湯崇(chóng)傑
(長江武漢航道局監利航道(dào)管理處,湖北監利 433300)
【摘(zhāi) 要(yào)】闡述了尾軸密封裝置對於船舶安全航(háng)行的重要性,介紹了長江中遊航標艇(tǐng)工(gōng)作特性及JT型尾軸密封裝置(zhì)的工作原理、常見故障,分析(xī)了故障產生的原因並提出了解決(jué)方(fāng)案。
【關鍵詞】尾(wěi)軸;航標(biāo)艇;JT型密封裝置
1、引言
船舶尾軸管密(mì)封裝置(zhì)是保障軸係正常工作,防止尾軸管內潤滑油外泄造成水域汙染,防止河水及泥砂侵入(rù)尾軸管內加劇軸與軸承磨損,破壞潤滑油的性能和(hé)防止潤滑油直接泄漏損失的裝置(zhì)。尾軸(zhóu)管密封裝置的工作環境和條(tiáo)件極其惡劣,在工作時除受到軸係高速轉動帶來劇烈摩擦的作用外,還會受到螺旋槳運轉及軸係自然下沉產生的不均勻作用力的影響,軸係運轉的縱向(xiàng)和橫向振動也會加劇對密封件的局部磨損。上述各種情況(kuàng)都會對(duì)密封裝置的密封性能和使用壽命產生不利(lì)的影響,加之尾軸管的後密封裝置一般都在水下,檢查和維修十分不便,所以船舶尾軸管密封裝置的選用,對船舶的正常航行十分重要。
2、長江中遊航標艇(tǐng)工況
2.1航標艇工作(zuò)性質
作為(wéi)航道維護、管理的主要(yào)設備、工具(jù),航(háng)標艇(tǐng)的工作職責主要是根據水位的漲落及時對航道進行探摸、測量、掃床,調整航道航(háng)標,恢(huī)複失常航標,檢(jiǎn)查航(háng)道整治建築物等,確保航道航標功能正常,保證通航安全。
2.2航標艇工(gōng)作環境
2.2.1中遊長江航道特點:淺灘眾多,航道蜿蜒曲折,航道整治建築物眾多(duō)。
2.2.2工作水域特點(diǎn):江水中漂浮著各類繩索、布類、鋼纜、浮木(mù)、漁網;各種礁石、建築廢棄物以及航道(dào)整治建築物等各類危險物,加之洪水期長江泥砂(shā)含量大,因此長江中遊航標艇的工作環境是十分複雜、惡(è)劣的(de)。在上述水(shuǐ)域工(gōng)作,航標艇經常發生尾軸被繩索纏繞、螺旋槳(jiǎng)被打傷、船體擱淺等事故。
3、JT型尾軸密封裝置(zhì)
近來來,隨著國家對長江航(háng)道建(jiàn)設(shè)投入的不斷加大,長江航道船艇裝備也越來越大(dà)型化(huà)、自動化、現代化,十一五以來,長江航道局先後研發了多種新型航道維護船艇,其(qí)中為長江中遊(yóu)一線(xiàn)航道維(wéi)護管理單(dān)位建造了326kw型航標艇、18.8米鋼質工作快艇,這些新型航(háng)道維護船艇的列裝對長江中遊航(háng)道的維護、管理提供了高效、可(kě)靠、舒適(shì)的工作條件。目前長江中遊航標艇的尾軸密封裝置采用兩種油潤滑方式,一種是瀘(lú)州的黃(huáng)氏密封裝置,另一種是江蘇東台(tái)船用配(pèi)件有限公司生產的JT型75JQ/CS48A密封裝置(主要安裝在巡航快(kuài)艇(tǐng)上),這(zhè)裏主要介紹該裝置的尾端密封。
3.1工作原理
目前長江中遊航道工作快艇尾軸密封裝置采(cǎi)用的是75JQ/CS48A油潤滑密封,主要功能(néng)有兩種,橡膠油封1的橡(xiàng)膠密封圈向前端翻的,用以阻止尾軸管中潤滑油外漏,防止汙染水域;向後翻的,用來阻止舷外水(shuǐ)和泥砂進入尾軸管,確保尾軸承的工況良(liáng)好。75JQ/CS48A油(yóu)潤滑密封裝置采用(yòng)的是兩道橡膠油封。為(wéi)了防止泥砂進入密封裝置,增加橡膠油封的(de)磨損量,還在該裝置的外麵(miàn)設置了一道唇(chún)狀(zhuàng)防砂橡皮(pí)5,用以阻擋泥砂。為了避免尾軸的磨損,減小營運成本及檢修工作難度,75JQ/CS48A油潤滑密封裝置采用的是橡膠油(yóu)封(fēng)、防砂(shā)橡皮都是直接接觸在不鏽鋼耐磨襯套3,而不是尾軸(zhóu)4,當耐磨襯套磨損嚴重,無法形成良好的密封時,直接(jiē)更(gèng)換(huàn)耐磨襯套、橡膠油封、防砂橡皮即可。
