淺析內(nèi)河船舶尾軸密封故障及維修

摘 要：內(nèi)河船舶尾軸密封采用動(dòng)靜盤式的非接觸密封，由于內(nèi)河泥沙的作用，造成動(dòng)靜環(huán)配合面的嚴(yán)重磨損，影響密封效果，起坡進(jìn)塢維修增加了維修成本。

關(guān)鍵詞：尾軸密封；動(dòng)靜環(huán)；泄漏

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.01.235

1 引言

船舶尾軸密封作為軸系中重要的設(shè)備，防止船外水沿尾軸管進(jìn)入船內(nèi)以及尾軸管內(nèi)的潤滑油泄漏。由于螺旋槳和尾軸位于水線以下，尾軸尾密封裝置不便于監(jiān)測，一旦發(fā)生泄漏故障，船舶需要起坡進(jìn)入船塢進(jìn)行修理，船舶的工作和任務(wù)會(huì)受到很大的影響。本文以長江航道的某型船尾軸密封出現(xiàn)的故障進(jìn)行淺析，并給出可行的維修方法。

2 尾軸密封的工作原理

船舶尾軸密封裝置根據(jù)密封元件防漏方式，可以分為接觸式和非接觸式兩種。接觸式密封以橡膠制品和盤根作為填料，將其填充于縫隙之中，并與軸或者軸套接觸；非接觸式密封中密封元件的動(dòng)、靜部件之間有一定間隙，不發(fā)生接觸，而是靠流體流動(dòng)路徑節(jié)流作用達(dá)到密封的目的[1]。本文的尾軸密封裝置是非接觸式，如圖1所示，靠動(dòng)摩擦盤和靜摩擦盤的配合間隙來密封，動(dòng)靜盤的間隙的緊密程度可以通過調(diào)節(jié)靜摩擦盤中的彈簧強(qiáng)度來控制。

3 運(yùn)行故障

該型船長期在南京和上海之間的長江航道段航行，新船運(yùn)行約九個(gè)月時(shí)間后發(fā)現(xiàn)前尾軸密封有少量泄漏，沒有影響軸系的工作；尾軸后密封由于在水里，沒法檢查是否泄漏；運(yùn)行一年時(shí)間時(shí)，船艙內(nèi)的尾軸前密封泄漏很嚴(yán)重，艙內(nèi)可以看到大量的潤滑油泄漏，而且泄漏的油已經(jīng)乳化變成乳白色，說明已有大量的江水進(jìn)入到尾軸管內(nèi)，尾軸的尾密封泄漏嚴(yán)重，船舶雖然還能正常航行，但尾軸管內(nèi)的尾軸承和尾軸已經(jīng)磨損，如果不及時(shí)處理會(huì)造成嚴(yán)重的后果，影響船舶的行駛安全。

