導(dǎo)語
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作為水上運輸?shù)闹饕煌üぞ�,,船舶的發(fā)展給人類的生活帶來了很大的變化,。早期的船舶大都以人力,、蓄力,、風(fēng)力作為動力,,直到1839年,,第一艘?guī)в新菪龢七M(jìn)器的蒸汽機(jī)船"阿基米德號"問世后,這種推進(jìn)器被迅速推廣,。隨著工業(yè)的發(fā)展,,現(xiàn)代的輪船大都以內(nèi)燃機(jī)作為動力,帶動船體外的螺旋槳旋轉(zhuǎn),,依靠螺旋槳與水產(chǎn)生的反作用力推進(jìn)船舶的航行,。毋庸置疑,發(fā)動機(jī)肯定在船體內(nèi)部,,因此必然需要傳動裝置將動力傳遞到暴露在水中的螺旋槳上,,而這樣的傳動連接處必定會有一定的縫隙,那現(xiàn)代輪船是如何保證螺旋槳正常運轉(zhuǎn)又實現(xiàn)防水防漏油的呢,?本文將盡可能以通俗易懂的語言為大家講解其中的原理,。
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& J+ C" J D9 W2 `+ H7 m( s輪船螺旋槳 e @! y/ C; p$ G4 }: j, i
螺旋槳的位置布局 ' a% [) t5 ]( ]& y
螺旋槳設(shè)置在船舶尾部后下方,其后面為舵葉,。螺旋槳通過中間軸與主機(jī)連接,,中間軸安裝在尾軸管內(nèi),通過專用軸承連接,。不難看出,,螺旋槳處的密封能力主要體現(xiàn)在尾軸的密封能力,。當(dāng)然中間軸和船體之間不可能只加個普通的密封圈就行了。拿30萬噸的貨輪來說,,螺旋槳的直徑可達(dá)10米,。即便轉(zhuǎn)速只開到70rpm,那產(chǎn)生的振動也是巨大的,說不好在離港的時候,,密封圈就被震掉了,。即便不會,強(qiáng)大的海水壓力也會使密封圈變形,。
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; e5 A, V# ?8 z: @螺旋槳布局
9 t0 C1 R+ ?4 _6 @( S5 c尾軸密封原理
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尾軸的密封是典型的旋轉(zhuǎn)式動密封,,簡單來說,尾軸密封是通過注入油液,,使其保持一定的油壓來阻止水的滲入,。但其密封絕不像說的那么簡單,而是一個復(fù)雜的密封系統(tǒng),。
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7 Q5 r+ v, O5 w3 i, k- Q+ U圖片來源:EAGLE INDUSTRY Kemel 8 M S; N/ H" ] L# q7 {
大型輪船的尾軸系統(tǒng)由尾軸,、尾軸管、密封裝置,、軸承,、潤滑系統(tǒng)等組成。其尾軸安裝在尾軸管內(nèi),,依靠前后兩個軸承套運轉(zhuǎn),。前后兩個軸承之間為密閉的尾軸管。其中尾密封的任務(wù)要艱巨的多,,既要防止水進(jìn)入又要防止油液泄漏,,因此本文我們重點講解尾密封。 尾密封中目前廣泛應(yīng)用的是Simplex型(皮碗式)密封裝置,,這是一種獲得各國船級協(xié)會認(rèn)證的密封方式,。皮碗密封基本原理如下圖:當(dāng)空間1的介質(zhì)壓力大于空間2的介質(zhì)壓力時,空間1的介質(zhì)會被封住,,不會流入空間2,;當(dāng)空間2的介質(zhì)壓力大于空間1時,空間2的介質(zhì)會流入空間1,。 / k8 p& g% W5 K' W$ x7 [
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皮碗密封基本原理圖 2 t s7 i6 b9 F0 L5 h: R: |% D: Z
將尾密封放大如下圖: " o E4 d1 x0 O- f- u
6 C+ w0 W1 ~! L7 W尾密封放大圖 ! Q l; U3 z B' J4 o: h6 b
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尾密封結(jié)構(gòu)原理圖
1 j) p& h$ R" E2 X! e3 m我們可以看到尾密封采用了4組密封圈,,通過彈簧箍在尾軸套上,在海水,、彈簧力和橡膠彈力的作用下僅僅貼合在軸套上,。這4組密封圈其中前兩組往前翻,后兩組往后翻。根據(jù)前面講到的皮碗密封原理,,我們可以把皮碗密封想象成一個單向閥,。在#2#3之間壓入空氣,空氣壓力要比海水壓力稍高,。這樣空氣很容易沖開皮碗密封,從皮碗密封和尾軸之間通過,,形成一個氣流通道,,使皮碗密封圈與尾軸隔開不接觸,這樣既可以保證尾軸轉(zhuǎn)動順暢又能減小磨損,。同時因為空氣壓力高,,海水也不會進(jìn)入。而潤滑油則是在空氣密封失效的情況下加的一道保險裝置,。
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如何監(jiān)測油封是否正常 5 M% l7 X' @" Z# q; O
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尾軸密封檢測系統(tǒng)
/ B% x& E( Y r% p, z3 `尾軸由前后兩道密封,,同時在前后密封之間填充油,油是從一定高度的油柜下力的,,稱為重力油柜,。既可以平衡壓力又可以潤滑軸承。一旦尾密封漏水會引起重力油柜有位升高,,此時監(jiān)測報警系統(tǒng)就會報警,。而一旦尾密封泄漏的話,則會引起重力油柜的油位下降,,此時監(jiān)測系統(tǒng)報警就會知道前密封損壞了,。
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其實尾軸的密封是非常可靠的,,只要按時檢修,,尾軸的密封十幾年都不會有問題。但不管怎樣,,船只的防水都是一項極其重要的工作,,因此不能掉以輕心。 |