轴系及螺旋桨的检验课件.ppt
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- 螺旋桨 检验 课件
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1、任务三轴系及螺旋桨的检验任务三轴系及螺旋桨的检验 任务描述任务描述 教学目标教学目标 背景知识背景知识 任务实施任务实施返回任务描述任务描述随着船舶向大型化发展,船舶轴系和螺旋桨的尺寸及质量也随之增大,随着船舶向大型化发展,船舶轴系和螺旋桨的尺寸及质量也随之增大,对船舶轴系、螺旋桨的安装要求以及各轴段间、螺旋桨和尾轴之间配对船舶轴系、螺旋桨的安装要求以及各轴段间、螺旋桨和尾轴之间配合面的紧密性要求日渐凸显出来。因此,轴系及螺旋桨在安装过程中合面的紧密性要求日渐凸显出来。因此,轴系及螺旋桨在安装过程中的检验是轮机修造人员必须掌握的基本技能。的检验是轮机修造人员必须掌握的基本技能。返回教学目标教学
2、目标(1)了解船舶轴系及螺旋桨规范通则内容了解船舶轴系及螺旋桨规范通则内容(2)熟悉船舶轴系规范内容熟悉船舶轴系规范内容(3)熟悉船用螺旋桨规范内容熟悉船用螺旋桨规范内容(4)能够对船舶轴系进行安装检验能够对船舶轴系进行安装检验(5)能够对船用螺旋桨进行安装检验能够对船用螺旋桨进行安装检验返回背景知识背景知识 3.1通则通则3.1.1适用范围适用范围本规定适用于柴油机、蒸汽轮机、燃气轮机和电力推进船舶的轴系。本规定适用于柴油机、蒸汽轮机、燃气轮机和电力推进船舶的轴系。3.1.2一般要求一般要求(1)当推力轴、中间轴、尾管轴当推力轴、中间轴、尾管轴(通过尾管但不安装螺旋桨的轴通过尾管但不安装螺旋
3、桨的轴)及螺旋及螺旋桨轴的联轴器是非整体式时,则应确保倒车时联轴器与轴之间不产生桨轴的联轴器是非整体式时,则应确保倒车时联轴器与轴之间不产生相对运动,而且不致在轴上引起过度的应力集中。相对运动,而且不致在轴上引起过度的应力集中。(2)轴系及螺旋桨的材料应符合轴系及螺旋桨的材料应符合材料与焊接规范材料与焊接规范的有关规定。的有关规定。下一页返回背景知识背景知识(3)锻钢轴的抗拉强度一般应在下列范围内选择锻钢轴的抗拉强度一般应在下列范围内选择:碳钢和锰钢为碳钢和锰钢为400一一600 N/mm2;合金钢不超过合金钢不超过800 N/mm2。(4)轴系联轴器一也可用球墨铸铁制造。轴系联轴器一也可用球
4、墨铸铁制造。(5)主推进轴系及其传动装置应能承受足够的倒车功率。对具有减速主推进轴系及其传动装置应能承受足够的倒车功率。对具有减速齿轮、可调螺距螺旋桨或电力推进装置等的主推进轴系,倒车运转时齿轮、可调螺距螺旋桨或电力推进装置等的主推进轴系,倒车运转时不应引起主机的超负荷。主推进轴系及其传动装置中的滑动轴承温度不应引起主机的超负荷。主推进轴系及其传动装置中的滑动轴承温度应不超过应不超过70 0C,滚动轴承温度应不超过,滚动轴承温度应不超过800C。3.1.3轴系的振动与校中轴系的振动与校中轴系还应满足轴系振动与校中的要求。轴系还应满足轴系振动与校中的要求。上一页 下一页返回背景知识背景知识3.1
5、.4图纸资料图纸资料(1)应将下列轴系和螺旋桨图纸资料提交船级社批准应将下列轴系和螺旋桨图纸资料提交船级社批准:轴系布置图轴系布置图;推力轴、中间轴、尾管轴推力轴、中间轴、尾管轴(如有如有)和螺旋桨轴图和螺旋桨轴图;尾管总图,包括油封装置和尾管轴承图尾管总图,包括油封装置和尾管轴承图;轴系强度计算书,包括联轴器的连接计算、螺钉计算等轴系强度计算书,包括联轴器的连接计算、螺钉计算等;螺旋桨强度计算书螺旋桨强度计算书;螺旋桨图螺旋桨图(包括与船体的间隙等包括与船体的间隙等);螺旋桨液压装配图及计算书螺旋桨液压装配图及计算书(对无键或有键连接液压装配的螺旋桨对无键或有键连接液压装配的螺旋桨)。(2)
