某半潛輪液壓聯(lián)軸節(jié)的海損修復(fù)

歐海真 國(guó)瑰寶 劉衛(wèi)軍 魚(yú)仁波

摘 ? ?要：文章介紹了某半潛輪軸系（包括液壓聯(lián)軸節(jié)）海損，導(dǎo)致軸系漏水嚴(yán)重而無(wú)法正常航行。針對(duì)液壓聯(lián)軸節(jié)拆檢遇到的問(wèn)題制定修復(fù)方案，為今后類(lèi)似液壓聯(lián)軸節(jié)修理工程提供參考。

關(guān)鍵詞：液壓聯(lián)軸節(jié);海損;修理

中圖分類(lèi)號(hào)：U664.2 ??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Abstract： This paper introduces the average of shafting including hydraulic coupling of a semi-submersible vessel， which causes serious leakage of shafting and makes it impossible to navigate normally. According to the problems encountered in the removal and inspection of hydraulic coupling， the repair scheme is formulated.

Key words： Hydraulic coupling; Average; Repair

1 ? ? 前言

在軸系中把兩根軸連接在一起的連接件，稱(chēng)為聯(lián)軸節(jié)。常用的聯(lián)軸節(jié)形式有：液壓聯(lián)軸節(jié);整鍛聯(lián)軸節(jié);可拆聯(lián)軸節(jié);彈性聯(lián)軸節(jié)等。

液壓聯(lián)軸節(jié)（見(jiàn)圖1）的基本結(jié)構(gòu)包括：本體、中間錐套、螺母、密封環(huán)等;其工作原理是：本體內(nèi)孔與中間錐套外圓之間呈錐形配合連接，在螺母?jìng)?cè)油室注油產(chǎn)生軸向油壓，再將高壓油壓入聯(lián)軸節(jié)本體與中間錐套之間產(chǎn)生徑向油壓;聯(lián)軸節(jié)本體在推動(dòng)過(guò)程中其內(nèi)孔變小，錐套內(nèi)孔與軸由裝配前的間隙配合變?yōu)檫^(guò)盈配合，從而套和軸產(chǎn)生抱緊力。

液壓聯(lián)軸節(jié)主要特點(diǎn)是：軸沒(méi)有法蘭結(jié)構(gòu)，節(jié)省材料;軸與聯(lián)軸節(jié)之間是無(wú)鍵配合，強(qiáng)度大大提高，傳遞的扭矩也大大提高。是目前現(xiàn)代化大型船舶廣泛采用的一種聯(lián)軸節(jié);不過(guò)聯(lián)軸節(jié)的加工和裝配要求較高，軸和中間錐套稍不同心就容易卡住。

某半潛輪軸系海損進(jìn)塢修理，包括液壓聯(lián)軸節(jié)拆解與修理。該輪液壓聯(lián)軸節(jié)在拆解過(guò)程中，遇到了因海損導(dǎo)致軸線偏離的問(wèn)題而產(chǎn)生拆解困難。

2 ? ? 液壓聯(lián)軸節(jié)常規(guī)拆解流程

常規(guī)拆解流程如下：準(zhǔn)備工作（包括油料和專(zhuān)用工具） → 現(xiàn)場(chǎng)清潔和馬克標(biāo)識(shí) →泵松聯(lián)軸器（分離本體和中間錐套） → 后移聯(lián)軸器、抽尾軸、完全脫開(kāi)聯(lián)軸器。

2.1 ? 油料和專(zhuān)用工具

（1）油料綠碳化硅油石各4只（組合套裝，包括方形、半圓形和三角形，240或320目）;120目鐵砂紙、200目和400目金相砂紙若干;抗咬合劑4瓶;汽油15 L;130×130×130 mm枕木3塊;聚四氟乙烯板4塊（1000 mm×200 mm×厚2 mm）;M20×200全牙絲桿2根、M20×1 000全牙絲桿1根、M20×1700全牙絲桿1根、M16×300全牙絲桿2根，以及配套螺母和墊片若干;布、毛刷若干;油壺;塑料桶;609密封膠;500的內(nèi)徑千分尺1把、卷尺1把;壓縮空氣源。

