Схеми дейдвудних пристроїв. Привіт студент Опорно завзятий підшипник гребного валу

1 - конус під гребний гвинт; 2 - кормове облицювання; 3 - неробоча ділянка валу; 4 - носове облицювання; 5 - конус під муфту; 6 - напівмуфта.

Дефектоскопію гребного валу проводять під час докування судна при знятому гвинті. І починають її з візуального огляду валу з метою виявлення фреттинг-корозії, тріщин на конусі і в пазу шпонки, стану гідроізоляції між облицюваннями та інших дефектів.

Після візуального огляду здійснюють перевірку за допомогою магнітно-порошкового або ультразвукового методів. Магнітно-порошковий метод дозволяє виявити втомлювальні тріщини, що зароджуються, на конусі валу і в шпонковому пазу. Ультразвуковий метод дає можливість виявити тріщини на конусі валу та під кормовим закінченням облицювання.

Фреттінг-корозію конуса валу (плями, каверни, тріщини) усувають проточкою конуса до 1 мм. Осьове переміщення гвинта по конусу валу забезпечують підрізуванням кормового торця облицювання.

Дефекти різьблення (зминання, зрив, корозія) гребного валу під гайку усувають запиловкою та калібруванням, або на валу нарізається нове різьблення меншого діаметру. Гайку у цьому випадку виготовляють нову.

Гребні вали з тріщинами підлягають заміні.

Простукуючи облицювання мідним молотком, перевіряють густину її прилягання до валу. Для визначення зношування облицювань їх вимірюють у двох взаємно перпендикулярних площинах: вертикальній та горизонтальній, не менш ніж у п'яти поперечних перерізах по довжині кормового облицювання, і не менше ніж у чотирьох носовому облицюванні.

На підставі даних вимірювань визначають найбільше зношування облицювань на овальність і конусоподібність. Овальність визначають як різницю діаметрів в одному перерізі:

Конусоподібність - як різниця крайніх діаметрів в одній площині:

Отриману величину овальності та конусоподібності облицювань порівнюють з нормами гранично-допустимого зносу:

Захисне покриття валу між облицюваннями виконують склопластиком на основі епоксидних смол. З цією метою поверхню валу між облицюваннями зачищають та знежирюють. Цю ділянку валу підігрівають до температури 45-50 °C протягом 6-8 год і наносять шар епоксидної шпаклівки товщиною до 0,5 мм. Потім на нього щільно намотують смужки склотканини в 4-5 шарів шириною 100-150 мм, просочені клеєм. Остаточне затвердіння покриття при температурі повітря 18 ° С триває близько 24 год, а при підігріві - до 60-80 ° С - 2-8 год.

Якщо зношування облицювань перевищує допустимі норми, вони підлягають проточуванню. При проточуванні облицювання, конуса та фланця валу їх перевіряють на биття, для цього вал обертають на верстаті з частотою 6-10 хв:

Головне призначення валопроводу - передавати крутний момент від головного двигуна гребному гвинту (рушію), а також сприймати та передавати корпусу судна упор, створюваний гребним гвинтом. Кількість валопроводів на суднах може бути від одного до трьох. На деяких катерах застосовують чотирививальні установки. Для кращої роботи гребного гвинта валопровід встановлюють із нахилом у корму (до 5°). У тривальних установках, а іноді і двовальних, вали правого і лівого бортів можуть бути встановлені під кутом (до 2°) і до діаметральної площини судна.

Довжина валопроводу залежить від розмірів судна та місця розташування головних двигунів. Волопровід зазвичай складається з кількох частин, жорстко з'єднаних між собою та покладених на опорні підшипники. Кожна з цих частин, залежно від призначення, має свою назву.

На рис. 67 показаний судновий валопровід, що складається з завзятого валу 17, проміжних валів 11 і гребного валу 3 з гребним гвинтом 1. Опорами проміжних валів служать опорні підшипники 10 і 12, а опорами гребного вала - підшипники (втулки). труба носовою частиною кріпиться в наваріше 9, а кормовий в мортирі 4; її середня частина лежить в опорних кільцях 5 і 7. Для забезпечення водонепроникності на носовій частині дейдвудної труби встановлений дейдвудний сальник 8, а на перебирання в місцях проходу валопроводу - сальники перебірки 16, що забезпечують водонепроникність. Упорний вал 17 з'єднаний з головним двигуном 19 за допомогою упорного підшипника 18. На додаток до нього іноді встановлюють допоміжний упорний підшипник: 15. Для стопоріння валу передбачено гальмо 14; у паротурбінних установках для визначення потужності, що передається на вал, встановлюють торсіометр 13.