6、图纸应标有足够详细的尺寸以及为验证计算所必需的参数。图纸应标有足够详细的尺寸以及为验证计算所必需的参数。上一页 下一页返回背景知识背景知识 3.2轴系轴系3.2.1一般要求一般要求根据本节计算的轴的最小直径,其扭转振动附加应力应符合相关规定根据本节计算的轴的最小直径,其扭转振动附加应力应符合相关规定3.2.2轴的直径轴的直径轴的直径轴的直径d应不小于按下式计算的值应不小于按下式计算的值:式中式中:d轴的直径,轴的直径,mm;C不同轴的设计特性系数不同轴的设计特性系数(具体数值见具体数值见表表3一一1)上一页 下一页返回背景知识背景知识尾尖舱舱壁前的螺旋桨轴或尾管轴直径可以向前逐渐减小到中间轴直
7、尾尖舱舱壁前的螺旋桨轴或尾管轴直径可以向前逐渐减小到中间轴直径。径。螺旋桨轴在从螺旋桨桨毅前面到尾管后轴承前端轴段的直径应不小于螺旋桨轴在从螺旋桨桨毅前面到尾管后轴承前端轴段的直径应不小于规定的值。如果这部分轴段长度小于规定直径的规定的值。如果这部分轴段长度小于规定直径的2.5倍,则符合规定倍,则符合规定直径的轴段应由尾管后轴承前端向前延伸,使具有规定直径轴段的长直径的轴段应由尾管后轴承前端向前延伸,使具有规定直径轴段的长度不小于规定直径值的度不小于规定直径值的2.5倍。倍。3.2.3轴的修正轴的修正如果轴的孔径如果轴的孔径d0大于大于0.4 d,则应按下式进行修正,则应按下式进行修正:上一页
8、 下一页返回背景知识背景知识轴上的槽或孔的边缘应磨光滑。轴上的槽或孔的边缘应磨光滑。对于仅在港口内航行的船舶轴系的直径,可较上述计算结果相应减少对于仅在港口内航行的船舶轴系的直径,可较上述计算结果相应减少3%。3.2.4轴套轴套(1)尾管轴或螺旋桨轴在轴承挡处的铜套厚度尾管轴或螺旋桨轴在轴承挡处的铜套厚度t应不小于按下式计算的应不小于按下式计算的值值:式中式中:d尾管轴或螺旋桨轴在轴承挡处的直径,尾管轴或螺旋桨轴在轴承挡处的直径,mm。上一页 下一页返回背景知识背景知识(2)在轴承挡之间的轴套厚度可适当减小,但应不小于在轴承挡之间的轴套厚度可适当减小,但应不小于0.75 t。(3)轴套一般应是
9、整体铸造。需要时,允许轴套由几段组成,但应采轴套一般应是整体铸造。需要时,允许轴套由几段组成,但应采用经过本船级社认可的方法焊成一体。用经过本船级社认可的方法焊成一体。(4)若两段轴套之间使用玻璃钢或工程塑料等物包覆轴身时,则其包若两段轴套之间使用玻璃钢或工程塑料等物包覆轴身时,则其包覆工艺及与轴套衔接处的结构应能有效地防止海水浸入。接缝部分不覆工艺及与轴套衔接处的结构应能有效地防止海水浸入。接缝部分不应处在轴承区域内。应处在轴承区域内。(5)整体式或分段轴套,在粗加工后应进行整体式或分段轴套,在粗加工后应进行0.2 MPa的液压试验,应的液压试验,应无裂纹或泄漏现象。无裂纹或泄漏现象。(6)
10、轴套应采用红套或液压套合法压到轴上,不得用销子固定。轴套应采用红套或液压套合法压到轴上,不得用销子固定。(7)应提供有效的措施,以防止海水从轴套后端与桨毅之间浸入轴。应提供有效的措施,以防止海水从轴套后端与桨毅之间浸入轴。上一页 下一页返回背景知识背景知识3.2.5尾管及其轴承尾管及其轴承(1)令体接并支承螺旋桨的轴承长度规定如下令体接并支承螺旋桨的轴承长度规定如下:对海水润滑的铁梨木、合成橡胶或塑料轴承,其长度应不小于所要对海水润滑的铁梨木、合成橡胶或塑料轴承,其长度应不小于所要求的螺旋桨轴计算直径的求的螺旋桨轴计算直径的4倍,根据审查批准的轴系合理校中计算结倍,根据审查批准的轴系合理校中计
