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船舶机械修理工艺学. 第 10 章 船舶轴系的修理及安装. 丁彰雄 武汉理工大学能源与动力工程学院 2013.7. 重点: 轴系状态的检查,螺旋桨轴及螺旋桨修理方案的确定,轴系 理论中线的确定。 难点: 采用光学仪器法确定轴系的理论中线,轴系的合理校中法。. 第 10 章 船舶轴系的修理及安装 Repair and Installation of Marine Shafting §10-1 概述 1 、轴系的组成: 轴系是从主机输出端法兰后的推力轴起到螺旋桨轴为止,其中包括推力轴、推力轴承、中间轴、中间轴承、螺旋桨轴、尾管轴承及螺旋桨等部件。
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船舶机械修理工艺学 第10章 船舶轴系的修理及安装 丁彰雄 武汉理工大学能源与动力工程学院2013.7
重点:轴系状态的检查,螺旋桨轴及螺旋桨修理方案的确定,轴系 理论中线的确定。 难点:采用光学仪器法确定轴系的理论中线,轴系的合理校中法。 第10章 船舶轴系的修理及安装 Repair and Installation of Marine Shafting §10-1 概述 1、轴系的组成: • 轴系是从主机输出端法兰后的推力轴起到螺旋桨轴为止,其中包括推力轴、推力轴承、中间轴、中间轴承、螺旋桨轴、尾管轴承及螺旋桨等部件。 2.轴系的分类:单轴系、双轴系、多轴系;长轴系和短轴系等。
轴系的分类: • 长轴系短轴系 • 有齿轮箱无齿轮箱 • 固定桨可调桨 • 轴系与水平有夹角与水平无夹角 • 带导流管无导流管 • 带人字架无人字架 • 尾轴桨叶全回转舵桨 • 3、轴系的功用: • 一方面将主机发出的功率传给螺旋桨,另一方面再将螺旋桨所产生的推力和拉力传给船体,使船舶前进和后退。
图10.1 单桨轴系的布置图 1-螺旋桨;2-尾轴管;3-尾轴;4-中间轴承;5-中间轴;6-联轴节(隔舱填料函);7-主机 图10.2 双桨轴系的布置图 1-螺旋桨;2-人字架;3-螺旋桨轴;4-中间轴承;5-中间轴;6-推力轴及轴承
§10-2 轴系和螺旋桨的拆验 一、轴系修理前的勘验 • 为了准确决定轴系修理的范围和工作量,在修理前,必须对其状态进行检验,轴系检验工作分为航行检验和拆卸过程及拆卸后的检验两部分。 • 航行检验主要是检查轴系在运转中的技术状态,如振动、轴承温度及漏油等状况。 • 拆卸过程及拆卸后的检验,包括轴系校中状态检查、轴系径向间隙测量以及螺旋桨轴裂纹检查等。 1.航行检查 • 航行检查主要是检查轴系在运转中的技术状态,其内容包括: 1) 轴系部件的振动,轴在各轴承处的跳动; 2) 各轴承的温度; 3) 滑油和冷却水的泄漏情况。 • 航行检查一般是在船舶轴系发生重大问题或需进行重大修理改造时实施。
2.拆卸过程的检查 • 拆卸过程的检查主要内容: 1) 轴系对中状态检查与测量; 2) 螺旋桨与尾轴配合情况检查,桨与轴螺帽装配印记; 3) 尾轴、中间轴、推力轴等轴颈表面质量和形位公差的检查; 4) 密封装置磨损情况检查; 5) 轴系各档轴承表面质量及磨损情况、径向间隙检查; 6) 与轴系相关的管系及各附件工作状况检查。
