Перед демонтажем оси ее подвергают внешнему осмотру. Выявленные ошибки измеряются и заносятся в специальный журнал.
Измеряют толщину подушек фундамента под опорные и подпятники, чертят схему подкладок на каждом подшипниковом основании с указанием их толщины и выполняют или проверяют маркировку всех основных частей вала.
Дефектация и разборка валопроводов
Дефектация валопровода в сборе
Осевые зазоры измеряют между концами гребных винтов и их кронштейнами или втулками дейдвудных труб. С помощью длинного щупа измерьте радиальные зазоры между втулками дейдвудной трубы и шейками оси сверху, снизу, справа и слева на каждом конце. Измеренные отверстия заносятся в журнал.
Проверяют правильность посадки и крепления гребных винтов Ремонт валов и судовых гребных винтов, а также осевую герметичность. Значение последнего необходимо для последующего ремонта и фиксации ступиц гребных винтов на конусах гребных валов.
В процессе осмотра подшипников проверяют болтовые соединения и щупом подгоняют головки и гайки болтов к поверхности подшипников и фундаментов.
После очистки, удаления насечек и ослабления дейдвудной трубы с индикаторами выход фланцев и осевых цапф проверяют, вращая ее стопорным устройством. Так же, как и дейдвудное устройство, проверяют масляные зазоры в подшипниках, максимальный допуск которых колеблется от 0,35 до 0,8 мм в зависимости от диаметра.
При зажатом тормозе используйте щуп, чтобы проверить посадку тормозной ленты.
Разборка и дефектация деталей валопровода
Перед началом разборки проверьте наличие маркировки всех соединительных частей оси. Демонтаж начинается со снятия ограждения, кожуха, трубопроводов и арматуры. Несоосность оси часто проверяют с помощью методов, описанных ниже. В зависимости от метода перекос осей проверяется до или после снятия стяжных болтов. Сначала демонтируется промежуточный вал (его можно производить «плавающим»), а затем (в доке) снимаются гребные винты, снимаются кормовые валы.
Пропеллеры снимаются следующими способами:
- различные муфты с резьбовыми шпильками с одной стороны и захватами, зацепляющими лопасти гребных винтов с другой, устройство с гидродомкратами;
- с помощью клиньев, вбитых между концами втулки гребного винта и ахтерштевнем;
- венцом домкратов, расположенных там же или между втулкой гребного винта и ступкой.
Лучший способ снять винт — гидравлическим прессованием, особенно если посадка производилась этим методом. Суть этого метода заключается в создании с помощью насосов слоя масла высокого давления (около 150 МПа) между коническими поверхностями ступицы гребного винта и гребного вала путем подачи масла по трубам к двум штуцерам, ввернутым в просверленные и резьбовые отверстия ступицы гребного винта. Высокое давление масляной пленки расширяет ступицу винта и сжимает вал в пределах упругих деформаций. Из-за этого контакт между поверхностями настолько ослаблен, что возникающая осевая сила смещает гребной винт с вала.
Воздушный винт, независимо от применяемого метода, необходимо снимать в следующем порядке: снимите обтекатель, затем гайку-стопор; который откручивается на 1-2 оборота (для предотвращения падения винта после его снятия), вкручиваем винт, откручиваем гайку и снимаем. Затем разъедините соединения осей, снимите болты, вдавливая или выбивая их, стараясь не повредить. Если болты не снимаются вышеперечисленными способами, аккуратно их выжигайте.
После смещения валов вдоль оси, когда центрирующие выступы выходят из углублений, их удаляют. Если у корабля два винта, гребные валы и судовые гребные винты снимаются снаружи, если один, то внутри корабля. После снятия карданных валов и дефектовки вкладышей последние снимают с помощью гидроприводов или вырезают.
Валы осматривают на предмет выявления повреждений в виде коррозии, трещин и других дефектов. Глубину и протяженность трещин определяют современными методами физического контроля. Рабочие потери промежуточного и упорного валов измеряют микрометрическими зажимами в двух сечениях, дейдвудного и гребного валов — через каждые 100-200 мм. По результатам замеров (занесенных в форму) судят об эллиптичности, конусности, бочкообразности шеек и определяют способ ремонта валов.