（2）吊裝工裝（圖2）

（3）放置工裝（圖3）

（4）密封環(huán)拆卸工裝（圖4）

2.2 ? 泵松聯(lián)軸節(jié)（分離本體和中間錐套）

泵松前在軸向、徑向做好標(biāo)記;用手動(dòng)高壓油泵向螺母?jìng)?cè)油室螺孔1（見(jiàn)圖5）注油至150 bar，然后用氣動(dòng)油泵向螺孔4泵油，待其油壓上升到150 bar時(shí)，用另一臺(tái)手動(dòng)高壓油泵向螺孔3泵油;保持螺孔1油壓不變，待聯(lián)軸節(jié)本體油槽中的油壓上升到300 bar以上時(shí)逐步降低螺母?jìng)?cè)室的油壓至10～20 bar，同時(shí)向螺孔3、4繼續(xù)泵油;待聯(lián)軸節(jié)本體油槽中油壓上升到一定數(shù)值，聯(lián)軸節(jié)本體和中間錐套會(huì)相互脫離。錐套內(nèi)孔與軸由過(guò)盈配合變?yōu)殚g隙配合，液壓聯(lián)軸節(jié)泵松完成。

2.3 ?拆出聯(lián)軸節(jié)

先將液壓聯(lián)軸節(jié)整體移到中間軸上，在移的過(guò)程中用塞尺檢查錐孔內(nèi)孔與軸的間隙，保證上間隙約0.05 mm，左右間隙均勻;液壓聯(lián)軸節(jié)全部移到中間軸上之后，將尾軸移走;用吊帶捆扎聯(lián)軸節(jié)兩端，用2只3t手拉葫蘆設(shè)置好吊點(diǎn)①和②，將2只M16吊環(huán)螺釘安裝到聯(lián)軸節(jié)側(cè)面（螺母端）的螺紋孔內(nèi)，并用1 t手動(dòng)葫蘆設(shè)置好吊點(diǎn)③（見(jiàn)圖6）;同時(shí)起吊點(diǎn)①和②;用塞尺檢查錐孔內(nèi)孔與軸的間隙，保證上間隙約0.05 mm;然后拉動(dòng)點(diǎn)③的葫蘆使聯(lián)軸節(jié)向尾端緩慢移動(dòng)，隨時(shí)監(jiān)測(cè)吊點(diǎn)①和②，同時(shí)用塞尺測(cè)量保證各間隙，至液壓聯(lián)軸節(jié)與中間軸完全分離。

2.4 ? 拆解聯(lián)軸節(jié)

（1）將M16的吊環(huán)擰入螺母端面螺紋孔，用杠桿撬住絲桿施加逆時(shí)針?lè)较虻牧ν瑫r(shí)用銅棒敲擊螺母處的本體，待其松開(kāi)后緩慢旋轉(zhuǎn)螺母，直至螺母要脫出時(shí)用葫蘆吊住螺母并將螺母取出;拆螺母時(shí)注意與本體的間隙噴施抗咬合劑和適量的機(jī)油，防止接觸面拉傷;

（2）將2根M16×300 mm的絲桿擰入密封環(huán)端面螺絲孔，放上拆卸工裝并旋上螺母，用兩扳手同時(shí)擰兩個(gè)螺母拉動(dòng)密封環(huán)。操作過(guò)程中同時(shí)用卷尺測(cè)量密封環(huán)端面與本體端面的距離，保證兩邊距離相等，將密封環(huán)拉出;拆密封環(huán)時(shí)注意與本體的間隙噴施抗咬合劑和適量的機(jī)油，防止接觸面拉傷;

（3）在做好安全保護(hù)的前提下，用銅棒敲擊錐套端面使中間錐套與本體脫離，脫離后將本體從中間錐套上取出，將本體和中間錐套橫放在工裝上;

（4）檢查本體、中間錐套以及和軸的各接觸面是否有損傷，如有損傷則使用金相砂紙和油石進(jìn)行打磨，直至無(wú)明顯痕跡;同時(shí)使用汽油（或柴油）對(duì)各零部件進(jìn)行清潔;

（5）檢查密封環(huán)上的擋圈和密封件，視情況進(jìn)行更換;

