某船调距桨维修解决措施

赵 旭，张俊武

(中国船舶重工集团公司 第704研究所，上海 200031)

某船调距桨维修解决措施

赵 旭，张俊武

(中国船舶重工集团公司 第704研究所，上海 200031)

文章针对某型船调距桨振动的情况，介绍了对调距桨装置的拆装和修复，并对拆检下来的部(套)件进行修复，通过航行试验进行调试并验证。

可调桨；振动；航行试验

某型船主推进系统[1]采用双机双调距桨，在一次出航过程中螺旋桨打到了锚链，之后船舶在航行过程中出现了横振，影响该船正常航行。该船调距桨装置轴系较长，密封及连接部件众多，拆除旧桨叶过程中先后对联轴节、水润滑艏密封装置、桨毂、桨叶进行了拆装和修复，并通过航行试验对双机的功率平衡进行了调整，消除了系统振动。

1 系统组成及分析

本船主推进系统为双机双桨型式。主推进系统柴油机为2台不可逆转的中速机，每台主机在飞轮端经主高弹性联轴器、一进双出传动齿轮箱(包括推力轴承及离合器在内)，驱动调距桨[2]，左齿轮箱PTO输出端通过辅高弹性联轴器驱动对外水泵，右齿轮箱PTO输出端通过辅高弹性联轴器驱动轴带发电机。中间轴与螺旋桨轴通过液压联轴器连接(图1中标识为F)，中间有可进行轴系长度调整的定距环。螺旋桨轴与船体之间通过前、中、后3道艉轴承进行支撑，内含铜套(图1标识为C、D、E)。

船尾部的螺旋桨机构主要包括桨毂(B)和桨叶(A)。

A-桨叶；B-桨毂；C-后艉轴承；D-中艉轴承；E-前艉轴承；F-液压套筒联轴器(含定距环)。图1 主推进系统组成示意图

2 振动及检查情况

本船在航行过程中，船尾部出现了较大振动情况，当主机转动且齿轮箱离合器为接排的情况下也有振动情况发生，而当80%螺距比的时候振动更加厉害，初步分析是桨叶受伤，两桨的平衡受到了破坏，必须进行上排修理。

上排后检查的结果如图2所示，5片桨叶在0.9R以外导边沿边缘存在不同程度的损伤，存在划伤、裂纹、缺肉及卷边现象，几何尺寸较为复杂，采用传统堆焊方式[3]难以控制。同时发现桨毂[4]也存在受外力后的变形及进水情况，必须将桨毂及桨叶进行拆解后返厂修理。

(a)

(b)图2 桨叶受损及桨毂螺栓锈蚀情况

3 拆除及检修流程及重要步骤

本船轴系较长，联接点众多，同时由于修船周期紧张，在项目执行之前确定了详细的执行流程，如图3所示。

图3 拆除及检修流程图

3.1剖分式定距环的拆除

在将图1中标识的F液压套筒联轴器拆开之后，需要拆除中间的剖分式定距环，该定距环为两半式结构，结构如图4所示，在拆除了定距环之后即拆除螺旋桨轴内双油管与中间轴双油管的接头，该接头之间由一销钉连接。拆装过程中依靠机械葫芦对联轴器进行吊装与固定，并对拆除的定距环进行标识。

图4 螺旋桨轴与中间轴连接示意图

3.2桨毂部件的拆除

桨毂的结构如图5所示，在拆除轴法兰防护罩后，可以拆除螺旋桨轴与桨毂法兰连接螺栓。之后将桨毂(带轴内双油管)整体沿轴线向后拉出，导架与双油管连接法兰完全漏出螺旋桨轴，将导架与双油管脱开，再将螺旋桨轴双油管完全放进轴内。需要注意的是当将桨毂整体向后拉出时，需确保沿轴线方向，同时，在径向方向不应有导致双油管变形或损坏轴内孔的过大负荷。拆除后的桨毂上机床检查油缸端面后发现端面不平最大值达1.5 mm，说明外力已经引起了端面变形，需要对其进行修正。

1-轴法兰防护罩；2-轴法兰连接螺栓；3-导架；4-轴内双油管；5-双油管与导架连接螺栓。图5 桨毂结构示意图

3.3防腐防尘处理

在拆卸完成后，对螺旋桨轴法兰端面、内孔局部进行清洁处理，轴内孔、双油管内孔进行防尘填塞，并对螺旋桨轴法兰进行防锈包装。

3.4桨毂及桨叶的修复

桨毂在车间内更换所有密封圈，并对油缸进行了修复并上工装进行调距行程检测，根据检测数值对正倒车止档位进行修复处理，实测行程能够满足设计螺距的要求。之后对整个桨毂体进行复装，并上泵压工装，按技术要求对油缸进行泵压处理，检测端面是否漏油。

由于桨叶部件受损严重，传统的补焊法已无法达到精度要求，本船更换了备用桨叶，并将原有的桨叶返厂修理。

4 安装流程及重要步骤

安装流程见图6所示，在安装过程中，尤其要注意水润滑密封装置的动环、静环及碳环装置不可发生触碰。另外，调距桨橡胶密封件的安装是保证密封效果的重要环节，严格按要求进行表面清理严防灰尘污染，涂润滑油防止干磨，确保密封件安装到位并压稳，以防止硬性挤压和机械拉伤。

图6 安装流程图

4.1相关试验及检查工作

安装完毕后，按照表1对各部件套进行相关的试验及检查工作，做好下水的准备工作。

表1 各部件套的试验及检查

4.2航试工作

船舶下水后，在岸边进行了零推力的调整。并在航行过程中，对100%全正车及全倒车螺距进行了重新整定。在100%全正车工况下双机增压器转速、各缸排温及轴功率基本接近，双桨平衡良好，并且消除了螺旋桨的异常振动。

5 结束语

针对某型船调距桨异常振动情况，为进行螺旋桨叶及桨毂部件的修复对整套轴系进行了拆装。本文系统地分析了整个工程的流程及关键点，并通过船舶下水前的试验及航行试验进行了验证和调整。从一年来的实际使用情况看，消除了调距桨的异常振动情况，整套动力系统运行良好，解决了原先存在的问题。

[1] 赵旭.某船主推进系统集成设计[J].机电设备,2009(5)：5-8.

[2] 盛振邦，刘应中.船舶原理(下)[M].上海：上海交通大学出版社，2004.

[3] 船用螺旋桨铸造编写组.船用螺旋桨铸造[M].北京：国防工业出版社，1980.

[4]巴克什特，洛芬费利德，鲁谢茨基.可调螺距螺旋桨[M].北京：北京国防工业出版社，1966.

According to the vibration of controllable pitch propeller on some certain type of ship,the components demolished have been repaired，the equipments have been disassembled and assembled,which have been testified by the sea trial.

controllable pitch propeller(CPP);vibration;sea trial

赵旭(1979-)，男，浙江舟山人，工程师，工学硕士，主要从事船舶主推进系统集成及特种推进装置设计工作。

U664.33

10.13352/j.issn.1001-8328.2015.03.013

2014-11-27