某拖船SRP1010舵槳修理策略及關(guān)鍵工藝設(shè)計(jì)

金炳哲，閆青峰

(1.91202部隊(duì), 遼寧 葫蘆島 125000 ；2.4808工廠 威海修船廠，山東 威海 264200)

某全回轉(zhuǎn)拖船,采用Z型推進(jìn)裝置——SRP1010舵槳。該裝置功率大、機(jī)動(dòng)性好、操縱靈活，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，裝配精度高，配件價(jià)格昂貴，修理難度較大，且風(fēng)險(xiǎn)高。

1 舵槳及結(jié)構(gòu)原理

該舵槳輸出功率1 200 kW ，額定轉(zhuǎn)速1 000 r/min ，推進(jìn)器直徑2 100 mm。舵槳技術(shù)狀態(tài)基本正常，總運(yùn)行時(shí)間7 000 h。離合器接合時(shí)偶有尖銳摩擦聲，舵槳回轉(zhuǎn)時(shí)間大于正常值2～3 s，右舵槳滑油經(jīng)化驗(yàn)證明有海水漏入。左舵槳曾發(fā)生輪胎離合器漏氣和接合稍慢故障，后經(jīng)局部修理排除。舵槳由滑油箱、上齒輪箱、空氣離合器、支撐體、回轉(zhuǎn)體、下齒輪箱、螺旋槳、導(dǎo)流罩、液壓油箱組成,其結(jié)構(gòu)示意圖見圖1。圖2為動(dòng)力傳動(dòng)原理示意圖，動(dòng)力由離合器傳遞到第一級(jí)傘齒輪，再通過傳動(dòng)軸、第二級(jí)傘齒輪和舵槳軸傳遞到螺旋槳。

圖1 舵槳結(jié)構(gòu)示意圖

圖2 動(dòng)力傳動(dòng)原理示意圖

2 修理方案

2.1 修理依據(jù)

該舵槳無修理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，修理時(shí)主要依據(jù)《SRP1010舵槳機(jī)手冊》。此手冊有對(duì)舵槳較完整的使用、安裝和維護(hù)要求，但缺少零部件的修換要求，此方面應(yīng)參照相關(guān)同類裝備的海軍修理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，個(gè)別疑難問題咨詢制造公司服務(wù)商解決。

2.2 基本原則

按照海軍修理制度有關(guān)規(guī)定，中修艦船的輪機(jī)設(shè)備一般也是中修，即全面分解修理，這不符合該型舵槳的實(shí)際情況。使用和維修經(jīng)驗(yàn)表明，該舵槳可靠性好，使用壽命長，其規(guī)定的大修時(shí)間為15 000 h。因此，根據(jù)該舵槳實(shí)際技術(shù)狀態(tài)和維修經(jīng)驗(yàn)，按照視情維修和預(yù)防性維修相結(jié)合的原則制訂修理范圍和技術(shù)要求，避免修理不到位或過度修理。

2.3 修理范圍及技術(shù)要求

1)槳機(jī)整體出艙，全面分解。

2)螺旋槳修理。外觀檢查缺陷，測量螺距和做靜平衡試驗(yàn)，設(shè)計(jì)螺距1 810 mm，允許誤差±1%，不平衡質(zhì)量≤0.11 kg。

3)離合器修理。全部分解，檢查橡膠輪胎表面老化情況，表面有裂口和明顯損壞的應(yīng)換新；檢查摩擦片，厚度小于4 mm時(shí)換新；檢查摩擦輪轂?zāi)p情況，表面磨痕若較重應(yīng)光車，輪轂直徑應(yīng)不小于404 mm；檢查各氣道密封情況，橡膠密封圈換新。

4)上齒輪箱修理。不分解上齒輪箱，檢查齒輪齒面和各軸承磨損情況，測量齒輪齒隙應(yīng)為0.30～0.40 mm，測量輸入軸和輸出軸軸向間隙應(yīng)為0.07～0.12 mm和0～0.05 mm，若有超差，按要求調(diào)整；輸入軸油封換新。