3.轴系对中状态检查 • 轴系对中检查包括轴系中心线偏差的检查,尾轴与中间轴以及中间轴与推力轴(或齿轮减速箱轴出轴、离合器轴)同轴度偏差的检查。 1) 测量轴系连接法兰外圆及平面间的相互偏移和曲折值,检查轴系中心线偏差情况,对船舶一般性修理而拆卸尾轴时,只需测量检查尾轴与相连中间轴法兰的偏移和曲折值。 • 测量上述两端的同轴度偏差,可以采用平轴法、平轴计算法、拉线法及光学仪器法等。 2) 按轴承上实际负荷检查轴系对中状态时,对合理校中法安装的轴系,应用顶升法测量并计算出中间轴承处的实际负荷,用于判断轴系的技术状态,决定轴系的修理方案。
4.螺旋桨与尾轴配合的检查 1) 桨与轴在拆卸之初,应首先检查螺旋桨与防绳罩的间距;测量螺旋桨端面与尾轴管端面(或人字架端面)之间的间距。 2) 螺旋桨在拆卸前应记下桨与轴的装配位置以及锁紧螺母与桨毂的紧配位量标记;拆卸中,检查桨与轴的配合坚固情况;拆卸后应检查配合锥面的接触情况,以及键与轴槽、桨槽的配合情况。 3) 螺旋桨拆卸后,检查桨毂大端槽面与尾轴保护套端面之间的密封圈厚度,弹性及有无损坏情况。 4) 液压装配的螺旋桨拆卸时,应注意其轴向及径向油泵的油压力值。 5.尾轴拆卸中的检查 1) 拆下螺旋桨和取出首端填料后,用长塞尺测量尾轴与首、尾轴承间的径向间隙。 2) 尾轴抽出检查与桨配合之锥体表面接触情况后,再将轴表面擦试干净,检查轴体各部位有无裂纹、刻痕,检查与联轴器锥孔配合表面的接触情况,以及键槽两侧有无损伤等。
6.尾轴、中间轴及推力轴的检查 1) 船舶轴系拆解后,应对尾轴、中间轴及推力轴一般进行肉眼检查,必要时可采用着色探伤、磁力探伤及超声波探伤等方法检查碰痕、非正常磨损、裂纹等缺陷。 2) 轴进车间校调或光车时,应检查轴(包括联轴器)的圆度、圆柱度和跳动量等。 3) 测量上述各轴轴颈尺寸。 4) 对有保护钢套的尾轴,应测量钢套的厚度是否到了磨损极限值,并检查保护套与轴配合的情况,尤其应检查轴承接缝处有无脱空与锈蚀现象。对尾轴中间包裹玻璃钢保护层的,检查有无脱空现象,尤其是与钢套接口部位。 5) 检查各轴轴端法兰(或联轴器)的螺栓孔和连接螺栓的配合情况、螺母的防松装置是否正常。
测量推力轴的位置 • 可用三根样棒从上、左、右三点测量推力铀法兰到机舱壁的位置,在机舱壁上作出记号。 • 测量尾轴的位置 • 也可用同样方法测量出尾轴管前端面到尾轴法兰之间的距离。注意测量点处都应打上记号,以免安装测量时造成误差
7.尾轴承、中间轴承、推力轴承检查与测量 1) 对尾轴承应作如下测量与检查: • 测量轴承尺寸,并计算出其与尾轴颈的间隙; • 对合金尾轴承应检查轴承表面擦伤情况,有无裂纹、烧熔、拉毛、剥落及局部过度磨损等现象,检查合金层与本体有无脱空; • 对铁梨木及导压胶木尾轴承应检查轴承表面有无凹陷、裂纹、松落等情况,检查板条与止动条镶嵌和紧密程度; • 对橡胶轴承应检查其表面有无分层、裂纹、气泡和脱壳等现象; • 对赛龙等有机合成材料尾轴承,应检查其有无裂纹,咬痕现象。 2) 中间轴承和推力轴承 • 检查中间轴承合金表面的损伤情况,有无裂纹、烧熔、拉毛、剥落及局部过度磨损等现象,测量中间轴承尺寸,并计算出其间隙。 • 检查测量正、倒车时推力轴承推力块和推力环之间的轴向轴承,测量推力轴轴颈与推力轴承的经向间隙。检查推力块表面的磨损情况。