3.2主要技術參數
尾軸基本直徑:30-360㎜
尾軸襯套外徑(jìng):45-380㎜
尾軸線速度(dù):≤7m/s
潤滑油工作壓力:0.05-0.1Mpa
潤滑油工作溫度:-25℃-+85℃
平均泄漏量:5-30ml/h
3.3JT型尾軸密封裝置常見故障(zhàng)
通過拆檢JT型尾軸密封裝置,發現尾端密封裝置主要出現(xiàn)以下故障:
3.3.1J型防砂(shā)橡皮唇口破裂或燒蝕或失去彈性;
3.2.2橡膠油封橡皮唇口(kǒu)及彈(dàn)簧彈性喪失;
3.3.3不鏽鋼耐磨襯套出(chū)現磨(mó)損凹槽。
3.4原因分析
根(gēn)據航標艇的工作(zuò)性質、工作環境及實際工作情況分析,導(dǎo)致JT型尾軸尾端密封裝置發生(shēng)滲(shèn)漏的主要(yào)原因為:
3.4.1螺旋槳被打(dǎ)傷使尾軸運轉不平衡,工況惡化,尾軸徑向跳動(dòng)量加大,導致尾端防砂橡皮被尾端密封端蓋(gài)擠破,江水及泥砂侵入尾管而發生泄漏;
3.4.2尾軸被漁網或繩索纏繞導致防砂橡皮被燒蝕(shí)而(ér)發生泄漏;
3.4.3防砂橡皮及尾端橡膠骨架油封長期運行,橡皮和彈簧彈性性能下降(jiàng)使尾軸密封性能減(jiǎn)弱,導致尾管發生滲漏;
3.4.4尾軸耐磨襯套磨損(sǔn)。耐磨襯套為不鏽鋼質,長期運轉後與油(yóu)封接觸麵被磨出凹槽,耐磨襯套喪失密封效果(guǒ)而發生泄漏;
3.4.5尾端密封(fēng)裝置安裝不到位。
4、對策
4.1更(gèng)換尾(wěi)軸密封(fēng)裝(zhuāng)置,改為黃氏密(mì)封。自2011年JT型尾軸密封裝置在長江中遊航標艇使用四年多以(yǐ)來,各使用單位、輪駕人員均反映該裝置在航標艇上的不適應性:不(bú)易維護,成本高。有些(xiē)測量快艇每年要更(gèng)換2次尾(wěi)軸密(mì)封,有的甚至更多。頻繁的尾軸漏油滲水不僅需要投入大(dà)量的維修資金,而且會影響正常的(de)航道維護管理工作。作為一種成熟的尾軸密封技術,黃氏密封早已在航標艇上安裝使(shǐ)用,廣(guǎng)大輪機人員建議將(jiāng)此密封裝置改為黃氏密封,但由於該尾軸(zhóu)(密封處(chù)直徑為67mm)、襯套不是黃(huáng)氏(shì)密封的標準件,需重新設計黃氏密封的護罩外殼、夾(jiá)馬(mǎ)、彈簧、動(dòng)環(huán)等部件,改造費用較(jiào)大,因此一直(zhí)沒有實施。
4.2改進JT型尾軸密封裝置
4.2.1改善橡膠(jiāo)的材質與形狀。橡膠油封圈因熱老化而(ér)產生軸向龜裂的(de)重要原因就是橡膠的材質和密封裝置的唇口形狀不當引(yǐn)起的。所以選用好的橡膠(jiāo),調整彈簧的箍(gū)緊力(lì),選取唇口的過盈量(liàng)的大小,改變密封圈的形狀等方法(fǎ),成了影響(xiǎng)橡膠壽命的幾大因(yīn)素。75JQ/CS48A型油封、防砂橡皮主要采用的是丁晴橡膠,丁晴橡膠抗拉強度較高,但在較(jiào)高溫度(dù)時易老化,失去彈(dàn)性。而氟橡膠(jiāo)具有很好的穩定性(xìng)、耐(nài)高溫、耐(nài)老化性能,彈性性能也(yě)和矽橡膠一樣非常好。因此可以將丁晴橡膠(jiāo)油封改為氟橡膠油封,防砂橡皮材質改為氟或矽橡膠。
4.2.2革新耐磨襯套。耐磨襯套的過度磨損會影響尾軸密封效(xiào)果。目前用的耐磨襯套材質均為不鏽鋼,為增強襯套的耐(nài)磨性能,可以將耐磨襯套表麵鍍鉻。
5、結束語
由於工作的特殊性,JT型尾軸密封裝置不適宜安裝(zhuāng)在長江中遊航標艇上,但不論何種密封裝置(zhì),都是靠人來維護使用,人是要素,因此提高船舶輪(lún)駕人員的業務技能,加強船舶航行中的瞭望,減少船舶擱淺(qiǎn)、螺旋槳打傷、尾軸被纏繞等事故(gù)的發生是尾軸密封裝置正常(cháng)工作的重要(yào)前提。
參考文獻
[1]周萬春,周安揚.尾(wěi)軸密封與潤滑裝置的優化[J].船(chuán)舶物流與市場,2004,3.
來源:《科技與企業》2015年第11期