Мал. 67. Судновий валопровід.

Весловий вал є кінцевим валом валопроводу і встановлюється в дейдвудной трубі або в спеціальному кронштейні. Кормовий кінець валу, що виходить назовні, виконаний конусним; на нього напресовують гребний гвинт. Якщо передбачено встановлення гвинта регульованого кроку (ВРШ), то гребний вал замість конуса має фланець для приєднання маточини ВРШ. Носовий кінець валу гребного за допомогою муфти з'єднаний з першим проміжним валом. З'єднання гребного і дейдвудного валів часто здійснюють за допомогою двох конусів: зовнішнього - на носовому кінці гребного валу та внутрішнього - у спеціально потовщеній частині кормового кінця дейдвудного валу. Установка спеціальної чеки та щільна посадка конусів забезпечують спільну роботу обох валів без прокручування у конусному з'єднанні. Робочі шийки кінцевих валів облицьовані бронзовими сорочками, якщо вал працює у втулках, набраних із планок текстоліту або лігнофолю.

Проміжні вали виготовляються зазвичай пустотілими разом із сполучними фланцями; їх з'єднують між собою болтами. Кожен проміжний вал, як правило, лежить на одному опорному підшипнику. Під час монтажу встановлюють так званий підшипник. Для опорного та монтажного підшипників на кожному валу передбачені шийки, оброблені з великою точністю. Коли як опори застосовують роликові підшипники, то вали мають знімні муфти для з'єднання між собою. Це дозволяє пресувати роликові підшипники на вали.

Призначення опорних підшипників - сприймати навантаження від маси валопроводу, забезпечувати правильне розташування валопроводу до корпусу судна, а також тривале і надійне обертання валопроводу на всіх режимах роботи головного двигуна. Зазвичай застосовують опорні підшипники ковзання для довгих валопроводів та роликові підшипники кочення для коротких. Волопровід умовно вважають коротким, якщо його довжина від носової дейдвудної втулки до кормової опори валу двигуна не перевищує 22 d, де діаметр валу в метрах. Зазвичай опорний підшипник ковзання має литий сталевий корпус із горизонтальним роз'ємом. Нижня половина корпусу відлита разом із лапами, якими підшипник кріпиться до суднового фундаменту. У нижню та верхню половину (кришку) корпусу встановлюють вкладиші з двох половин, робоча поверхня яких залита антифрикційним сплавом. Обидві половини підшипника з'єднуються болтами. Мастило подається в підшипник під тиском. Нагріте масло відводиться через отвори нижньої частини корпусу підшипника.

З торців підшипника встановлюють кришки, що мають канавки, які вставляють фетрові або повстяні півкільця, що перешкоджають просочуванню масла з підшипника по шийці валу назовні.

Корпус роликового підшипника складається з двох половин (верхньої та нижньої), з'єднаних болтами. У корпусі встановлюється роликовий підшипник. З торців корпус закривається кришками із ущільненням. Роликові дворядні сферичні (самовстановлювані) підшипники випускаються для валів діаметром до 530 мм, тому вони останнім часом застосовуються і для валопроводів з валами великого діаметра. Однак застосування таких підшипників обмежене, оскільки вони не мають роз'єму. Тому їх напресовують на проміжний вал (зі знятою сполучною муфтою) з торця, що дещо ускладнює процес збирання валопроводу. Змащують підшипники кочення зазвичай консистентними мастилами.

Завзятий підшипник, як зазначалося, сприймає упор, створюваний гребним гвинтом. Існують різні конструкції головних завзятих підшипників. Значного поширення набули одногребінчасті завзяті підшипники (рис. 68). Корпус підшипника відлитий із сталі і складається з двох половин - нижньої 1 і верхньої 12, з'єднаних горизонтальним роз'ємом болтами. Зверху корпус закритий кришкою 10 призначеною для огляду підшипника. Кришка закріплена баранчиками 11. Усередині корпусу розташований упорний вал 8 з упорним гребенем 6, відкованим заодно з валом. Разом з валом відковані також фланці (на малюнку не показані) для з'єднання завзятого валу з іншими частинами валопроводу. Вал спирається на бронзові вкладиші 5, мають бабітову заливку 4. Кільцеві бурти вкладишів, що входять в пази корпусу підшипника, оберігають вкладиші від осьового зміщення.

Мал. 68. Одногребінчастий завзятий підшипник.