8.密封装置的拆卸和检查 • 密封装置在拆卸前,用船上专用工具测量轴颈的下沉量。必要时应进行压油试验,以判明滑油泄漏原因。在拆卸密封装置时,应根据不同的结构型式,检查各零部件的磨损下老化情况,按有关限定值决定修理内容。 9.可变螺距桨伺服机构的检查 • 对可变螺距桨,除对桨叶、桨叶与转盘连接及桨毂密封装置检查外,尚应对伺服机构、动力活塞、变距拉杆、十字头及滑块进行检查与测量。 10.轴系相关的管系及各附件工作状况检查 • 对与轴系相关的滑油和冷却水管系、管系上的阀及油箱进行外部检查,如有损坏应予修换。
二、轴系校中状态的检验 • 轴系校中方法:直线校中、负荷校中和合理校中。 1.按连接法兰上的偏移和曲折检验轴系校中状态 • 拆去连接法兰上的螺栓,全部中间轴尚未吊出之前,测量相邻连接法兰上的偏移和曲折值。 • 连接法兰上的偏移和曲折值,可用直尺和塞尺测量,也可用两对指针测量。 • 按法兰偏移和曲折检验轴系校中状态时,对直线校中的轴系,应根据设计图支撑临时支承,如果是合理校中的轴系,则根据合理校中计算书规定部位支撑临时支承。 • 当临时支承距法兰端面的距离a=(0.18~0.22)l时(l为中间轴长度),轴自重产生的偏移和曲折值最小。 • 对合理校中的轴系,由于偏移和曲折值是经计算得出的,在计算偏移和曲折值时已计入偏移和曲折值的值。 • 如果直线校中的轴系不满足上式,则应按材料力学有关公式计算轴端的偏移和曲折值,在测得偏移和曲折后,将此影响值一并考虑进去。
2.按轴承上实际负荷检验轴系校中状态 • 用合理校中法安装的轴系,各轴承的负荷均为已知值。因此在轴系各连接法兰螺栓未拆去前,可用顶举法,测出靠近轴承处的负荷,再换算得到轴承上的实际负荷,将此实际负荷与校中计算时的允许负荷相比较,从而可以判断轴系的技术状态、决定轴系的修理方案。 • 顶举法通常用千斤顶和百分表进行测量。用测力计校中的轴系仍用测力计检验其轴系校中状态。 • 轴系状态的顶举法检验,也适用于其它校中方法的轴系,所测得的数值,可供以后安装轴系时参考。
3.螺旋桨轴和主机曲轴(或减速箱齿轮轴、离合器轴)同轴度误差的检验3.螺旋桨轴和主机曲轴(或减速箱齿轮轴、离合器轴)同轴度误差的检验 • 测量两端轴的同轴度误差方法:平轴法、平轴计算法、光学仪器法和拉线法。 1)平轴法: • 从前向后或从后向前调节中间轴的临时支承,使各对法兰的偏移δ和曲折φ均为零,这时最后一对法兰的偏移和曲折值即为两端轴的总偏移量δ总和倾斜度φ总。 • 无论是修理还是新造船舶的轴系,所测得的两端轴法兰间的轴线总偏差,都不得超过规定值。 图10.4 用平轴法检查两端轴的不同轴
2) 平轴计算法: • 拆除所有法兰盘上的连接螺钉,用直尺和塞尺测出各对法兰上的偏移值δ和曲折值φ,然后计算出两端轴在垂直平面和水平平面的总偏移量δ总及总曲折值φ总。