Валы на биение чаще проверяют на токарных станках с помощью индикаторов. Допускается биение вала в эксплуатации до 0,2 мм, а после ремонта 0,03-0,05 мм. Если величина биения превышает допустимые пределы, решается вопрос о ремонте полуосей.
Методами правки или токарной обработки проверяют состояние канавок дисков и плотность посадки звеньев. На втулках кронштейна и штока осматривают набор или слой баббита, измеряют внутренний диаметр втулок в двух взаимно перпендикулярных плоскостях на расстоянии 200-300 мм с микрошвом. Путем сравнения с данными обмеров гребного и дейдвального вала определяют зазоры между дейдвудными или кронштейнными втулками и валами. Расстояние во многом определяет характер ремонта хвостовика дейдвудной трубы.
Осматривают подшипники вала на выявление трещин или разрывов, определяют качество посадки вкладышей на станины, состояние баббита. Вне зависимости от состояния подшипников их дозаправляют, если валы необходимо провернуть. Кормовые трубы осматриваются на месте. Путем сверления смотровых отверстий проверяют толщину стенки и, если она в нескольких местах уменьшилась до 30 % от расчетной, заменяют дейдвудную трубу.
Дейдвудные трубы
Ремонт стальных выхлопных труб производят сваркой и обработкой поверхности с предварительной тщательной зачисткой поверхности наждачными машинками для очистки металла. Трещины на торцах засверливают с последующей обрезкой кромок. Сварку и обработку поверхности необходимо проводить с обязательной межслойной ковкой наплавленного слоя металла.
Если указанные работы выполняются на борту, необходимо соблюдать осторожность, чтобы не перегреть дейдвудные трубы, чтобы предотвратить герметичность между дейдвудной трубой и корпусом. Поврежденные посадочные места в дейдвудных трубах бурят на горизонтально-сверлильном станке или на месте переносными буровыми штангами. Работа по сверлению посадочных лямок дейдвудной трубы на заводском станке связана с очень трудоемкими работами по выпрессовке и запрессовке дейдвудной трубы, к тому же отрицательно сказывается на целостности и надежности всей конструкции.
На ряде заводов наплавка и бурение (или только бурение) седел дейдвудных труб выполняются на месте цепными тягами, обладающими высокой жесткостью и обеспечивающими необходимую точность и чистоту бурения.
Гребные, промежуточные и упорные валы
Гребные валы
Практика показала, что слабыми местами гребных валов являются выход носовой части шпоночного паза, т.е большое дно конуса, участок между ступицей и торцом кормового обтекателя, а при раздельных обтекателях промежуточный зона обтекания.
Для уменьшения концентрации напряжений на выходе из лыжеобразного паза (и на краях) изменена его геометрия для создания более плавного перехода от дна паза к поверхности конуса. Для этого используется выход ложной формы со стороны большого основания конуса. Измененная конструкция выхода шпоночного паза и расположение шпонки в процессе ремонта показаны на рис. 1.
Рис. 1 Конструкция выхода шпоночного паза гребного вала для судов типов «Ленинский комсомол» и «София»
Эти изменения в настоящее время рекомендуются всеми классификационными обществами, поскольку примерно 25% всех повреждений приходится на эту область. Кроме того, трещины, возникающие в канавке клина, носят усталостный характер и обычно возникают на выходе из канавки (большое дно конуса), т е со стороны ввода нагрузки.
Чтобы уменьшить концентрацию напряжений, увеличьте радиус скругления в углу паза с помощью фрезы. Чтобы не уменьшать полезную высоту паза конуса оси, фрезу устанавливают под углом 15° относительно вертикальной плоскости паза. После указанных изменений в процессе ремонта карданных валов возникновение трещин в шпоночном пазу прекратилось или уменьшилось (в 10-12 раз). Перед поворотом необходимо снять плоский калибр с конуса карданного вала, как показано на рис. 2, где две лопасти, соединенные скобами, установлены внутренними поверхностями по образующим конуса оси. На лопастях делают отметки начала и конца конуса. Затем со втулки конуса гребного винта также снимается шаблон плоского калибра с соответствующими метками начала и конца конуса.
