页数:50页文件大小:156.8 KB来源: 轮机维护与修理ppt课件
本课件讲解增压器与船舶轴系的检修,包括废气涡轮增压器主要件的损伤检验与转子平衡试验、轴系状态检验与调整、船轴与尾轴管装置的检修,以及螺旋桨的检验、修理与静平衡试验。
第一节废气涡轮增压器主要件的检修废气涡轮增压器是柴油机增压系统中的主要设备,由单级废气涡轮和离心式压气机组成,二者装于同一轴上构成废气涡轮增压器的运动件——转子。
废气涡轮增压器属于精密机械。
进气壳与排气壳通常采用合金铸铁制成,分为冷却式和非冷却式。冷却式壳体为双层,形成水夹层。进气壳与排气壳内表面经常与具有腐蚀性的高温废气和水接触。壳体内部水夹层——冷却水腔的冷却水自底部引入,经上部排出。为了防止电化学腐蚀,除用淡水冷却外,还在淡水中加防锈剂和在壳体上安装防腐锌块等。
1.涡轮壳体腐蚀部位涡轮壳体内表面与废气接触发生腐蚀,特别是在排气壳的底部常发生腐蚀烂穿。2.壳体腐蚀原因1)硫酸腐蚀2)高速气流引起的腐蚀3)冷却水腔腐蚀3.壳体腐蚀的防止与修理1)防止腐蚀的方法2)修理(1)壳体腐蚀后,其最小壁厚大于设计壁厚的50%,壳体冷却腔经1.5倍工作压力(不少于0.4MPa)的水压试验,合格后可继续使用。
一般采用透平油只需设置油池和自带油泵。滚动轴承拆装方便、起动性能好,效率高。l.滚动轴承的检修1)滚动轴承使用寿命2)减振弹簧片2.润滑与润滑油泵
三.叶片与气封装置的检修l.叶片损伤与检修1)涡轮叶片2)压气机叶片2.密封装置的检修1)密封装置2)密封装置的安装部位3)密封装置的检修
四.增压器振动检修平稳、无振动的高速运转的条件是:(1)转子动平衡精度符合要求,即转子重心在其回转中心线上或具有要求的偏心距;(2)增压器的安装精度高,对中性好,即回转件——转子与固定件——壳体的对中精度符合要求;
l.增压器振动的原因1)压气机喘振引起强烈振动2)轴承损坏引起振动3)转子弯曲变形引起振动4)转子不平衡引起振动5)增压器装配、修理质量差
2.增压器振动检修1)清洗2)换新轴承3)检查转子的磨损和变形4)转子动平衡检验5)安装间隙的检查
2.增压器拆装顺序(1)拆卸压气机端:拆开放油旋塞,放出润滑油;拆下轴承端盖;拆下油泵(自带油泵式);拆下整个轴承组,并用蜡纸包好,以免弄脏。
拆下轴承端盖;拆下油泵(自带油泵式)。拔出轴承的内部零件,轴向减振弹簧片组、滚柱轴承外座圈等。把轴承零件用蜡纸包好。
3.涡轮增压器的主要装配间隙增压器是高温下高速回转的精密机械,为了保证正常运转,必须严格控制运动件与固定件之间的配合间隙。间隙太小,引起擦碰,如叶片与壳体、密封装置与壳体相碰,轻者损坏零件,重者造成严重的事故;间隙过大,漏气损失增大,使增压器的效率大大降低。
4.增压器的校中增压器重新安装后应检查运动件(转子)与固定件(增压器壳体)之间的相对位置关系,即进行校中检验。
如果有擦碰说明转子对中不良,应查明原因予以消除。
1)主要测量间隙(1)间隙N(2)间隙L(3)间隙M2)测量方法(1)测量N(2)测量K(3)测量L(4)测量M
5.转子动平衡试验1)刚性回转件的平衡(1)质量分布在同一回转面内的构件(2)质量分布不在同一回转面内的构件2)回转件的平衡试验(l)静平衡试验通过测定D/L≥5的回转件不平衡质量(大小和方向)来确定平衡质量的大小,位置和进行调整,达到静平衡要求。新造和经修理的螺旋桨均需进行静平衡试验。