垂直平面: • δ总=φ1(l1+l2+ … +ln)+ φ2(l2+l3+ … + ln)+ … +δ1+δ2+ …δn • φ总=φ1+φ2+…+φn+1 • 水平平面: • δ总′=φ1′(l1+l2+ … +ln)+ φ2′(l1+l2+ … +ln)+ … +δ1′+ δ2 ′+ … δn ′ • φ总′= φ1 ′+ φ2 ′+…+ φn+1′ • 式中:n—中间轴数目; • 正负符号规定: • φ1, φ2…和φ1′, φ2′…, 当法兰开口向上或向左舷时为正, 反之为负。mm/m; • δ1, δ2…和δ1′, δ2′…, 当首端轴的偏移相对后部轴是向下或向右舷时为正, 反之为负;mm。
1-投射仪十字线;2-光靶十字线 3)光仪法: • 步骤: (1)将全部中间轴吊出; (2)利用夹具将投射仪安装在曲轴法兰的端面上; (3)在尾轴法兰端面上安装一个刻有十字线的对光靶,使此光靶的十字线交点与尾轴轴心重合; (4)调整投射仪的位置,使投射仪投射出的十字线交点与曲轴旋转轴心线在尾轴法兰端面上相交。
调整方法如下: a、将光仪主光柱的十字线交点投射到尾轴法兰端面上的对光靶上,记为A点; b、旋转曲轴180º,得十字线另一交点,记为B点; c、连接A、B两点,求其中点C; d、调整光仪位置,使光仪投射出的主光柱十字线交点与C点重合; e、再旋转曲轴180º,看其两点还是否重合,如果不重合,则重复b、c和d步骤,直至重合或误差在规定范围之内为止;固定光仪不动。
(5)测量a、aˊ:当曲轴和尾轴不同轴时则两十字线交点将不重合;测量两+线交点在垂直方向的偏差为a、水平方向的偏差为aˊ。(5)测量a、aˊ:当曲轴和尾轴不同轴时则两十字线交点将不重合;测量两+线交点在垂直方向的偏差为a、水平方向的偏差为aˊ。 (6)然后,将投射仪安装在尾轴法兰端面上;在曲轴法兰端面上安装一个刻有十字线的对光靶,此光靶的十字线交点与曲轴轴心重合;重复上面的调整步骤。这时也可得到曲轴和尾轴轴心在垂直方向和水平方向上的偏差b及bˊ。 • a、b的符号规定:当对光靶十字线交点在投射仪十字线交点下面时为正;反之为负。 • a′、b′的符号规定:当对光靶十字线交点在投射仪十字线交点的右舷时为正;反之为负。
两端轴同轴度误差是以两轴的倾斜度α及偏移量f表示的。两端轴同轴度误差是以两轴的倾斜度α及偏移量f表示的。 • 在垂直平面 • α=(a+b)/Lf=a+b+αc • 在水平平面 • α′=(a′+b′)/Lfˊ=a′+b′+α′c • 式中:a、a′、b、b′、f、f′的单位 —— mm; • α、α′的单位 ——mm∕m; • L、c 的单位 ——m。
4)拉线法 • 在修船中用拉线法检查轴系,就是在主机曲轴或推力轴末端法兰处拉一根钢丝通过所有的中间轴承直到尾轴承,以测量整个轴系的总偏移和总曲折值。 • 拉线法只能在坞内或排上进行。同时,由于钢丝自重使钢丝下垂会影响检查的准确度。虽然有修正计算公式,但当轴系长度大于20米时,误差较大,一般不采用。 • 拉线法一般采用拉线专用工具进行。 1-定中架; 2-钢丝穿块; 3-开边定位环; 4-深度千分尺; 5-钢丝; 6-轴法兰; 7-指示灯; 8-电线 图10-7 拉线专用工具
1-隔舱壁;2-螺旋桨轴;3-样规;4-轴承;5,6-中间轴1-隔舱壁;2-螺旋桨轴;3-样规;4-轴承;5,6-中间轴 三、轴系的拆卸 ( shafting disassemble) 1、水上拆卸工作:包括所有法兰连接处的护板、外罩、管系和相应的附件。这些工作在测量轴系的弯曲度误差和两端轴同轴度误差之前就要进行的。 2、坞内拆卸工作:包括拆开尾轴管填料函、尾轴密封装置,拆下螺旋桨,从尾轴管轴承中抽出尾轴,压出尾轴管轴承等。