Рис. 2 Форма для проверки конуса гребного винта плоским щупом.
1 — нож; 2 — кронштейн
Вставив штангенциркуль, снятый с конуса винта, в суппорт конуса оси, по смещению меток судят о величине возможной максимальной канавки; в противном случае вал необходимо заменить, если гребной винт находится в удовлетворительном состоянии.
Рекомендуемая литература: Материалы, используемые в судоремонте
Остальные работы по ремонту карданного вала не отличаются от методов ремонта остальных валов на валу.
Ремонт и замена облицовок гребного вала
Плакирующий материал чаще всего бронза БрОЦ10-2. По правилам реестра не допускается разбавление более 50% строительного размера. Износ поверхностей при наличии указанных повреждений устраняется точением с допустимой шероховатостью поверхности Ra = 0,63 мкм. Допускается эллиптичность и конусность не более 0,03-0,06 мм в зависимости от диаметра. Для повышения износостойкости гильзы наплавленный металл подвергают пластической деформации с помощью двухроликовой (гидравлической или механической) установки с усилием 3–5 кН (рис. 3).
Рис. 3 Схема поверхностного уплотнения наплавленного металла в наплавке двухвалковым устройством.
1, 4 — закалочный и выравнивающий валик соответственно; 2 — корма; 3 — вал
Устранение быстрого износа вкладыша в районе сальникового уплотнения заключается в обработке поверхности изношенного участка с последующей обработкой и установкой запасной обечайки из нержавеющей стали.
Процесс замены бронзовой облицовки марки БРОЩО-2 состоит из следующих основных операций. Сначала снимается старый вкладыш, разрезая его по образующей или набивая на станке. Затем место посадки зачищают и дефектуют визуально, магнитным или ультразвуковым методом, а также производят измерения микрометром не менее чем в трех сечениях в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. После этого решается вопрос о восстановлении шейки для посадки. Эллиптичность и конусность не должны превышать 0,03-0,08 мм для диаметров от 81 до 800 мм.
Для повышения усталостной прочности и долговечности под действием фрикционного эффекта запрессованной втулки и гребного винта необходимо упрочнить шейки вала путем приработки на одном и том же токарном станке. Перед приработкой вал можно доработать, но с учетом уменьшения диаметра вала после приработки до 0,08 мм, или оставить допуск на диаметр 0,5 мм на доводку после приработки.
На рис. 4 показаны диаграммы и точки входа. Параллельно с этой работой ведется подготовка облицовки. Сначала бронзовые заготовки обрабатываются долей внутри и снаружи, затем торцы подвергаются термообработке.
Рис. 4 План установки карданного вала для привода
Подготовка к сварке подкладки, состоящей из нескольких деталей (при значительной длине валов), заключается в одностороннем сшивании опорных колец в четырех-пяти местах (рис. 5). Сварку выполняют электродной проволокой БрОЦ4-3 с флюсом ОСК-45 на токарном полуавтомате.
Рис. 5 Форма для наплавки покрытий.
1-8 — порядок поверхностных сфер
После обработки заданных кромок их забивают легким пневматическим молотком для упрочнения и снятия напряжений. Затем стыки сваривают теми же материалами. Очередность сварки 5, но каждый валок должен быть кованым после охлаждения. Окончательная обработка внутреннего диаметра облицовки должна обеспечивать шероховатость поверхности Ra = 0,08 мкм и посадку с натягом ок. 0,001d, а внешний диаметр должен обеспечивать припуск 1-3 мм для механической обработки после горячей штамповки.
После гидравлического испытания хвостовика давлением 20 МПа производится его нагрев до температуры 300-400°С, которая контролируется блоком ЭПД и термопарой ТГК. Насадка изготавливается с горизонтальным или вертикальным расположением вала, после чего гильза интенсивно охлаждается воздушной струей. Качество прилегания проверяют простукиванием всей поверхности молотком. Если дребезжащий звук слышен менее чем на 30% всей поверхности, герметичность прилегания хорошая, если больше, то пригодность футеровки определяют ОТК объекта и инспектор регистратуры. После склейки производится окончательная обработка наружной поверхности, затем поверхность вкладыша и одновременно конус карданного вала армируются прокаткой роликами в направлении большого диаметра с выходом на цилиндрическую поверхность.
