侯顯（xiǎn）斌
摘 要：介紹某巡邏船SMB型尾軸（zhóu）密封裝（zhuāng）置（zhì）的特點，分析了SMB型尾軸密封裝置（zhì）漏水的原因，對SM型尾軸密封裝置與SMB型尾軸密封裝置的性能特點進行（háng）比較，根據巡邏船的工作水域環境、安裝使用條件，提出用（yòng）SM型尾軸密封裝（zhuāng）置代（dài）替（tì）SMB型尾軸密封裝置的改進措施。實船應用結果表明：使用SM型尾（wěi）軸密封裝置工況（kuàng）穩定，未出現漏水現象（xiàng），可延長上排周期，節約修船費用，提高經濟效益。
關鍵詞：巡邏船；尾軸；密封裝置；漏水；原因；對策
1.引言
船舶尾軸密封（fēng）裝置（zhì），根據潤滑形式可分為兩種，一種是“水潤滑密封裝置”，另一種是“油潤滑密封裝置”；根據密封機理也可分為兩種（zhǒng），一種是“徑（jìng）向密封”，另二種是“端麵密封”。文章針對某部門多條使（shǐ）用SMB型（xíng）尾軸密封裝置的同類型巡邏船都（dōu）存在漏水現象進（jìn）行調查分析（xī），總結出該類密封裝置漏水的原因，對SMB型和SM型尾軸密封裝置進行比較，得出這（zhè）兩種密封裝置（zhì）的優缺點，並（bìng）結合該類型巡邏船的工作環境和結構特點，提出在（zài）後續建造的該類型巡邏船上更換尾軸（zhóu）密封裝置的改進措施，即用SM型尾軸密封裝置替代（dài）SMB型（xíng）尾軸密封裝置。通過實船應用表明，SM型水潤滑尾軸（zhóu）密封裝置運行穩定、密（mì）封性能好、上排周期延長。
2.分析SMB型尾軸密封裝置的結構特點和工作原（yuán）理
2.1SMB型尾軸密封裝（zhuāng）置的（de）結構
船用SMB型尾（wěi）軸密封裝置是一種水潤滑密封裝置（見圖1），密封裝（zhuāng）置（zhì）用水進行潤滑。這種裝（zhuāng）置的基本（běn）結構由運（yùn）動件和固定件組成，主要分為三（sān）大部分，氣管、水管、氣胎是部分，屬於固定件；靜環總成（chéng）是第二部分，也是固定件，靜環、密封座和氣胎等幾個部件組成靜環總成；動環總成是第三部分，屬於運（yùn）動件，動（dòng）環座、動環和夾環以及襯套等幾個部分組成動環總成。其（qí）中靜環不轉動，而動環總（zǒng）成隨尾軸同步（bù）轉動。
2.2分析SMB型尾軸密封裝置的工（gōng）作原理
SMB型水潤滑尾軸密封裝置是尾軸與（yǔ）安裝在其上麵的動環一起轉動，靜環端麵與運動的動環接（jiē）觸，運轉時在接觸表麵形成潤滑水膜，潤滑水膜（mó）不但有潤滑作用，還有密封作用，壓緊彈簧緊壓動環使動環與靜磨（mó）環麵緊密（mì）接觸實現密封（fēng）。船舶停止、尾軸不運轉時，動環和靜環麵緊緊貼在一起實現密封。夾緊彈簧使（shǐ）動環座可在軸套上做軸向（xiàng）自由滑（huá）動，夾緊彈簧使動環和靜環緊貼在一起，並在（zài）兩者的接觸麵形成一定的比壓。動環座具有軸向自由滑動的能力，可以補償軸係動運轉中產生的軸（zhóu）係竄動。當密封圈靜環與動環間由（yóu）於磨損量過大導致（zhì）密封不起作用時，尾軸被通入壓縮空氣的氣胎抱緊實（shí）現應急密（mì）封，此時可在船（chuán）不進塢的情況下對尾軸密封裝置（zhì）進行應急修理、臨時檢查和調整。
3.某巡邏船尾軸密封裝置（zhì）漏水的（de）原因分析
某巡邏船建（jiàn）成後使用不（bú）久（jiǔ）出現尾（wěi）軸密封裝置漏水現象，通過調節螺釘調節（jiē）動環的彈簧預緊力進（jìn）行應急處理，但漏水量依然較大（dà）。船舶上排後（hòu）發現情況如下：