З обох боків до завзятого гребеня примикають завзяті подушки (сегменти) 9, розташовані симетрично з його кола. Кожна подушка з боку робочої поверхнізалита бабітом, а зі зворотного боку в неї щільно запресовані гартовані сочевиці 7. Сферичними поверхнями сочевиці спираються на розжарені плоскі шайби 3, у свою чергу запресовані півкільця 2, встановлені в виточки корпусу. Під півкільця можуть бути поставлені прокладки відповідної товщини, що дозволяє регулювати масляний проміжок між подушками (сегментами) і завзятим гребенем. Для ущільнення упорного валу в місцях його виходу з корпусу підшипника передбачені кришки з фетровими або повстяними кільцями ущільнювачів, що встановлюються в пазах кришок.

Масло до завзятого підшипника надходить під тиском через дросельний клапан. Охолодження мастила здійснюється за допомогою змійовика, розташованого в нижній частині корпусу підшипника. Для контролю за режимом мастила у підшипнику передбачені термометр, манометр та покажчик рівня олії.

Гальмо валопроводу призначене для стопоріння валопроводу на ходу судна у разі необхідності - наприклад, для усунення пошкоджень самого валопроводу або головного двигуна. Найчастіше застосовують гальмо бугельного типу. Він складається з опорної плити, укріпленої на судновому фундаменті, та двох гальмівних скоб, нижніми кінцями шарнірно з'єднаних із плитою; внутрішня поверхня скоб фанерована стрічками з фрикційного матеріалу. Верхня частинаскоб стягнута двома стрижнями та забезпечує щільне притискання фрикційних стрічок (скоб) до гальмівного фланця валу валопроводу. При нормальній роботі валопроводу гальмівні скоби перебувають у віджатому стані.

З'єднання проміжних валів між собою, а також проміжного валу з дейдвудним валом може здійснюватися за допомогою звичайного фланцевого з'єднання, виконаного разом з валом; іноді застосовують спеціальні шпонкові муфти, насаджені на кінці валів, або безшпонкові муфти та напівмуфти, напресовані на кінці валів гідропресовим способом. Вал двигуна з валопроводом часто з'єднують спеціальними муфтами: фрикційними, гідравлічними, електромагнітними та шинно-пневматичними.

Перебірні сальники встановлюють у місцях проходу проміжних валів через водонепроникні перебирання. Вони запобігають проникненню води з одного відсіку судна до іншого. Перебірний сальник складається з корпусу, який кріплять на шпильках до приваришу - сталевого кільця, привареного до перебирання. У корпусі перебірного сальника встановлюють грундбуксу та натискну втулку, а також просолену прядив'яну набивку. Остання ущільнюється натискним кільцем шляхом підібгання гайок шпильок, на яких встановлений сальник.

Дейдвудний пристрій є одним із основних елементів валопроводу. Найпростіший дейдвудний пристрій складається з труби з фланцем. У трубу запресовані втулки із вкладишами. Носовий кінець дейдвудної труби ущільнений дейдвудним сальником. Носовий фланець дейдвудної труби кріпиться до сталевого приварю кормової водонепроникної перебирання. На кормовому фланці труби є кільцевий виступ, яким він упирається в торець ахтерштевня (або мортир) і закріплюється зовні гайкою. Бронзові втулки, запресовані всередину труби з носового і кормового кінців, є підшипниками гребного або дейдвудного валу. Ці втулки можуть складатися із двох половин. Кормова втулка закріплена фланцем на торці дейдвудної труби; обидві втулки впираються в її внутрішні заплічки. Усередині втулок закріплені підшипники, набрані із планок твердої деревини – бакауту. В даний час замість дорогого бакауту іноді застосовують вкладиші з деревослоїстого пластику, лігнофолю (просоченого смолами і спресованого в гарячому стані фанерного шпону), текстоліту (шаруватого пластику, отриманого в результаті пресування тканини, просоченої смолами) або спеціальних резинометалів. у втулці гвинтами. У таких підшипниках сама вода є мастильним матеріалом. Набивання сальника в таких дейдвудних пристроях виконують із просаленої та прографічної пеньки спеціального прядіння. В даний час впроваджуються досконаліші дейдвудні пристрої з ущільненнями нових типів. Так, виправдало себе ущільнення типу «симплекс», яке виконується у вигляді манжет із спеціальної профільованої гуми. Воно забезпечує настільки надійну герметизацію дейдвудної труби, що вдається застосувати мастило підшипників дейдвуду мінеральним маслом під тиском та забезпечити більш надійну роботу валу в районі підшипників. І тут і самі підшипники мають іншу конструкцію; у них застосовуються металеві антифрикційні матеріали.

