李小波++曹新玉++江峰
摘 要:該文通過介紹SKF聯(lián)軸節(jié)的使用范圍、構(gòu)造原理,了解安裝拆卸的要領(lǐng),可以使操作者解決實際操作中遇到的問題。一些特殊船舶采用可調(diào)槳后,由于可調(diào)槳結(jié)構(gòu)的特殊性,無法采用常規(guī)的連接方式,只能采用SKF聯(lián)軸節(jié)來連接尾軸與中間軸,這種聯(lián)軸節(jié)采用液壓壓縮技術(shù),通過收縮內(nèi)套定位連接尾軸與中間軸,拆卸工具只需液壓油和兩臺泵,無需拆卸連接螺栓的繁瑣操作。
關(guān)鍵詞:SKF 聯(lián)軸節(jié) 艉軸 中間軸
中圖分類號:U67 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2017)03(b)-0126-02
自20世紀50年代末開始,液壓聯(lián)軸節(jié)在造船工業(yè)中逐步得到廣泛應用,尤其是在調(diào)距槳推進軸系中,液壓聯(lián)軸節(jié)幾乎成為標準設(shè)備。在推進軸系的軸段之間采用液壓聯(lián)軸節(jié),不僅具有加工簡單、拆裝方便等優(yōu)點,還可以改善聯(lián)接件的受力情況。但在拆卸和安裝時也經(jīng)常遇到一些問題,現(xiàn)就這些問題進行淺析。
常規(guī)船舶的尾軸和中間軸,采用螺栓連接法蘭的連接方式,一些特殊船舶采用可調(diào)槳(俗稱CPP)后,由于可調(diào)槳結(jié)構(gòu)的特殊性,無法采用常規(guī)的連接方式,只能采用SKF聯(lián)軸節(jié)來連接尾軸與中間軸,這種聯(lián)軸節(jié)采用液壓壓縮技術(shù),通過收縮內(nèi)套定位連接尾軸與中間軸,拆卸工具只需液壓油和兩臺泵,無需拆卸連接螺栓的繁瑣程序,所以大多數(shù)可調(diào)槳都采用此連接方式。
1 SKF聯(lián)軸節(jié)的構(gòu)造
SKF聯(lián)軸節(jié)的構(gòu)造主要有一只厚壁外錐套、一只帶有螺紋的薄壁內(nèi)錐套、環(huán)狀螺母、環(huán)狀平面密封、止動架和泵壓孔悶頭附件組成。內(nèi)外錐套均采用高強度材料制造,內(nèi)外錐度精密配合,內(nèi)外錐套與環(huán)狀螺母及環(huán)狀密封形成推進密封腔,密封腔外徑上有兩個徑向分布的R1/4的油孔,分別用來泵壓和泄放用,在外錐套的外徑上軸向均布2~3個R3/4的油孔,油孔聯(lián)通內(nèi)外錐套之間,主要用來膨脹和產(chǎn)生軸向推力用。
2 使用原理
外錐套在推進密封腔油壓的推力作用下,朝錐度大段移動,外錐套在向外膨脹的同時也收縮內(nèi)錐套,使薄壁內(nèi)錐套緊在軸上,定位并連接尾軸與中間軸。
3 SKF聯(lián)軸節(jié)的主要技術(shù)參數(shù)
內(nèi)外套錐度比1∶80,內(nèi)錐套內(nèi)徑與軸徑配合采用E7/h7,連接的兩軸軸徑必須相等。兩軸的有效壓縮面長度為兩倍軸徑。(即軸徑φ470,兩軸各連接470長)安裝后外錐套外徑的膨脹率≈厚壁外錐筒外徑×0.9~1.1/1000。(例φ750×1/1000=0.75具體以說明書為準)。安裝方向一般以能移動整個聯(lián)軸節(jié)的軸作為內(nèi)外錐小端方向安裝(具體以及說明書為準),推力可選用~300 kg/cm2的手動泵,膨脹可以選用~2 000 kg/cm2的風泵。對于液壓油油品和現(xiàn)場安裝溫度的選擇,油粘度應該為300厘沲,為了在各種溫度下精確達到這種粘度,推薦數(shù)據(jù)范圍如表1。在實際的拆卸過程中,如果內(nèi)外錐套之間泄露過大,建立不起壓力,有時采用粘度較高的普通油脂來代替液壓油,也難收到較好的效果。
4 SKF聯(lián)軸節(jié)的安裝
清潔兩軸連接部位上任何毛刺和刮痕,(第一次安裝時還需測量兩軸徑和聯(lián)軸節(jié)內(nèi)外錐套的內(nèi)徑,是否符合以上技術(shù)要求),在連接錐度大端的軸上做好安裝位置標記,一般以A2加上一個整數(shù)100來確定內(nèi)錐套大端位置,A2因產(chǎn)品規(guī)格不同而不同,(具體以說明書為準),在兩軸連接部位上和內(nèi)錐套內(nèi)徑涂上薄薄的潤滑油,檢查聯(lián)軸器上各部件是否在正常位置后,把整個聯(lián)軸器連止動裝置一起慢慢地套在軸上,不允許拆除止動裝置,防止在安裝過程中內(nèi)外錐套滑動,撞壞密封和拉毛內(nèi)外錐密封面,并且使所有的液壓孔都處于可操作位置。
