книги из ГПНТБ / Плаксионов Н.П. Судовые турбинные установки учебник

Выключение и включение муфты производятся посредством выпуска из нее масла и впуска. При муфте, не вполне заполненной маслом, частота вращения турбинного колеса будет меньше час­ тоты вращения насосного колеса. Опорожнение муфты может про­ исходить также через отверстие в лопастном колесе 1.

Контрольные вопросы

1.Каково назначение передач в судовых турбинных установках? Какие типы передач применяют у судовых турбин? Принцип их действия?

2.Каковы достоинства и недостатки электрических передач? На каких судах они применяются?

нить по схеме)?

6.Каково назначение валоповоротного устройства и когда его включают в действие? Принцип действия устройства?

7.Каков принцип действия упругой пружинной муфты (объяснить по схеме)?

8.Каковы устройство и принцип действия гидравлической муфты (объяс­ нить по схеме)?

Глава V

С У Д О В Ы Е В Д Л О П Р О В О Д Ы И Д В И Ж И Т Е Л И

§ 26. УСТРОЙСТВО ВАЛОПРОВОДА

Валопровод предназначен для передачи крутящего момента (мощности) от ГТЗА к движителю, а также для восприятия упорного давления, создаваемого движителем, и передачи его корпусу судна.

При эксплуатации судна ось валопровода получает отклонение от геометрической оси вследствие износа подшипников ГТЗА и про­ межуточных валов, износа втулок в мортирах и кронштейнах, смещения подшипников промежуточных валов.

Корпус судна изгибается в зависимости от размещения груза по его длине и от положения судна на волне. Однако жесткость корпуса больше жесткости валопровода, поэтому валопровод при любых об­ щих продольных -деформациях корпуса лежит свободно на нижних частях своих подшипников. Таким образом, валопровод работает подобно гибкому валу. В связи с этим к конструкции и качеству монта­ жа валопровода предъявляют высокие требования.

Основные элементы валопровода сухогрузного судна показаны на рис. 80.

Вал большого зубчатого колеса 10 передачи жесткими муфтами или фланцами 8 соединен с одним или несколькими промежуточными ва­ лами 6, поддерживаемыми опорными подшипниками 7. Кормовой про­ межуточный вал соединен с гребным (в данном случае он является одно-

91

временно и дейдвудным) валом 5, на кормовой конец которого насажен гребной винт 1. Гребной вал помещен в дейдвудной трубе 3 с удлотнительным сальником 4.

На многих морских судах промежуточные валы располагаются в особой выгородке — туннеле, имеющем форму коридора. Такие валы

Рис. 80. Линия валопровода

называются коридорными. Туннель отделен от машинного отделения машинной переборкой 11. С другой стороны туннеля установлена кор­ мовая ахтерпиковая переборка 2. В местах прохода валопровода че­ рез машинную переборку установлен переборочный сальник 9. До-

ступ в туннель для осмотра и обслуживания валопровода возможен через водонепроницаемую дверь 12 в машинной переборке.

У валопровода танкера типа «София» (рис. 81) на гребном валу 3 насажен со стороны кормы гребной винт 2 с обтекателем /. Гребной вал 3 помещается в дейдвудной трубе 4 и дополнительно лежит на опор-

92

ном подшипнике 6. Соединен гребной вал с промежуточным 9 фланцем 7. Промежуточный вал лежит на опорных подшипниках 8 и соединен фланцем с валом-проставкой 10.

Для выемки гребного вала имеется тележка 5 (цифрой И обозначен монтажный подшипник).

У двухвальных судов в отличие от одновальных винты отнесены на борта от кормового подзора.

В одновальных установках обычно принимают правое направление вращения гребного винта на переднем ходу (по часовой стрелке, если смотреть с кормы в нос). В многовальных установках бортовые гребные винты должны вращаться в наружную сторону из верхнего положения. При таком направлении вращения создаются лучшие условия для ра­ боты винтов и менее вероятно попадание льдов и плавающих предме­ тов между винтами и корпусом, так как потоками воды они отбрасы­

Валы. Гребные (концевые), промежуточные валы и валопроставкн изготавливают обычно из углеродистых сталей повышен­ ного качества. Для облегчения валы иногда сверлят с отношением внутреннего диаметра к наружному 0,4—0,6.

Рис. 82. Гребной вал

шпонки 2 (в настоящее время применяют также бесшпоночное креп­ ление гребных винтов на конусе посредством гидравлической прессовой посадки давлением свыше 2000 кгс/см2).