（1）密封裝置靜環與動環的（de）接觸麵嚴重磨損。
（2）水垢和泥沙等（děng）垃圾顆粒進入動環座，動環座（zuò）被卡（kǎ）住失去（qù）彈性（xìng）補償作用。
經分析，該船尾（wěi）軸密封裝置漏水的主要原（yuán）因有：
（1）靜環與（yǔ）動環接觸處是麵接觸，接觸處所承受的比壓較小，冷卻不好，耐高溫（wēn）能力比較差，尤其（qí）是巡邏船的工作水域（yù）特殊，大（dà）部分時間在（zài）錨地、航道、港區（qū）巡邏航行，這些水域的水（shuǐ）比（bǐ）較淺，泥沙垃圾等顆粒容易進入密封裝置的摩擦麵加快密封麵的磨損，從而造成泄露。
（2）巡邏船（chuán）有時在港區停（tíng）泊時間比較長，主機停機，軸係停轉，動環座與襯（chèn）套配合麵之間聚集了不（bú）少水垢、泥沙和垃圾顆粒，軸係（xì）運轉時這些顆粒不但增（zēng）加密封裝（zhuāng）置摩擦表麵的摩擦阻力，還容易使動環座（zuò）被卡住，造成動環座的彈性補償作（zuò）用消失，密封裝置的密封作（zuò）用失效，導致尾軸漏水。
據調查，某部門（mén）采用SMB型尾軸密封裝置的巡邏船在密封裝置使用壽命（mìng）期內大部分都（dōu）存在漏水現（xiàn）象，故該部門計劃在後續建造同類型巡邏船時（shí）選用替代（dài）產品。
4.介紹SM型水潤滑尾（wěi）軸密封裝置結構特點和工作原理
4.1SM型尾軸密封裝置的結構
SM型（xíng）水潤滑尾（wěi）軸密封裝置為開放式的密封裝置，所謂開放（fàng）式的密封裝置就（jiù）是尾（wěi）軸管的尾部不設密封裝置，隻設（shè）有首部密封裝置，裝（zhuāng）置直接與舷外水相通。這種（zhǒng）尾軸密封裝置的基本結構包括三個部分（見圖2），部分是（shì）裝置總成（包括本體氣胎），是基本部件；第二部分是水氣管路，屬於輔助管係；第三部分是密封總成，主要（yào）作用是實現密封，密封總成包括端（duān）蓋、襯套、夾環、密封圈、彈簧共5個部件。
4.2介紹SM型水潤滑尾（wěi）軸密封裝置的工作原理
SM型水潤滑尾軸密（mì）封裝置包括軸向密封和徑向密封，軸向（xiàng）密封是在尾軸的軸向實（shí）現密封，防止尾軸管（guǎn）內的水沿著軸向一直（zhí）進入船（chuán）體內，軸向密封是通過密封圈（quān）3緊套在軸套5上來（lái）實現（xiàn）；徑向密封是在尾（wěi）軸直徑（jìng）方向實現密封，目的是防（fáng）止尾軸管內的水一（yī）直沿徑向進入船體內，徑向密封（fēng）通過1號密封圈與端蓋4的緊密（mì）接觸。當船舶尾軸運轉（zhuǎn）時，密封圈3的底部和側麵唇形邊（biān）分別實現軸向（xiàng）和徑向密封。從水管來的壓（yā）力水的作用（yòng）是冷卻、潤滑、清潔尾軸承。密封圈有兩道，當道密封環唇（chún）邊磨損過大（dà）使密封失效時，可以很方便的讓2號備用密封圈投（tóu）入使用，隻需把氣胎充氣膨脹後（hòu）將尾軸抱緊實現密封，然後剪掉道密（mì）封環。
5.兩種尾軸（zhóu）密封裝置的性（xìng）能比較
5.1SMB型（xíng）尾（wěi）軸密封裝置的性能特點（diǎn）分析
通過前麵（miàn）的分析可知（zhī）SMB型尾軸密封裝置具有以下性能特點。
（1）密封（fēng）環密封效（xiào）果好（hǎo）。由於壓緊彈簧（huáng）的作用，密封裝（zhuāng）置密封圈緊密接觸，可以實現良好的密封。
