项目船舶轴系安装尾轴管课件.pptx

1、概述概述尾轴管装置一般由尾轴管、尾轴承、密封装置以及尾轴管装置一般由尾轴管、尾轴承、密封装置以及润滑与冷却系统等部分组成。尾轴管一般由轴承壳润滑与冷却系统等部分组成。尾轴管一般由轴承壳体和尾管组成，轴承壳体的作用是安装轴承和密封体和尾管组成，轴承壳体的作用是安装轴承和密封装置，尾管则起连接和保护作用。其结构型式按照装置，尾管则起连接和保护作用。其结构型式按照轴承壳体和尾管是否制成整体而分为整体式和连接轴承壳体和尾管是否制成整体而分为整体式和连接式两种型式。式两种型式。尾轴管的常见的安装方法有尾轴管精加工无余量上尾轴管的常见的安装方法有尾轴管精加工无余量上船焊接安装、环氧树脂粘结、压入式安装三种

2、型式。船焊接安装、环氧树脂粘结、压入式安装三种型式。尾轴管精加工无余量上船焊接安装尾轴管精加工无余量上船焊接安装该工艺适用于各种中小型拖轮、货船等。该工艺适用于各种中小型拖轮、货船等。过程过程将人字架轴毂（艉轴管后轴承壳体）、艉管和艉轴管前轴将人字架轴毂（艉轴管后轴承壳体）、艉管和艉轴管前轴承壳体等预先在车间按理论尺寸焊接、加工成形；承壳体等预先在车间按理论尺寸焊接、加工成形；用调节螺栓将艉轴管按理论中线定位并临时固定在船上；用调节螺栓将艉轴管按理论中线定位并临时固定在船上；按照规定的次序将人字架支臂和艉轴管与船体焊接成整体；按照规定的次序将人字架支臂和艉轴管与船体焊接成整体；焊接完成后，焊缝

3、应试油和探伤、复查轴线的准确性；焊接完成后，焊缝应试油和探伤、复查轴线的准确性；然后清理施工现场，进入穿轴及零部件安装工程阶段。然后清理施工现场，进入穿轴及零部件安装工程阶段。问题：问题：虽然焊接时采取反变形等措施控制变形，但是尾轴管焊接后虽然焊接时采取反变形等措施控制变形，但是尾轴管焊接后变形仍然较严重，轴承壳体内孔的圆度、圆柱度及同轴度误变形仍然较严重，轴承壳体内孔的圆度、圆柱度及同轴度误差均超过公差要求。差均超过公差要求。解决方案解决方案焊接完成后，如果艉管有变形，则采用水火矫正的工艺进焊接完成后，如果艉管有变形，则采用水火矫正的工艺进行修正，但是误差不可能完全消除。通常的规定是偏差不大

4、行修正，但是误差不可能完全消除。通常的规定是偏差不大于于0.5mm。有船厂将人字架支臂的一部分也在车间与轴毂外圆焊接好，有船厂将人字架支臂的一部分也在车间与轴毂外圆焊接好，上车床加工，然后上船再进行两段人字架支臂的对接焊，这上车床加工，然后上船再进行两段人字架支臂的对接焊，这样就避免了人字架支臂与轴毂焊接时人字架轴毂（艉轴管后样就避免了人字架支臂与轴毂焊接时人字架轴毂（艉轴管后轴承壳体）内孔的焊接变形。轴承壳体）内孔的焊接变形。焊接完成后检查焊接变形情况，如有必要，可以对理论中焊接完成后检查焊接变形情况，如有必要，可以对理论中心线进行微调，然后对轴承位进行心线进行微调，然后对轴承位进行镗孔镗孔

