Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Pokudin_-_Tekhnologia_sudoremonta_-_2007

.pdf
Скачиваний:
574
Добавлен:
12.03.2016
Размер:
12.7 Mб
Скачать
Рис.7.7. Дейдвудное устройство со смазкой водой

320

7.3.Ремонт дейдвудного устройства при смазке водой

Дейдвудное устройство включает в себя гребной вал, неметаллические подшипники. носовое уплотнение, препятствующее поступлению воды в корпус судна (рис.7.7). Смазка и охлаждение подшипников осуществляется

водой от специальной системы. Эта система может быть незамкнутой со свободным выходом воды в сторону гребного винта. Если используется замкнутая система охлаждения, то дополнительно еще устанавливается кормовое уплотнение вала.

Гребной вал такого устройства воспринимает изгиб, сжатие, кручение, вибрацию и агрессивное воздействие забортной воды. Поэтому его диаметр увеличивают по сравнению с промежуточным и еще защищают защитной облицовкой из бронзы или нержавеющей стали (рис.7.8). Неметаллические подшипники отливают из капролона в виде втулок, или делают наборными в виде бочки из планок материалов, имеющих низкий коэффициент трения в воде (резины, текстолита и др.) (рис.7.8). В качестве носового уплотнения обычно используются сальники с набивками, в качестве кормового — уплотнение торцевого типа (Цедерваль, Deep Sea Seal и др.).

Рис.7.8. Гребной вал с облицовкой и неметаллический подшипник

321

Штатным видом повреждения гребного вала является износ его облицовки от прямого контакта с подшипниками, набивкой и абразивных загрязнителей воды. Кроме линейного износа на облицовке появляются грубые риски, борозды, ускоряющие износ подшипников. Наибольший износ облицовок происходит в зоне сальника с образованием глубоких борозд (рис.7.9).

Другие

виды

повреждений

ш в ш л

 

на

рис.7.10.

представлены

 

Образование

трещин в

облицовках

происходит

либо

от

чрезмерного

натяга в их посадке на вал

(продольные),

либо

от

переменного

Рис.7.9. Износ облицовки в зоне

изгиба вала, усиливающегося по мере

сальника

 

износа набора подшипника в кормовой зоне (поперечные). Еще один характерный вид трещин имеет место в кольцевых сварных швах, соединяющих составные части облицовки.

Бухтины представляют собой зоны неприлегания облицовок к валу (воздушные «мешки»), наличие которых

устанавливают

Рис.7.10. Виды повреждений гребного

обстукиванием

вала с облицовкой

по

глухому звуку. Бухтины недопустимы в кормовой части вала, а общая их площадь не должна превышать 15% общей площади контакта с валом. Если эти условия не выполняются —облицовка подлежит замене.

Коррозия и трещины под облицовками у кормового торца облицовки (фреттинг-коррозия) и в коррозионных зонах (коррозионная усталость).

322

Практика ремонта показывает почти полное совпадение трещин с коррозионными зонами. Попадание воды на вал происходит через трещины в облицовках и в местах неметаллических покрытий вала (стеклоткань с эпоксидной смолой) в промежутке между носовой и кормовой облицовками.

При недостаточном натяге в посадке гребного винта на конус вала происходит смятие боковин шпонок и шпоночного паза, образование трещин от кромок паза и повреждение конуса фретгинг-коррозией от подвижек.

Грубые риски, борозды, нецилиндричность облицовок устраняются точением и шлифованием с компенсацией увеличения зазора заменой набора подшипников. В зоне сальника уменьшение диаметра компенсируется установкой набивки большего сечения. Ремонт проточкой облицовок возможен только в пределах допустимого утонения, оговоренного нормами Регистра. Восстановление диаметра облицовки, посаженной с натягом, методами наплавки не допускаются. Производимое по согласованию с Регистром напыление металлов на облицовки широкого применения не получило.

Устранение трещин в облицовках возможно по согласованию с Регистром методами сварки. Кольцевые трещины допускается заваривать прямо на валу, без контакта наплавляемого металла с телом стального вала. Продольные трещины допускается заваривать только после снятия облицовки с вала.