Для предохранения от коррозии вал покрывают бронзовой обли-' цовкой (рубашкой) 3 в той части, которая вращается в подшипниках дейдвудной трубы. Наилучшим материалом для облицовок является оловянистая бронза. Промежуточная часть вала между бронзовыми облицовками имеет покрытие 4 из эпоксидной смолы, армированной стеклотканью. Гребные валы крупнотоннажных судов часто имеют сплошную бронзовую облицовку, которая наиболее надежна.

Наружные поверхности бронзовых рубашек или рабочих шеек гребных и дейдвудных валов отшлифовывают; остальные поверхно­ сти чисто протачивают.

Фланцем 5 гребной вал соединен с промежуточным валом.

93

В двухвальной установке (рис. 82, б) гребной вал 2 перед винтом пропускают через выносной кронштейн }, соединенный с корпусом и имеющий подшипник, подобный подшипнику в дейдвудной трубе 5. Если гребной вал при этом получается чрезмерно длинным, то его со­ ставляют из двух частей, соединенных вне корпуса судна посредством муфты 3. При такой конструкции валопровода часть вала, расположен­ ная в кронштейне, называется гребным валом, а часть, расположен­ ная в дейдвудной трубе, — дейдвудным валом 4.

Для соединения промежуточных валов (рис. 83, а) с другими ва­ лами служат фланцы ). Опорные шейки 2 имеют увеличенный диаметр по сравнению с остальной частью вала, чтобы по мере неравномерного износа можно было шейки протачивать на станках.

На судах типа «Ленинский комсомол» установлены бесфланцевые промежуточные валы 1 \\ 2 (рис. 83, б), соединенные с помощью гильзы 3, надетой на валы, и муфты 4. Наружная поверхность гильзы

внутренней поверхности муфты расположены кольцевые и спиральные канавки для подвода масла через отверстия 5.

Масло от гидравлического пресса, поступающее с давлением 1000 кгсісм2, передвигает муфту вдоль оси валов по конусу и сжимает таким образом гильзу, которая плотно охватывает валы. Разборку производят при движении муфты в обратном направлении под тем же давлением от гидравлического пресса.

Исходное положение показано на рисунке пунктиром. Гильзу изго­ тавливают из углеродистой стали, муфту —• из легированной.

Подшипники. О п о р н ы е п о д ш и п н и к и промежуточных валов устанавливают по всей длине валопровода. В качестве таких подшипников применяют подшипники скольжения или качения (ро­ ликовые); типы и конструкции их разнообразны.

На рис. 84 представлена одна из конструкций отТорного подшипни­ ка с кольцевой смазкой. В корпусе подшипника 3 имеется масляная ванна, где расположены стальные кольца У, надетые на вал. При вра­ щении вала движущееся с ним кольцо захватывает масло и переносит его на вал. Масло затем растекается по шейке вала и стекает в ванну. Здесь имеется только нижний вкладыш 4, залитый баббитом марки Б-16. Сверху подшипник закрыт крышкой 2. К своему фундаменту подшипник крепится лапами 5.

94

Роликовый опорный подшипник (рис. 85) установлен на своем фун­ даменте 1 и скреплен с ним призонными болтами 12, которые крепятся гайками 11 со стопорами. Для лучшей центровки между корпусом 6

— I

А.

Рис. 84. Промежуточный опорный подшипник скольжения

подшипника и фундаментом установлены прокладки 2 сферической формы. Крышка 4 подшипника имеет войлочное уплотнение 8, препят­ ствующее вытеканию масла. На промежуточном валу 3 расположены

Рис. 85. Опорный подшипник качения

с двух сторон маслоудерживающие кольца 5. Обойма с роликами 10 имеет пластинчатую стопорную шайбу 7. Ролики смазываются маслом, находящимся в нижней части корпуса; уровень масла определяется указателем 9.

95

У п о р н ы е п о д ш и п н и к и устанавливают в конце валопровода с его носовой стороны. Упорный подшипник может быть располо: жен впереди редуктора (ГТЗА судов «Ленинский комсомол») или встро­ ен в корпус редуктора. Наиболее распространены упорные подшип­ ники скольжения, только на судах с установкой небольшой мощностью встречаются упорные подшипники качения.

Рис. 86. Упорный подшипник

На рис. 86 показан общий разрез подшипника скольжения. Упорный вал 7, имеющий один упорный гребень 8, поддерживается

двумя опорными подшипниками с вкладышами 6. Стальные или брон­ зовые подушки 5, залитые баббитом, располагаются по обе стороны упорного гребня. С противоположной стороны в подушки вставлены стальные закаленные сухари 4 со сферическими поверхностями на свободных концах. Этими поверхностями сухари соприкасаются с пло­ скими поверхностями также закаленных сухарей 3, которые вставлены в стальную обойму 2, в специальных гнездах корпуса подшипника /. Благодаря этому упорные подушки могут самоустанавливаться и обра­ зовывать масляный клин.

