大功率船用齒輪箱輸出軸推力瓦潤(rùn)滑及密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

侯玉江 毛方元

摘要：齒輪箱推力軸瓦采用不間斷注入一定壓力潤(rùn)滑油浸泡的方式潤(rùn)滑，輸出軸密封結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)極為關(guān)鍵。本文提出的船用齒輪箱輸出軸瓦密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法已經(jīng)過(guò)大量實(shí)船驗(yàn)證，為解決輸出軸漏油提供了一種可靠的參考方案。

關(guān)鍵詞：推力軸瓦；密封；回油孔；當(dāng)量進(jìn)油孔直徑

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.02.052

0引言

大功率船舶大多采用中低速柴油機(jī)作為動(dòng)力源，按船舶推進(jìn)所需的螺旋槳轉(zhuǎn)速設(shè)計(jì)合適的減速齒輪箱（低速機(jī)不需要齒輪箱），工作時(shí)槳葉旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的正/倒車(chē)軸向推力通過(guò)齒輪箱輸出軸上的滑動(dòng)推力瓦傳遞給與船體剛性連接的齒輪箱殼體上，從而實(shí)現(xiàn)船舶的前進(jìn)或倒退。齒輪箱輸出滑動(dòng)推力瓦一般設(shè)計(jì)在輸出軸法蘭側(cè)，對(duì)于采用浸泡方式潤(rùn)滑的輸出軸推力瓦，輸出軸密封結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)對(duì)船舶正常使用及日常維護(hù)尤為重要。

1齒輪箱輸出軸推力瓦潤(rùn)滑油量設(shè)計(jì)

大功率船用齒輪箱輸出軸上的推力瓦一般采用米歇爾滑動(dòng)軸瓦結(jié)構(gòu)形式，采用巴氏合金的推力瓦設(shè)計(jì)計(jì)算比壓要求不大于4Mpa，螺旋槳推力的大小一般由設(shè)計(jì)院提供。

2齒輪箱輸出軸密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1如圖為典型大功率船用齒輪箱輸出軸推力軸承及密封詳細(xì)結(jié)構(gòu)

在齒輪箱工作時(shí)，安裝輸出軸推力瓦（4）的軸瓦油腔（8）內(nèi)充滿(mǎn)潤(rùn)滑油，回箱體的潤(rùn)滑油有三個(gè)回路，一部分通過(guò)輸出軸（1）與輸出擋油環(huán)（3）的間隙后由箱體回油孔2（7）流入下箱體，第二部分通過(guò)油腔下端的回油孔3（10）流入箱體，第三部分通過(guò)油腔最上端的箱體回油孔1（5）返回齒輪箱箱體（9）；輸出油封（2）用于密封和防塵。

2.2輸出擋油環(huán)內(nèi)徑C、回油孔直徑a的取值設(shè)計(jì)

其次，根據(jù)當(dāng)量回油孔徑d1/3小于進(jìn)油孔直徑d的原則校核擋油環(huán)3直徑C、回油孔10直徑a是否取值合理；確定好輸出擋油環(huán)3的直徑C及回油孔10的直徑a后，再直徑不小于3倍當(dāng)量進(jìn)油孔直徑d1的方法設(shè)計(jì)箱體回油孔2的直徑（建議箱體回油孔2根據(jù)結(jié)構(gòu)盡量設(shè)計(jì)大）。

最后，設(shè)計(jì)箱體回油孔1的大小。由于船舶工作時(shí)不斷有潤(rùn)滑油充滿(mǎn)軸瓦油腔8，大量的潤(rùn)滑油通過(guò)設(shè)置在最上端的箱體回油孔1返回箱體，故該孔設(shè)計(jì)時(shí)要盡量，具體結(jié)構(gòu)和尺寸根據(jù)不同齒輪箱調(diào)整。

3結(jié)論

針對(duì)輸出軸采用米歇爾結(jié)構(gòu)滑動(dòng)推力瓦的大功率船用齒輪箱，本文提供了輸出軸瓦實(shí)際所需潤(rùn)滑油量的計(jì)算方法；輸出軸瓦潤(rùn)滑油分三個(gè)位置返回箱體，輸出軸與擋油環(huán)間隙的取值及油腔下端回油孔（兼顧排油腔雜質(zhì)）的取值有一定的關(guān)聯(lián)性，本文一并給出了設(shè)計(jì)取值的原則及計(jì)算方法。通過(guò)采用本文的設(shè)計(jì)方法，希望為解決大功率船用齒輪箱輸出軸漏油這一頑疾找到一種有價(jià)值的參考方案。