5、或拂磨加工。或拂磨加工。偏心尾轴承或者偏心衬套。其过程是：偏心尾轴承或者偏心衬套。其过程是：按照规定的坐标测量轴毂（尾拄、人字架或者尾轴管）孔中按照规定的坐标测量轴毂（尾拄、人字架或者尾轴管）孔中心线与轴系理论中心线之间的偏心数据；根据偏心数据在车心线与轴系理论中心线之间的偏心数据；根据偏心数据在车床上加工偏心尾轴承或者偏心衬套；将内外径不同轴的尾轴床上加工偏心尾轴承或者偏心衬套；将内外径不同轴的尾轴承或者衬套按照规定的坐标安装到位。这样做需要对轴毂结承或者衬套按照规定的坐标安装到位。这样做需要对轴毂结构和尺寸作相应的修改，并且有一个前提，即轴承位的圆度构和尺寸作相应的修改，并且有一个前提，即

6、轴承位的圆度和圆柱度尚好，当然这很困难。和圆柱度尚好，当然这很困难。环氧树脂粘结环氧树脂粘结尾轴管、尾轴承及相关附件可事先在车间按图纸设尾轴管、尾轴承及相关附件可事先在车间按图纸设计尺寸精加工并装配好，然后整体上船安装，简化计尺寸精加工并装配好，然后整体上船安装，简化了安装工艺，加工方便，减少了工作量，而且安装了安装工艺，加工方便，减少了工作量，而且安装质量也容易保证。质量也容易保证。尾轴管上船安装前，应检查配合直径和两配合端面尾轴管上船安装前，应检查配合直径和两配合端面间的长度尺寸等。尾轴管整体装入尾轴毂孔后，应间的长度尺寸等。尾轴管整体装入尾轴毂孔后，应按轴系理论中心线校中其位置按轴系理论

7、中心线校中其位置(同轴同轴)再灌注环氧树再灌注环氧树脂进行定位，最后配钻固定螺栓孔孔，通过螺栓、脂进行定位，最后配钻固定螺栓孔孔，通过螺栓、螺钉固定整个尾轴管装置。安装完毕后应进行水密螺钉固定整个尾轴管装置。安装完毕后应进行水密试验。试验。环氧树脂粘结安装过程环氧树脂粘结安装过程安装前各浇注区域要清除油污，氧化皮及铁锈油漆等杂物。安装前各浇注区域要清除油污，氧化皮及铁锈油漆等杂物。轴毂按图装焊完成，且应保证与轴系理论中心线对中程度。轴毂按图装焊完成，且应保证与轴系理论中心线对中程度。将尾管装入轴毂内，用预先安装在轴毂上的调位螺栓调整将尾管装入轴毂内，用预先安装在轴毂上的调位螺栓调整定位，既要保

8、证与轴线的同心度，又要保证轴毂和尾管浇注定位，既要保证与轴线的同心度，又要保证轴毂和尾管浇注间隙，轴毂、尾管两者的间隙不小于间隙，轴毂、尾管两者的间隙不小于15mm，平均，平均20 mm。在轴毂前后端面设置挡环，防止树脂外溢。轴毂前后端面在轴毂前后端面设置挡环，防止树脂外溢。轴毂前后端面的螺栓孔用木塞或胶套堵死。尾管法兰外径处用的螺栓孔用木塞或胶套堵死。尾管法兰外径处用1.5 mm的的薄铁板围圆点焊，留出浇注口（轴毂上部，透气口焊薄铁板围圆点焊，留出浇注口（轴毂上部，透气口焊400 mm钢管），其余地方用油腻子封堵，避免漏料。钢管），其余地方用油腻子封堵，避免漏料。树脂搅拌树脂搅拌前后轴毂处的

9、浇注要用电动泵通过注入口泵入、直至透气前后轴毂处的浇注要用电动泵通过注入口泵入、直至透气孔溢料为止，可以从透气孔补充浇注；尾管与轴毂端面处使孔溢料为止，可以从透气孔补充浇注；尾管与轴毂端面处使用人工浇注，浇注的方法同主机垫浇注相仿，浇注从浇注口用人工浇注，浇注的方法同主机垫浇注相仿，浇注从浇注口浇入，到透气口溢出为止。浇入，到透气口溢出为止。收尾工作。拆下周边的挡板、透气口、调整螺栓，焊瘤磨收尾工作。拆下周边的挡板、透气口、调整螺栓，焊瘤磨光。至此，浇注工程全部结束，按要求固紧尾管螺母。光。至此，浇注工程全部结束，按要求固紧尾管螺母。注意问题施工前最好浇注两只试块以确定树脂的预加施工前最好浇注