Призначення дейдвудного пристрою полягає в тому, щоб забезпечити необхідну водонепроникність корпусу судна, а гребному валу - одну або дві опори, сприймати статичні навантаження від ваги валу та гвинта та динамічні від роботи гребного гвинта в умовах різного занурення.

Дейдвудні пристрої морських суден поділяються на дві групи:з неметалевими та металевими вкладишами.

Як антифрикційний матеріал підшипника в першому випадку застосовується бакаут, текстоліти, дерево-шаруватий пластик, гумометалеві та резиноебонітові сегменти, термопластичні матеріали (капрографіт, капролон) та ін.

У металевого підшипника з мастильним мастилом вкладиші опорних підшипників заливаються бабітом.

При експлуатації судна в дейдвудному пристрої виникають постійні і змінні навантаження під дією сил і моментів, що передаються гребному валу від гребного гвинта, які викликають напруги в підшипниках дейдвудних і трубах. Двигун передає на гвинт крутний момент, який не є постійним.

Періодичні зміни моменту, що крутить, в системі двигун-валопровід-гвинт викликають крутильні коливання. При збігу частоти сил, що обурюють, з частотою власних крутильних коливань виникають умови резонансу, при яких зусилля в деталях різко зростають.

Значних зусиль спостерігаються і в навколорезонансних зонах, коли відбувається частковий збіг частот. У діапазоні 0,85-1,05 розрахункової частоти обертання валу наявність заборонених резонансних зон не допускається.

У процесі роботи гребного гвинта на його лопатях виникають періодичні сили, що обурюють, і моменти, які сприймаються дейдвудним пристроєм і передаються корпусу судна через його підшипники. Дані зусилля виникають у результаті зміни за один оберт гвинта його упору і тангенціальної сили опору обертанню кожної лопаті. При цьому можуть створитися умови, при яких частота зусиль, що виникають на гвинті збігається з частотою власних згинальних коливань валопроводу, що призведе до резонансних коливань гребного валу і високим напругам в його основних ділянках.

Сумарний згинальний момент складається з моменту від маси гвинта, гідродинамічного згинального моменту та моменту від інерційних зусиль при згинальних коливаннях валопроводу.

Гідродинамічна неврівноваженість гребного гвинта виникає через відмінність кроку кожної лопаті або під час роботи частково зануреного гвинта. При виготовленні лопатей їх крок відрізняється незначно, але в процесі експлуатації при поломці або деформації окремих лопатей сили, що виникають при цьому, можуть призвести до небезпечної для дейдвудних опор вібрації. При баластових переходах внаслідок різниці упору створюється додатковий згинальний момент, що призводить до значної гідродинамічної неврівноваженості та як наслідок до підвищеної вібрації корпусу судна.

Навантаження від маси гребного валу та гвинта сприймається дейдвудними підшипниками, які також сприймають будівельну статичну неврівноваженість гребного гвинта. Максимальна частина навантаження припадає на кормовий дейдвудний підшипник та його кормову частину. У процесі експлуатації можуть виникнути додаткові навантаження на дейдвудний пристрій при ударі гребних гвинтів про сторонні предмети.

Дейдвудний пристрій однаково для всіх суден незалежно від їх розмірень і призначення і складається з дейдвудної труби, всередині якої знаходяться підшипники, і ущільнювального пристрою, що запобігає проникненню забортної води всередину судна. На рис. 1 показано дейдвудний пристрій одногвинтового судна з неметалевими підшипниками, найбільш поширене на морському флоті. Носовий кінець дейдвудної труби 4 фланцем 11 міцно кріпиться до ахтерпиковой переборки 12, а кормовий кінець вводиться в яблуко ахтерштевня 3, ущільнюється гумовими кільцями 15 і затягується накидною гайкою 16 зі спеціальним стопором. дейдвудної труби та яблуком ахтерштевня з носової сторони та накидною гайкою та яблуком ахтерштевня з іншого боку для запобігання проникненню забортної води в простір між дейдвудною трубою та яблуком ахтерштевня.

В районі виходу дейдвудної труби всередину судна ставиться сальникове ущільнення, яке включає набивку 9, встановлену між валом і трубою, і втулку натискну 10. До сальника є доступ з боку машинного відділення або тунелю гребного валу. У середній частині дейдвудну трубу підтримують флори 13, які можуть бути приварені до труби або спиратися на рухому опору, як показано на рис. 1.