1,2-楔块 • 螺旋桨的拆卸方法: 1)用楔块(wedge)拆卸
图10.12 采用液压千斤顶拆螺旋桨(1) 1-螺旋桨;2-艉管;3-液压千斤顶; 4-铁链;5-液压油管 2)用液压千斤顶(hydraulic ram)拆卸 图10.12 采用液压千斤顶拆螺旋桨(2) 1-螺旋桨轴;2-螺旋桨;3-螺栓;4-活塞;5-壳体;6-安装螺母;7-橡皮环
1-油泵 2-螺旋桨轴 3-螺旋桨毂 4-油槽 5-液压螺母 3)加热使环氧树脂粘结剂软化后再用上述方法拆卸:对用环氧树脂粘结剂粘结的螺旋桨。 4)对无键连接液压套合的螺旋桨:采用液压方法拆卸。 图10.13 螺旋桨拆装液压系统图
四、轴系修理方案的确定 • 判断所测出的δ、φ是否超差: 1. 根据轴系计算长度L计和轴颈直径d在表10.1中查出δ总、φ总,画三角形△δ总、φ总。 2. 将所测得的δ、φ值放入所画三角形△δ总、φ总内描点, 看δ、φ的交点是否在三角形△δ总、φ总内,如果在,则为合格,如果不在,则为不合格,应进行修理。 • 注意:在表10.1中的标准,如果曲轴直接与中间轴相连接时,其安装标准应较表中值缩小50%。
主机减速器轴与轴系连接 曲轴和推力轴对准后与轴系连接 曲轴直接与轴系连接 图10.14 轴系两端轴偏差计算图 图 10.15 主机和轴系联接型式 • 曲轴直接与轴系连接较表中标准值缩小50%
五、确定轴系修理方案(Repair plan) 1、采取偏心镗削尾轴管(stern tub) • 要求尾轴管镗削后,其安装衬套部位壁厚最薄处不得小于新制的最小值的80%(灰铸铁)。球墨铸铁尾轴管,其厚度应为灰铸铁的0.7~0.8倍。钢制尾轴管镗削后,最小壁厚见表10.2。 2、移动主机位置 • 如两端轴偏移量过大,采取偏心镗削尾轴管不能借正过来,则应移动主机位置。但要求主机机座下面垫片的厚度不能超过允许值(活动垫片20~70mm,固定垫片12~60mm)。
3、既偏心镗削尾轴管,又移动主机位置 • 单独地偏心镗削尾轴管或单独地移动主机位置都无法借正,此时就采用既偏心镗削尾轴管,又移动主机位置。 4、调整中间轴轴承的位置,使δ、φ值在允许范围 • 如果两端轴同轴度误差在允许范围内,而个别中间轴法兰的δ、φ值超过规范即弯曲度误差超差,则应调整中间轴轴承的位置,使δ、φ值在允许范围。
10.3 螺旋桨轴的修理 一、螺旋桨轴缺陷及产生的原因 • 螺旋桨轴常见的缺陷有: • 轴颈磨损、裂纹、腐蚀; • 轴套松弛、漏泄; • 轴包覆层破损; • 键槽及螺纹的损坏等。 1.轴颈的磨损 • 磨损使轴颈产生圆度及圆柱度误差。 • 用水润滑的尾管轴承,当船舶航行于多泥沙航区时,轴颈会出现剧烈的异常磨损: • 螺旋桨轴首端装填料函处,往往由于漏泄而过度压紧填料,磨出很深的沟槽。
3.螺旋桨轴裂纹 1)裂纹部位: • 首端法兰和圆角处的裂纹; • 轴套首端处轴上的裂纹; • 轴套上裂纹; • 轴套接缝处轴上的裂纹; • 锥体大端、轴套尾端轴上的裂纹; • 键槽上的裂纹。 图10.16 螺旋桨轴常见裂纹的部位