10、两只试块以确定树脂的预加热固化时间，垫块的硬度检验与主机垫相仿。热固化时间，垫块的硬度检验与主机垫相仿。压入式安装压入式安装适用于单轴系整体铸造尾轴管适用于单轴系整体铸造尾轴管加工：尾柱轴毂和隔舱壁镗孔完成后，按镗孔尺寸单配加加工：尾柱轴毂和隔舱壁镗孔完成后，按镗孔尺寸单配加工尾轴管。工尾轴管。尾管尾管A、B台肩间的长度应当略大于隔舱壁到轴毂前端面的台肩间的长度应当略大于隔舱壁到轴毂前端面的距离距离L，以确保轴毂前端面，以确保轴毂前端面A处压紧，尾轴管与尾柱轴毂以处压紧，尾轴管与尾柱轴毂以及隔舱壁孔之间为间隙配合，以便于压入。间隙在及隔舱壁孔之间为间隙配合，以便于压入。间隙在0.200.30m

11、m之间。之间。为保证尾管内孔与外圆的同轴度，其内孔与外圆加工应在同为保证尾管内孔与外圆的同轴度，其内孔与外圆加工应在同一工序进行。加工好的尾管需要作压力一工序进行。加工好的尾管需要作压力0.2Mpa的密性试验，的密性试验，合格后方可进行安装。合格后方可进行安装。压入式安装过程压入式安装过程安装前把各配合表面擦洗干净；在圆柱配合面上涂安装前把各配合表面擦洗干净；在圆柱配合面上涂以适量的润滑油脂，以利安装；以适量的润滑油脂，以利安装；在两凸肩在两凸肩A、B处设涂有白漆的帆布垫片或铅皮，处设涂有白漆的帆布垫片或铅皮，以保证密封；以保证密封；将尾管送入孔内，保持其位置、形态，加压安装。将尾管送入孔内，

12、保持其位置、形态，加压安装。拧紧尾轴管后端螺母，并且用拧紧尾轴管后端螺母，并且用 0.05mm 塞尺检查平塞尺检查平面贴合紧密性，不允许插入，并安装螺母锁紧装置面贴合紧密性，不允许插入，并安装螺母锁紧装置及其它附件；及其它附件；尾管装好后，作尾尖舱的压水试验，舱壁与尾轴管尾管装好后，作尾尖舱的压水试验，舱壁与尾轴管连接处不允许有任何渗漏现象。连接处不允许有任何渗漏现象。后续工作后续工作尾轴承的安装；密封装置的装配；螺旋桨轴的安装；尾轴承的安装；密封装置的装配；螺旋桨轴的安装；其它轴系附件安装其它轴系附件安装全部加工面加工完毕并经检验合格后，如果是镗削全部加工面加工完毕并经检验合格后，如果是镗削

13、加工尾轴管的定位安装配合面，则量取轴毂和尾隔加工尾轴管的定位安装配合面，则量取轴毂和尾隔舱座板法兰内孔内径、轴毂前后端面的距离及其前舱座板法兰内孔内径、轴毂前后端面的距离及其前端面至尾隔舱壁座板法兰端面的距离，做出样棒，端面至尾隔舱壁座板法兰端面的距离，做出样棒，交金加工车间作为加工尾轴管相应直径和长度的依交金加工车间作为加工尾轴管相应直径和长度的依据；如果是镗削加工尾轴管中尾轴承位，则测量尾据；如果是镗削加工尾轴管中尾轴承位，则测量尾轴管中尾轴承位的孔径，做好记录，交金加工车间。轴管中尾轴承位的孔径，做好记录，交金加工车间。尾轴承的安装尾轴承的安装尾轴管加工完毕并经检验合格后，测量尾轴管中尾

