某船調(diào)距槳維修解決措施

趙 旭，張俊武

(中國船舶重工集團(tuán)公司 第704研究所，上海 200031)

某船調(diào)距槳維修解決措施

趙 旭，張俊武

(中國船舶重工集團(tuán)公司 第704研究所，上海 200031)

文章針對(duì)某型船調(diào)距槳振動(dòng)的情況，介紹了對(duì)調(diào)距槳裝置的拆裝和修復(fù)，并對(duì)拆檢下來的部(套)件進(jìn)行修復(fù)，通過航行試驗(yàn)進(jìn)行調(diào)試并驗(yàn)證。

可調(diào)槳；振動(dòng)；航行試驗(yàn)

某型船主推進(jìn)系統(tǒng)[1]采用雙機(jī)雙調(diào)距槳，在一次出航過程中螺旋槳打到了錨鏈，之后船舶在航行過程中出現(xiàn)了橫振，影響該船正常航行。該船調(diào)距槳裝置軸系較長，密封及連接部件眾多，拆除舊槳葉過程中先后對(duì)聯(lián)軸節(jié)、水潤滑艏密封裝置、槳轂、槳葉進(jìn)行了拆裝和修復(fù)，并通過航行試驗(yàn)對(duì)雙機(jī)的功率平衡進(jìn)行了調(diào)整，消除了系統(tǒng)振動(dòng)。

1 系統(tǒng)組成及分析

本船主推進(jìn)系統(tǒng)為雙機(jī)雙槳型式。主推進(jìn)系統(tǒng)柴油機(jī)為2臺(tái)不可逆轉(zhuǎn)的中速機(jī)，每臺(tái)主機(jī)在飛輪端經(jīng)主高彈性聯(lián)軸器、一進(jìn)雙出傳動(dòng)齒輪箱(包括推力軸承及離合器在內(nèi))，驅(qū)動(dòng)調(diào)距槳[2]，左齒輪箱PTO輸出端通過輔高彈性聯(lián)軸器驅(qū)動(dòng)對(duì)外水泵，右齒輪箱PTO輸出端通過輔高彈性聯(lián)軸器驅(qū)動(dòng)軸帶發(fā)電機(jī)。中間軸與螺旋槳軸通過液壓聯(lián)軸器連接(圖1中標(biāo)識(shí)為F)，中間有可進(jìn)行軸系長度調(diào)整的定距環(huán)。螺旋槳軸與船體之間通過前、中、后3道艉軸承進(jìn)行支撐，內(nèi)含銅套(圖1標(biāo)識(shí)為C、D、E)。

船尾部的螺旋槳機(jī)構(gòu)主要包括槳轂(B)和槳葉(A)。

A-槳葉；B-槳轂；C-后艉軸承；D-中艉軸承；E-前艉軸承；F-液壓套筒聯(lián)軸器(含定距環(huán))。圖1 主推進(jìn)系統(tǒng)組成示意圖

2 振動(dòng)及檢查情況

本船在航行過程中，船尾部出現(xiàn)了較大振動(dòng)情況，當(dāng)主機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)且齒輪箱離合器為接排的情況下也有振動(dòng)情況發(fā)生，而當(dāng)80%螺距比的時(shí)候振動(dòng)更加厲害，初步分析是槳葉受傷，兩槳的平衡受到了破壞，必須進(jìn)行上排修理。

上排后檢查的結(jié)果如圖2所示，5片槳葉在0.9R以外導(dǎo)邊沿邊緣存在不同程度的損傷，存在劃傷、裂紋、缺肉及卷邊現(xiàn)象，幾何尺寸較為復(fù)雜，采用傳統(tǒng)堆焊方式[3]難以控制。同時(shí)發(fā)現(xiàn)槳轂[4]也存在受外力后的變形及進(jìn)水情況，必須將槳轂及槳葉進(jìn)行拆解后返廠修理。

(a)

(b)圖2 槳葉受損及槳轂螺栓銹蝕情況

3 拆除及檢修流程及重要步驟

本船軸系較長，聯(lián)接點(diǎn)眾多，同時(shí)由于修船周期緊張，在項(xiàng)目執(zhí)行之前確定了詳細(xì)的執(zhí)行流程，如圖3所示。

圖3 拆除及檢修流程圖

3.1剖分式定距環(huán)的拆除

在將圖1中標(biāo)識(shí)的F液壓套筒聯(lián)軸器拆開之后，需要拆除中間的剖分式定距環(huán)，該定距環(huán)為兩半式結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)如圖4所示，在拆除了定距環(huán)之后即拆除螺旋槳軸內(nèi)雙油管與中間軸雙油管的接頭，該接頭之間由一銷釘連接。拆裝過程中依靠機(jī)械葫蘆對(duì)聯(lián)軸器進(jìn)行吊裝與固定，并對(duì)拆除的定距環(huán)進(jìn)行標(biāo)識(shí)。

