摘 要:在港口碼頭、海上橋梁及防坡堤建設(shè)過程中,需要大量自航船舶拖輪,其舵系是航行的關(guān)鍵設(shè)備。本文分析了拖輪舵系的常見故障及其產(chǎn)生的原因,提出了故障修理的技術(shù)要求,并針對我公司拖輪舵系故障維修實例進行了分析。
關(guān)鍵詞:拖輪舵系 故障分析 故障修理 實例解析
中圖分類號:U6 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)12(c)-0102-01
1 舵系常見故障與分析
(1)舵沉重,轉(zhuǎn)舵不靈敏,轉(zhuǎn)滿舵需較長時間。在舵機功能正常情況下,發(fā)生該故障的可能原因有:舵葉進水使轉(zhuǎn)舵負荷增加;舵桿彎曲或扭曲變形,使各舵承負荷不均,摩擦力增加;舵承損壞;舵系安裝不正使某些配合件單面卡緊等原因造成。
(2)轉(zhuǎn)舵時聲音異常,有嚴重的撞擊現(xiàn)象。主要是舵承與舵桿、舵軸、舵銷等的配合間隙過大、轉(zhuǎn)舵時舵葉忽左忽右產(chǎn)生撞擊,或上舵承滾珠碎裂、護圈松動,轉(zhuǎn)舵沉重并產(chǎn)生撞擊。
(3)轉(zhuǎn)舵不準確,舵角不正,正舵時舵角不在零位。舵角指示器正常時,主要是以下原因造成:舵桿扭曲變形,舵葉方向隨之變化;安裝舵時舵角沒對準零位。當舵角指示器發(fā)生故障指示錯誤時,轉(zhuǎn)舵也就不準。
(4)操舵輕松,但航向失去控制??赡苁嵌鏃U折斷或舵桿與舵葉連接法蘭螺栓脫落使舵葉落水丟失等原因引起。
(5)舵系振動。主要是由于舵系安裝不正,舵承間隙過大,舵系安裝部位的船體強度、剛度不足,上舵承底座強度不夠等造成。
2 舵系修理技術(shù)要求
船舶進塢后,在舵系拆卸前應(yīng)進行全面勘驗,以確定修理內(nèi)容和范圍,并作為修后驗收的依據(jù)。首先進行外觀檢查,觀察各部位是否有變形,轉(zhuǎn)動舵葉看是否靈活,檢查密封裝置是否損壞;然后用塞尺測量檢查各配合件的間隙,如舵桿與舵承的配合間隙,舵銷與舵銷承間隙等等;最后結(jié)合圖紙和規(guī)范的要求數(shù)據(jù),判斷出具體的損壞位置,再進行修理。
2.1 舵桿和舵銷修理
舵桿過度磨損可采用堆焊金屬,光車后繼續(xù)使用。銹蝕面積超過總面積的25%應(yīng)進行光車、補焊或堆焊不銹鋼,光車后軸徑減小值不得超過公稱直徑的10%,個別殘留斑痕深度不超過0.5 mm;舵桿裂紋可進行焊補修理;舵桿上不允許有橫向裂紋。舵桿彎曲變形時,直線度不大于2 mm/m允許冷校直;大于2 mm/m進行熱校直,加熱溫度不超過650 ℃。
舵銷磨損嚴重,與舵承間隙量過大時,可以對舵銷進行堆焊光車,調(diào)整舵銷和舵承的間隙量,達到最佳配合。
2.2 舵承修理
上舵承的檢修:上舵承大多為滾動軸承,當軸承發(fā)生銹蝕、剝蝕、護圈破裂、滾珠(滾柱)嚴重磨損或破碎、轉(zhuǎn)動不靈活時,均應(yīng)予以換新。白合金或鐵梨木滑動軸承磨損嚴重時,分別采用重澆白合金或更換鐵梨木進行修理。
2.3 密封裝置修理
對密封橡膠和密封填料進行檢查,發(fā)現(xiàn)有漏滲水現(xiàn)象的應(yīng)馬上更換或者增加填料壓緊,防止其腐蝕設(shè)備和影響航行安全。
3 實例分析與修理方案
實例1:泥駁155、156舵桿因擱淺上移卡死的事故。
