SKF軸系聯(lián)軸節(jié)的拆裝及工藝探討

李小波++曹新玉++江峰

摘 要：該文通過(guò)介紹SKF聯(lián)軸節(jié)的使用范圍、構(gòu)造原理，了解安裝拆卸的要領(lǐng)，可以使操作者解決實(shí)際操作中遇到的問(wèn)題。一些特殊船舶采用可調(diào)槳后，由于可調(diào)槳結(jié)構(gòu)的特殊性，無(wú)法采用常規(guī)的連接方式，只能采用SKF聯(lián)軸節(jié)來(lái)連接尾軸與中間軸，這種聯(lián)軸節(jié)采用液壓壓縮技術(shù)，通過(guò)收縮內(nèi)套定位連接尾軸與中間軸，拆卸工具只需液壓油和兩臺(tái)泵，無(wú)需拆卸連接螺栓的繁瑣操作。

關(guān)鍵詞：SKF 聯(lián)軸節(jié) 艉軸 中間軸

中圖分類號(hào)：U67 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2017）03（b）-0126-02

自20世紀(jì)50年代末開始，液壓聯(lián)軸節(jié)在造船工業(yè)中逐步得到廣泛應(yīng)用，尤其是在調(diào)距槳推進(jìn)軸系中，液壓聯(lián)軸節(jié)幾乎成為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。在推進(jìn)軸系的軸段之間采用液壓聯(lián)軸節(jié)，不僅具有加工簡(jiǎn)單、拆裝方便等優(yōu)點(diǎn)，還可以改善聯(lián)接件的受力情況。但在拆卸和安裝時(shí)也經(jīng)常遇到一些問(wèn)題，現(xiàn)就這些問(wèn)題進(jìn)行淺析。

常規(guī)船舶的尾軸和中間軸，采用螺栓連接法蘭的連接方式，一些特殊船舶采用可調(diào)槳（俗稱CPP）后，由于可調(diào)槳結(jié)構(gòu)的特殊性，無(wú)法采用常規(guī)的連接方式，只能采用SKF聯(lián)軸節(jié)來(lái)連接尾軸與中間軸，這種聯(lián)軸節(jié)采用液壓壓縮技術(shù)，通過(guò)收縮內(nèi)套定位連接尾軸與中間軸，拆卸工具只需液壓油和兩臺(tái)泵，無(wú)需拆卸連接螺栓的繁瑣程序，所以大多數(shù)可調(diào)槳都采用此連接方式。

1 SKF聯(lián)軸節(jié)的構(gòu)造

SKF聯(lián)軸節(jié)的構(gòu)造主要有一只厚壁外錐套、一只帶有螺紋的薄壁內(nèi)錐套、環(huán)狀螺母、環(huán)狀平面密封、止動(dòng)架和泵壓孔悶頭附件組成。內(nèi)外錐套均采用高強(qiáng)度材料制造，內(nèi)外錐度精密配合，內(nèi)外錐套與環(huán)狀螺母及環(huán)狀密封形成推進(jìn)密封腔，密封腔外徑上有兩個(gè)徑向分布的R1/4的油孔，分別用來(lái)泵壓和泄放用，在外錐套的外徑上軸向均布2～3個(gè)R3/4的油孔，油孔聯(lián)通內(nèi)外錐套之間，主要用來(lái)膨脹和產(chǎn)生軸向推力用。

2 使用原理

外錐套在推進(jìn)密封腔油壓的推力作用下，朝錐度大段移動(dòng)，外錐套在向外膨脹的同時(shí)也收縮內(nèi)錐套，使薄壁內(nèi)錐套緊在軸上，定位并連接尾軸與中間軸。