圖4 螺旋槳軸與中間軸連接示意圖

3.2槳轂部件的拆除

槳轂的結(jié)構(gòu)如圖5所示，在拆除軸法蘭防護(hù)罩后，可以拆除螺旋槳軸與槳轂法蘭連接螺栓。之后將槳轂(帶軸內(nèi)雙油管)整體沿軸線向后拉出，導(dǎo)架與雙油管連接法蘭完全漏出螺旋槳軸，將導(dǎo)架與雙油管脫開，再將螺旋槳軸雙油管完全放進(jìn)軸內(nèi)。需要注意的是當(dāng)將槳轂整體向后拉出時(shí)，需確保沿軸線方向，同時(shí)，在徑向方向不應(yīng)有導(dǎo)致雙油管變形或損壞軸內(nèi)孔的過大負(fù)荷。拆除后的槳轂上機(jī)床檢查油缸端面后發(fā)現(xiàn)端面不平最大值達(dá)1.5 mm，說明外力已經(jīng)引起了端面變形，需要對(duì)其進(jìn)行修正。

1-軸法蘭防護(hù)罩；2-軸法蘭連接螺栓；3-導(dǎo)架；4-軸內(nèi)雙油管；5-雙油管與導(dǎo)架連接螺栓。圖5 槳轂結(jié)構(gòu)示意圖

3.3防腐防塵處理

在拆卸完成后，對(duì)螺旋槳軸法蘭端面、內(nèi)孔局部進(jìn)行清潔處理，軸內(nèi)孔、雙油管內(nèi)孔進(jìn)行防塵填塞，并對(duì)螺旋槳軸法蘭進(jìn)行防銹包裝。

3.4槳轂及槳葉的修復(fù)

槳轂在車間內(nèi)更換所有密封圈，并對(duì)油缸進(jìn)行了修復(fù)并上工裝進(jìn)行調(diào)距行程檢測(cè)，根據(jù)檢測(cè)數(shù)值對(duì)正倒車止檔位進(jìn)行修復(fù)處理，實(shí)測(cè)行程能夠滿足設(shè)計(jì)螺距的要求。之后對(duì)整個(gè)槳轂體進(jìn)行復(fù)裝，并上泵壓工裝，按技術(shù)要求對(duì)油缸進(jìn)行泵壓處理，檢測(cè)端面是否漏油。

由于槳葉部件受損嚴(yán)重，傳統(tǒng)的補(bǔ)焊法已無法達(dá)到精度要求，本船更換了備用槳葉，并將原有的槳葉返廠修理。

4 安裝流程及重要步驟

安裝流程見圖6所示，在安裝過程中，尤其要注意水潤滑密封裝置的動(dòng)環(huán)、靜環(huán)及碳環(huán)裝置不可發(fā)生觸碰。另外，調(diào)距槳橡膠密封件的安裝是保證密封效果的重要環(huán)節(jié)，嚴(yán)格按要求進(jìn)行表面清理嚴(yán)防灰塵污染，涂潤滑油防止干磨，確保密封件安裝到位并壓穩(wěn)，以防止硬性擠壓和機(jī)械拉傷。

圖6 安裝流程圖

4.1相關(guān)試驗(yàn)及檢查工作

安裝完畢后，按照表1對(duì)各部件套進(jìn)行相關(guān)的試驗(yàn)及檢查工作，做好下水的準(zhǔn)備工作。

表1 各部件套的試驗(yàn)及檢查

4.2航試工作

船舶下水后，在岸邊進(jìn)行了零推力的調(diào)整。并在航行過程中，對(duì)100%全正車及全倒車螺距進(jìn)行了重新整定。在100%全正車工況下雙機(jī)增壓器轉(zhuǎn)速、各缸排溫及軸功率基本接近，雙槳平衡良好，并且消除了螺旋槳的異常振動(dòng)。

5 結(jié)束語

針對(duì)某型船調(diào)距槳異常振動(dòng)情況，為進(jìn)行螺旋槳葉及槳轂部件的修復(fù)對(duì)整套軸系進(jìn)行了拆裝。本文系統(tǒng)地分析了整個(gè)工程的流程及關(guān)鍵點(diǎn)，并通過船舶下水前的試驗(yàn)及航行試驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證和調(diào)整。從一年來的實(shí)際使用情況看，消除了調(diào)距槳的異常振動(dòng)情況，整套動(dòng)力系統(tǒng)運(yùn)行良好，解決了原先存在的問題。

[1] 趙旭.某船主推進(jìn)系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)[J].機(jī)電設(shè)備,2009(5)：5-8.

[2] 盛振邦，劉應(yīng)中.船舶原理(下)[M].上海：上海交通大學(xué)出版社，2004.

[3] 船用螺旋槳鑄造編寫組.船用螺旋槳鑄造[M].北京：國防工業(yè)出版社，1980.

[4]巴克什特，洛芬費(fèi)利德，魯謝茨基.可調(diào)螺距螺旋槳[M].北京：北京國防工業(yè)出版社，1966.

According to the vibration of controllable pitch propeller on some certain type of ship,the components demolished have been repaired，the equipments have been disassembled and assembled,which have been testified by the sea trial.

controllable pitch propeller(CPP);vibration;sea trial

趙旭(1979-)，男，浙江舟山人，工程師，工學(xué)碩士，主要從事船舶主推進(jìn)系統(tǒng)集成及特種推進(jìn)裝置設(shè)計(jì)工作。

U664.33

10.13352/j.issn.1001-8328.2015.03.013

2014-11-27