Для защиты от коррозии часть вала между арматурой покрыта стеклотканью на основе эпоксидного связующего.
Перед покраской поверхности (части вала между заглушками, пазы и козырьки на штуцерах) очищают от грязи, следов масла с последующим обезжириванием уайт-спиритом и сушкой до 30 минут. Затем вал нагревают в центрах токарного станка до 40°С и медленно вращая (до 10 об/мин), наносят грунтовочный слой из эпоксидной шпаклевки ЭП-ОО-10 с отвердителем №1 (50% раствор гексаметилендиамила в спирте).) наносится жесткой кистью, которую держат 30 минут, пока не «отлипнет». Затем на загрунтованные поверхности вала и пазы втулок наносится предварительно подготовленный слой связующего (смесь эпоксидных смол: ЭД-5 с алифатическими ДЭГ-Г). Затем канавки к поверхностям участков вала набивают стеклотканью в 3-4 слоя, на участок вала между канавками под углом 15° наматывают несколько слоев стеклоткани, пропитанной связующим материалом.
Следующий слой наматывается в направлении, противоположном предыдущему. Конструкция канавок и последовательность покрытия валов стеклотканью показаны на рис. 6. Соотношение вяжущего и стеклоупрочняющего материала 1:1.
Рис. 6 Плакировка и покрытие шахты стеклотканью.
1-3 — последовательность покрытия
В настоящее время помимо традиционной бронзовой наплавки широко применяется двухслойная или биметаллическая наплавка из стали, которая является основой для горячекатаных бесшовных труб из стали 10 и 20 с наплавленной подложкой (сплав МНЖКТ5-1) и основной слой (бронза БрОЦ10-2).
Стоимость изготовления биметаллических стальных вкладышей в 5-7 раз дешевле бронзовых, а при износе их легче восстановить.
Применяются стальные лейнеры с наплавленным слоем из нержавеющей стали класса 06Х19Н9Т, а также дейдвудные трубы или гребные валы со слоем металлизации из нержавеющей стали того же качества.
Ремонт промежуточных и упорных валов
В зависимости от диаметра пальцев (75–550 мм) максимально допустимый износ в виде эллиптичности для рабочих пальцев промежуточного и упорного валов составляет 0,15–0,35 мм и соответственно конусность 0,20–0,55 мм. Если износ близок к этим нормам, рабочие шейки шлифуют или обрабатывают на токарных станках с последующей шлифовкой. Допускаемая эллиптичность и конусность после механической обработки 0,03-0,06 мм в зависимости от диаметра от 120 до 500 мм и более. Допускаемое радиальное биение рабочих шеек валов после механической обработки не более 0,03-0,08 мм в зависимости от отношения длины вала к его диаметру от 20 до 80 и более. Допустимое радиальное биение нерабочих поверхностей на валу 0,1 мм.
Если значения хода больше заданных, следует удалить «контрольную» тонкую стружку для приведения их в норму.
При значительном износе, поверхностных трещинах, глубоком износе оси восстанавливают поверхностной обработкой.
Поверхность валов из углеродистой стали с содержанием углерода до 0,45 % допускается, если глубина трещин или износа не превышает 5 % диаметра вала, но не более 15 мм.
Технологический процесс восстановления валов. Способы и технологические процессы восстановления судовых деталей поверхностной обработкой осуществляют в следующей последовательности. Сначала делается химический анализ для определения содержания углерода и других элементов. Затем неисправности определяются с помощью магнитной, люминесцентной или ультразвуковой дефектоскопии. При обнаружении мелких поверхностных дефектов вал в этих местах обрабатывают на глубину до их полного исчезновения. При обнаружении трещин и редких мелких дефектов их вырубают и заваривают. После этого начинают приваривать вал по центру заказного токарного станка, на суппорте которого установлен полуавтоматический механизм, например, типа ПШ-5.
Для снижения напряжений перед началом поверхностной обработки вал нагревают до 120–150 °С только в месте начала поверхности. Место нагрева покрывают асбестовой массой слоем до 0,8 мм и обматывают высокоомной проволокой, по которой пропускают ток. Для контроля температуры используются термопары, пирометры, термокарандаши и т.п.