11、算结果,经本船级社审查同意后,轴承长度可适当减小。果,经本船级社审查同意后,轴承长度可适当减小。对油润滑自合金轴承的长度,应不小于所要求的螺旋桨轴直径的对油润滑自合金轴承的长度,应不小于所要求的螺旋桨轴直径的2倍,根据审查批准的轴系合理校中计算结果,经本船级社审查同意后,倍,根据审查批准的轴系合理校中计算结果,经本船级社审查同意后,轴承长度可适当减小。轴承长度可适当减小。对油润滑或水润滑的合成塑料轴承,经本船级社认可,其长度应不对油润滑或水润滑的合成塑料轴承,经本船级社认可,其长度应不小于规范所要求的螺旋桨轴直径的小于规范所要求的螺旋桨轴直径的2倍。倍。上一页 下一页返回背景知识背景知识采用其
12、他的轴承材料或润滑方式时,其轴承长度应经本船级社同意。采用其他的轴承材料或润滑方式时,其轴承长度应经本船级社同意。(2)对水润滑的直径等于或大于对水润滑的直径等于或大于400 mm的铁梨术轴承以及各种尺寸的的铁梨术轴承以及各种尺寸的橡胶或塑料轴承,应采用强力海水润滑系统,且在进人尾尖舱处或隔橡胶或塑料轴承,应采用强力海水润滑系统,且在进人尾尖舱处或隔舱壁前轴承处的润滑管路上,应装设控制水量的截止阀或旋塞。舱壁前轴承处的润滑管路上,应装设控制水量的截止阀或旋塞。(3)对油润滑的轴承,应装有认可型的油封装置。如果采用重力油柜对油润滑的轴承,应装有认可型的油封装置。如果采用重力油柜润滑系统时,则油柜
13、应设在满载水线以上适当的位置,且在机舱内应润滑系统时,则油柜应设在满载水线以上适当的位置,且在机舱内应设有一低油位报警装置。对油润滑的轴承,应设有冷却润滑油的措施。设有一低油位报警装置。对油润滑的轴承,应设有冷却润滑油的措施。为此,可在尾尖舱中保持充水至高出尾管的高度或采用其他适当措施。为此,可在尾尖舱中保持充水至高出尾管的高度或采用其他适当措施。(4)尾管在船上安装之前,应进行压力为尾管在船上安装之前,应进行压力为0.2 MPa的液压试验。的液压试验。上一页 下一页返回背景知识背景知识 3.3轴系传动装置轴系传动装置3.3.1适用范围适用范围本节规定适用于联轴器、液力传动装置、离合器及可调螺
14、距螺旋桨的本节规定适用于联轴器、液力传动装置、离合器及可调螺距螺旋桨的传动与操纵装置传动与操纵装置3.3.2联轴器联轴器(1)法兰联轴器应满足以下要求法兰联轴器应满足以下要求:对于连接两轴的法兰联轴器,法兰厚度应不小于对于连接两轴的法兰联轴器,法兰厚度应不小于3.2.2要求的中间要求的中间轴直径的轴直径的20%,且不能小于与轴材料抗拉强度相等的联轴器紧配螺栓且不能小于与轴材料抗拉强度相等的联轴器紧配螺栓的直径。法兰根部的过渡圆角半径应不小于联轴器处实际轴径的的直径。法兰根部的过渡圆角半径应不小于联轴器处实际轴径的8%。上一页 下一页返回背景知识背景知识对于把螺旋桨连接到螺旋桨轴上的法兰联轴器,
15、法兰厚度应不小于对于把螺旋桨连接到螺旋桨轴上的法兰联轴器,法兰厚度应不小于邻近联轴器法兰处螺旋桨轴实际直径的邻近联轴器法兰处螺旋桨轴实际直径的25%。法兰根部的过渡圆角。法兰根部的过渡圆角半径应不小于联轴器处轴直径的半径应不小于联轴器处轴直径的12.5%.过渡圆角处应加工光顺,并在螺母和螺栓头处不形成凹槽。经本船过渡圆角处应加工光顺,并在螺母和螺栓头处不形成凹槽。经本船级社审查同意后,法兰根部可以采用多圆弧过渡。级社审查同意后,法兰根部可以采用多圆弧过渡。(2)对于用键传递扭矩的联轴器,键材料的抗拉强度应不小于轴材料对于用键传递扭矩的联轴器,键材料的抗拉强度应不小于轴材料的抗拉强度,键受剪切的