2)裂纹产生主要原因 (1) 螺旋桨转动时,叶片承受着变动的载荷。 (2) 由于螺旋桨轴锥体大端面突变,以及轴套的影响,形成应力集中区;键槽处应力集中等使得这些部位很容易产生裂纹。 (3) 海水侵蚀螺旋桨轴,在交变的循环应力作用下,产生腐蚀疲劳裂纹;此外,还存在缝隙腐蚀;由于轴和轴套材料不同,加之有漏泄的海水存在,会产生电化学腐蚀,因钢是阳极,被腐蚀后将产生楔形沟槽成为裂纹的发源地。 (4) 螺旋桨从轴上松脱、尾轴管轴承磨损过大,使螺旋桨轴工作时承受冲击载荷,使键槽等部位产生裂纹。 (5) 轴系安装不正确、螺旋桨轴的横向振动,使轴的弯曲应力增大,加速裂纹的发展。 3.锈蚀 • 在螺旋桨轴锥体部位,特别是锥体大端处以及末端螺纹处容易产生锈蚀。锈蚀使表面产生小麻点甚至裂纹。 • 锈蚀原因是螺旋桨轴锥端和螺旋桨研配质量未达到要求漏泄,产生了缝隙腐蚀。
二、提高螺旋桨轴使用寿命的措施 • 提高螺旋桨轴的使用寿命,须从设计、安装、营运和保养方面加以注意。例如轴系设计时,应把扭振的临界转速位置从使用范围移去;轴系安装应符合规范要求等。 • 螺旋桨轴结构和加工工艺方面的措施: 1.为了提高螺旋桨轴锥体大端的抗扭疲劳强度,可采取如下措施以降低键槽首端的应力集中。 1) 减小键在键槽首端处的刚性,使沿键长方向的压力重新分布,从而降低了轴内的最大应力值。 2) 键槽首端制成匙式雪橇形,以减小轴锥部大端应力集中。 3) 将键和键槽做得短点,并将其移向锥体小端,以减小危险处的应力集中。 2.在轴套端部加工出卸荷槽,以减小轴上的应力集中。 3.对螺旋桨轴锥体大端及与其相连接的圆柱部分进行冷压光加工,提高其疲劳强度。 4.螺旋桨和轴的配合必须避免海水漏入。
图10.19 螺旋桨轴与螺旋桨间的水密装置 1-螺旋桨桨毂; 2-键;3-水密橡皮;4-压板; 5-轴套;6-螺旋桨轴;7-垫片;8-防蚀衬套
三、螺旋桨轴的修理 1.轴颈磨损、擦伤和划痕的修复 • 螺旋桨轴轴颈因不均匀磨损产生圆度、圆柱度误差,当其值超过规定的值时,应光车修复。 • 轴颈的刻痕、擦伤、大的凹痕以及径向圆跳动误差超过规定的允许值时,也可用光车的办法消除之。 • 工作轴颈允许光车至和非工作轴颈外径相同。 • 光车后的径向圆跳动公差应符合要求,表面粗糙度Ra不大于1.6 。 • 为了延长轴套使用寿命,光车时,在工作轴颈部分允许残留磨痕,其深度不超过0.20~0.40mm,面积不大于1/4d2(d为轴径)。填料函部位轴套上最深的一道磨痕,可以残留,不必光车掉。 • 轴套经光车后,其厚度小于规定值时,则应换新。
表10.4 船舶螺旋桨轴、中间轴、推力轴等工作轴颈的圆度和圆柱度公差值(mm) 。
表10.5 船轴轴颈的径向跳动公差值(mm) 表10.6 钢轴套最小厚度(mm)
可用堆焊或镶套等的办法来增大轴颈直径: 1) 镶钢套修复轴颈 • 钢套内圆直径应比轴颈直径大0.4~0.8mm,在内圆加工好后,切成两半。 • 在每半边上钻出直径为(1.5~2)t的孔(t为钢套厚度,mm)4~6个。 • 将两半钢套纵向焊于轴颈上,再将其上的孔焊满,焊后应退火处理。 • 本法常用于内河船舶螺旋桨轴的修理。 2) 堆焊轴颈 • 采用合金焊剂层下的自动堆焊法修复磨损的轴颈,其效果较好。 • 车削加工后,应进行冷压光加工,以提高其疲劳强度。 3) 金属喷涂修复轴颈 • 金属喷涂按规定工艺进行。 • 喷涂层应均匀,与基体的结合牢固,其喷涂层厚度不得超过3mm。 • 必要时,应在喷涂前对光车后的轴须进行强度校核。
