9-5第五节 尾轴管装置的检修

第五节尾轴管装置的检修

一、尾轴管装置

尾轴管装置是用以支承尾轴和螺旋桨、密封船体不使海水进入尾轴承和防止润滑油自尾轴承溢出的设备。通常尾轴管装置是由尾轴管本体、尾轴承、密封装置和冷却、润滑系统等组成的。根据尾轴承润滑剂的不同，分为水润滑尾轴管装置和油润滑尾轴管装置，如图9-21所示。

1．尾轴管

尾轴管本体可用铸钢（ZG230-450）、铸铁(HT250、QT450-10)、20钢管或船用钢板焊接而成。单轴系尾轴管本体及船体尾部如图9-22所示。将尾轴管本体装入船体尾部，在尾轴管本体首端法兰与尾隔舱壁平面间加密封垫片后用螺栓固紧；尾轴管尾端外圆螺纹用锁紧螺母将尾轴管紧固在尾柱毂上，螺母与尾柱毂后端面紧贴，0.05mm塞尺插不进。尾轴管在船体上装好后，进行尾尖舱水密试验，各结合部位不允许有任何渗漏。

2．尾轴承

单轴系尾轴承制成两段：尾前轴承和尾后轴承。尾前轴承位于尾轴管前端，较短；尾后轴承位于尾轴管后端，较长。有的大型船舶尾轴管较短，只有尾后轴承，而将尾前轴承移至尾隔舱壁与尾轴法兰之间。尾轴承大多为滑动轴承，根据轴承衬的材料和润滑剂的不同分为水润滑尾轴承和油润滑尾轴承分。目前，新造船舶多为油润滑尾轴承。

尾轴承由轴承衬套和轴承衬构成。水润滑尾轴承衬套的材料采用铸铜（ZCuSn10Zn2、ZCuZn40Mn2），轴承衬的材料采用铁梨木、层压胶木、橡胶和合成材料；油润滑尾轴承衬套采用铸钢（ZG230-450）或铸铜（ZCuSn10Zn2），轴承衬采用白合金。

1）水润滑尾轴承

水润滑尾轴承衬的材料主要有铁梨木、层压胶木、橡胶、合成材料（尼龙、赛龙等）。尾轴承的长度应不小于尾轴直径的4倍。利用舷外海水自然流入尾轴承进行润滑与冷却。为了控制海水流入量，在尾轴管前端尾轴处装有密封装置。航行时，旋松密封填料压盖的螺栓，使海水顺利流进轴承满足润滑与冷却之需；停航时，则应旋紧螺栓，防止海水大量漏入机舱。

(1)铁梨木尾轴承铁梨木是自1854年以来一直被用作海船水润滑尾轴承的传统轴承材料。铁梨木盛产于中美洲、西印度群岛和南美北部等热带地区。铁梨木生长缓慢、直径20mm的树需10年。材质细密、坚硬、比重大(约为1.2)，含有丰富的树脂，具有耐水浸、耐蚀和耐磨等特点。干燥时会产生变形和裂纹。铁梨木中除木质和树脂外，还含有树脂精汁等。精汁与水作用形成乳状粘液，具有润滑作用使摩擦系数大大降低。例如，铁梨木与青铜在水中相对运动，摩擦系数为0.003～0.007。此外，摩擦系数随水温升高而增大。如果保持水温低（50ºC左右）、水量充足，则铁梨木具有很高的耐磨性。铁梨木轴承的结构如图9-23（a）所示。将铁梨木板条(一般厚度为15～35mm、宽度为60～80mm、长度为150～300mm)紧密地镶嵌在轴承衬套中，为防止铁梨木板条位置错动在衬套内铁犁木板条之间安装2～3根铜质止动条（厚度为铁梨木条厚度的60%），紧贴衬套内表面并用螺钉固定。衬套内下半部分铁梨木板条表面为立纹(纤维方向与尾轴中心线垂直)，上半部分木板条表面为顺纹（纤维方向与尾轴中心线平行）。木板条之间形成V形、U形或梯形水槽，如图9-23(b)所示，以利海水流通进行润滑和冷却，但在下半瓦90º范围内无水槽。

(2)层压胶木尾轴承由于铁梨木需要进口，价格较高，所以多年来国内外均致力寻找铁梨木廉价的代用材料。我国研究试验成功的层压胶木已应用于生产，它是以桦木为原料，将桦木薄板浸于酚醛中制成板坯。再经高温、高压制成板材。