Удаление локальных дефектов, глубина которых находится в пределах 1% диаметра вала, производится по технологии СРП, одобренной Регистром, с учетом того, что:

-обеспечивается максимально возможная плавность переходов при удалении дефектов;

-обеспечивается минимально возможная шероховатость поверхности в зоне удаленного дефекта (шлифование, полирование);

-отсутствие дефекта контролируется одним из одобренных методов дефектоскопии (магнитная, цветная и др.).

Ремонт глубоких дефектов, выходящих за пределы 1% диаметра вала, выполняется по технологии СРП, одобренной Регистром, с учетом того, что:

323

-возможно удаление дефектов, если обеспечивается достаточная прочность вала (в расчете используется диаметр по дну дефекта максимальной глубины или фактические характеристики сечения вала в зоне дефекта);

-допускается заварка дефектов по технологии СРП с последующим удалением усиления сварного шва и упрочнением зоны наплавки методом поверхностного пластического деформирования (обкатка роликом или шаром) при холодном состоянии металла; рекомендуется применять электроды с высоким уровнем пластичности; перед упрочнением вала необходимо проведение дефектоскопии.

Особый подход осуществляется к устранению повреждений на конусных поверхностях гребного вала. Удаление значительного слоя металла может привести к недопустимому смещению винта или полумуфты. Предельные положения указанных деталей по оси вала определяются проектной документацией. С учетом этого предпочтение отдается тонким методам обработки (шлифованию, шабрению) по технологиям СРП с одобрения

Регистром. Качество сопряжения должно контролироваться по сопрягаемой поверхности на краску по установленным нормам. Контроль осуществляется в условиях, исключающих изгиб конуса вала от

 

 

 

 

массы винта, для

чего

вал

вывешивается

. .

if-

вертикально (рис.7.11),

или

при горизонтальном

- ' -

 

: i!

положении вала вес винта должен восприниматься

 

 

 

 

специальными устройствами.

 

 

 

 

 

 

 

Повреждения

шпоночных

пазов

(смятие,

- «V .:i7 "

*

-r=-=i

трещины)

устраняются

по

технологии

СРП и

-=

-

- V s

: : . i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

обычно приводят к увеличению ширины паза сверх

 

 

 

 

допустимых пределов с заменой шпонки. При

 

'

 

 

различии

ширины

паза на

валу

и на

ступице

Рис.7.11. Подгонка

допускается

установка

ступенчатой шпонки

ступицы винта по валу

 

J

J

(рис.7.12) при соблюдении установленных зазоров. Наплавка шпоночных пазов не допускается.

=1 ?
Рис.7.13. Расточка отверстий во фланцах при спаривании
Рис.7.12. Ступенчатая шпонка

324

Наличие подвижек во фланцевом соединении (рис. 1.29) неизбежно приводит к смятию фланцевых болтов и раздаче отверстий с искажением их формы.

Вэтом случае необходима обработка

отверстий расточкой с увеличением их диаметра. Для обеспечения совпадения осей отверстий в смежных фланцах расточку производят в состоянии

соединения двух валов со строгой фиксацией и маркировкой их взаимного положения (спаривание валов). Такую операцию рекомендуется выполнять на специальных станках, допускающих установку двух валов одновременно. Однако при отсутствии других повреждений Регистр допускает такую обработку на борту судна с использованием переносных станочных установок (рис.7.13). Обработка производится при затянутых болтах с поочередным их удалением в месте обработки.

После расточки всех отверстий изготавливают новые болты с полем допуска по H7/h6. Все болты и гайки маркируют по номеру фланцевого соединения и номеру отверстия в них. При затяжке гаек болтов регламентированным усилием проверяется прилегание опорных поверхностей головок болтов и гаек к фланцам. Щуп 0,05 мм не должен проходить.

Втулки и сегменты неметаллических антифрикционных материалов, имеющие недопустимый износ, оплавление, обугливание, расслоение подлежат замене с компенсацией суммарного износа облицовки иподшипника. При заменах допускается производить новый наборболее качественными материалами по согласованию с Регистром.