Усередині дейдвудної труби встановлені кормова дейдвудна втулка 5 і носова 7 з набраними в них бакаутовими планками або його замінником 6 і 8 за схемами "в бочку", рідше "хвост ластівки". Від провертання дейдвудні втулки кріпляться до труби стопорними гвинтами, поздовжньому зміщенню планок кормового підшипника перешкоджає кільце 1.
Для забезпечення надійного мастила та охолодження підшипники примусово прокачують забортною водою, для чого в наборі планок підшипника у їх стиків передбачені канавки для вільного проходу води. У наборі бакауту нижні планки мають торцеве розташування волокон, верхні - поздовжнє (див. рис. 1, розріз А-А), оскільки нижні сприймають великі питомі навантаження. Між нижніми та верхніми планками з бакауту встановлені латунні упорні планки 18, за допомогою яких виключається їх провертання в дейдвудній втулці. Для запобігання гребному валу від корозійного впливу забортної води в районі дейдвудної труби він має бронзове облицювання 17 або захищений спеціальним покриттям.

У дейдвудні труби монтуються підшипники – вони сприймають зусилля від гвинта та валопроводу. Для виготовлення дейдвудних труб застосовується сталь, рідше за сірий чавун марки СЧ 18-36. Вони можуть виготовлятись вварними або вкладними. У першому випадку труба з'єднується зварюванням з яблуком ахтерштевня, флорами набору корпусу судна і переборкою ахтерпика, у другому - заводиться в корпус судна з корми або носа і кріпиться. Вкладні труби виготовляються литими, зварено-литими або ковано-звареними. З'єднання дейдвудної труби з яблуком ахтерштевня по довжині в переважній більшості циліндричний, а в окремих випадках - конічний. Товщина стінки дейдвудної труби повинна бути не менше (0,1-0,15) dr, де dr - діаметр валу гребного по облицювання.

Загалом яблуко ахтерштевня, дейдвудна труба, корпус і посилена ахтерпикова перебирання повинні бути єдиною добре скріпленою жорсткою конструкцією. Недостатня жорсткість цього вузла, відсутність жорсткого зв'язку труби з флорами набору, наявність ослаблених посадок у з'єднаннях дейдвудної труби з яблуком ахтерштевня не забезпечують надійної та безаварійної роботи дейдвудних пристроїв, сприяють посиленню вібрації кормової частини судна.

Ущільнювальні сальники є важливим вузлом у дейдвудному пристрої. Досвід експлуатації дейдвудних пристроїв великотоннажних суден показує, що найбільш надійні в експлуатації такі конструкції, які забезпечують не тільки жорсткість вузла, але і надійне ущільнення сальника, що перешкоджає попаданню забортної води всередину корпусу судна.
При цьому перевага повинна бути віддана таким сальниковим пристроям, які розміщують у собі як основний, так і допоміжний сальник, що дає можливість перебивати його на плаву без диферентування. Сальниковий пристрій може бути встановлений у носовій частині дейдвудної труби, як показано на рис. 1 або мати виносний корпус.

Мал. 2. Сальники гребних валів

Виносний сальник дейдвудного пристрою (рис. 2, а) складається з корпусу 4, який кріпиться до фланця ахтерпиковой перебирання за допомогою шпильок 7. Усередині корпусу сальника знаходиться набивка 3, яка ущільнюється натискною втулкою 6 за допомогою гайок 5. Допоміжний сальник латунним кільцем 1, осьове переміщення якого забезпечується одночасним повертанням трьох латунних гвинтів 2.

Конструкція виносного сальника, що окремо закріплюється, нераціональна, так як перевантажує дейдвудний пристрій і сам сальник додатковими навантаженнями через порушення центрування осьового сальникового набивання і валу.

Широке поширення на судах набула конструкція сальника, показана на рис. 2, б. Окрема чепцева втулка 5 разом з набивкою 4 повністю втоплена в дейдвудную трубу 3, завдяки чому збільшується жорсткість ущільнення і покращується робота вузла сальника. Рівномірне підібгання сальника здійснюється обертанням однієї з шести ходових шестерень 1, пов'язаних між собою зубчастим колесом 2.

У розглянутій конструкції, як і багатьох інших, не передбачаються допоміжні сальники і, отже, виключається можливість перебивки сальника на плаву без диферентування судна. У цьому випадку цікавить ущільнення "Пневмостоп" (мал. 3) криголама типу "Київ", яке встановлюється в кормовій частині сальникової коробки.
У корпус 1 носової дейдвудної втулки вставляється до упору водорозподільне кільце 2, яке ущільнюється двома гумовими кільцями 5 і стопориться гвинтами 9. Водорозподільне кільце має проточку для розміщення в ньому гумового кільця 3 (пневмостопа) з .
Пневмостоп закріплюється кришкою 8 і болтами 7, після яких розташований простір для набивання сальника. При необхідності припинення доступу води в корпус потрібно подати повітря під тиском каналу 6 в тілі дейдвудной втулки всередину фігурного гумового кільця пневмостопа, яке обжимає вал. При нормальній роботі проміжок між пневмостопом і гребним валом знаходиться в межах 3-3,5 мм, завдяки чому виключається їх контакт.