96

Весь корпус подшипника заполнен маслом и сверху закрыт крыш­ кой 9 на барашках 10. Удельное давление на упорные подушки 7 — 20—25 кгсісм*.

Д е й д в у д н о е у с т р о й с т в о . Для уплотнения мест выхо­ да вала из корпуса судна применяют дейдвудное устройство. Кроме того, оно является опорой для дейдвудного вала.

Устройство (рис. 87) состоит из дейдвудной трубы 8, которую из­ готавливают из стали (литой или сварной конструкции) или чугуна. Дейдвудная труба закреплена одним концом в вырезе водонепроницае­ мой переборки ахтерпика 3 (для жесткости в месте крепления устанав­ ливают наклепыш 6), а другим концом — в отверстии яблока ахтерштевня 1 "(для этой цели на дейд­ вудной трубе имеется буртик 10, которым она упирается в ахтер­ штевень, а с кормовой стороны на забортном пространстве трубы на­ вертывают гайку 11, которая при­ тягивает трубу к яблоку ахтерштевня).

жит уплотнительное устройство — сальник 4, куда вставляют прова­ ренную в животном жире пеньковую набивку 5. Для защиты дейдвудных труб и других элементов валопровода, соприкасающегося с мор­ ской водой, от электромеханической коррозии устанавливают цинко­ вые протекторы.

Дейдвудная труба имеет носовые 7 и кормовые 9 латунные втулки, внутренняя поверхность которых облицована бакаутом 2 или его заме­ нителем. Бакаут — дерево твердой породы, растущее в Южной Амери­ ке. Оно содержит большое количество масляно-смолянистых веществ, которые вместе с морской водой образуют хорошую смазочную эмуль­ сию. При водяной смазке бакаут и бронза являются хорошей парой трения, обладающей высокой износостойкостью.

бакаута плотно, прилегают к специальным бронзовым или латунным планкам, предохраняющим бакаут от проворачивания. Нижнюю поло­ вину втулки набивают торцевыми планками, верхнюю — продоль­ ными.

В связи с тем, что бакаут является дефицитным материалом, вместо него часто применяют древесно-слоистый пластик (лигнофоль, ДСП), текстолит, резину, пластмассу (туфнол, капрон, капролон) и другие материалы.

В качестве примера на рис. 88, в показано сечение по набору дейд­ вудного подшипника с вкладышами, состоящими из секторов, обли­ цованных пластмассой. Толщина облицовки зависит от диаметра под­ шипника и условий егоработы (обычно равна 2—6 мм; причем большие

значения относятся к диаметрам более 300 мм). Число секторов также зависит от диаметра подшипника (равно 6—12).

Для лучшего подвода воды к смазываемым поверхностям в обли­ цовке делают продольные канавки -(рис. 88, в). Секторы с дейдвудной трубой скрепляют винтами с головкой «в потай» (см. рис. 88, г).

Рис. 88. Облицов­ ка дейдвудной трубы

Пластмассовая облицовка по сравнению с древесно-слоистым пла­ стиком меньше набухает в воде, благодаря чему во время эксплуа­ тации обеспечиваются стабильные зазоры в подшипниках. Капролон имеет небольшой коэффициент трения в воде (в паре со сталью или бронзой) и малый износ.

Часто в дейдвудных подшипниках применяют резино-металличе-

При работе на мелководье, в порту при маневрах песок, ил и дру­ гие твердые частицы, находящиеся в воде, действуют на трущуюся пару как абразивы, быстро истирая облицовку. Поэтому на крупных судах предусмотрена система прокачивания и охлаждения дейдвуда.

Для того чтобы в зимнее время и при плавании судна во льдах вода в дейдвудной трубе не замерзала, помещение, где проходит тру­ ба, подогревают паром или горячей водой, проходящей по змеевикам.

На ледоколах, судах, плавающих в ледовых условиях, и на неко­ торых крупнотоннажных судах дейдвудные подшипники имеют вкла­ дыши,' залитые баббитом, с масляной смазкой. При этом дейдвудная труба уплотняется с обоих концов. Чтобы вода не попала в полость дейдвудной трубы, давление масла в последней должно быть несколько больше наружного давления воды. В этом случае гребной вал на участ­ ке дейдвудной трубы работает в масляной ванне, что предохраняет его от контакта с морской водой и исключает электрохимическую коррозию.

В дейдвудной трубе 3 (рис. 89) помещены две дейдвудные втулки'2, залитые баббитом. Дейдвудный вал 6 не имеет бронзовой облицовки.

98