325

Для повышения эффективности охлаждения капролоновые втулки должны иметь боковые «карманы», а на стыках наборных планок должны прорезаться каналы (рис.7.8,б).

7.4. Ремонт дейдвудного устройства при смазке маслом

Такое устройство оборудовано двумя металлическими подшипниками с баббитовой заливкой, отдельной системой смазки и двумя уплотнениями вала в носовой и кормовой частях (рис.7.14). Забросу воды в систему препятствует избыточное давление, создаваемое напорным бачком, уровень масла в котором на 2-3 м выше ватерлинии. Наличие подъемных и опускных трубок обеспечивает циркуляцию и охлаждение масла. Уплотнение системы обеспечивается набором высококачественных манжет (рис.7.15). В кормовом уплотнении манжета 1 запирает масло, а манжеты 2 и 3 препятствуют проходу воды. В полости между манжетами 1 и 2 может создаваться вакуум, что значительно увеличивает перепад давления на манжете 1 и способствует снижению ее ресурса. Для снятия вакуума в ряде конструкций предусмотрена компенсационная система, сообщающая эту полость с атмосферой или масляным бачком. Она одновременно служит как система диагностики: появление в ней воды или выход масла указывает на повреждение соответствующих манжет.

6}

т-I

Т~”П тц

Рис.7.14. Дейдвудное устройство с

Рис.7.15. Манжетные уплотнения

металлическими подшипниками

гребного вала: а) кормовое; 6) носовое

326

Носовое уплотнение имеет две манжеты 4 и 5, запирающие масло. Полость между ними снабжена дополнительной системой смазки с отдельным бачком, расположенным относительно вала на уровне в два раза меньше, чем главный бачок. Помимо подъемных и опускных труб система снабжена холодильником, который включается в зависимости от условий плавания. Такая конструкция носового уплотнения позволяет снизить перепад давления на каждую манжету и повысить их ресурс.

Манжеты нагружаются давлением уплотняемой среды, но имеют очень узкую полосу контакта и способны создавать значительные износы на валу в виде борозд. Поэтому защита валов от изнашивания обеспечивается использованием втулок из износостойких материалов (нержавеющая сталь, специальные сплавы), одеваемых на вал.

Износ металлических подшипников имеет скорость в 30-50 раз меньшую, чем неметаллических, в связи с чем они имеют большой ресурс и почти не требуют ремонта. Характерные виды и причины повреждений элементов дейдвудного устройства приведены в табл.7.2.

 

 

 

Таблица 7.2

 

Повреждения дейдвудных подшипников и уплотнений

Элемент

Наименование

Вид

Причина

 

детали

повреждения

повреждения

 

 

 

Подшипник

Антифрикционный

Износ рабочей

Естественное

скольжения

слой из баббита

поверхности.

изнашивание

металлический

 

Увеличение

поверхности трения.

(смазка

 

зазора в

Аварийное состояние

маслом)

 

подшипнике, как

подшипника

 

 

правило, более

 

 

 

чем в 1,5 раза

 

 

 

Задиры рабочей

Механические

 

 

поверхности

примеси в смазочном

 

 

 

масле

 

 

327

 

 

 

Трещины

Нештатные ударные

 

 

 

нагрузки. Усталость

 

 

 

баббита из-за

 

 

 

неплотного

 

 

 

прилегания втулки

 

 

 

подшипника и

 

 

 

дейдвудной трубы,

 

 

 

потери или изгиба

 

 

 

лопасти гребного

 

 

Отслоение от

винта

 

 

Нарушение

 

 

основы

технологии заливки

 

Корпус

Коррозия

Попадание забортной

 

 

Трещины

воды в масло

 

 

Нештатные ударные

Уплотнение

 

 

нагрузки

Резиновые кольца

Износ рабочей

Естественное

радиальное с

(манжеты)

поверхности

изнашивание

резиновым

 

 

поверхности трения

уплотнителем

 

Остаточная

Естественная

 

 

деформация,

релаксация

 

 

трещины,

напряжений.