（6）測(cè)量液壓聯(lián)軸節(jié)中間錐套內(nèi)孔、配合之軸頸尺寸和表面粗糙度是否符合圖紙要求并做好記錄。

3 ? ? 液壓聯(lián)軸節(jié)拆出遇到的問(wèn)題及修復(fù)方案

（1）聯(lián)軸節(jié)在拆出時(shí)發(fā)現(xiàn)中間錐套與中間軸咬合很緊，幾次嘗試都拉不出。分析其原因?yàn)椋阂虮倔w重約3 t，抱住中間錐套之后很難調(diào)整錐套與中間軸之間的間隙，間隙調(diào)不均勻錐套和軸就容易卡住;

（2）修復(fù)方案：先將本體拆出來(lái)，再調(diào)整中間錐套間隙將其拆出;

（3）施工過(guò)程：再用兩個(gè)葫蘆吊住本體，用氣動(dòng)泵向本體內(nèi)泵油讓本體自動(dòng)軸向移動(dòng)，同時(shí)又能保證接觸面始終處于油潤(rùn)滑狀態(tài);待本體松開(kāi)后將螺母拆出，軸向拉動(dòng)本體并取出;再將螺母擰到中間錐套上，用葫蘆吊住中間錐套，調(diào)整好間隙后軸向?qū)⑵淅觯ㄒ?jiàn)圖7）。

4 ? ?液壓聯(lián)軸節(jié)常規(guī)組裝流程

組裝流程如下：清潔測(cè)量探傷 → 將聯(lián)軸器組裝，套至尾軸上 → 調(diào)整對(duì)中軸線→壓裝聯(lián)軸器 → 裝復(fù)螺母及附件。

4.1 ?聯(lián)軸節(jié)組裝

（1）液壓聯(lián)軸節(jié)組裝順序與解體順序相反。在組裝過(guò)程中要注意保護(hù)各零部件，避免產(chǎn)生人為損傷;

（2）將本體套入中間錐套之前，需先用潤(rùn)滑油涂抹中間錐套外表面;并同時(shí)用抗咬合劑進(jìn)行噴涂，防止組裝時(shí)兩者咬合;

（3）組裝密封環(huán)時(shí)切忌強(qiáng)壓，需要保證擋圈和密封圈完全進(jìn)入本體后再將密封環(huán)壓到位，且各接觸面也要涂抹潤(rùn)滑油;

（4）組裝螺母時(shí)要在螺紋上涂抹潤(rùn)滑油，組裝過(guò)程須認(rèn)真細(xì)心，保證螺紋接觸良好。

4.2 ? ?聯(lián)軸節(jié)套在軸上流程

（1）按圖8示意圖布置好起重索具，待徑向適當(dāng)受力后在軸向緩慢拉動(dòng)吊點(diǎn)3和吊點(diǎn)4，使液壓聯(lián)軸節(jié)套入中間軸上，直至中間軸前端面突出來(lái)約20 mm;到位后用葫蘆進(jìn)行固定，防止液壓聯(lián)軸節(jié)移動(dòng);套入過(guò)程中應(yīng)隨時(shí)使用塞尺檢查中間錐套與軸的間隙，保證各位置間隙應(yīng)均勻;

（2）聯(lián)軸節(jié)套入螺旋槳軸之前，必須對(duì)相配螺旋槳軸軸頸和中間軸軸頸進(jìn)行校中，保證螺旋槳軸與中間軸的中心線同軸度誤差小于0.020/1 000 mm;

（3）同軸度調(diào)好后，在螺旋槳軸相配軸頸距端面659+0.5 mm處作出標(biāo)記;將液壓聯(lián)軸節(jié)向螺旋槳軸方向拉，拉至液壓聯(lián)軸節(jié)端面與標(biāo)記對(duì)齊;

（4）液壓聯(lián)軸節(jié)套入中間軸和螺旋槳軸，如圖9所示。

4.3 ? 聯(lián)軸節(jié)壓裝

（1）根據(jù)中間錐套內(nèi)孔和螺旋槳軸和中間軸對(duì)應(yīng)軸頸尺寸算出間隙，根據(jù)表2確定推入量S;

（2）本體錐套外圓的錐部部分接觸時(shí)，即為聯(lián)軸節(jié)液壓裝的起始點(diǎn)。本例壓裝起始點(diǎn)取A=（20+S）-0.3 mm;