После поверхностной обработки вал предварительно обрабатывается с последующей холодной прокаткой поверхности на том же станке для повышения усталостной прочности. После этого ее окончательно обрабатывают, галтель от вершины толкателя до шеек должна иметь радиус Ra = 0,05 Dш, где Dш — диаметр шейки.
Валы диаметром до 150 мм контролируют механически, если прогиб до 1 мм, а больших диаметров — термически или термомеханически, если прогиб до 2 мм. При малых значениях прогиба он устраняется следом.
После ремонта рекомендуется спарить валы – установить их попарно на токарном станке или на специальном стенде. Например, сопрягают карданный вал с соседним промежуточным валом и т д. Если центрирующие пазы откалиброваны по допускам, валы сопрягаются без их проверки. Если поднутрения обработаны с большим допуском, парные валы проверяются на биение.
Два соседних вала установлены на машине на устойчивых опорах так, что их оси представляют собой одну прямую. После проверки указателя биения шпилек полуосей и их фланцев с точностью до 0,03-0,05 мм в зависимости от диаметра фланцы соединяют временными болтами, которые устанавливают в каждое отверстие или через одно. Сначала разворачивают свободные отверстия, затем их оккупируют и последовательно освобождают от временных болтов. Отверстия разворачивают с двумя (а лучше с тремя) зазорами, где разница в диаметре не должна превышать 0,05 мм. При этом отверстия достаточно чистые, с зеркальной поверхностью.
Каждый болт обрабатывается и монтируется краской в отверстия соединяемых фланцев. После установки болтов сдвоенные валы подвергают контрольной проверке на биение, а при необходимости снимают контрольную, т е тонкую, стружку с обоих фланцев для получения фланцев одинакового диаметра.
Последней операцией является разметка всех крепежных деталей и фланцевых отверстий, их разборка и консервация. Упомянутые операции сопряжения осей полностью окупаются в дальнейшем ремонтном процессе, так как трудоемкость установки оси и ее регулировки несравнимо снижается. Упрощено техническое обслуживание оси во время работы, упрощается проверка перекоса.
Дейдвудные втулки
поврежденные фланцы или буртики на дейдвудных втулках ремонтируют сваркой. Комплект антифрикционных втулок заменяют, когда зазоры между ними и вкладышем втулки дейдвудной трубы становятся более чем допустимыми. После снятия старого комплекта зачищают внутреннюю поверхность дейдвудных труб. Шероховатость поверхности должна быть не ниже Ra = 0,63 мкм.
Как правило, новые накладки пишут по схеме «бочка» диаметром до 400 мм, а более — по схеме «ласточкин хвост» (рис. 7). Продольные перемещения антифрикционных стержней независимо от набора ограничиваются буртиком или прижимными кольцами, крепящимися к дейдвудной трубе винтами. Так тяги крепятся к дейдвудным трубам.
Рис. 7 опор дейдвудного механизма открытого типа, собранных по схеме:
а — «бочка»; б — «ласточкин хвост»;
1 — ахтерштевень; 2 — носится упорно; 3 — скользящая подвеска; 4 — винт; 5 — втулка стержня
Для небольших дейдвудных подшипников резина наносится на внутреннюю поверхность путем вулканизации. Длина ламелей с тыльной стороны 150-200 мм, ширина 40-60 мм. Их заготовки обрабатываются с помощью агрегатов на фрезерных станках. Перед обработкой заготовки замачивают в теплой воде примерно на 72 ч. До сборки доски хранят во влажном месте, без доступа солнечных лучей и сквозняков. Доски при хранении рекомендуется засыпать опилками, которые необходимо периодически смачивать водой.
Набор должен быть сделан из досок, которые должны быть равными по длине и ширине. В нижней части дейдвудных труб стержни бакаута должны иметь поперечное расположение волокон, так как сопротивление их в этом случае значительно больше, а в верхней части — с продольным. Плотность досок проверяют простукиванием комплекта легкими ударами молотка массой 75-100 г. Отрицательные характеристики бакаута: трещины при сушке; недостатками являются высокая стоимость и дефицит.