Волопровід на судні служить передачі енергії від головного двигуна до движку. Волопровід включає вали, підшипники та гребний гвинт. Упор від гвинта на корпус судна також передається через валопровід.

До складу валопроводу входять упорний вал, кілька проміжних валів та гребний вал, які обертаються відповідно на завзятих, опорних та дейдвудних підшипниках. Дейдвудна труба по обидва боки ущільнюється сальниками. Усі елементи валопроводу показано на рис. 11.1.

Упорні підшипники.Ці підшипники служать передачі упору, що виникає при роботі гвинта, на корпус судна, тому упорний підшипник повинен мати міцну конструкцію і бути встановлений на досить жорсткій опорі. Підшипник може виконуватися окремо або становити єдину конструкцію з головним двигуном. Підшипник повинен бути розрахований на передачу упору при передньому та задньому ході, а також різні навантаження, включаючи аварійні.

Корпус автономного наполегливого підшипника (рис. 11.2) складається з двох половин, що з'єднуються точними болтами. Наполегливе навантаження сприймається наполегливими подушками, завдяки яким можна змінювати кут нахилу. Ці подушки встановлюють у напрямних чи опорах і облицьовують білим металом. У показаній на рис. 11.2 конструкції упорні подушки займають три чверті кола та передають весь упор на нижню частину корпусу підшипника. В інших конструкціях упорні подушки розташовані по всьому колу. Масло, яке захоплюється завзятим гребенем, за допомогою скребка знімається з нього і прямує до розпірки, що утримує подушки. Звідси масло струменем прямує до подушок і підшипників. Завзятий вал має фланці, за допомогою яких він кріпиться болтами до фланців валів двигуна або редуктора або до фланця проміжного валу.

У тих випадках, коли завзятий підшипник є частиною головного двигуна, корпус підшипника становить продовження фундаментної рами, до якої він кріпиться болтами. Примусове мастило цього підшипника здійснюється від системи мастила двигуна, а в іншому конструкція підшипника така ж, як і у незалежного підшипника.

Мал. 11.1. Схема валопроводу:

1 -дейдвудні підшипники, що підтримують вал та гвинт; 2 – кормова втулка; 3 - носова втулка (встановлюється який завжди); 4 – дейдвудна труба; 5 – гребний вал; 6 - ахтерштевень; 7 - перебирання ахтерпіка; 8 – проміжний вал; 9 – опорні підшипники (встановлюються не завжди); 10 - завзятий вал; 11 - двигун внутрішнього згоряння, що безпосередньо передає потужність на гребний вал; 12 - двигун внутрішнього згоряння або турбіна з передачею потужності на вал через редуктор; 13 – головний двигун; 14 - автономний завзятий підшипник, що служить для передачі упору гвинта на корпус судна; 15 - проміжні опорні підшипники, що підтримують вал знизу; 16 - кормовий опорний підшипник, що підтримує вал зверху та знизу; 17 - дейдвудний сальник у машинному відділенні; I – потужність двигуна; II - упор гвинта

Опорні підшипники.Не всі опорні підшипники валопровода мають однакову конструкцію. Крайній кормовий опорний підшипник має як нижній, так і верхній вкладиш, так як він повинен сприймати масу гвинта і вертикальну складову упору при роботі гвинта, спрямовану вгору. Інші опорні підшипники служать лише підтримки маси валу і тому мають лише нижні вкладиші.

Один із середніх опорних підшипників валу показаний на рис. 11.3. Звичайний для підшипників вкладиш замінений тут душками на шарнірній опорі.

Мал. 11.2. Упорний підшипник:

1 - покажчик рівня олії; 2 - масляний скребок; 3 - завзятий гребінь; 4 - дефлектор; 5 – вал; 6 - стопор завзятих подушок; 7 - наполеглива подушка; 8 - змійовик охолодження; 9 - вкладиш опорного підшипника

Мал. 11.3. Опорний підшипник:

1 - масляне кільце; 2 - масляний скребок; 3 – дефлектор; 4 - шарнірні опорні подушки

Такі подушки краще сприймають навантаження та сприяють збереженню масляного клина достатньої товщини. Мастило здійснюється з масляної ванни, розташованої у нижній частині корпусу. За допомогою кільця, опущеного у ванну, масло при обертанні валу захоплюється вгору і надходить на мастило. Охолоджується масло в холодильнику трубчастого типу, вміщеному у ванні, через яку пропускається забортна вода.

