淺析內河船舶尾軸密封故障及維修

摘 要：內河船舶尾軸密封采用動靜盤式的非接觸密封，由于內河泥沙的作用，造成動靜環配合面的嚴重磨損，影響密封效果，起坡進塢維修增加了維修成本。

關鍵詞：尾軸密封；動靜環；泄漏

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.01.235

1 引言

船舶尾軸密封作為軸系中重要的設備，防止船外水沿尾軸管進入船內以及尾軸管內的潤滑油泄漏。由于螺旋槳和尾軸位于水線以下，尾軸尾密封裝置不便于監測，一旦發生泄漏故障，船舶需要起坡進入船塢進行修理，船舶的工作和任務會受到很大的影響。本文以長江航道的某型船尾軸密封出現的故障進行淺析，并給出可行的維修方法。

2 尾軸密封的工作原理

船舶尾軸密封裝置根據密封元件防漏方式，可以分為接觸式和非接觸式兩種。接觸式密封以橡膠制品和盤根作為填料，將其填充于縫隙之中，并與軸或者軸套接觸；非接觸式密封中密封元件的動、靜部件之間有一定間隙，不發生接觸，而是靠流體流動路徑節流作用達到密封的目的[1]。本文的尾軸密封裝置是非接觸式，如圖1所示，靠動摩擦盤和靜摩擦盤的配合間隙來密封，動靜盤的間隙的緊密程度可以通過調節靜摩擦盤中的彈簧強度來控制。

3 運行故障

該型船長期在南京和上海之間的長江航道段航行，新船運行約九個月時間后發現前尾軸密封有少量泄漏，沒有影響軸系的工作；尾軸后密封由于在水里，沒法檢查是否泄漏；運行一年時間時，船艙內的尾軸前密封泄漏很嚴重，艙內可以看到大量的潤滑油泄漏，而且泄漏的油已經乳化變成乳白色，說明已有大量的江水進入到尾軸管內，尾軸的尾密封泄漏嚴重，船舶雖然還能正常航行，但尾軸管內的尾軸承和尾軸已經磨損，如果不及時處理會造成嚴重的后果，影響船舶的行駛安全。

4 故障分析

本文中的非接觸式密封裝置對安裝的要求比較高，首先要保證動靜摩擦盤的相對位置（間隙合適），在安裝前需做泵壓試驗，安裝過程中要調整好彈簧的壓縮量保證動靜環間隙；其次要保證密封裝置垂直于軸系中心線，曲折值在規定范圍內。船舶在運行初期，安裝的各項指標都能滿足要求，尾軸密封裝置工作良好，未發現泄漏情況；船舶在運行一段時間后，長江航道水況復雜，船舶需要頻繁改變航行工況，由于推力軸承中的推力環和推力塊間有軸向間隙，倒車或者順車時，整個軸系軸向的竄動改變了尾軸密封動靜環間的固有間隙，使動靜摩擦盤的間隙忽大忽小，隨著時間的推移，動靜盤之間相對間隙會出現偏差；由于本船采用柴油機驅動，整個軸系在運行過程中會有徑向的跳動，螺旋槳尾軸在長江水道復雜工況下也會頻繁振動，時間長了尾軸密封裝置相對于軸心線的曲折和偏移值都出現偏差；長江水中含有大量的泥沙，較小泥沙顆粒可以隨著水流進入動靜環之間間隙，造成動靜摩擦環的環面損傷（維修時能看到動靜盤上有很多明顯的劃痕），更進一步惡化了動靜盤的相對位置，更大的泥沙也能進入到動靜環間隙中，動靜環徹底失去密封作用，江水大量進入尾軸管中使潤滑油乳化，潤滑油潤滑效果下降。江水通過尾軸管進入到前尾軸密封，進一步損壞首密封，造成乳化的潤滑油泄漏到船艙。

5 維修

尾軸密封出現嚴重的泄漏的故障必須盡快維修，船舶不再適宜航行運營，否則會造成尾軸承，尾軸的進一步磨損，江水的進入也會加快尾軸的銹蝕。由于維修需要拆卸尾軸密封，必須要使船舶起坡上岸，考慮到維修方便和成本，將船舶駛入大型浮船塢進行修理。船舶停泊妥當，開始維修時，首先要拆除舵葉、螺旋槳，再抽出尾軸，最后拆卸尾軸密封的首尾兩處密封，結構見示意圖2，檢查尾軸和尾軸承，然后修復尾軸尾軸承，清理尾軸管中殘油積水及修復尾軸管內壁。尾軸首尾密封拆下來后，首先拆開檢查動靜環的配合面損壞情況，對泥沙造成的磨損進行研磨修復。修復后進行動靜環的泵壓試驗，試驗過程中不斷調整靜環中的彈簧壓縮量，直到配合面不出現泄漏為止；船上安裝時先將尾軸穿入尾軸管并固定，然后在尾軸的首尾穿上尾軸密封，定位時注意密封裝置軸向和徑向的位置要求。安裝最后在動靜環外側加裝翻邊橡皮，起防水擋沙的作用。最后將螺旋槳和舵葉復裝回位。檢查重力油柜的油液高度，使尾軸管內的油壓大于船外水壓，定期檢查油柜中的液位。經過維修船舶重新運行良好，在以后的運營中要定期維護保養。

6 結論

內河船舶采用動靜環式的非接觸尾軸密封，內河的泥沙會使其動靜盤逐步磨損，使尾軸管潤滑油泄漏，也會影響到尾軸和尾軸承，維修要起坡進塢，大大增加了維修成本，故建議內河船舶采用接觸式填料密封，改善密封性能，降低運營成本。

參考文獻：

[1]張驁.船舶動力裝置[J].2006（09）：69-70.

作者簡介：劉鋒，男，碩士，工程師，研究方向：船舶機械。