（2）密封件可軸向自由滑動，具有補（bǔ）償軸向變形的能力。該密封裝置動環座可做軸（zhóu）向自由滑動（dòng），所以裝置補償軸向變形的能力強。該類型密封裝置的適用範圍（wéi）為：轉（zhuǎn）速（sù）較高，軸向串動≤±3mm。
（3）密（mì）封裝置的動環密封圈易磨損，有（yǒu）效使用壽（shòu）命較短。
（4）動環座容易被（bèi）泥（ní）沙等垃圾卡住（zhù），造成密封失效出現（xiàn）漏水。
5.2SM型尾軸密封（fēng）裝置（zhì）性能特點分（fèn）析
通過前麵的分析可知（zhī）SM型尾軸密（mì）封（fēng）裝置具有以下性能特點。
（1）節（jiē）能環保，經濟實惠。尾軸密封裝置用（yòng）水作為潤滑和（hé）冷卻劑，水不會汙染水（shuǐ）域環境（jìng），而且水獲取方便，直接由海水泵提供，無需成本。
（2）摩擦環帶窄，密封效果（guǒ）好。SM型尾軸密（mì）封裝置之所以具有摩（mó）擦環帶窄，密封效果好的特（tè）點，是因為尾軸（zhóu）運（yùn）轉時工作密封圈跟隨尾軸一（yī）起轉動，每道工（gōng）作密（mì）封圈的兩道唇口都（dōu）與靜磨（mó）環緊密接觸。
（3）壽（shòu）命較（jiào）長，維修費（fèi）用較低。該密封裝置由主密封（fēng）和輔助密封組成，正（zhèng）常情況下，主密封起作用，主密（mì）封由密（mì）封圈（quān）端麵密封實現；應（yīng）急情況（kuàng）下，輔助密封投入使用，輔助密封由氣胎密封（fēng）實現。出現緊急情況時，即當（dāng）主密封道密封圈磨損漏水後，隻需（xū）把輔助密封的氣胎充氣抱緊尾（wěi）軸進行（háng）密封，把主密封中失效的（de）道密封圈剪掉，把主（zhǔ）密封中備（bèi）用的第二道密封圈投入使用，等第二道密封圈磨損失效（xiào）後，船舶才進塢上排更換密封圈。因此（cǐ）能夠延（yán）長船舶上排周期，節省船舶（bó）維修費（fèi）用。
（4）潤滑效果差，磨損嚴重。SM型尾軸密封裝置用（yòng）水作為潤滑劑，水雖（suī）然具有廉價方便的優點，但水的粘度比較小，潤滑效果（guǒ）不是很（hěn）好。舷外水與尾軸後端直接（jiē）相（xiàng）通，帶有一定比例的泥沙等垃圾的水進入尾軸管，會使軸與軸（zhóu）承間的磨損加劇。
6.某類型巡邏船尾軸密封裝置（zhì）的改進措施
通過前麵（miàn）的分析和（hé）比較可知，SMB型與SM型（xíng）尾軸密封裝置都是水潤滑尾軸密封裝置，都是用水作為潤滑劑，都裝有氣胎作為輔（fǔ）助應急密封裝置。除此以外，它（tā）們的結（jié）構性能也有差異，各有優缺點（diǎn）。SM型尾軸密封裝置有兩道密封圈，每（měi）一道工作密封圈上有兩道唇口與靜磨環接（jiē）觸，每道唇口的摩擦接觸（chù）麵小，所以摩擦（cā）麵的環帶比較窄，密封的效果比較好（hǎo），而SMB型（xíng）尾軸密封裝置隻有一個密封接觸麵，接觸（chù）麵比較大，所以承受的比壓比較小，不能耐高溫，容易磨（mó）損。而（ér）且該類型巡邏船軸係及船體結（jié）構比較特殊，尾軸密封裝置剛好在軸係軸包架的低窪處，如果采用SMB型水潤滑尾軸密（mì）封（fēng）裝（zhuāng）置，一旦尾軸密封裝置在運行中出現漏水現象，密封裝置的轉動部件會把低窪處集聚的（de）水攪動起（qǐ）來而導致艙底水（shuǐ）四處（chù）飛濺。