Дейдвудні підшипники виконують дві основні функції: - підтримують гребний вал; виконують роль сальника, який запобігає попаданню забортної води вздовж валу в машинне відділення. У дейдвудному підшипнику як облицювання раніше застосовувалося бакаутне дерево (що відрізняється особливо високою щільністю), а мастило здійснювалося забортною водою. У підшипниках, що застосовуються останнім часом, використовуються залиті білим металом вкладиші, що змащуються маслом. Одна з таких конструкцій підшипника показана на рис. 11.4.

Олія подається до втулки підшипника через зовнішні канали, розташовані аксіально, і через радіальні отвори з двох сторін у внутрішні аксіальні канали. У торцевій частині втулки олія виходить і прямує до насоса та маслоохолоджувача. У системі мастила є два напірних масляних бака, причому для підтримки системи в робочому стані у разі виходу з ладу масляного насоса достатньо використовувати один масляний бак.

Мал. 11.4. Кормовий дейдвудний підшипник, що змащується маслом:

I - підведення олії; II - відведення олії; III - злив олії через клапан зливу

На кожному з баків встановлюється аварійна сигналізація, що попереджає про зниження рівня олії нижче за допустиму.

На зовнішньому та внутрішньому кінцях гребного валу встановлені спеціальні ущільнення. Тиск у системі мастила встановлюється трохи вище статичного тиску забортної води, щоб запобігти попаданню води в дейдвудну трубу, якщо ущільнення буде пошкоджене.

Вали валопроводу.У складі валопроводу на ділянці між завзятим і гребним валом, залежно від розташування на судні машинного відділення, може бути один або кілька проміжних валів. Всі вали сталеві цільноковані з виконаними заодно фланцями з'єднуються за допомогою кованих сталевих точних болтів. Кожен проміжний вал має фланці з обох сторін і, якщо він спирається на підшипник, тут його діаметр збільшений.

На гребному валу також є фланець для з'єднання його з проміжним валом. Інший кінець гребного валу має конічну форму, яка відповідає конічному отвору в маточині гребного гвинта. На кінці конічного хвостовика валу розташовано різьблення для гайки, яким гребний гвинт кріпиться до валу.

Використовувана література: "Основи суднової техніки"

Завантажити реферат: У вас немає доступу до завантаження файлів з нашого сервера.

Модуль 2.1

2.1.1. Судновий валопровід: призначення, склад та основні елементи

Волопровід призначений для передачі крутного моменту ГД рушію, сприйняття осьової сили та передачі її корпусу судна з метою забезпечення його руху. Від надійної роботи валопроводу залежить ефективність та безпека експлуатації судна (особливо одногвинтового).

Склад валопроводу, його довжина та число валових ліній обумовлені: типом, потужністю та розташуванням ЕУ; вимогами до ЕУ (надійність, маневреність тощо); умовами розміщення, обслуговування, проведення монтажних та ремонтних робіт.

До складу валопроводу входять такі елементи: вали та їх з'єднання, опорні та завзяті підшипники, дейдвудні пристрої та перебірні ущільнення, спеціальні пристрої та механізми, допоміжне обладнання. При цьому, якщо окремі елементи (наприклад, підшипник упорний з упорним валом тощо) вбудовані в ГД, вони до складу валопроводу не включаються.

На рис. 2.1.1, аі бдана схема розташування валопроводу одно- та двовальних СЕУ. На кормовому кінці гребного валу закріплений гребний гвинт. На виході з корпусу судна встановлено дейдвудний пристрій, що складається з дейдвудної труби, жорстко з'єднаної з корпусом, підшипників опорних і сальникових ущільнень. Воно перешкоджає попаданню забортної води в машинне відділення (МО) або коридор гребного валу.

Довжина гребного валу може досягати 30 м. Оскільки за умов металургійного виробництва неможливо виготовити цільну заготівлю такої довжини, її ділять приблизно на дві рівні частини. Носова частина, що проходить через дейдвудну трубу, називається дейдвудним валом,а кормова - гребним валом.Таке поєднання валів характерне для двовальпих суден з гострими обводами кормового краю. У цьому випадку кормова частина труби дейдвудної закінчується короткою втулкою - мортирою, в якій розміщений опорний підшипник для дейдвудного валу; гребний вал спирається на підшипник кронштейна.