2.更换铜轴套 • 铜轴套上有裂纹;严重磨损或多次修理光车致使厚度减薄太多;与轴配合松动及铜轴套接缝处松弛渗水等缺陷,都应更换铜轴套。 • 新制铜轴套的材料为ZQSn10-2,小型船舶用ZHMn58-2。 • 粗加工后应进行液压试验,试验压力为0.2MPa。 • 铜轴套通常用热套法装在轴上,其配合过盈量约为0.1%d。 • 在铸造、装配条件许可时应采用整体铸造的铜轴套。因条件限制而需分2段或3段制造的轴套。 • 中、小型低速船舶,其螺旋桨轴轴套可采用环氧树脂粘结剂胶合。操作时应严格按照环氧树脂粘结剂胶合工艺进行。 • 可以采用堆焊不锈钢以代替钢套作保护层。 表10.7 铜轴套厚度(mm)
图10.20 螺旋桨轴轴套接缝 1-螺旋桨轴;2-轴套;3-垫环
3.螺旋桨轴非工作轴颈保护层的修理 • 有些螺旋桨轴其工作轴径处装铜套,非工作轴径部分则包覆玻璃钢或橡胶保护层以防海水腐蚀。 • 检查时如发现保护层接头不良、局部破损、脱壳和膨胀等现象,则应子以修补。 • 玻璃钢与轴套的接头如图a) 所示,轴套一端车成倒锯齿形以保证水密。 • 图b) 所示为轴套与橡胶保护层接头,轴套接触保护层的一端车成反向内锥孔。 图10.21 螺旋桨轴保护层接头
4.螺旋桨轴裂纹的修理 1)裂纹的检查 • 裂纹可用着色法、磁粉探伤及超声波探伤等无损探伤法或钻孔法检查。 • 所谓钻孔检查就是在怀疑有裂纹的部位钻孔,如发现有裂纹,则在其边缘跟踪钻孔,直至裂纹全部显露。 • 有轴套的螺旋桨轴上,如轴套圆周范围轴腐蚀或轴套接缝松弛渗水,则须切去部分轴套以便检查轴上是否有裂纹。 • 轴表面上的细小裂纹宜用着色法、磁粉探伤法检查,键槽底部则以采用钻孔检查较为恰当。 • 裂纹长度和形状确定后,应在裂纹两端钻直径为8~10mm的止裂孔,在裂纹中部每隔80~100mm钻侧深孔,以确定裂纹深度。
2) 裂纹的修理。裂纹可以用焊补法进行修复。 (1) 焊补前的准备工作。根据止裂孔和测深孔的深度。将裂纹开成坡口,这可在车床或铣床上进行。 • 焊补部位要预热,其温度根据材料的化学成分而定,含碳量在0.20%~0.30%时为100~150℃。 (2)焊补操作。焊补次序应视裂纹情况而定,每层焊层厚度一股不宜超过2~2.5mm,以减少工件表面受热程度,降低内应力。 • 焊完一层,要用手锤不断敲击焊层表面,以使应力重新分布和部分消除。 (3)焊后处置。焊补后应立即用石棉布将焊补部分包扎起来使其缓冷。
5.螺旋桨轴锥体大端锈蚀的修理 • 当锈蚀为平滑状,且个别锈蚀处(长度<12.5%圆周)蚀深不超过3%d;较长的锈蚀(长度<30%圆周),蚀深不超过2%d,整个圆周锈蚀不超过1.5%d,经清理检查后允许继续使用。 • 当锈蚀为尖角状,应仔细检查其深度和周向长度,然后修锉或光车成圆弧状。 • 锥体上的锈蚀,可光车修复。光车应与轴颈光车在一次安装中完成,使锥体与轴颈有较好的同轴度。 • 如因车削而使其尺寸变化较大时,则需堆焊,不仅堆焊锥面,且堆焊层应延长到圆柱部位25~50mm。