16、有效截面积应满足下式的规定的抗拉强度,键受剪切的有效截面积应满足下式的规定:上一页 下一页返回背景知识背景知识(3)用液压无键套合到轴上的联轴器,应满足以下要求用液压无键套合到轴上的联轴器,应满足以下要求:对于套筒式联轴器,应具有传递对于套筒式联轴器,应具有传递2.7倍额定扭矩的能力,且其最大倍额定扭矩的能力,且其最大过盈的当量应力应不超过套筒材料屈服点的过盈的当量应力应不超过套筒材料屈服点的70%对于不属于上述所指的一般液压套合联轴器,则实际选用的轴向对于不属于上述所指的一般液压套合联轴器,则实际选用的轴向推入量推入量S或过盈量或过盈量应满足下列要求应满足下列要求:上一页 下一页返回背景知识
17、背景知识(4)夹壳式联轴器应符合下列要求夹壳式联轴器应符合下列要求:夹壳式联轴器的强度至少应与中间轴的强度相等。夹壳式联轴器的强度至少应与中间轴的强度相等。夹壳式联轴器应装有键。对于传递推力的夹壳式联轴器,应装有满夹壳式联轴器应装有键。对于传递推力的夹壳式联轴器,应装有满意的轴向锁紧装置。意的轴向锁紧装置。扭矩是由联轴器夹紧后产生的摩擦力矩和键传递,摩擦力矩应不小扭矩是由联轴器夹紧后产生的摩擦力矩和键传递,摩擦力矩应不小于额定扭矩以保证不打滑,此时键尺寸应不小于于额定扭矩以保证不打滑,此时键尺寸应不小于3.3.2 (2)公式确定值公式确定值的的2/3。联轴器的总夹紧长度通常至少为轴径的联轴器的
18、总夹紧长度通常至少为轴径的2.4倍。倍。(5)如采用其他型式的联轴器或其他的连接方式传递扭矩,则应向船如采用其他型式的联轴器或其他的连接方式传递扭矩,则应向船级社提交详细的说明和完整的计算资料,以证明其可靠性。级社提交详细的说明和完整的计算资料,以证明其可靠性。上一页 下一页返回背景知识背景知识3.3.3联轴器螺栓联轴器螺栓(1)在联轴器接合面处紧配螺栓的直径在联轴器接合面处紧配螺栓的直径df应不小于按下式计算的值应不小于按下式计算的值:(2)如采用普通螺栓连接时,则螺栓的螺纹根部直径如采用普通螺栓连接时,则螺栓的螺纹根部直径dn应不小于按下应不小于按下式计算的值式计算的值:上一页 下一页返回
19、背景知识背景知识式中符号意义与上述式中符号意义与上述(1)相同。相同。普通螺栓预紧力及安装工艺应经本船级社同意。普通螺栓预紧力及安装工艺应经本船级社同意。(3)螺旋桨与螺旋桨轴的连接螺栓应为紧配螺栓,其直径至少应比本螺旋桨与螺旋桨轴的连接螺栓应为紧配螺栓,其直径至少应比本节节3.3.3 (1)计算的值大计算的值大5%(4)对仅航行在港口的船舶,其连接螺栓的直径可以减小对仅航行在港口的船舶,其连接螺栓的直径可以减小4%(5)对连接曲轴各段及曲轴与推力轴的联轴器紧配螺栓,其直径至少对连接曲轴各段及曲轴与推力轴的联轴器紧配螺栓,其直径至少应比本节应比本节3.3.3 (1)计算的值大计算的值大5%上一
20、页 下一页返回背景知识背景知识3.3.4离合器及操纵装置离合器及操纵装置(1)采用摩擦元件的离合器,在正常运转时不应有打滑现象采用摩擦元件的离合器,在正常运转时不应有打滑现象;在空车运在空车运转时,其带排扭矩不应使与其连接的推进轴系有带转现象。转时,其带排扭矩不应使与其连接的推进轴系有带转现象。(2)离合器所传递的最大扭矩,一般应不小于主机额定扭矩的离合器所传递的最大扭矩,一般应不小于主机额定扭矩的1.5倍。倍。(3)对气压操纵的弹性离合器,在操纵处应设有充气压力表、离合器对气压操纵的弹性离合器,在操纵处应设有充气压力表、离合器结合和脱开的信号装置以及空气高、低压报警装置。结合和脱开的信号装置
