第九章 船舶主要部件的检修,1.柴油机吊缸检修(P.166-),吊缸正确的拆卸顺序(P.166): 先附属件后主体 先拆容易的后拆难的 先上后下 先拆外部后拆内部 先拆部件然后再解体,拆卸的注意事项(P.167-168): 拆不开的零件不得强拆 拆开的孔口应遮盖封堵,避免损伤或进入异物 相互配合的零件应做好标记 吊缸拆开的附属管接口封堵可以应用:胶带 吊缸后的缸套顶面,为了避免异物落入一般盖住时可以用: 木板盖、铁罩、硬纸板 拆卸零部件时的标记方法可以用: 标记笔 、挂标签、打钢印号,吊缸检查的主要零件(P.169): 气缸盖 、气缸套 、活塞组件 指南P.360-365: 题目:3277-3326,2.增压器的检修(P.171-) 废气涡轮增压器的作用是利用柴油机废气能量驱动涡轮带动同轴上的压气机,把空气压力提高送入气缸,使柴油机功率大幅度提高 废气涡轮增压器使柴油机的功率增加1倍,而重量只增加10% 由于增压器高速运转,它属于精密机械 增压器主要故障:壳体腐蚀、轴承损坏、叶片损伤、气封损坏、振动P.172-)涡轮壳体内表面与废气接触发生腐蚀,特别是在排气壳底部(A处)易腐蚀烂穿。
增压器涡轮壳体发生酸腐蚀关键是壁面温度低于硫酸的露点(170℃) 增压器壳体涡轮内壁的酸腐蚀是属于电化学腐蚀 壳体腐蚀防止、修理(P.173) : 防止增压器涡轮端壳体腐蚀的方法是提高冷却水进口温度 防止增压器涡轮壳体腐蚀的方法是选用非冷却式的增压器增压器涡轮壳体腐蚀的程度应控制在不大于50%的设计壁厚 涡轮壳体腐蚀后,其最小壁厚大于设计壁厚的50%,壳体冷却水腔经水压试验合格后方可继续使用 涡轮壳体局部腐蚀较重,可采用焊补修理 壳体腐蚀后,其最小壁厚小于设计壁厚的50%,壳体冷却水腔经修理和1.5倍工作压力的水压试验合格后方可继续使用涡轮壳体的清洗(P.173): 涡轮壳体喷水清洗时是在柴油机 50%负荷下进行 压气机端喷水清洗应在柴油机全负荷下进行P.173-)轴承在增压器中居重要地位,它不仅保证转子安全可靠地高速回转,还必须保证转子准确定位 废气涡轮增压器转子两端轴承一般采用透平油,由自带油泵进行润滑 增压器自带油泵工作的可靠性与其安装质量有关,安装时应保证油泵轴线与转子轴线同轴滚动轴承具有摩擦系数小,产生热量少,润滑油消耗量少,拆卸方便,起动性能好,效率高等优点,缺点是使用寿命有限。
滚动轴承累积工作时间达到其额定使用寿命时即应换新轴承,一般累积工作时间约为8000小时指南P.302-303) 压气机端的轴承中装有径向和轴向两级减振弹簧片其中轴向减振弹簧片除应具有减振作用外,还应具有调整和确定转子轴向位置的作用 在涡轮端轴承中只装有径向减振弹簧片,以减轻振动P.174)压气机叶轮和涡轮叶片常见的失效形式是变形、裂纹和断裂 增压器涡轮叶片变形的原因是高速异物撞击所致 增压器压气机叶片损伤是由于轴承严重磨损所致 涡轮叶片裂纹检查采用着色探伤当个别涡轮叶片产生严重损伤时应采用拆除损伤及与之对称的叶片 涡轮叶片根部裂纹则应采用更换工艺处置 涡轮叶片中部或上部有缺陷时可采用焊补修理 涡轮叶片四面上的轻微少量缺陷允许修磨,但修磨的厚度应不大于 1/6相应部位的叶片厚度增压器的密封装置(P.175) : 气封和油封 增压器转子轴上的油封的作用是防止滑油进入涡轮壳体或压气机壳体内 压气机叶轮背部的气封作用是防止空气漏入涡轮端 涡轮端气封的作用是防止轴承箱滑油被污染 增压器气封严重损坏时应采取更换密封带和压紧丝进行修理小型增压器中的油封常采用活塞环式的密封装置 大型增压器中的气封多采用迷宫式的密封装置。