Заменитель бэкаута — древесно-слоистый пластик — лигнофольга марок ДСП-А и ДСП-Б (из-за практически одинаковых физико-механических свойств не различаются при ремонте судов). ДСП Лигнофол представляет собой плиту из прессованного березового шпона, пропитанного фенольной или презолформальдегидной смолой.
Планки для живой изгороди из лигнофольги вырезаются на фрезерном станке. Для уменьшения влагопоглощения торцы комплекта после закругления краев покрываются эпоксидной смолой. Набор изготовлен по схеме «бочка». Из-за вздутия полос по длине между ними остается зазор, который составляет до 2 % длины, но не менее 10 мм. Во избежание впитывания влаги комплект смазывают по всей длине консистентной смазкой, что также облегчает намотку ахтерштевня. Повреждение втулок дейдвудных труб, собранных из лигнофольги ДСП, обычно происходит из-за несоблюдения технологического процесса при наборе, а также из-за нарушений правил технической эксплуатации комплекта.
Помимо лигнофольгового ДСП, заменителями бэкаута являются текстолит и каучук. Применяются отечественные текстолиты ПТК-С, состоящие из фенолформальдегидной смолы, термографита класса С и специального вещества; они поставляются в пластинах.
Резинометаллические полосы диаметром ахтерштевня 400-650 мм собираются в отрезки по схеме «ласточкин хвост», а диаметром 200-400 мм — по схеме ствола. В этом случае сегменты скреплены болтами с металлическими полосами внутри резиновых сегментов.
На рис. 8 показан капролоновый подшипник для кормового привода крупнотоннажного судна. Во избежание перекручивания и осевого смещения капролоновой втулки ее запрессовывают с определенным натягом и стопорят шпонкой, которая используется в качестве распорного стержня.
Рис. 8 Установка капролоновых подшипников в кормовой привод на судах большой грузоподъемности.
1 — капролоновый рукав; 2 — ключ
Сначала сверлят наружный диаметр гильзы, а затем, например, сместив шпиндель сверлильного станка вверх на зазор, производят эксцентриковое сверление того же радиуса. Такое сверление обеспечивает не только соосность карданного вала с валом, но и хорошую адаптацию вала к комплекту.
Рациональнее всего заменить комплект во втулках дейдвудной трубы на месте с последующим высверливанием специальной буровой штангой. Хорошо зарекомендовала себя жесткая буровая установка Новороссийского судостроительного завода (рис. 9), где валы буровой штанги, центрируемые устойчивой опорой и подпятником, приводятся в движение электродвигателем через клиноременную передачу и редуктор или ручным управлением.
Рис. 9 Устройство для бурения ахтерштевня на судах большой грузоподъемности.
1 — электродвигатель; 2 — клиноременная передача; 3 — ручной привод; 4 — редукция; 5, 7 — расточные оправки; 6 — люнет; 8 — подшипник
Для разных типов сверления дейдвудных подшипников следует давать необходимый зазор. Установка диаметрального зазора в кронштейнах дейдвудной трубы и гребного вала, выполненных из бэкаут-рейки или лигнофольги ДСП, d1 = 0,004d + 1 мм, где d — наружный диаметр вала, мм. Максимально допустимые зазоры для этих комплектов 3-5 мм в зависимости от диаметра валов. Рекомендуемые зазоры в резинометаллических опорах дейдвудных труб находятся в пределах 1,3-3,0 мм при диаметре вала 150-600 мм соответственно, а максимально допустимые зазоры 3,3-6,5 мм.
Втулки дейдвудных труб, заполненные баббитом, изготавливаются из стали, латуни и часто отливаются из высококачественного антифрикционного чугуна. (В последнем случае, если баббит расплавится по разным причинам, то гребной вал будет работать по чугуну и часто без повреждений до пристыковки корабля. Частные случаи стыковки кораблей)
Перед заливкой баббитом перед лужением такие втулки следует обработать для обезуглероживания поверхности, т е освободить ее от графита, препятствующего смачиванию расплавленным металлом. Лужение перед нанесением баббита лучше всего производить путем погружения гильз в жесть после предварительного нанесения флюса — раствора хлористого цинка после травления и нанесения защиты на поверхности, не покрытые баббитом, гильзу нагревают в электропечи до 200-250 °С и опускают в плавок при температуре 270-280 °С до 5 мин.