14、尾轴管加工完毕并经检验合格后，测量尾轴管中尾轴承位的孔径，做好记录，交金加工车间，作为加轴承位的孔径，做好记录，交金加工车间，作为加工尾轴承相应部位直径的依据。工尾轴承相应部位直径的依据。尾轴承的安装多采用压入、冷装和环氧树脂固定衬尾轴承的安装多采用压入、冷装和环氧树脂固定衬套的安装工艺。套的安装工艺。压装压装 压力由液压千斤顶或者丝杠提供。压装或以过盈量为标准，或以压装力压力由液压千斤顶或者丝杠提供。压装或以过盈量为标准，或以压装力为标准，也有的将两者同时参考作为标准。压装力一般在为标准，也有的将两者同时参考作为标准。压装力一般在2050Mpa左左右，也可参照下表。右，也可参照下表。压入前，

15、须在轴承与孔的配合表面涂上机油，以减少配合面的摩擦力，压入前，须在轴承与孔的配合表面涂上机油，以减少配合面的摩擦力，防止咬合，有利于顺利压进到位。防止咬合，有利于顺利压进到位。用液压拉伸器压入轴承前，应测量环境温度、尾轴管及轴承温度。从开用液压拉伸器压入轴承前，应测量环境温度、尾轴管及轴承温度。从开始压入起，每压入始压入起，每压入50mm，应记录一次液压压力及压入距离，在正常情况，应记录一次液压压力及压入距离，在正常情况下下 随着压入面积的增加，其压入时的油压力也会随之上升，测得的推入随着压入面积的增加，其压入时的油压力也会随之上升，测得的推入力变化一般应随着轴承压入距离的增加呈线性或略呈指数

16、曲线上升。在力变化一般应随着轴承压入距离的增加呈线性或略呈指数曲线上升。在压轴承的最后压轴承的最后80mm 时，应能连续压入，若瞬时压入力超过或低于设计时，应能连续压入，若瞬时压入力超过或低于设计值过多时，应停止压入，待查出原因并纠正后方可再次压入。直至到位，值过多时，应停止压入，待查出原因并纠正后方可再次压入。直至到位，其最终压入力应符合设计要求。其最终压入力应符合设计要求。过盈量的问题过盈量的问题标准压装对过盈量的要求在0.010.05mm之间，但船厂实际操作时，对油润滑的艉管轴承，仍有采用动配合或零公差甚至负公差配合(松配合)进行安装，并在艉管与轴承之间安装止转螺钉。因直径较大的艉轴承其

17、外形尺寸加工难以控制，容易由于轴承外形毛疵而在安装中产生“卡住”的现象。对多级配合直径的轴承与孔之间的过盈量应有一定均匀性，这是为了保证轴承压入后具有足够的紧密性。轴承压入过程中推入力的测定是最后鉴定轴承与轴承座的配合和装配是否达到设计要求的重要步骤，也是船舶监造人员和验船师必检的项目之一。冷装冷装工艺内容：将被包容零件冷却，使其收缩，尺寸变小，然后立即将其装配，恢复到常温后，则与配合的零件形成过盈配合。在小型船舶非金属材料艉轴承安装工艺上经常使用。而白合金轴承很少使用。因这种轴承由线胀系数不同的两种金属制成，（巴氏合大)，冷装会使两层金属之间产生较大的应力，同时在如此低温下，也会影响巴氏合金