Гребний і завзятий вали з'єднуються за допомогою проміжних валів.При виборі їхньої довжини для конкретного судна необхідно враховувати наступне: зручність проведення вантажно-розвантажувальних, складальних та демонтажних робіт; місце розташування опорних підшипників; уніфікацію заготовок валів, техніко-економічну доцільність виготовлення заготовок та обробки валів; дані розрахунку центрування валопроводу.

На суднах також застосовують валопроводи з одним проміжним валом (кормове розташування МО) або без нього (малі судна, катери). Проміжні вали спираються на один або два опорні підшипники. Якщо вал спирається на один підшипник, для проведення монтажних робіт застосовують монтажний підшипник.

Мал. 2.1.1. Схема розташування валопроводу СЕУ:

а - одновальний:

1 - гребний гвинт; 2 - дейдвудний пристрій;

3 - гребний вал; 4 - гальмівний пристрій; 5, 7 - кормовий та проміжний опорні підшипники; 6 - проміжний вал;

8 - перебірне ущільнення; 9 - проставний вал; 10 - монтажний підшипник; 11 - валоповоротний пристрій; 12 - ГУП; 13 - ГД;

б - двовальний:

1 - гребний гвинт; 2 - кронштейн; 3 - гребний вал; 4 - глуха конічна сполука; 5 – мортира; б, 8- кормовий та носовий підшипники дейдвудного валу; 7 – дейдвудна труба; 9 - дейдвудний сальник; 10 - дейдвудний вал; 11 - сполучна напівмуфта;

12 - гальмівний пристрій; 13 - монтажний підшипник;

14 - проміжний вал (ВУВ); 15 - опорно-упорний підшипник;

16 - Лінія валу лівого борту; 17 - швидкороз'ємне з'єднання;

18 - проставний вал; 19 - перебірне ущільнення; 20 - ГУП;

21 - ГД; 22 - торсіометр.

Упорний вал з'єднується з проміжними валами через фланець одного з валів, виготовлений з припуском (обробляється за вимірами на місці), або через проставний вал.Таке з'єднання дозволяє компенсувати неточності корпусних конструкцій, полегшити монтажні та ремонтні роботи, уніфікувати заготівлі проміжних валів. Крім того, проставний вал проектують як слабку ланку, яка може вийти з ладу при ударі гребного гвинта об лід або в іншому випадку навантаження валопроводу.

Завзятий валпризначений для сприйняття реакції упору двигуна та передачі її корпусу судна через ГУП. Залежно від прийнятої схеми ГУП може бути вбудований в ГД, редуктор або розміщений в окремому корпусі.

У багатовальних установках швидкохідних суден кормові опорні підшипники проміжних валів виконують як опорно-упорних. У цьому випадку вал називається допоміжним наполегливим(ВВВ). При нормальній експлуатації працюють опорні частини підшипника, а при аварії - завзяті (наприклад, у разі поломки одного з ГД). Для можливості руху судна при роботі інших ГД з жорсткою передачею та з метою зниження втрат у підшипниках валопроводу передбачено роз'єднання валопроводу від рушія через швидкороз'ємне з'єднання.

Завзяті подушки ВУВ мають значно меншу поверхню, так як сприймають реакцію навантаження вільно гвинта, що вільно обертається. Тому, щоб уникнути підплавлення при нормальній експлуатації, ці подушки повинні бути відведені від завзятого гребеня на 10-20 мм за допомогою черв'ячної передачі, змонтованої на корпусі підшипника.

Найкоротшим валопровід буде при кормовому розташуванні МО, або при центральному чи носовому розташуванні - у разі використання електричної передачі. За будь-якого іншого розташування МО та інших типів передач довжина валопроводу може досягати 90-100 м. У цих випадках валопровід прокладають через вантажні приміщення у водонепроникному тунелі від кормової перебирання МО до носової перебірки ахтерпика. Тунель захищає валопровід від можливих пошкоджень під час проведення вантажних робіт, проте зменшує корисний обсяг судна та створює незручності під час виконання вантажних робіт.

Габарити тунелю (коридору гребного валу) повинні бути достатніми для обслуговування та проведення монтажних та ремонтних робіт (вільний прохід між поручнями та перебиранням тунелю не повинен бути меншим 500 мм). У місцях виходу валопроводу через кормову перебирання МО, а також через інші водонепроникні перебирання ставлять водонепроникні перебірні сальники. Відсіки відокремлюють водонепроникними дверима, що закриваються з боку МО. Для безпечного обслуговування валопроводу, що обертається, його огороджують поручнями. Коридор обладнають двома виходами – один у МО, інший у районі дейдвудної труби через спеціальну вертикальну шахту на верхню палубу.