（3）如圖9所示，將氣動(dòng)油泵接入螺母?jìng)?cè)油室螺孔1，旋下側(cè)油室正上方螺孔2的螺塞;

（4）用氣動(dòng)油泵向螺母?jìng)?cè)油室中注油，直至油從正上方的螺孔2溢出且無(wú)氣泡，然后用R3/8"螺塞旋緊該孔;

（5）氣動(dòng)油泵開(kāi)始泵油，待本體干式軸向推入A=（20+S）-0.3 mm時(shí)，即為壓裝起始點(diǎn);

（6）干式推入到壓裝起始點(diǎn)后，先將一臺(tái)手動(dòng)高壓油泵接入螺孔3，直至螺孔4有油溢出且無(wú)氣泡;用另一臺(tái)手動(dòng)油泵接入螺孔4，即用手動(dòng)高壓油泵向螺孔3泵油，待其油壓上升到50 bar時(shí)，另外一臺(tái)手動(dòng)高壓油泵同時(shí)向螺孔4泵油;兩臺(tái)手動(dòng)高壓油泵持續(xù)泵油，整個(gè)壓入過(guò)程中氣動(dòng)油泵必須持續(xù)泵油，且油壓P1比兩臺(tái)手動(dòng)高壓油泵的油壓P2、P3高20～40 bar;

（7）待聯(lián)軸節(jié)本體軸向推入到最終安裝位置后，兩臺(tái)手動(dòng)高壓油泵即停止泵油，并打開(kāi)兩臺(tái)手動(dòng)高壓油泵上的回油閥，但此時(shí)氣動(dòng)油泵須保持油壓8分鐘;

（8）釋放螺母?jìng)?cè)油室中的油壓，分別拆卸氣動(dòng)油泵和手動(dòng)高壓油泵的注油接頭，擰上各油孔的封頭。至此，液壓聯(lián)軸節(jié)壓裝完成。

4.4 ? ?注意事項(xiàng)

（1）螺旋槳軸與中間軸之間距離為1 mm。液壓聯(lián)軸節(jié)在軸向移動(dòng)之前需現(xiàn)在接觸面上涂抹適量潤(rùn)滑油后噴涂抗咬合劑，并且施工過(guò)程中切勿強(qiáng)拉硬拽;

（2）本體上的縱向排列的3個(gè)Rc3/8"螺孔應(yīng)位于正上方，方便安裝施工。

5 ? ? ?聯(lián)軸節(jié)套軸遇到的問(wèn)題及修復(fù)方案

（1）液壓聯(lián)軸節(jié)套入中間軸后，螺旋槳軸軸頸和中間軸軸頸很難校中，無(wú)法保證螺旋槳軸與中間軸的中心線同軸度誤差小于0.020/1 000 mm。其原因?yàn)槁菪龢S和聯(lián)軸節(jié)的自重導(dǎo)致兩邊軸的中心線很難同心;

（2）修復(fù)方案：利用工裝將螺旋槳軸固定并且還有上下左右微調(diào)的功能;同法利用工裝將中間軸固定住并且還有上下左右微調(diào)的功能;

（3）施工過(guò)程：在中間軸和尾軸的上、下、左、右對(duì)應(yīng)的船板燒M48的螺母，再配合適長(zhǎng)度的M48螺絲用于微調(diào)節(jié)兩軸的同心度（見(jiàn)圖10）;通過(guò)對(duì)螺旋槳軸和中間軸4個(gè)方向8支M48螺絲的微調(diào)，用刀口尺靠在兩條軸外圓檢查同心度。

6 ? ?結(jié)束語(yǔ)

液壓聯(lián)軸節(jié)解體、壓裝順利，軸系裝復(fù)后運(yùn)轉(zhuǎn)正常，經(jīng)試航檢查軸承溫度正常，一次性通過(guò)船東和船檢的驗(yàn)收，并得到了船東的贊揚(yáng)。此次液壓聯(lián)軸節(jié)的成功修復(fù)，為今后類(lèi)似船舶液壓聯(lián)軸節(jié)海損修復(fù)提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)

[1] Φ500套筒式液壓聯(lián)軸節(jié)安裝操作說(shuō)明書(shū).江蘇南極機(jī)械有限責(zé)任公? ? ? 司.2015.