由於該類型巡邏（luó）船的軸係布置和船體結（jié）構較為特殊，有一段軸穿過船體20號到24號實肋板（實肋（lèi）板上開有（yǒu）穿軸孔），這（zhè）段軸無（wú）法直接水平地從船內吊（diào）起。SMB型尾（wěi）軸（zhóu）密封裝（zhuāng）置的（de）特點是密封（fēng）效（xiào）果好，但因為受到的彈簧預緊力很大，密封圈的摩擦（cā）麵也比較大，所以磨損較快，使用壽命較短，特別是巡邏船的工作水域特殊，經常在含有（yǒu）大（dà）量垃（lā）圾（jī）顆粒、水質（zhì）比較髒（zāng）的錨地、航道、港區等水域航行，這些水（shuǐ）域含有大量的泥沙垃圾等顆粒，這些顆（kē）粒成了磨料，加（jiā）速（sù）了密封裝置的磨損（sǔn）。SMB型尾軸密封裝（zhuāng）置隻有一道密封（fēng）圈，如果這道密封圈磨（mó）損失（shī）效了，沒有備用的第二道密封圈，需要直接更換密封圈，所以船必須上排（pái），同時由於軸（zhóu）係含有聯軸器，聯軸器需要專業人士才（cái）能拆（chāi）檢，拆尾軸時需請聯軸器廠家工程師先拆卸聯軸器，然後拆卸舵葉和螺旋槳，再抽出螺旋槳，將位於20號到24號實肋板（bǎn）之間的那段中（zhōng）間軸（zhóu）部分通過尾軸管位置拉到機（jī）艙外（wài），這樣才能更換整道密（mì）封圈。所以該類巡邏船安裝SMB型尾軸密（mì）封裝置時維修更換密（mì）封裝置極不方便。相反，如果安裝SM型尾軸密封裝置，不但可（kě）以（yǐ）提高密封性能，而且在道密（mì）封（fēng）圈磨損失效後，隻要將氣胎充氣抱緊尾軸即可實現密（mì）封，船舶可以（yǐ）不上排，隻要減掉已經磨損（sǔn）過大（dà）而（ér）失效（xiào）的（de）道（dào）密封圈，把備用的第二道密封圈投入使用（yòng）即可，等兩道密封圈都磨損後，船舶（bó）才需（xū）上排更換磨損部件，這樣就使上排（pái）周期延長，船舶維修費用降低，提高（gāo）船舶經濟性。
由於巡邏船大部分時（shí）間（jiān）在港口、航道和錨地附近航行，根據巡邏（luó）船的（de）工作水域環境、結構特點，並根據前麵的分析（xī），建議在該類型巡邏船上使用SM型水潤滑尾軸密封（fēng）裝置。鑒於此，某部門在後續建造的（de）同類型巡邏船中采用（yòng）了SM型（xíng）水潤滑尾軸密封裝置。
7.實船應用
某巡邏船建造時原計劃選用SMB型（xíng）水潤滑（huá）尾軸密封裝置，由於在（zài）此前已經建造的同類型巡（xún）邏（luó）船上使用SMB型密封裝置，密封裝置在使用壽命期內（nèi）都出現漏水現象，所以，後來（lái）改用SM型水潤滑尾軸密封裝置。該船自建成出廠後，通過對SM型尾軸密封裝置進行跟蹤檢測，發現在整個使用（yòng）壽命期內運（yùn）行穩定，沒有出現（xiàn）異常情況，通過測（cè）量尾軸密封處外殼（ké）的（de）溫度，運行期間低（dī）於65℃，尾軸密封裝置（zhì）前麵密封處沒有出現漏水現象，整個軸係工作（zuò）情況穩（wěn）定，滿足船舶規（guī）範的要求。目前，某部門已（yǐ）經有8艘該類型巡邏船先後安裝SM型水（shuǐ）潤（rùn）滑尾軸密封裝置，都沒有出現漏水現象。
8.結束語
實船應（yīng）用證明：該類型巡邏船選用SM型水潤滑尾軸密封裝置時工作可靠，穩定性好，管理方便，可以推遲上排，減（jiǎn）少船舶維修費用，具有較好的經濟性。
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來源：《珠江水運》2018年19期