3 SKF聯(lián)軸節(jié)的主要技術(shù)參數(shù)

內(nèi)外套錐度比1∶80，內(nèi)錐套內(nèi)徑與軸徑配合采用E7/h7，連接的兩軸軸徑必須相等。兩軸的有效壓縮面長(zhǎng)度為兩倍軸徑。（即軸徑φ470，兩軸各連接470長(zhǎng)）安裝后外錐套外徑的膨脹率≈厚壁外錐筒外徑×0.9～1.1/1000。（例φ750×1/1000=0.75具體以說(shuō)明書為準(zhǔn)）。安裝方向一般以能移動(dòng)整個(gè)聯(lián)軸節(jié)的軸作為內(nèi)外錐小端方向安裝（具體以及說(shuō)明書為準(zhǔn)），推力可選用～300 kg/cm2的手動(dòng)泵，膨脹可以選用～2 000 kg/cm2的風(fēng)泵。對(duì)于液壓油油品和現(xiàn)場(chǎng)安裝溫度的選擇，油粘度應(yīng)該為300厘沲，為了在各種溫度下精確達(dá)到這種粘度，推薦數(shù)據(jù)范圍如表1。在實(shí)際的拆卸過(guò)程中，如果內(nèi)外錐套之間泄露過(guò)大，建立不起壓力，有時(shí)采用粘度較高的普通油脂來(lái)代替液壓油，也難收到較好的效果。

4 SKF聯(lián)軸節(jié)的安裝

清潔兩軸連接部位上任何毛刺和刮痕，（第一次安裝時(shí)還需測(cè)量?jī)奢S徑和聯(lián)軸節(jié)內(nèi)外錐套的內(nèi)徑，是否符合以上技術(shù)要求），在連接錐度大端的軸上做好安裝位置標(biāo)記，一般以A2加上一個(gè)整數(shù)100來(lái)確定內(nèi)錐套大端位置，A2因產(chǎn)品規(guī)格不同而不同，（具體以說(shuō)明書為準(zhǔn)），在兩軸連接部位上和內(nèi)錐套內(nèi)徑涂上薄薄的潤(rùn)滑油，檢查聯(lián)軸器上各部件是否在正常位置后，把整個(gè)聯(lián)軸器連止動(dòng)裝置一起慢慢地套在軸上，不允許拆除止動(dòng)裝置，防止在安裝過(guò)程中內(nèi)外錐套滑動(dòng)，撞壞密封和拉毛內(nèi)外錐密封面，并且使所有的液壓孔都處于可操作位置。

慢慢移動(dòng)聯(lián)軸器，直至軸端露出30～50 mm左右，以便兩軸對(duì)中，用葫蘆調(diào)整另一根軸的位置與之對(duì)接，可用刀口尺檢查兩軸的同心度，使對(duì)接兩軸沒(méi)有偏移和曲折，軸端結(jié)合處間隙最大不超過(guò)軸徑的1%，對(duì)中后再把聯(lián)軸器移到另外一根軸上直至內(nèi)錐套到A2標(biāo)記處。

拆除內(nèi)外錐套上的止動(dòng)裝置，檢查環(huán)狀螺母是否擰到位，用壓縮空氣連接推進(jìn)密封腔室上R1/4的孔，使環(huán)形密封緊貼在環(huán)形螺母內(nèi)，然后接入300 kg/cm2的手動(dòng)泵泵入液壓油，同時(shí)打開另一個(gè)R1/4的泄放孔，直至空氣排進(jìn)液壓油冒出，擰緊悶頭。用另一個(gè)2 000 kg/cm2的風(fēng)泵同時(shí)連接外錐套上2～3膨脹孔，注入液壓油，直至內(nèi)外錐套結(jié)合處冒油，說(shuō)明液壓油已全面潤(rùn)滑兩個(gè)密封錐面，液壓油形成的油膜可以保護(hù)內(nèi)外錐套在移動(dòng)過(guò)程中錐面不受損傷，然后兩泵同時(shí)提高壓力，邊打膨脹邊打推進(jìn)，當(dāng)推進(jìn)密封腔的推力大于膨脹的軸向分力時(shí)，外錐套開始向錐度大端移動(dòng)，當(dāng)移動(dòng)接近A3位置時(shí)，停止泵壓，可根據(jù)聯(lián)軸節(jié)制造商的要求測(cè)量外錐套的外徑膨脹量或A3的距離，如沒(méi)有達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)，可按上述方法重復(fù)操作，直至達(dá)到要求為止，泵壓結(jié)束后應(yīng)先松開膨脹的壓力，讓外錐套收縮壓緊內(nèi)錐套，再松開推進(jìn)壓力，（此泄壓順序不再相反，防止外錐套在推進(jìn)力的作用下滑落），最后拆除泵壓工具，擰緊各泵壓孔的悶頭，用百分表檢查聯(lián)軸節(jié)的跳動(dòng)，要求<0.09～0.15 mm，至此聯(lián)軸節(jié)安裝結(jié)束。