 

 

повышение

Старение резины

 

 

твердости

 

 

 

Трещины

Недостаточное

 

 

 

охлаждение

 

 

 

поверхности трения,

 

 

 

неблагоприятные

 

Втулки,

Износ рабочей

условия смазки

 

Естественное

 

контактирующие с

поверхности

изнашивание

 

резиновыми

 

поверхности трения

 

кольцами

 

 

 

Прочие детали

Коррозия

Неэффективная

 

 

 

система защиты от

 

 

Механические

коррозии

 

 

Нештатные ударные

 

 

повреждения

нагрузки

Подавляющее количество отказов уплотнений вызвано повреждениями

резиновых манжет и работающих

в паре с ними

металлических втулок.

Поскольку повреждения манжет связано не только с износами, но и старением

JJLO

резины, поэтому они подлежат замене при освидетельствованиях, даже если и не достигли предельного состояния (достаточность натяга на втулке, узкая зона контакта и т.п.).

Металлические втулки, имеющие борозды износа, подлежат ремонту по технологии фирмы-изготовителя или по технологии СРП, одобренной Регистром. При отсутствии таких технологий втулки бракуют.

Один из методов ремонта предусматривает наплавку зоны износа материалами, использование которых подтверждено положительной практикой эксплуатации. Другой метод предусматривает выведение борозд механической обработкой. Необходимо иметь ввиду, что уменьшение диаметра в этом варианте снижает уровень натяга манжет и их ресурс.

Очень большое влияние на ресурс и отказы уплотнений имеет качество монтажа втулок на вал, главным показателем которого является минимальная величина радиального биения.

Несоблюдение этого требования за короткий срок приводит к отказам изза повышения уровня протечек масла.

Все работы с уплотнениями производятся СРП или специализированными предприятиями, имеющими лицензию фирмыизготовителя с предоставлением гарантий.

Металлические подшипники обычно получают повреждения при низком качестве масла, нарушениях условий смазки, аварийных ситуациях. Основной вид ремонта заключается в удалении старого баббита и заливке аналогичного по составу нового. Наиболее качественная заливка получается при центробежном способе, создающем однородную, плотную структуру. Возможная замена марки баббита должна быть одобрена Регистром.

При наличии незначительных поверхностных повреждений в нижней части без существенного износа допускается перестановка подшипника с разворотом на 180°С. При нормальных условиях эксплуатации подшипники ремонтируют не более 3-5 раз за весь период использования судна.

329

Гребные валы не имеют защитных облицовок, работают в антикоррозионной среде и имеют лишь повреждения, связанные с механическими воздействиями и попаданием абразивов и воды. В этих случаях ремонт осуществляется по рассмотренным выше технологиям с обеспечением требуемых зазоров в подшипниках, уровня биения шеек и фланцев, норм прочности.

Проверка валопровода в действии после ремонта производится при медленном вращении валоповоротным устройством в доке или на плаву. При этом не допускается продолжительная работа «всухую» во избежание повреждений подшипников и уплотнений. Работоспособность уплотнений оценивается по наличию и объемам протечек, нормированным техническими требованиями документации.

Комплексная проверка качества ремонтных работ осуществляется в период швартовных или ходовых испытаний. При этом контролируется количество протечек через уплотнения, температура дейдвудных, опорных и упорных подшипников, температура смазочно-охлаждающих жидкостей, уровень вибрации.

7.5. Ремонт гребных винтов

Гребные винты работают в коррозионноактивных средах при высоком уровне нагрузок статического и циклического характера. Они изготовляются из коррозионностойких сталей марок 08X14НДЛ и 08Х15Н4НДЛ и сплавов на основе меди-латуней и бронз. Допускается также изготовление из сталей 25JI и 08ГДНФЛ.

Сплавы на основе меди по классификации МАКО подразделяются на категории, которым соответ ствуют отечественные марки:

Cul - марганцовистая латунь (ЛЦ40МцЗЖ) СиЗ - никель-алюминиевая бронза (БрА9Ж4Н4)

Си4 —марганцовистая алюминиевая бронза (Нева-60, Нева-70).

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]