Баббит следует наносить центробежным способом. Затем обрабатывают втулку с учетом зазора между ней и карданным валом 0,65-1,1 мм в зависимости от диаметра, с овальностью и конусностью не более 50 % допуска на размеры. Если отделка производится шабрением, отпечатки должны быть равномерно распределены в количестве не менее 10-5 пятен на площади 25×25 мм. Ремонт антифрикционного металла ничем не отличается от ремонта подшипника рамы двигателя.
Устройства дейдвудной трубы закрытого типа уплотняются манжетными уплотнениями различных конструкций (типа «Simplex», «Simplex-compact», «Sublime»). Уплотнительные манжеты типа «симплекс-компакт» изготавливаются из более стойкого материала (рис. 10). Поэтому они обладают большей износостойкостью, и обеспечивают надежную герметизацию дейдвудной трубы. Кроме того, конструкция позволяет использовать одни и те же втулки для носового и кормового уплотнений, а конструкция корпусов уплотнений и промежуточных колец с муфтой позволяет быстро менять втулки при ремонте (путем их вулканизации) без снятия винтов. Предусматривается установка в сальниковые коробки запасных втулок (при необходимости ввода их в эксплуатацию), для чего вал смещен на определенную величину относительно корпусов сальников, или наоборот. Между нержавеющей втулкой уплотнения и ступицей винта установлены уплотнительная прокладка и резиновое кольцо. Между дейдвудной трубой и корпусом сальника также установлены уплотнительные прокладки.
Рис. 10 Схема уплотнения дейдвудных подшипников типа «Симплекс-компакт» с масляной смазкой.
1 — ступица винта; 2 — прокладка; 3 — втулка; 4 — промежуточное кольцо; 5 — манжета; 6 — сальниковая коробка; 7 — дейдвудная труба; 8 — уплотнительное кольцо
Ремонт уплотнения «Симплекс» сводится к замене сильфона и грязевых манжет, уплотнительных резиновых колец, восстановлению масляного зазора между направляющим кольцом и втулкой в пределах 0,4-0,8 мм (в кормовом сальнике). Если кормовое уплотнение типа «Симплекс» может быть установлено только в мастерской с соблюдением строгих мер предосторожности против загрязнения и в некоторых случаях доставлено на место установки, то уплотнение типа «Симплекс-компакт» может быть установлено на месте благодаря блочной конструкции.
Гребные винты
Для горячей правки лопасть стального винта нагревают до 850–900 °С. Затем на оправку устанавливают винт с коническим отверстием и нижнюю поверхность отогнутой лопасти прижимают к сменной пластине с наклоном, соответствующим шагу поверхности лопасти. В месте изгиба к отвалу подводят шток гидравлического домкрата, который, прижимая отвал к пластине, выпрямляет его. При небольшом изгибе лезвие выпрямляется тем же приспособлением без нагрева. После правки проводят отжиг путем нагревания и охлаждения вместе с печью или в сухом колодце. Для медленного охлаждения лопасть, а лучше весь винт засыпают просушенным песком.
Бронзовые пропеллеры исправляются после предварительного нагрева изогнутых лопастей до 350°С.
Кавитационное разрушение Технология ремонта судов, причины и виды повреждений в корне лопасти до 0,4 толщины заваривают, а при больших значениях заменяют гребной винт. Трещины в тех же местах (не более двух) и мелкие трещины на кромках лопаток заваривают. Отломившуюся часть лопасти или всю стальную лопасть сваривают по подготовленному технологическому процессу.
Внутренняя коническая поверхность ступицы гребного винта установлена по конусу гребного вала на стенде. Для механизации этого процесса создан гидроагрегат. Карданный вал, коническая поверхность которого покрыта подходящей краской, опускается в отверстие винта, установленного в горизонтальном положении. Окрашенные участки ступицы винта удаляют скребком до окрашивания конической поверхности винта с точностью не менее одного балла на 1 см².
Для достижения одинаковой конусности гребного вала и гребного винта последний сверлят по универсальному выдвижному шаблону и контршаблону, снятому с конуса гребного вала, с помощью переносной установки с механическим приводом. После установки конусов устанавливаются шпоночные канавки.