5)下齒輪箱修理。不分解下齒輪箱，檢查齒輪齒面和各軸承磨損情況，測量齒輪齒隙應(yīng)為0.33～0.44 mm。測量輸入軸和輸出軸軸向間隙應(yīng)為0～0.05 mm和0.03～0.07 mm，若有超差，按要求調(diào)整；輸出軸 3道油封全部換新。

6)回轉(zhuǎn)體、支撐體和導(dǎo)流罩修理。檢查回轉(zhuǎn)體齒輪和軸承磨損情況，回轉(zhuǎn)體3道油封全部換新。

2.4 修理流程及注意事項(xiàng)

1)拆卸和分解。先放盡舵槳機(jī)內(nèi)的油、水等介質(zhì)，拆除系統(tǒng)附屬部件及吊裝有礙部件，然后將舵槳整體吊回車間，再拆卸導(dǎo)流罩、螺旋槳、下齒輪箱、回轉(zhuǎn)體以及上齒輪箱與空氣離合器等。拆卸和分解中，原則上各配對(duì)件包括螺栓與螺孔要做好配對(duì)、位置標(biāo)記和記錄工作。

2) 清潔。零部件用清潔柴油清洗干凈，內(nèi)部用干燥壓縮空氣吹凈。修理裝配施工環(huán)境應(yīng)符合6S規(guī)定。

3) 測量。按《SRP1010舵槳機(jī)手冊》要求，對(duì)主要部件安裝間隙進(jìn)行測量并記錄，見表1。

表1 主要部件安裝間隙表 mm

4) 技術(shù)鑒定和故障分析。上述工作完成后，仔細(xì)檢查各零部件磨損、腐蝕、變形、裂紋、老化等情況，組織技術(shù)鑒定，確定具體零部件更換和進(jìn)一步修理要求，同時(shí)對(duì)修前存在的故障進(jìn)行原因分析，制訂對(duì)策措施。

5) 零部件修換原則。所有動(dòng)密封件全部換新，包括回轉(zhuǎn)體和螺旋槳軸密封；分解到的紙質(zhì)和橡膠密封件全部換新；其它零部件通過技術(shù)鑒定決定修理或換新。

6) 換新零部件要求。全部采用制造公司原裝正品配件，包括密封件、密封膠等，橡膠件應(yīng)注意質(zhì)保期。

7)裝配和調(diào)整。先進(jìn)行零部件和總成裝配，然后按先下后上、先內(nèi)后外順序裝復(fù)，要注意按拆卸時(shí)做的標(biāo)記正確裝配。

8) 其它。平面密封處使用Delo-ML5198平面密封膠密封，注意要按說明書要求施工。螺栓和螺母裝配均分3次擰緊，最終轉(zhuǎn)矩按《SRP1010舵槳機(jī)手冊》要求，并使用樂泰螺紋膠緊固。

9)技術(shù)狀態(tài)管理。修理中要保持好舵槳機(jī)原技術(shù)狀態(tài)，不得對(duì)其作任何更改，包括結(jié)構(gòu)、材料、技術(shù)參數(shù)等。

3 關(guān)鍵工藝設(shè)計(jì)

3.1 舵槳進(jìn)出艙、運(yùn)輸和車間安置

因舵槳體積大、形狀不規(guī)則、質(zhì)量達(dá)14.6 t，出艙前先要將上齒輪箱與下部分離，上齒輪箱附帶離合器從舵艙上部開口(建造時(shí)留有工藝開口)出艙。舵槳下部從船底移出，出艙時(shí)需往下移動(dòng)一段距離后才能與船體分離，因此船上排時(shí)船體與地面需預(yù)留一定高度。

3.2 螺旋槳拆裝

螺旋槳采用液壓裝配方式，拆裝時(shí)須用專用液壓工具。螺旋槳與軸配合的錐體表面要求十分平整光潔，任何表面損傷都會(huì)引起液壓油漏油而無法拆裝，因此在修理過程中要保護(hù)好錐體表面，并使各零部件保持清潔，包括內(nèi)部油道。

1)拆卸。拆除螺旋槳壓蓋，測量并記錄槳轂后端面至螺旋槳軸端面之間的距離。反裝螺旋槳壓蓋，使其距螺旋槳端面留有10 mm間隙，以防止螺旋槳彈出傷人。按圖3連接液壓工具，當(dāng)液壓泵加壓至75～85 MPa時(shí),螺旋槳就會(huì)與錐體軸自行分離。