慢慢移動聯(lián)軸器,直至軸端露出30~50 mm左右,以便兩軸對中,用葫蘆調(diào)整另一根軸的位置與之對接,可用刀口尺檢查兩軸的同心度,使對接兩軸沒有偏移和曲折,軸端結(jié)合處間隙最大不超過軸徑的1%,對中后再把聯(lián)軸器移到另外一根軸上直至內(nèi)錐套到A2標記處。
拆除內(nèi)外錐套上的止動裝置,檢查環(huán)狀螺母是否擰到位,用壓縮空氣連接推進密封腔室上R1/4的孔,使環(huán)形密封緊貼在環(huán)形螺母內(nèi),然后接入300 kg/cm2的手動泵泵入液壓油,同時打開另一個R1/4的泄放孔,直至空氣排進液壓油冒出,擰緊悶頭。用另一個2 000 kg/cm2的風泵同時連接外錐套上2~3膨脹孔,注入液壓油,直至內(nèi)外錐套結(jié)合處冒油,說明液壓油已全面潤滑兩個密封錐面,液壓油形成的油膜可以保護內(nèi)外錐套在移動過程中錐面不受損傷,然后兩泵同時提高壓力,邊打膨脹邊打推進,當推進密封腔的推力大于膨脹的軸向分力時,外錐套開始向錐度大端移動,當移動接近A3位置時,停止泵壓,可根據(jù)聯(lián)軸節(jié)制造商的要求測量外錐套的外徑膨脹量或A3的距離,如沒有達到設(shè)計要求時,可按上述方法重復操作,直至達到要求為止,泵壓結(jié)束后應先松開膨脹的壓力,讓外錐套收縮壓緊內(nèi)錐套,再松開推進壓力,(此泄壓順序不再相反,防止外錐套在推進力的作用下滑落),最后拆除泵壓工具,擰緊各泵壓孔的悶頭,用百分表檢查聯(lián)軸節(jié)的跳動,要求<0.09~0.15 mm,至此聯(lián)軸節(jié)安裝結(jié)束。
5 SKF聯(lián)軸節(jié)的拆卸
5.1 常見拆卸方法
拆卸中間軸與飛輪或變速箱的連接螺栓,用葫蘆調(diào)整中間與尾軸處于同軸狀態(tài),消除軸系在船塢內(nèi)的變形,按照安裝時的方法連接泵和聯(lián)軸節(jié)上的各泵壓孔,先泵推力腔內(nèi)200 kg/cm2壓力,再泵膨脹壓力,當膨脹壓力達到設(shè)定要求時,內(nèi)外錐套結(jié)合處會有油滲出,液壓油會在內(nèi)外錐面上產(chǎn)生徑向的擴張力和軸向分推力,在推進密封腔壓力的平衡下,外套處于浮動狀態(tài),此時迅速打開推進腔泵的控制閥泄壓,膨脹的軸向分力大于推進腔的壓力,外錐套在有控制閥控制的情況下緩慢向錐度小端下滑,保護環(huán)螺母及密封不受沖擊損壞,外錐套松開后,內(nèi)錐套在沒有外力的作用下恢復與軸的間隙狀態(tài)達到兩軸分離的目的。
5.2 特殊情況下的拆卸修理
在船舶修理過程中,經(jīng)常會碰到聯(lián)軸節(jié)按常規(guī)方法難以拆卸的情況,這是因為經(jīng)過長期運轉(zhuǎn)和多次拆卸后,會出現(xiàn)以下問題。
(1)內(nèi)外錐密封面拉毛,膨脹建立不起壓力。
(2)橡膠密封老化破損,推進建立不起壓力。
(3)內(nèi)外套變形,都可能引起推力和膨脹建立不起來。
遇到以上情況可按以下方法拆卸。
(1)膨脹油壓能建立,外錐套下滑距離不夠,內(nèi)套與兩軸沒有松開,可重新用安裝方法壓回,加快推力密封腔泄放速度,減少下滑阻力和提高下滑速度。
(2)膨脹沒有達到額定壓力,內(nèi)外錐套密封面漏油,膨脹的軸向分力不足以使外套下滑,可重新用安裝方法壓回,使外套壓過A3少許,重新拆卸時膨脹壓力就會提高,此時再加快推力密封腔泄放速度,外套也能順利下滑。
(3)以上方法都不奏效,可把用來膨脹液壓油換成粘度較高的油脂提高密封性能,外加頂推的辦法,如聯(lián)軸節(jié)錐面大端方向的軸上有臺階,可采用哈夫抱箍加油泵頂外套,或采用絲桿壓板加油泵拉外套、頂內(nèi)套,外加熱等強制拆卸方法,(在廠船舶“萊迪亞”輪就是采用此方法拆卸,但要得到船方許可),都能把聯(lián)軸節(jié)拆松。
6 結(jié)語
以上SKF聯(lián)軸節(jié)的問題比較頻繁,其問題分析和解決方案對其他類似問題也可起到一定的指導作用。特別是特殊情況下的拆卸修理,在船舶修理過程中,經(jīng)常會碰到聯(lián)軸節(jié)按常規(guī)方法難以拆卸的情況,雖然有些方法從技術(shù)上不是很徹底,但對于拆不松的SKF聯(lián)軸節(jié)利用上述幾種方案,既節(jié)省了破壞處理引發(fā)的換新費用,也為縮短塢期提高了效率。
參考文獻
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