При отсутствии универсального скользящего шаблона с конуса карданного вала снимается плоский калибр-шаблон. С этого шаблона снимается ответный шаблон той же толщины (2-3 мм), по которому сверлится конус втулки винта, если остается необходимый запас для конуса винта. После сверления конус ступицы устанавливается шабером вдоль конуса гребного вала до появления на поверхности конуса гребного вала равномерно распределенных пятен (3-4 пятна на 1 см²).
Боковые поверхности шпонки посажены по канавке на валу — плотная посадка и по канавке на ступице винта — скользящая посадка. После установки гребного винта и конусов гребного вала их следует законсервировать перед установкой.
Ремонт винтов со съемными лопастями заключается в их замене (рис. 11). После удаления цемента и колпачковых гаек лезвие снимается. Чтобы совместить фланец нового лезвия с краской и центрирующей полосой вдоль ступицы, снимите болты, удерживающие лезвие. После сборки завинтите язычки на место и установите новое лезвие.
Рис. 11 Ремонт и замена съемной лопасти гребного винта.
1 — фланец; 2 — ремень; 3 — эллиптические отверстия; 4 — гайка; 5 — шпилька; 6 — печенье
Эллиптические отверстия на фланце позволяют поворачивать лопасть так, чтобы шаг был в пределах нормы по сравнению с другими лопастями. Затем между штифтом и стенкой отверстия во фланце лопатки вбивают печенье. Далее навинчивают и закрепляют капсульные гайки, армируют их отожженной мягкой проволокой, а пространство между гайками и фланцами заливают цементом, придавая поверхности плавную обтекаемость.
При ремонте винтов с регулируемым шагом (ВРШ) проводятся работы по проверке герметичности корпуса, замене резиновых уплотнений, капитальному ремонту механических передач, измерению зазоров и износа в зубчатых парах. Проверяют правильность координации управляющих и исполнительных органов, легкость смены ножей и время цикла с прямого на реверс и наоборот.
В случае износа цилиндр серводвигателя восстанавливают заливкой баббитом центробежным способом с последующим сверлением. Изношенные поршневые кольца заменяют, изношенные втулки золотника развертывают. При этом катушки меняют на новые или восстанавливают старые пористым хромированием и притиранием по втулке. Вдоль горки царапаются новые ступеньки. Пальцы и эксцентрики дисков при износе больше допустимого заменяются с последующей сборкой на соответствующие детали.
Окончательная доводка всей системы после ремонта является трудоемкой операцией, поэтому рекомендуется провести испытания КПП на стенде. Окончательное испытание ВРШ Влияние винта регулируемого шага (ВРШ) и руля на управляемость судна производится после его установки на место.
При проверке качества ремонта постучите по подвешенному винту молотком – ясный звук свидетельствует об отсутствии трещин. Проверьте геометрию винта: шаг, шаг лопастей. Шаг винта контролируется шагомером по 5-6 радиусам, разница в шаге лопастей не должна быть более 0,5%. Разница в массе штатного и запасного лезвий не должна превышать 1,5 %.
Для повышения поверхностной прочности лопастей за счет пластической деформации применяют шароструйную обработку гребных винтов. Эту операцию необходимо проводить после любого ремонта, связанного с термической обработкой, нагревом и механической обработкой поверхностного слоя. После затвердевания поверхности шуруп шлифуют.
На верфях шлифовку и полировку лопаток производят различными марками электрических и пневматических машин с частотой вращения от 2000 до 9000 об/мин. В процессе шлифования возникают вибрации и шум выше допустимых пределов. Ленморниипроект совместно с ЛВИМУ разработал установку, полностью механизирующую процессы шлифовки и полировки лопастей гребных винтов после ремонта или вновь изготовленных. Суть устройства заключается в том, что лопасти винта погружаются в ванну, наполненную абразивной (полирующей) массой. Ванна, вращаясь, шлифует (полирует) лопасти. Этим агрегатом достигается необходимая шероховатость поверхности.
В процессе производства и ремонта гребные винты подвергаются балансировке на специальных станках для этой цели.