增压器压气机叶轮背面与隔热墙之间设有径向迷宫式的气封 (P.175)轴承损坏会引起振动,应更换新轴承 转子变形会使增压器产生振动增压器主要装配间隙和校中(P.177): 增压器校中测量:通过测量N 、M、L间隙进行对中情况的精确检验 其中间隙N是转子轴向串动量 保证增压器转子受热膨胀不会产生压气机叶轮与气封板碰撞的间隙是M值(压气机叶轮的后间隙) 保证压气机叶轮不与壳体相碰的间隙是L(压气机叶轮的前间隙)增压器转子校中时若压气机叶轮前后间隙不满足要求时应采取措施: 增加压气机端转子轴的调位垫片 减少压气机端转子轴的调位垫片 交换压气机端和涡轮机倒转子轴的调位垫片转子动平衡试验(P.178-181): 静平衡试验:在一个回转平面内,力系平衡 动平衡试验:动平衡试验是在2个平面上空间汇交力系平衡两平面内离心力的向量和近似为0;离心力引起的力偶矩向量和近似为0 动平衡试验(P.180) : 零部件D/L≤1时,应进行动平衡试验,以保证其平稳、无振动的运转零部件(D/L≥5)应进行静平衡试验,以保证运转平稳,如螺旋桨 修后的增压器转子、电机转子应进行动平衡试验,以保证平稳运转 增压器的转子或叶片经修理或更换后均应进行动平衡试验并合格。
新造或经修理的增压器转子应进行动平衡试验增压器转子需做动平衡试验的情况(P.180) : 转子部件受机械损伤; 转子轴及涡轮叶片经修理后; 涡轮叶片部分或全部更换后; 压气机叶及导风轮经修理或更换后 增压器转子转动时产生的离心力空间汇交力系 动平衡试验是在2个平面上检测动平衡指标(P.180): ①不平衡度: 反映回转件回转时不平衡惯性力的大小和方向的指标是不平衡度 对于质量分布在同一平面内,轴向长度较小的回转件,其不平衡度用不平衡度或称重径积表示,即距回转半径R处有一不平衡重F(或不平衡力F)时,回转件的不平衡度用F·R(牛·米) ,或称重径积②平衡精度是用来度量回转件动平衡的物理量,回转件的平衡精度是其经平衡后的不平衡程度,用回转件的重心相对其回转中心的距离称为偏心矩e 偏心距用回转件的不平衡度(重径积) 与其质量中心上的重力之比耒表示,即e=FR/G(mm) 回转件的重心相对其回转中心的距离称为偏心距e增压器转子的平衡精度又称为偏心距 增压器转子动平衡检验后,要求达到 e<[e] 增压器转子动平衡试验合格之后: 两平面内的离心力的向量和近似为0, 离心力引起的力偶矩向量和近似为0, 偏心矩近似为0。
两台增压器转子具有相同的平衡精度,则其偏心距相等 两台增压器的转子具有相同的重径积,则其偏心距不一定相等 两台增压器转子具有不同的质量,若重径积相同,则平衡精度不相等 以回转件的许用偏心距[e]与回转件的角速度ω的乘积[e]·ω表示回转件的平衡精度,并来分级对于质量分布在同一平面内,轴向长度较小的回转件,其平衡精度用e表示 对于质量分布不在同一平面内,轴向长度较大的回转件,其平衡精度用e ·ω表示,其中ω为回转件的角速度 平衡精度的等级按照[e]·ω来划分 增压器转子平衡精度超过许用值时应采取的措施是在叶轮或涡轮上定点去重增压器损坏后的应急措施(P.182): 航行中,当废气涡轮增压器发生严重的故障时,应采用停增压器措施进行处置 航行中,当废气涡轮增压器发生严重故障时,海况允许短时停车,对损坏涡轮增压器采用锁住转子措施处置 航行中,当废气涡轮增压器发生严重故障时,海况允许长时间停车,对损坏的涡轮增压器采用拆除转子措施进行处置航行中,某船定压增压的增压器发生严重故障,主机功率较小,平均指示压力<0.5兆帕,此时对增压器应采取锁住转子一端(压气端)的措施进行处理 航行中,某船主机采用脉冲增压系统,主机功率较小,平均指示压力<0.5兆帕,增压器发生严重故障时应对其采取锁住转子两端措施进行处理。