21、以及空气高、低压报警装置。(4)气压弹性离合器的供气系统应设有应急的充气设备。气压弹性离合器的供气系统应设有应急的充气设备。(5)对于可倒、顺的传动离合器,其换向时间应不大于对于可倒、顺的传动离合器,其换向时间应不大于15 s。(6)单桨船舶的离合装置应设有机械连接装置,以便在应急情况时能单桨船舶的离合装置应设有机械连接装置,以便在应急情况时能传递必要的功率。传递必要的功率。上一页 下一页返回背景知识背景知识3.3.5液力传动装置液力传动装置(1)单桨船舶轴系的液力传动装置应设有应急的机械连接机构,以便单桨船舶轴系的液力传动装置应设有应急的机械连接机构,以便当液压系统失灵时能够传递足够的功率。
22、当液压系统失灵时能够传递足够的功率。(2)液力传动装置的滑油系统应是独立的循环系统。系统中应设有滤液力传动装置的滑油系统应是独立的循环系统。系统中应设有滤器、冷却器、集油柜等设备,对液力齿轮传动装置机组,则在循环系器、冷却器、集油柜等设备,对液力齿轮传动装置机组,则在循环系统中还应设有磁性滤器。统中还应设有磁性滤器。(3)液力传动装置应设有独立的备用泵,对双机双桨推进系统可只设液力传动装置应设有独立的备用泵,对双机双桨推进系统可只设1台备用泵。台备用泵。(4)液力传动装置的滑油系统,除应装设滑油温度计及压力表外,还液力传动装置的滑油系统,除应装设滑油温度计及压力表外,还应设有高温和低压的报警装
23、置。应设有高温和低压的报警装置。上一页 下一页返回背景知识背景知识(5)液力藕合器的涡轮、泵轮应进行静平衡试验,并建议进行动平衡液力藕合器的涡轮、泵轮应进行静平衡试验,并建议进行动平衡试验。试验。(6)液力传动装置的操纵处应设有充油和放油的信号装置。液力传动装置的操纵处应设有充油和放油的信号装置。(7)液力传动装置可在机旁、集中控制室或驾驶室操纵。如设置几套液力传动装置可在机旁、集中控制室或驾驶室操纵。如设置几套操纵机构时,各套之间应互为连锁。操纵机构时,各套之间应互为连锁。(8)多机单桨船舶液力传动装置的操纵机构须设有连锁装置,以防止多机单桨船舶液力传动装置的操纵机构须设有连锁装置,以防止主
24、机不同转向时同时充油。主机不同转向时同时充油。(9)液力传动装置的操纵处应设有标明螺旋桨轴转速的转速表及旋转液力传动装置的操纵处应设有标明螺旋桨轴转速的转速表及旋转方向的指示器。方向的指示器。上一页 下一页返回背景知识背景知识3.3.6可调螺距螺旋桨传动与操纵装置可调螺距螺旋桨传动与操纵装置(1)可调螺距螺旋桨的液压传动系统必须装有独立的备用泵,其容量可调螺距螺旋桨的液压传动系统必须装有独立的备用泵,其容量应不小于单机正常运转时所需的容量。应不小于单机正常运转时所需的容量。(2)机舱操纵台与驾驶室内均应装有螺距角指示器,且与螺旋桨实际机舱操纵台与驾驶室内均应装有螺距角指示器,且与螺旋桨实际螺距
25、角的偏差不超过士螺距角的偏差不超过士10.(3)机舱与驾驶室内的操纵系统应互为连锁。对非机械操纵系统,机机舱与驾驶室内的操纵系统应互为连锁。对非机械操纵系统,机旁应设有备用手动操纵装置。旁应设有备用手动操纵装置。(4)液压可调螺距螺旋桨的操纵系统,应能灵敏而准确地控制所需桨液压可调螺距螺旋桨的操纵系统,应能灵敏而准确地控制所需桨叶的角度。叶的角度。(5)在任意工况下,可调螺距螺旋桨应能稳定工作,在在任意工况下,可调螺距螺旋桨应能稳定工作,在00螺距角工况螺距角工况时,角波动值应不超过士时,角波动值应不超过士0.5 0。上一页 下一页返回背景知识背景知识(6)在额定转速下操纵可调螺距,从正在额定
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