船舶可調(diào)螺距螺旋槳漏油會導致船舶動力裝置資源浪費、螺距走位、船舶的轉(zhuǎn)向效率低、主機功率的利用率降低等問題出現(xiàn),直接導致船舶不能達到其設計的推進效率,文章通過對可調(diào)螺距螺旋槳的結構進行分析及對可調(diào)螺距螺旋槳的修理經(jīng)驗,對以下幾種易漏油的部位進行分析。
1)槳葉與槳轂之間漏油。該部位的作用是防止?jié)櫥拖蛲庑孤都昂K騼?nèi)滲入,工作中槳葉在受到巨大推力的同時會產(chǎn)生劇烈振動,并在變螺距中槳葉與槳轂密封位發(fā)生摩擦,另外由于槳轂外面是海水,難免有泥沙及海生物滲入密封部位,這將導致該處的密封及密封表面變形、硬化和磨損等,最終出現(xiàn)漏油的現(xiàn)象。
2)槳轂與艉軸法蘭之間漏油。該部位在工作中相對沒有運動,槳轂與艉軸法蘭是用螺絲及定位銷緊固在一起,其接觸表面還裝有O形密封圈,且在艉軸法蘭外還有1個內(nèi)外都有O形密封的保護法蘭,海水也無法進入,所以此部位一般不會漏油。
3)活塞與油缸之間漏油。當可調(diào)螺距螺旋槳變螺距的時候,通過向活塞隔開的2個油腔內(nèi)泵油,使活塞在油缸內(nèi)前后滑動,然后帶動轉(zhuǎn)盤以使槳葉轉(zhuǎn)動,所以不但受到高壓油的壓力,還受到油缸的摩擦及槳葉在變螺距和旋轉(zhuǎn)中海水沖擊傳遞來的復雜的扭力作用,該處密封圈就會變形、磨損、硬化和油缸出現(xiàn)橢圓等情況,導致活塞很有可能出現(xiàn)串油,在工作中就會出現(xiàn)跑螺距的現(xiàn)象。
4)活塞桿與軸承之間漏油?;钊麠U是隨著活塞一起運動的,所以基本上和活塞與油缸之間漏油的情況一樣。
經(jīng)過以上對可調(diào)螺距螺旋槳常見漏油部位的分析,漏油部位均為動密封部位,并可以斷定漏油的原因是由密封和密封面2方面的問題引起的,具體分類如下。
(1)密封材料。不同的船舶所用的材料、形式都不一樣,不同的部位使用的密封也不一樣,但常見的密封材料一般采用丁腈橡膠 (NBR),該材料價格低廉,但其耐磨性、耐油性、耐老化性、機械彈性等性能不是很好,所以長時間使用會導致密封出現(xiàn)磨損嚴重、變形、硬化甚至斷裂等問題,但其性價比較高,應用廣泛,所以只要定期更換就能滿足使用要求,活塞處的密封則用刮油環(huán)或耐磨、耐高溫的復合材料,都可達到使用要求。
(2)密封質(zhì)量??烧{(diào)螺距螺旋槳的密封一般都是船供備件,但一些密封發(fā)現(xiàn)有質(zhì)量問題,一般都是加工、長期存放或存放不合理導致的硬化,影響其質(zhì)量達不到使用要求。
(3)密封安裝。密封安裝常見問題主要有密封安裝不到位、密封安裝時有翻邊或打卷、安裝前清潔不干凈等。
(1)靜密封面。靜密封面一般都不會漏油,只要將密封表面加工、清潔的光滑平整,沒有明顯的痕跡就可以了,對表面光潔度要求不是很高。
(2)動密封面。動密封面存在的問題較多,表面未進行強化處理,硬度和耐磨性不好導致磨損嚴重;密封面加工精度不夠,表面過于粗糙對密封磨損刮傷嚴重;密封面未進行滲油、強化潤滑作用處理,密封潤滑性能不佳,引起摩擦后溫度升高使密封件老化,影響密封的性能;表面未進行防腐蝕處理或槳轂內(nèi)進入海水,密封表面就會腐蝕變得粗糙對密封磨損刮傷加劇。
1)密封表面修理。對可調(diào)螺距螺旋槳拆卸解體后進行清潔、檢查、測量,如果有問題則進行以下修復。
①槳葉密封表面磨損嚴重應進行光車,同時注意有關的部位及螺絲等相應的尺寸。②槳轂推力環(huán)磨損太小時更換耐磨環(huán),如果是整體式,進行堆焊光車恢復尺寸,以保證其配合的推力間隙。③軸承尺寸磨損較大時應更換,應注意密封槽尺寸,且槽口銳邊不得有毛刺、缺口、凸起等缺陷。④活塞桿密封表面磨損應對其進行激光焊再光車恢復尺寸或直接光車后配軸承尺寸,該處的表面粗糙度應小于0.6 μm。⑤ 油缸工作表面磨損后應對其進行激光焊再光車恢復尺寸,該處的表面粗糙度應小于0.6 μm,加工后應進行探傷檢查,并進行液壓試壓,試壓壓力為工作壓力的1.5倍,歷時5 min不得滲漏。
2)更換密封。首先對船東提供的新密封進行報驗,檢查其是否有問題和缺陷,并復核其尺寸是否符合要求,然后按照技術要求進行安裝。
1)密封的安裝,安裝任何密封均不能使用尖銳或帶棱角的金屬工具。
2)軸承O形密封的安裝,應注意O形密封裝入軸承密封槽內(nèi)應有壓縮量,即O形密封截面直徑應大于密封槽深。
3)活塞密封的安裝,應注意2個密封的方向,不能裝反,裝好后應用壓縮空氣將其吹干凈。
4)活塞的安裝,當活塞環(huán)塞入油缸時,應用不帶尖銳邊角的薄型鈍具慢慢導入,以防止密封產(chǎn)生翻邊變形的現(xiàn)象。
5)槳葉的安裝,槳葉應編號入座,在安裝前應先裝妥槳轂軸承盤上的O形圈和槳葉上的V、O形密封,然后在槽內(nèi)涂滿黃油,再將槳葉裝入槳轂軸承座。
6)可調(diào)螺距螺旋槳全部安裝結束后應對油缸及高壓油管進行密性試驗,試驗壓力為工作壓力的1.25倍,歷時3 min不能有泄漏現(xiàn)象。
可調(diào)螺距螺旋槳的優(yōu)良性能使它得到廣泛應用,其結構復雜,涉及到的技術問題非常多,有待進一步的研究解決。