4 故障分析

本文中的非接觸式密封裝置對(duì)安裝的要求比較高，首先要保證動(dòng)靜摩擦盤的相對(duì)位置（間隙合適），在安裝前需做泵壓試驗(yàn)，安裝過程中要調(diào)整好彈簧的壓縮量保證動(dòng)靜環(huán)間隙；其次要保證密封裝置垂直于軸系中心線，曲折值在規(guī)定范圍內(nèi)。船舶在運(yùn)行初期，安裝的各項(xiàng)指標(biāo)都能滿足要求，尾軸密封裝置工作良好，未發(fā)現(xiàn)泄漏情況；船舶在運(yùn)行一段時(shí)間后，長江航道水況復(fù)雜，船舶需要頻繁改變航行工況，由于推力軸承中的推力環(huán)和推力塊間有軸向間隙，倒車或者順車時(shí)，整個(gè)軸系軸向的竄動(dòng)改變了尾軸密封動(dòng)靜環(huán)間的固有間隙，使動(dòng)靜摩擦盤的間隙忽大忽小，隨著時(shí)間的推移，動(dòng)靜盤之間相對(duì)間隙會(huì)出現(xiàn)偏差；由于本船采用柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)，整個(gè)軸系在運(yùn)行過程中會(huì)有徑向的跳動(dòng)，螺旋槳尾軸在長江水道復(fù)雜工況下也會(huì)頻繁振動(dòng)，時(shí)間長了尾軸密封裝置相對(duì)于軸心線的曲折和偏移值都出現(xiàn)偏差；長江水中含有大量的泥沙，較小泥沙顆粒可以隨著水流進(jìn)入動(dòng)靜環(huán)之間間隙，造成動(dòng)靜摩擦環(huán)的環(huán)面損傷（維修時(shí)能看到動(dòng)靜盤上有很多明顯的劃痕），更進(jìn)一步惡化了動(dòng)靜盤的相對(duì)位置，更大的泥沙也能進(jìn)入到動(dòng)靜環(huán)間隙中，動(dòng)靜環(huán)徹底失去密封作用，江水大量進(jìn)入尾軸管中使?jié)櫥腿榛?，潤滑油潤滑效果下降。江水通過尾軸管進(jìn)入到前尾軸密封，進(jìn)一步損壞首密封，造成乳化的潤滑油泄漏到船艙。

5 維修

尾軸密封出現(xiàn)嚴(yán)重的泄漏的故障必須盡快維修，船舶不再適宜航行運(yùn)營，否則會(huì)造成尾軸承，尾軸的進(jìn)一步磨損，江水的進(jìn)入也會(huì)加快尾軸的銹蝕。由于維修需要拆卸尾軸密封，必須要使船舶起坡上岸，考慮到維修方便和成本，將船舶駛?cè)氪笮透〈瑝]進(jìn)行修理。船舶停泊妥當(dāng)，開始維修時(shí)，首先要拆除舵葉、螺旋槳，再抽出尾軸，最后拆卸尾軸密封的首尾兩處密封，結(jié)構(gòu)見示意圖2，檢查尾軸和尾軸承，然后修復(fù)尾軸尾軸承，清理尾軸管中殘油積水及修復(fù)尾軸管內(nèi)壁。尾軸首尾密封拆下來后，首先拆開檢查動(dòng)靜環(huán)的配合面損壞情況，對(duì)泥沙造成的磨損進(jìn)行研磨修復(fù)。修復(fù)后進(jìn)行動(dòng)靜環(huán)的泵壓試驗(yàn)，試驗(yàn)過程中不斷調(diào)整靜環(huán)中的彈簧壓縮量，直到配合面不出現(xiàn)泄漏為止；船上安裝時(shí)先將尾軸穿入尾軸管并固定，然后在尾軸的首尾穿上尾軸密封，定位時(shí)注意密封裝置軸向和徑向的位置要求。安裝最后在動(dòng)靜環(huán)外側(cè)加裝翻邊橡皮，起防水擋沙的作用。最后將螺旋槳和舵葉復(fù)裝回位。檢查重力油柜的油液高度，使尾軸管內(nèi)的油壓大于船外水壓，定期檢查油柜中的液位。經(jīng)過維修船舶重新運(yùn)行良好，在以后的運(yùn)營中要定期維護(hù)保養(yǎng)。

6 結(jié)論

內(nèi)河船舶采用動(dòng)靜環(huán)式的非接觸尾軸密封，內(nèi)河的泥沙會(huì)使其動(dòng)靜盤逐步磨損，使尾軸管潤滑油泄漏，也會(huì)影響到尾軸和尾軸承，維修要起坡進(jìn)塢，大大增加了維修成本，故建議內(nèi)河船舶采用接觸式填料密封，改善密封性能，降低運(yùn)營成本。

參考文獻(xiàn)：

[1]張驁.船舶動(dòng)力裝置[J].2006（09）：69-70.

作者簡介：劉鋒，男，碩士，工程師，研究方向：船舶機(jī)械。