18、的机械性能。使用这种冷装法效率高，减轻工人体力劳动，且安装方便。低温冷装采用的介质通常有干冰、液氮以及干冰混合物等。轴法兰螺栓和赛龙艉轴承，可以放在盛有液氮、液氧或干冰的容器中，通过液氮、液氧或干冰的气化吸热原理，使轴承温度降低，体积收缩，过盈配合就变成了间隙配合，用专用类具将轴承取出，用卡尺测量外径后，即可轻松将艉轴承和螺栓准确装入艉轴管内或法兰螺栓孔中，待温度恢复到室温后，就完成了安装过程，并可进行后续工作，如按图纸要求加工轴承内孔等。冷装注意事项冷装注意事项安装前先将各部件清洗干净，不得附有油渍安装前先将各部件清洗干净，不得附有油渍,水水,砂等杂物。砂等杂物。装配轴间法兰螺栓时要将法兰用

19、临时螺栓定位，定位螺栓装配轴间法兰螺栓时要将法兰用临时螺栓定位，定位螺栓颈部配合要求按孔松颈部配合要求按孔松0.010.02毫米为宜，沿圆周不少于毫米为宜，沿圆周不少于3个；个；装配时各孔应间隔进行，以防止相邻孔之间发生冷缩现象；装配时各孔应间隔进行，以防止相邻孔之间发生冷缩现象；如果使用液氮，操作者采用安全措施防止液氮触及皮肤容如果使用液氮，操作者采用安全措施防止液氮触及皮肤容易引起冻伤，应其易挥发船舱内应有通风设施，形成良好的易引起冻伤，应其易挥发船舱内应有通风设施，形成良好的空气对流，防止窒息现象。空气对流，防止窒息现象。冷装过程一般不允许用大锤硬性敲击；冷装过程一般不允许用大锤硬性敲击

20、；冷却时间与被冷却件尺寸有关，一般按照经验确定。冷却时间与被冷却件尺寸有关，一般按照经验确定。环氧树脂固定衬套环氧树脂固定衬套尾轴管、尾轴承及相关附件在车间按设计尺寸精加工并装配好，然后整体上船安装，而且安装质量也容易保证。尾轴管整体装入尾轴毂孔后，应按轴系理论中心线校中其位置(同轴)，然后再灌注环氧树脂进行定位，最后再配螺栓、固紧尾轴管装置。安装完毕后，应进行水密试验。密封装置的装配油圈式密封装置密封装置的装配油圈式密封装置车间装配前应将金属环的平面在平板上刮平。目的是消除平面翘曲，并测量金属环厚度，要求圆周各处厚度相等，误差0.02mm，然后测量油盘四周深度，也要求各处相等。根据金属环厚度

21、和油盘深度数值，按油盘和金属环的平面间隙要求，决定油盘平面上应加纸垫的厚度。油盘和金属环间的平面间隙应等于推力轴承侧向间隙加0.040.06mm，平面纵向间隙一般取0.200.35mm。以保证在螺旋桨正倒车尾轴轴向串动时，金属环和油盘不会相碰。车间内的装配顺序：将擦净的防蚀衬套套上压板，再将橡皮圈和羊毛毡圈套上，并使它们的内孔紧箍在衬套上并伸向压板的孔中，然后装油盒，装油圈时，油圈与防蚀衬套配合较紧，须慢慢将其压入，可用手锤对称方向轻打四周逐渐装入。在油盒平面间垫上纸垫，继而以同样方法将其全部装完后，穿上固紧螺栓并上紧即可送船上安装。橡皮环式密封装置的装配和安装橡皮环式密封装置的装配和安装外购

22、装配。到货后要检查各部件的外表质量及运输外购装配。到货后要检查各部件的外表质量及运输中有否损伤，检查合格后在车间进行密封性试验。中有否损伤，检查合格后在车间进行密封性试验。然后上船安装，安装完后要进行密性试验。然后上船安装，安装完后要进行密性试验。在橡胶密封装置组装前应先确定橡胶环装上弹簧后在橡胶密封装置组装前应先确定橡胶环装上弹簧后其内径和防蚀衬套外径的过盈量，其过盈量大小直其内径和防蚀衬套外径的过盈量，其过盈量大小直接影响密封效果和使用寿命。过盈量在保证不漏泄接影响密封效果和使用寿命。过盈量在保证不漏泄的前提下尽可能取小一点为好，因为过盈量太大会的前提下尽可能取小一点为好，因为过盈量太大会