故障分析:泥駁155、156舵為懸掛舵,舵葉底部比導(dǎo)流圈還低200 mm,該船在曹妃甸港運泥至預(yù)定位置進行拋泥作業(yè)時,因當?shù)睾降垒^窄,航道外水深淺,特別是遇到低潮時,船舶擱淺坐底,且當?shù)赜坷溯^大,擱淺后被涌浪來回推擊,發(fā)生舵葉被推擊向上,造成舵桿上移,甲板蓋被頂開,上舵承護圈和滾珠脫落,舵桿卡死,造成舵系完全失效,無法工作。因上舵承變形移位,中間舵承不受力,只起導(dǎo)向固定作用,只能是上舵承被頂起后,護圈脫落,舵桿偏移中心線,再加上自重因素,造成舵桿徑向偏移,與軸承護圈卡在一起。
修理方案:因船舶施工環(huán)境惡劣無大型修理設(shè)備,只能利用液壓千斤頂,倒鏈滑車等簡單設(shè)備,修理方案如下。
(1)先將液壓千斤頂放置舵柄位置,上頂舵柄以便將舵桿頂起,使舵桿與上舵承脫開,便于調(diào)整上舵承。
(2)用倒鏈,鋼絲繩將舵桿固定住,防止將止跳環(huán)拆下后,舵桿下移。
(3)脫落的滾珠抹上黃油后裝復(fù)原位,將護圈水平放平并來回四面輕輕敲擊,以便滾珠能慢慢鑲?cè)胱o圈,并將護圈下端部分鑲?cè)胼S承座中。
(4)裝復(fù)止跳環(huán),撤去倒鏈。由于舵桿和舵承位置仍然不正,相互間有力存在,所以此時舵還是卡在原位。
(5)在舵桿上方焊接一工字鋼橫梁,液壓頂1放置在工字鋼橫梁和舵桿之間,用液壓頂2放置在舵桿和側(cè)板之間,其放置位置由舵承和舵承座間隙量決定。右側(cè)隙量小,左側(cè)間隙量大,液壓頂2放置右側(cè)往左頂,使左右兩側(cè)間隙平均,舵桿位于正中。
(6)用液壓頂1往下頂住舵桿,移動液壓頂2的位置來回調(diào)整舵承和舵承座的間隙量,工人用木質(zhì)或其他非硬質(zhì)工具敲擊護圈四周,使舵承和舵桿能在上下左右的力的綜合作用下,往下移動。最終舵承鑲?cè)攵娉凶?,舵桿回復(fù)了原來高度。
(7)啟動副發(fā)電機、液壓泵,駕駛室操舵,來回轉(zhuǎn)舵幾次。測試結(jié)果:轉(zhuǎn)舵靈敏,不卡滯,無異響,此時舵系已回復(fù)功能,可以正常使用。
實例2:交工53舵系(導(dǎo)流管式舵)使用中有異響和振動,并導(dǎo)致整個船舶尾部的振動。
故障分析:交工53在其操船航行時,尾部振動偏擺,明顯可以聽到舵的敲擊異響,且舵效差。我們認為是舵系的舵桿和軸承,舵銷和襯套的間隙量過大,導(dǎo)致舵桿,舵銷來回偏擺敲擊,發(fā)出異響。
修理方案:經(jīng)拆檢和測量,確定修理方案如下。
(1)舵銷與舵銷銅套磨損嚴重,間隙量遠遠超標。因塢期限制,決定對舵銷補焊光車,銅套上車床內(nèi)孔光車配合舵銷間隙(舵銷與銅套要求的安裝間隙在0.80~1.00 mm,極限間隙6.00 mm)。
(2)中間軸承銅套磨損不多,光車即可。
(3)舵桿與上舵承(滾珠軸承)間隙量過大,拆檢后發(fā)現(xiàn),舵承磨損不大,舵桿工作軸頸由于長時間腐蝕,銹蝕嚴重,需將舵桿經(jīng)行補焊,上車床找正光車至標準尺寸(軸承內(nèi)孔與舵桿軸頸配合值在0.45~0.70mm)。
雖然拖輪舵系的故障較為復(fù)雜,但只要我們了解舵系的結(jié)構(gòu),了解其結(jié)構(gòu)間正確的配合量,再結(jié)合修船現(xiàn)場的實際,充分利用現(xiàn)場的工具,運用我們的智慧,總會找到解決問題的方法。而且通過理論和實際的結(jié)合,通過舵系問題的解決,我們可以找到船舶維修管理的相通之處,那就是:完善理論、結(jié)合實際、勇于創(chuàng)新、精益求精。
參考文獻
[1]魏海軍,金國平.輪機維護與修理[M].大連海事大學(xué)出版社出版,2008(4).
[2]王福根.船舶軸舵裝置[M].哈爾濱工程大學(xué)出版社,2003(3).
[3]張劍.船舶維修技術(shù)實用手冊[M].吉林科學(xué)技術(shù)出版,2005(7).