桦木层压胶木具有材质致密、坚硬、耐热、绝缘性好、较好的耐磨性和可承受冲击负荷等特点。此外。成材率高达85%(铁梨木只有20%)，价格便宜。缺点是脆性较大，耐磨性也

不及铁梨木。

桦木层压胶木尾轴承的结构基本与铁梨木尾轴承相同，将层压胶木制成板条镶于尾轴承衬套中，其上、下瓦板条均采用耐磨性好的立向纤维作摩擦面。轴径<360mm的尾轴承可不加止动条。板条之间亦要形成V形、U形或梯形水糟，在下瓦90º范围内无水槽，如图9-24(a)所示。

(3)橡胶尾轴承以天然橡胶与矿物成分硫化加工制成的橡胶具有弹性好、吸振性好、耐磨和耐泥沙等优点。缺点是工作温度低，超过65ºC就会很快老化，也不耐油，遇油老化。橡胶尾轴承可在含泥沙的水域工作，充分的冷却条件下使用寿命为铁梨木尾轴承的2～4倍。橡胶尾轴承工作平稳、容易安装校中、轴承负荷分市均匀，但橡胶中的硫会对尾轴产生腐蚀作用。

橡胶尾轴承的结构分为板条式和整体式两种。板条式尾轴承中的板条是由金属衬板（铜板或镀铜钢板）外包橡胶制成的，如图9-24(b)所示，应用于尾轴直径>360mm、负荷较高的尾轴承中。图9-24（c）、(d)为整体式橡胶尾轴承，应用于尾轴直径较小的船舶上，如内河中小型船舶及工程船。

(4)合成材料尾轴承近年来，船舶尾轴承采用尼龙、赛龙等合成材料，其中，应用赛龙尾轴承材料日益增多。赛龙作为尾轴承材料已被世界各大船级社认可，如英国劳氏船社（LR）、法国船级社（BV）、美国船级社（ABS）、日本海事协会（NK）和中国船级社(CCS)等。

赛龙是由高性能热固性树脂合成的均质聚合物。具有弹性好、耐磨性好、耐腐蚀和不会剥落的特点，但其导热性差，且不耐高温。

赛龙尾轴承材料的性能优于铁梨木、尼龙和层压胶木等尾轴承材料，使用寿命约是其他尾轴承材料的4倍。工作温度在-65～107ºC 范围之内，赛龙轴承可承受冷缩安装的温度达-196ºC，而不会硬脆。赛龙轴承侵入水或水溶液的温度不得超过60ºC，否则会产生水解作用使轴承变软，因此赛龙尾轴承冷却水温度在50ºC以下，冷却水量为每英吋轴径每分钟4公升。

赛龙尾轴承结构有圆筒形和板条形。圆筒形适用于200～1000mm的尾轴，板条形适用于270～749mm的尾轴。圆筒形尾轴承内孔铸有水槽，板条形尾轴承可手工或采用锯、刨削和铣削等加工出水槽。

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。白合金尾轴承的长度应不小于尾轴直径的2倍。中、小型船舶，尤其内河船舶普遍采用白合金尾轴承和以油作冷却润滑剂的闭式润滑系统。目前，越来越多的大型海船采用白合金尾轴承，新造船舶几乎全部是白合金尾轴承。这主要是由于铁梨木价格贵使造船成本提高；铁梨木尾轴承的船舶不适于在泥沙较多的内河或航区航行，泥沙随海水或河水进入尾轴承使之迅速磨损；随着船舶吨位的增大，尾轴承负荷也不断增加，水润滑尾轴承因水的粘度低，水膜较薄而承载能力低，也造成铁梨木尾轴承磨损加剧；油膜承载能力大，油的润滑性能优于水，尤其是油润滑尾轴承密封装置优良，能有效地密封。

白合金尾轴承常用锡基巴氏合金(ZChSnSb11-6、ZChSnSb7.5-3)。将白合金浇铸在尾轴承衬套上，如图9-25所示。油润滑尾轴承和尾轴在闭式润滑系统中工作，尾轴不需套装铜套。

二、水润滑尾轴管装置的检修

1．尾轴承的检修

1）铁裂木尾轴承的检修

铁梨木尾轴承的主要损坏形式有过度磨损和裂纹、开裂。