新造增压器的转子,营运船舶的增压器转子上的零部件经修理或更换后,必须进行动平衡试验。
3)动平衡指标把回转件经平衡后的不平衡程度称为平衡精度。它是用来度量回转件不平衡程度的物理量。
它反映了不平衡惯性力的大小和方向。
G——回转件的重力,N。偏心距e是回转件重心相对其回转中心的距离,或称平衡精度。
2.对损坏的增压器的应急处理1)当增压器损坏时,主柴油机仍继续运转,以保证船舶安全航行当柴油机设有旁通排烟管时,停止损坏的增压器运转,废气经旁通排烟管排至大气。2)允许短时停车时,锁住转子当柴油机无旁通排烟管时,废气仍流经损坏的增压器排至烟囱。为了防止废气冲击转子,当海况允许短时停车时,采取停止增压器运转并锁住转子的措施。
定压增压系统中的增压器,只需锁住转子的压气机端;
脉冲增压系统中的增压器,需锁住转子的两端。
3)允许长时间停车时,拆除转子当海况允许长时间停车时,充分的时间允许采用拆除转子并在增压器壳体两端和中间安装封闭盖板的措施。
第二节船舶轴系船舶轴系是船舶动力装置中的重要组成部分,承担着将主机发出的功率传递给螺旋桨,再将螺旋桨产生的轴向推力传递给船体实现推船航行。船舶轴系是从主机输出端法兰起至尾轴为止,连接主机和螺旋桨。对于直接传动的推进系统,包括传递功率的传动轴及其轴承等零部件.
第三节轴系状态的检验一、轴系修理前的检查l.航行检查(1)检查轴系零件的振动情况,测量各轴承处轴颈的径向圆跳动量;
2.拆卸过程中和拆卸后的检查(l)检查轴系校中状态;
1.轴系中心线偏差度的检查轴系实际中心线与轴系理论中心线的偏差即为轴系中心线的偏差度。1)相邻轴连接法兰的相对位置(1)相邻轴两法兰中心线同轴,即相邻轴同轴,法兰处的偏移值δ和曲折值Ψ均为零;
2)偏移值和曲折值的测量和计算(1)直尺一塞尺法(2)指针法3)用相邻轴连接法兰上的偏中值检验轴系中心线的偏差度(1)设置临时支承(2)拆去法兰连接螺栓(3)测量并计算出各对法兰的偏中值(4)与标准比较
2.轴系两端轴同轴度偏差的检验两端轴:曲轴、尾轴同轴度偏差检查:测量出两端轴法兰的总偏移值δ总和总曲折值Ψ总,以判断轴系中心线的技术状态。
对此应采用调节相关中间轴承和中间轴位置的方法,使法兰上超过标准的δ、Ψ调整到许可范围内;
与轴系的同轴度误差较大时,表明轴系的偏差度也不符合要求。
应保证尾轴承或尾轴管最薄处的壁厚尺寸。
改变主机位置的工程量很大,受机舱的限制。
第四节船轴的检修一、船轴船轴是对钢质船舶的螺旋桨轴、中间轴和推力轴的统称。l.尾轴1)按尾轴与其法兰的连接方式分为固定式和可拆式2)按尾轴润滑方式分为油润滑式和水润滑式2.中间轴3.推力轴
2.船轴裂纹检修1)船轴裂纹2)船轴裂纹的修理(1)采用着色探伤、磁粉探伤、超声波探伤或钻孔法检查船轴表面裂纹的长度和深度;
3.船轴腐蚀检修1)船轴的腐蚀2)船轴腐蚀修理(1)尾轴桨端锥体锈蚀呈圆弧状,且个别锈蚀长度不大于该处圆周长的1/8,深度不超过轴径的3%;较长锈蚀长度不大于该处圆周长的l/3,深度不超过轴径的2%;船轴整个圆周锈蚀深度平均值不超过轴径的1.5%时,经清理检查后可继续使用。