5 SKF聯(lián)軸節(jié)的拆卸

5.1 常見(jiàn)拆卸方法

拆卸中間軸與飛輪或變速箱的連接螺栓，用葫蘆調(diào)整中間與尾軸處于同軸狀態(tài)，消除軸系在船塢內(nèi)的變形，按照安裝時(shí)的方法連接泵和聯(lián)軸節(jié)上的各泵壓孔，先泵推力腔內(nèi)200 kg/cm2壓力，再泵膨脹壓力，當(dāng)膨脹壓力達(dá)到設(shè)定要求時(shí)，內(nèi)外錐套結(jié)合處會(huì)有油滲出，液壓油會(huì)在內(nèi)外錐面上產(chǎn)生徑向的擴(kuò)張力和軸向分推力，在推進(jìn)密封腔壓力的平衡下，外套處于浮動(dòng)狀態(tài)，此時(shí)迅速打開推進(jìn)腔泵的控制閥泄壓，膨脹的軸向分力大于推進(jìn)腔的壓力，外錐套在有控制閥控制的情況下緩慢向錐度小端下滑，保護(hù)環(huán)螺母及密封不受沖擊損壞，外錐套松開后，內(nèi)錐套在沒(méi)有外力的作用下恢復(fù)與軸的間隙狀態(tài)達(dá)到兩軸分離的目的。

5.2 特殊情況下的拆卸修理

在船舶修理過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)碰到聯(lián)軸節(jié)按常規(guī)方法難以拆卸的情況，這是因?yàn)榻?jīng)過(guò)長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)和多次拆卸后，會(huì)出現(xiàn)以下問(wèn)題。

（1）內(nèi)外錐密封面拉毛，膨脹建立不起壓力。

（2）橡膠密封老化破損，推進(jìn)建立不起壓力。

（3）內(nèi)外套變形，都可能引起推力和膨脹建立不起來(lái)。

遇到以上情況可按以下方法拆卸。

（1）膨脹油壓能建立，外錐套下滑距離不夠，內(nèi)套與兩軸沒(méi)有松開，可重新用安裝方法壓回，加快推力密封腔泄放速度，減少下滑阻力和提高下滑速度。

（2）膨脹沒(méi)有達(dá)到額定壓力，內(nèi)外錐套密封面漏油，膨脹的軸向分力不足以使外套下滑，可重新用安裝方法壓回，使外套壓過(guò)A3少許，重新拆卸時(shí)膨脹壓力就會(huì)提高，此時(shí)再加快推力密封腔泄放速度，外套也能順利下滑。

（3）以上方法都不奏效，可把用來(lái)膨脹液壓油換成粘度較高的油脂提高密封性能，外加頂推的辦法，如聯(lián)軸節(jié)錐面大端方向的軸上有臺(tái)階，可采用哈夫抱箍加油泵頂外套，或采用絲桿壓板加油泵拉外套、頂內(nèi)套，外加熱等強(qiáng)制拆卸方法，（在廠船舶“萊迪亞”輪就是采用此方法拆卸，但要得到船方許可），都能把聯(lián)軸節(jié)拆松。

6 結(jié)語(yǔ)

以上SKF聯(lián)軸節(jié)的問(wèn)題比較頻繁，其問(wèn)題分析和解決方案對(duì)其他類似問(wèn)題也可起到一定的指導(dǎo)作用。特別是特殊情況下的拆卸修理，在船舶修理過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)碰到聯(lián)軸節(jié)按常規(guī)方法難以拆卸的情況，雖然有些方法從技術(shù)上不是很徹底，但對(duì)于拆不松的SKF聯(lián)軸節(jié)利用上述幾種方案，既節(jié)省了破壞處理引發(fā)的換新費(fèi)用，也為縮短塢期提高了效率。

參考文獻(xiàn)

[1] 中國(guó)船舶工業(yè)總公司編.船舶設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2011：161-169.

[2] 中國(guó)船舶工業(yè)總公司編.CB/T 3416-3429-92船舶軸系、螺旋槳技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[S].1993：121-157.

[3] 孫培廷.船舶柴油機(jī)[M].大連：大連海事大學(xué)出版社，2012：78-80.