水下泥泵推力轴承底座设计

2012-09-07天津中交博迈科海洋船舶重工有限公司闫金忠商立忠刘秀丽供稿

中国修船 2012年5期

(天津中交博迈科海洋船舶重工有限公司闫金忠，商立忠，刘秀丽供稿)

水下泥泵推力轴承底座设计

2011年7月，我公司完成了天航局“天狮”号3 000 m3绞吸式挖泥船水下泵推力轴承底座的换新工作，经过近一年的使用，反映良好。换新前，由于水下泥泵在工作状态下产生的震动未能被底座有效的控制，震动剧烈，对船体结构、船上设备以及人员均有较大影响。换新后，有效控制了底垫震动过大的问题。

1 绞吸式挖泥船工作原理及存在的问题

绞吸式挖泥船在开挖过程中，利用位于吸泥管入口后端的离心式水下泥泵的作用，在吸入口产生一定的真空将绞刀旋转搅松的泥沙随水吸入泥管中，再通过泥泵后的排泥管将泥沙浆输送到规定的抛泥区内。水下泥泵泥水流量近10 000 m3/h，因而水下泥泵推力轴承底座受力很大。

在现场实测中发现以下问题:①原底座板厚较薄，结构形式不合理且结构强度较小。②推力轴承底座上的卡带与推力轴承的卡槽间隙过大。水下泵在长期工作状态下产生大量的磨擦，导致间隙变大，卡带不能完整卡住水下泵轴套，使水下泵工作时振动加大。③推力轴承底座与泵壳链接处法兰密封不好，法兰腐蚀严重。在多重因素下使挖泥船在工作状态时振动幅度过大。

2 底座设计

在没有图纸的情况下，我们采取了增强结构的方案，在保证卡带距离及轴线距底座底板高度的基础上，重新进行了底座的设计，如图1。

1)筒体采用25 mm船板，底座首部进行加长，探出卡带1 200 mm，并在底座首部对应前结构位置新加4块肘板，使卡带1受力增大。底座外板按圆筒下料，保证整体性。在减轻孔上增加扁铁圈以补强。

2)底座底板增厚为40 mm，底板与推力轴承基座的固定螺栓孔进行现场配开，以保证螺栓孔的位置精确。

3)卡带1厚度加厚为120 mm，卡带两侧的螺栓孔增加至左右各2个，螺栓直径为30 mm。作用是加强卡带1的强度。

4)在底座外板、法兰1、法兰2之间增加7块板厚为50 mm肘板，肘板连接这3个构件，纵向贯通。

5)在卡带2与法兰1之间增加4块板厚为40 mm肘板，肘板连接法兰1与卡带2的腹板，使卡带前后受力分布均匀。

图1 水下泵推力轴承底座部件示意图

3 设计后加工

1)底座成形以后，对卡带1、卡带2、法兰2整体进行机加工，在加工时需要提前把卡带的上下半圆用螺栓拧紧，以保证同轴度。由于卡带2需要卡在轴套上的卡槽里，卡槽的截面是梯型，所以卡带2的两侧加工角度以卡槽为准。卡槽的作用是为了防止轴套的前后移动。在卡带2上半块内径中心处有一个定位销孔，与轴套相应位置处定位销孔相同直径31 mm，深35 mm。此孔是用定位销链接，防止轴套转动。

2)在法兰1的尾向加了一道内径1 991 mm、宽15 mm、深3 mm的密封槽，加上密封圈后起到第一道密封作用，防止海水进入泵壳内部，在法兰1最大外径与内径1 975 mm之间需要进行机加工抄平，平面高度与焊接在法兰1尾侧的圆环高度差为50 mm。

3)在底座法兰1的尾侧有道宽45 mm外径为1 975 mm圆环。圆环外侧有道15 mm×15 mm的密封槽，加上密封圈后起到第二道密封作用，防止海水进入泵壳内部。