4.尾轴铜套检修尾轴铜套上产生裂纹、严重磨损或多次光车铜套使其壁厚过分减薄、套合松动、接缝松弛、渗水等缺陷时,均应换新铜套。尾轴钢套磨损较重时可采取以下修理方法:(1)光车铜套,消除几何形状误差后铜套厚度应符合规定。
第五节尾轴管装置的检修一、尾轴管装置1.尾轴管2.尾轴承1)水润滑尾轴承(1)铁梨木尾轴承(2)层压胶木尾轴承(3)橡胶尾轴承(4)合成材料尾轴承2)油润滑尾轴承油润滑尾轴承常采用白合金、青铜、铸铁作为尾轴承材料,其中以白合金应用最广泛。
当铁梨木尾轴承间隙超过极限值,而铁梨木板条厚度低于极限值时的修理方法:(1)更换尾轴铜套来调整尾轴承间隙。新制铜套厚度允许加大到原设计厚度的1.25倍,可使尾轴承间隙减小至规定值:(2)在尾轴承下瓦铁梨木板条与轴承衬套之间垫入整张铜皮,以减小尾轴承间隙。
当铁梨木尾轴承间隙和铁梨木板条厚度均超过极限值时修理:(l)换新尾轴承;(2)仔细检查后依具体情况采用局部换新的方法;(3)缺少铁梨木材料时,采用上、下瓦对调的方法。
2)层压胶木尾轴承的检修层压胶木尾轴承磨损后尾轴承间隙和板条厚度均应符合规定。安装间隙Δ和极限间隙Δmax。3)橡胶尾轴承的检修4)赛龙尾轴承的检修
2.首端密封装置的检修1)首端密封装置的结构水润滑尾轴承只设首端密封装置。广泛采用传统的填料函式密封装置,2)填料函式密封装置的检修填料函工作时允许有少量海水流出,其极限工作温度为60ºC。
长度不足,两端出现间隙而密封不良;过长,又会出现两端搭接造成安装困难;
防蚀衬套与橡胶环相对运动产生磨损、磨痕,橡胶环老化和唇部产生裂纹、缺口、毛边等缺陷。
第六节中间轴承和推力轴承的检修一、中间轴承的检修作用:支承中间轴和使轴系绕固定的轴线回转。承受中间轴的重量和轴系安装时引起的附加负荷,承受与中间轴相对运动时的摩擦与磨损。l.中间轴承的结构中间轴承大多采用滑动轴承2.中间轴承的检修损坏形式:过度磨损、裂纹和剥落、烧熔等
推力轴承支承推力轴和承受螺旋桨产生的推力,并把推力传递给船体以实现船舶运动。l.推力轴承的结构采用单环式滑动轴承,即米歇尔式推力轴承主要优点:结构紧凑,体积小、重量轻,磨擦系数小,可承受较高的压力和圆周速度。2.推力轴承的检修推力轴承的磨损发生在推力块工作表面上,合金层减薄使轴向间隙增大;支承轴承轴瓦磨损使轴承同隙增大。
第七节螺旋桨的检修一、螺旋桨螺旋桨是船舶普遍采用的推进器。
l.螺旋桨的构造1)构造螺旋桨由桨叶和桨毂构成。定距螺旋桨有整体式和组合式之分。整体式是桨叶与桨毂铸成一体;组合式则是分别铸造,加工后用螺栓连接成一体。可调螺距螺旋桨不仅桨叶与桨毂分别制造,且组装成一体后桨叶可相对桨毂转动,以达到改变螺距的目的。
2)桨叶的几何要素自船尾面向船头看到的桨叶表面称叶面,或称压力面,它是螺旋面的一部分;桨叶的另一面称叶背,或称吸力面。当主机正车运转时,桨叶先入水的一边称导边,另一边则称随边。桨叶与桨毂连接的一端称叶根,另一端则称叶梢。自桨毂中心到桨叶叶梢最外端的距离为螺旋桨半径。3)螺旋桨的材料与加工海船主要采用铜质螺旋桨,如锰黄铜、铝青铜。
小型船舶除采用铜质桨外,还采用铸钢、灰铸铁、球墨铸铁和尼龙以及复合材料(玻璃钢)等。