某船航行在风平浪静的海上,增压器发生严重故障,主机平均指示压力>0.5兆帕,此时对增压器应采取锁住转子两端措施进行处理航行中,增压器发生故障可利用随机专用工具,并按说明书要求将转子锁住,但应使增压器停止润滑,继续冷却 增压器发生故障后锁住转子的措施简便,起到了缓解故障和防止故障扩大的作用,但缺点是长时间锁住转子将引起变形 增压器发生故障后采用拆除转子的措施,不仅防止事故扩大,更重要的是保护了转子,但缺点是工作量大3.船舶轴系的检修(P.183) 船舶轴系是船舶动力装置的重要组成部分,承担着传递扭矩和推力的作用,以实现船舶航行 船舶轴系是从曲轴尾法兰起至尾轴止 单轴系具有直接传动、结构简单可靠、传动损失小和便于操纵的特点 双轴系具有高速、机动性好和生命力强的特点短轴系是指具有一节或无中间轴的轴系 长轴系是指具有两节或两节以上中间轴的轴系 轴系理论中心线是船舶设计时确定的轴系中心线,根据首尾基准点来确定 轴系理论中心线:确定主机和轴系位置 轴系理论中心线是主机的定位安装基准船舶轴系和螺旋桨检验(P.184-): 1)船舶轴系检验: 船舶轴系轴线状态(轴系校中)检查有:轴系中心线偏差度(偏中值)和两端轴(尾轴与曲轴)的同轴度。
轴系校中状态检验:即中心线的检查,包括轴系中心线偏差度检查与轴系两端同轴度检查①轴系中心线的偏差度检查(P.185) : 轴系中心线的偏差度(偏中值)是指轴系实际中心线与理论中心线的偏差 由于轴系的实际变形难以检测,通过测量轴系的相邻轴两法兰的偏中值来了解轴系轴中心线的实际状态 轴系中心线发生弯曲变形将会使相邻轴连接法兰的相对位置发生变化,产生偏移δ与曲折φ相邻轴两连接法兰的轴心线平行的现象称偏移 相邻轴两连接法兰中心对准而轴心线相交的现象称曲折 (P.186) 在修造船中,广泛采用直尺—塞尺法、双指针—塞尺法测量轴系相邻轴连接法兰上的偏中值 值得注意:在各中间轴距法兰端面(0.18-0.20)L处加一临时支承,拆下连接螺栓和使法兰间留有间隙偏移δ与曲折φ,例如(指南P.310-311): 相邻轴同轴,其连接法兰处偏中值为δ=0、φ=0 相邻轴轴心线平行,其连接法兰处偏中值为δ≠0、φ=0 相邻轴轴心线相交,但相邻轴两法兰中心对准,其连接法兰处偏中值为δ=0、φ≠0 相邻轴轴心线相交,但相邻轴两法兰中心未对准,其连接法兰处偏中值为δ≠0、 φ≠0采用直尺—塞尺法测得某船轴系某对连接法兰上的Z上=0.2毫米,Z下=0.1毫米,则该法兰的偏移值δ⊥=0.15毫米/米。
采用直尺—塞尺法测得某船轴系第二对连接法兰上的Z上= 0.5毫米, Z下= 0.3毫米,则该法兰的偏移值δ⊥=0.4毫米/米②船舶轴系两端轴同轴度检查(P.187): 两端轴(尾轴与曲轴)的同轴度 船舶轴系同轴度偏差反映了尾轴与曲轴不同轴的程度(总偏移、总曲折:δ总、φ总) 检查尾轴与曲轴的同轴度误差的方法能用平轴法,平轴计算法,拉线法,光学仪器法 平轴法以曲轴(或尾轴)法兰为基准,自首向尾(或相反)依次调节中间轴及其支承高低位置使各对法兰上的δ、φ为零轴系检验后应使(P.187): 轴系中心线的各偏差度应小于允许值, 轴系同轴度误差δ总、φ总交点应在δMAX- φMAX三角形内 轴系经检验,状态良好,仅个别法兰上的δ、φ不符合要求,应采用调节相关中间轴和中间轴承的位置方法调整, 当轴系的同轴度误差过大时,应采用改变主机位置方法,或偏镗尾轴管方法调整轴系状态2)螺旋桨检修(P.188): 目前船舶主要采用的推进器,传递功率产生推力 螺旋桨的连接方式有:键连接、粘接、液压无键连接 键连接因有键槽应力集中明显 粘接常用于D小于4.5m的沿海及内河船舶 D小于1.5m的小型船舶可直接采用粘接,螺旋桨的检修(P.189): 螺旋桨常见失效形式有裂纹、腐蚀、变形,鸣音。
螺旋桨的鸣音是在工作时涡流激振,发生共振的嗡嗡声 鸣音发生在0.4R以外的随边边缘 消除方法:加厚或减薄随边边缘、加工特殊边形螺旋桨缺陷主要发生在在桨叶上 螺旋桨缺陷在桨叶上分为三个区域: A区0.4R以内区域 B区0.4-0.7R区域 C区0.7R以外区域 各区修理原则(P.190) : (1)-(5) 。