不够完善,因此很有必要对舰艇尾轴密封装置故障的影响因素进行研究,分析故障机理,总结归纳常见故障的处理措施,为海上舰艇尾轴密封装置的处理提供参考。
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浅析船舶尾轴密封装置
摘要:尾轴管密封装置的工作环境和条件极其恶劣,在工作时除受到轴系高速转动带来剧烈摩擦的作用外,还会受到螺旋桨运转及轴系自然下沉产生的不均匀作用力的影响,轴系运转的纵向和横向振动也会加剧对密封件的局部磨损。
所以船舶尾轴管密封装置的选用、检验和优化,对于船舶的正常航行十分重要。
关键词:尾轴管检验密封装置
船舶尾轴管密封装置是保证轴系正常工作,防止尾轴管内润滑油外泄造成水域污染,防止河水及泥砂侵入尾轴管内加剧轴与轴承磨损、破坏润滑油的性能和防止润滑油直接泄漏损失的装置。
一.尾轴密封装置的工作条件
船舶尾轴密封装置的工作条件是十分恶劣的,在工作时,它除受到剧烈的磨损及摩擦高温的作用外,尚受到江河含泥沙水的作用。
特别是对吃水比较深的船舶,还要承受较高水压和滑油静压两者压力差的作用。
另外螺旋桨在回转时,还会产生悬臂及不均匀载荷,致使尾轴在尾轴承中所产生的径向跳动及偏心运动幅度较大。
再者,主机常用正倒车工作情况,尾轴在运转时往往还会产生一定的横向和轴向振动,对尾轴密封装置也会造成不良的影响。
这些工作特点,对尾轴的密封是很不利的。
加之尾轴密封装置一旦出现故障,不仅使滑油泄露或产生大量的机舱污水,对水域造成污染,而且换修往往需要船舶进坞或上排,影响船舶的正常营运,所以对尾轴密封装置的研究是及其必要的。
二、常用密封装置形式
1、水润滑船舶尾轴管密封装置
1.1常用的水润滑尾轴管密封装置为开放式的,即仅有尾轴管的首密封装置,而尾部不设密封装置,直接与舷外水相通闭式水润滑尾轴管密封装置。
特点:
1.1.1尾轴管轴承(轴承一般采用橡胶或高分子复合材料制成(采用水作为润滑、冷却剂、对水体不产生任何污染、符合国家的防止水体污染政策要求。
同时获取方便、不需要成本。
1.1.2水作为润滑剂由于粘度较小,因此在轴与轴承之间产生的润滑膜强度也较小,润滑效果较油润滑差。
1.1.3尾轴管后端与舷外水相通,水中的泥砂可直接进入尾管,虽然有泥砂冲洗装置,但是难以冲洗干净,这会造成轴与轴承之间较大的磨损。
1.2为了解决泥砂对开式水润滑尾轴管密封装置中轴与轴承磨损的影响!闭式水润滑尾轴管密封装置应运而生。
特点:
1.2.1结构较简单。
结构尺寸较小!利于螺旋桨处空间较小的船舶安装使用,轴转动时油环随轴转动!既不与轴产生相对运动!同时也不与环座板产生接触摩擦!所以对轴和环座板不产生磨损!使用寿命较长,
1.2.2油环及环座板一般采用铸铜ZHMn58-2-2制做!成本较高,另外加工精度及安装精度要求也较高!如果油环及环座板发生磨损则润滑油泄漏会随着磨损量的增大而愈发严重!并且无补偿能力,
1.2.3前填料函式密封装置!结构简单。
造价低廉!加工。
安装。
维修方便!更换时只需将原盘根拉出!填入新盘根再压紧即可,密封的效果可通过调节填料压盖轴向移动来实现!具有一定的补偿能力,但填料一般与轴直接接触!对轴的磨损较大,
2.J形橡胶油封型尾轴管密封装置
其工作原理与J形橡胶密封圈基本相同,都是利用唇部与端面防止尾管内的润滑油沿径向或轴向泄漏。
尾部4道橡胶碗的中间两道之间有与尾轴润滑油箱相通的管路,并装有直通截上阀。
使用一段时间后,如发现漏油较多时则把截止阀关闭,前面2道橡胶碗即起密封作用,这样可延常整个装置的使用寿命。
三、技术改进
尾轴密封装置经过几十年的变更后,已基本定型,目前仅仅是在某些部件做一些技术细节上的改进,下面我列举几个方面:
1、改善橡胶的材质与形状
橡胶油封圈因热老化而产生轴向龟裂的重要原因,就是橡胶的材质和密封装置的唇口形状不当引起的。
所以选用好的橡胶,调整弹簧的箍紧力,选取唇口的过盈量的大小,改变密封圈的形状等方法,成了影响橡胶寿命的几大因素。
目前橡胶油封主要运用丁晴橡胶或氟橡胶,丁晴橡胶抗拉强度较高,但在较高温度时迅速老化,失去弹性而容易损坏。
氟橡胶虽然抗拉强度低于丁晴橡胶,但在高温时不容易老化,经久耐用。
随着氟橡胶技术的革新,强度的加大,各大厂家慢慢都热衷于此类橡胶。
2、耐磨衬套的革新
如果耐磨衬套磨损过量,也会严重影响到尾轴密封的效果。
内河船舶尾轴耐磨衬套多为青铜、不锈钢镀铬和A3 制成,铜质的耐磨程度最好。
为了节省铜
材,可以采用碳钢表面软氮化或低温镀铁,以增强钢质耐磨衬套的耐磨能力。
同时,为了延长衬套的使用寿命,对前后衬套,均使其能与密封圈有一定的轴向相对移动的余度,用来改变两者的相对位置,从而改善密封。
特别是对于尾轴首密封装置,把衬套做成圆锥形,当橡胶油封磨损较重,发生漏油时,把衬套向船尾方向移动,减少油封与尾轴的间隙,从而改善密封效果。
另外,在加工衬套时,使衬套的内孔与轴的外圆面形成较大的间隙,以便形成冷却空腔,加强磨擦部位的冷却,也可起到改善密封的效果。
3、减少密封油腔油压波的影响
尾轴的轴向和径向振动会引起的压力波动,压力波会破坏唇口两侧的压力建立稳定的平衡,而使密封件产生泄露。
经过专家们长期的实验,研究出了在密封腔设气腔,来抑制压力波的方法。
四、结语
文章主要对尾轴密封装置的工作条件进行了介绍,然后对船舶常用的尾轴密封装置的特点分别进行了说明,并针对改进技术进行了举例。
在以后的发展中,船舶尾轴密封工作还会继续改进,并预示着航海工作更好的发展前景。
参考文献:
【1】席慧玲,孙保苍.有限宽轴承—转子系统碰摩的非线性动力学特性[J].工程数学学报.2008(03)
【2】范维,吴新跃.舰船艉轴密封系统有限元法分析[J].舰船电子工程.2008(03)
【3】李江.舰船艉轴密封填料的试验研究[J].流体机械.2006(07)
【4】王晓军,胡举喜,杨海峰,常龙.新型艉轴密封装置的有限元分析与设计[J].舰船电子工程.2010(06)。