2.螺旋面的形成及螺距螺旋桨桨叶叶面是螺旋面的一部分.3.螺旋桨与尾轴的连接方式1)机械连接2)环氧树脂胶粘剂连接3)油压无键套合连接二、螺旋桨的检修l.航行中螺旋桨的故障1)螺旋桨失去平衡2)螺旋桨鸣音2.桨叶表面缺陷分布及修理1)桨叶表面缺陷分布区域A区——位于桨叶压力面0.4R以内范围;B区——位于桨叶压力面0.4R-0.7R的范围;C区——位于桨叶压力面和吸力面0.7R以外的部分。
2)桨叶各区域允许的缺陷
3)各区域缺陷的修理(l)A区内的缺陷一般不允许焊补修理。
4)焊后的处理(1)焊补后金属堆高处应进行磨光,采用目测观察和着色探伤检验焊补质量。
3.桨叶变形的校正1)冷态校正加热温度在250ºC以下的校正为冷态校正。冷态校正适用于叶尖和桨叶边缘厚度小于30mm处。在弯曲较小、截面厚度较薄处可采用动载荷校正,否则采用静载荷校正。2)热态校正热态校正适用于所有的情况,可用动载荷或静载荷。3)退火处理桨叶经校正后,除镍铝青铜外,其他材料的螺旋桨均应进行消除应力退火处理。
4)校正后的检查螺旋桨经冷态或热态校正后均应进行目测观察和着色探伤检查,并对缺陷进行修整。
1.螺旋桨螺距的检验l)测量螺旋桨半径R将螺旋桨上的螺距规量杆水平移至桨叶的最外边缘处,并绕中心回转一周,检查量杆是否与其他桨叶边缘相碰。量杆在最长浆叶边缘处时,该最长的桨叶的长度就是螺旋桨的半径R。
2)测量局部螺距h¹局部螺距是根据桨叶上任意半径截面上任意角度对应的部分螺距值所计算出的螺距。测量时,一般要在桨叶上0.3R、0.4R、0.5R、O.6R、0.7R、0.8R、O.9R等截面中任选一半径截面AB,在此截面上任选三点a、o、b。
先将量杆5移至O点,记录下量杆高度数值L0,后将水平尺绕心轴2转过选定角度α使量杆5与叶面上a点接触,记下量杆读数L1,则该半径截面上o、a两点所对应的α角的部分螺距值为高度差L0—L1的值。
h¹=360º(L0—L1) /α mm同样方法测出水平尺绕心轴2转过2α角后,量杆5与b点相接触。记下高度数值L2。求出o、b两点对应的α角的部分螺距值L2—L0,由此计算出局部螺距h¹¹。
3)计算截面螺距hi桨叶上同一半径截面上的局部螺距的算术平均值即为该半径截面的截面螺距hi。测得同一半径截面上几个局部螺距h¹、h¹¹、h¹¹¹等。计算其算术平均值,即得该半径截面的截面螺距hi:hi= (h¹十h¹¹十h¹¹¹十……) /n mm式中:n——所测同一半径截面上局部螺距数目。
4)计算桨叶平均螺距Hi计算出桨叶上各半径截面的截面螺距后,计算出桨叶上各半径截面螺距的算术平均值即获得该桨叶的平均螺距Hi5)计算螺旋桨总平均螺距H计算出螺旋桨各桨叶的平均螺距Hi后,计算各桨叶平均螺距的算术平均值即获得螺旋桨的总平均螺距H。
2.螺旋桨静平衡试验试验时,将安装在专用平衡心轴上的螺旋桨安放在试验支架上。用手转动桨,待其停止转动时,观察那个桨叶最重而位于下方。若几次转动后总是某一桨叶位于下方,则说明该桨叶较重。继续试验,在其他较轻桨叶叶尖上加重物并令其回转,直至各桨叶质量均衡出现随遇平衡为止。取下重物进行称重,其质量为P,要求P不超过允许值[P]。
允许的不平衡质量[P]可按下式计算出:[P]≤KG/D
第九章复习题1、增压器的清洗有哪几种方法?清洗的目的是什么?
怎样减少腐蚀?
其后果怎样?
压气机端在修理前后应作哪些测量?如何测量?
它说明什么?
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