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。

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：

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