23、使橡胶密封环过早磨损。橡胶密封环的过盈量可按使橡胶密封环过早磨损。橡胶密封环的过盈量可按下表选取。加弹簧后的过盈量再加下表选取。加弹簧后的过盈量再加0.52mm。尾管首部填料函密封装置的装配尾管首部填料函密封装置的装配填料函中的衬套、填料压盖、压盖衬套等安装时均以外圆为定位配合面，在设计和加工时，使用外圆借偏心的办法达到安装时上面间隙小于下面间隙，这时在安装时必须注意它们的方向。填料压盖、压盖衬套与分油环等为了便于拆装，都应由两半组成，其结合面应位于通过中心线的平面上。两接合面刨平后，还应存平板上略为研刮，并用螺钉或锡焊将两半块结合成一体，然后进行内外圆和端面的加工。填料函安装前先清洁衬套、填

24、料压盖、尾轴颈，清洁后涂上油漆油，再装入衬套，安装填料压盖后，应在填料函内孔中推入并拉出数次，以便检查填料压盖前后移动的灵活性，同时还要测量填料函/衬套等的内孔与尾轴上下左右四处的间隙值是否符合技术要求，合格后就可安装填料。填料装好后应检查填料压盖法兰与填料函本体端面间距离，应保证距离相等。simplex式密封装置的装配式密封装置的装配simplex式密封装置是利用几个带有唇部的橡胶密封环紧套式密封装置是利用几个带有唇部的橡胶密封环紧套在尾轴或尾轴防蚀衬套上，靠其唇部紧密贴合来保证密封。在尾轴或尾轴防蚀衬套上，靠其唇部紧密贴合来保证密封。由于它具有良好的密封性能，使用寿命长，摩擦损失少，结由于

25、它具有良好的密封性能，使用寿命长，摩擦损失少，结构也比较简单，装配、修理和安装较方便等优点，现已广泛构也比较简单，装配、修理和安装较方便等优点，现已广泛应用于各种类型船舶的尾轴管密封装置中。应用于各种类型船舶的尾轴管密封装置中。西德防漏型首密封装置中设有两道唇边橡胶密封圈，为使唇西德防漏型首密封装置中设有两道唇边橡胶密封圈，为使唇口与不锈钢轴套口与不锈钢轴套(防蚀衬套防蚀衬套)之问磨损减小，降低唇口温度，之问磨损减小，降低唇口温度，存密封腔室内设有一个循环器，并有独立的密封系统，如图存密封腔室内设有一个循环器，并有独立的密封系统，如图336所示，所示，T作时，允许有正常的漏油流经唇口处，起到作

26、时，允许有正常的漏油流经唇口处，起到润滑和冷却作用，循环器将油抽至系统中的一个散热油箱内，润滑和冷却作用，循环器将油抽至系统中的一个散热油箱内，自然冷却后，再流经密封腔室，依次循环，达到良好的密封自然冷却后，再流经密封腔室，依次循环，达到良好的密封性能。它的尾密封设有三道唇边密封圈，同样在性能。它的尾密封设有三道唇边密封圈，同样在No2和和No3密封圈之问的腔室内设有另一循环器，其作用与首密密封圈之问的腔室内设有另一循环器，其作用与首密封相似，同时还允许舷外海水少量渗透进来，用循环器将海封相似，同时还允许舷外海水少量渗透进来，用循环器将海水与滑油混合液抽至独立密封系统中的一个沉淀油柜内，沉水与滑油混合液抽至独立密封系统中的一个沉淀油柜内，沉淀分离放出海水，滑油返至密封腔内，所以该密封系统称之淀分离放出海水，滑油返至密封腔内，所以该密封系统称之为防污染型系统。为防污染型系统。课堂小结：课堂小结：工艺过程工程技术人员在其中发挥的作用