2)裝配。將螺旋槳裝于軸上，按圖4連接液壓工具，包括軸端液壓頂推螺母C′。頂推螺母C′預(yù)壓10 MPa之后，壓動(dòng)油泵A、B直至槳轂前后端出現(xiàn)油跡或者壓力保持在75 MPa，再通過油泵C和頂推螺母C′將螺旋槳推進(jìn)，推進(jìn)距離見表2，或測量槳轂后端面至螺旋槳軸端面之間的距離與拆卸前一致。

圖3 螺旋槳拆卸示意圖

圖4 螺旋槳安裝示意圖

表2 螺旋槳安裝推進(jìn)距離與環(huán)境溫度的關(guān)系

3.3 上齒輪箱輸入軸法蘭拆裝

該法蘭采用液壓裝配方式，拆卸前測量記錄法蘭與輸入軸之間的距離。將3個(gè)液壓泵連接到法蘭上的3個(gè)油孔，當(dāng)3個(gè)泵同時(shí)加壓至約180 MPa時(shí)，法蘭將從輸入軸錐面上自行脫開。法蘭裝配方法與拆卸方法相同，泵油壓力也相同。另外，在法蘭端需裝1個(gè)30 t的千斤頂往里頂，并注意裝配后法蘭與輸入軸之間的距離必須與拆卸前一致。

3.4 回轉(zhuǎn)體安裝

1)密封盒組裝。將3道油封由上至下裝入密封盒，其中下2道油封唇口朝下用來封水，上1道油封唇口朝上用來封油。檢查回轉(zhuǎn)體密封面是否光潔，必要時(shí)拋光處理，確保密封有效性。

2)安裝。將下回轉(zhuǎn)軸承裝入支撐體軸承盒內(nèi)，并用壓板固定，防止軸承掉落。在回轉(zhuǎn)體上部裝上自制專用吊具，向上吊起回轉(zhuǎn)體，保持上下多個(gè)吊點(diǎn)協(xié)調(diào)一致，各配合面之間平直，并對(duì)準(zhǔn)位置記號(hào)。

3.5 齒輪箱密封盒安裝

1)密封盒裝配。將3道油封裝入密封盒內(nèi)，1道前油封唇口朝前用來封油，2道后油封唇口朝后用來封水，再將油封盒裝于下齒輪箱后端面。

2)推進(jìn)器襯套裝配。襯套內(nèi)外表面必須光潔，確保密封有效性。將襯套放在電加熱箱內(nèi)加熱到95 ℃，保溫30 min，裝上O型圈，襯套外密封面涂少量潤滑油，將襯套裝入螺旋槳軸上，用銅棒敲擊至與軸承接觸。

3.6 下半部分密性試驗(yàn)

因?yàn)槎鏄獧C(jī)下半部分處于水線以下，組裝后需做密性試驗(yàn)，檢驗(yàn)推進(jìn)器軸和回轉(zhuǎn)體動(dòng)態(tài)密封情況和各接合面靜態(tài)密封情況。做一個(gè)工藝蓋板封住舵槳機(jī)上輸入口，蓋板上應(yīng)有壓力表和空氣快速接頭。向舵槳機(jī)下半部分充入壓縮空氣，壓力調(diào)節(jié)至0.05 MPa，保持30 min，期間如果壓力下降，需找出漏點(diǎn)并排除,如果壓力沒有下降，證明密性試驗(yàn)合格。在試驗(yàn)過程中須轉(zhuǎn)動(dòng)螺旋槳和回轉(zhuǎn)體各3次。

3.7 舵槳機(jī)零位調(diào)整

打開上蓋板上0位螺塞(螺塞上打有“0”字)，人力轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)流罩，使回轉(zhuǎn)齒圈上的凹點(diǎn)處于螺孔正中，檢查導(dǎo)流罩應(yīng)朝向船體正后方。舵槳機(jī)系統(tǒng)供電，根據(jù)舵槳機(jī)械零位將舵角反饋裝置、駕駛臺(tái)舵角指示器的指針調(diào)整為0。