• 技术支持

舵桨尾轴密封进水分析及修理

发布时间:2020-10-21
姜东海
(复兴船务技术设备)
2月27日,经过东沟工程部6天的抢修,海港8完成了右舵桨尾轴密封渗漏修理和回转密封结构调整顺利出坞,同时海港24进坞实施桨叶变形修理和左舵桨系统油进水排查修理。两条船都有一个共同的特征,就是因为打绕车叶导致或加剧舵桨系统进水。我们看一下当时海港8进坞的情况(如下图)。从左图我们可以看到大量的渔网缠绕在尾轴密封防护罩与螺旋桨桨毂之间的空档中,打开防护罩里面的情况更加严重(如右图),整个白缸套外露段都被渔网缠绕。由于防护罩与桨毂之间存在很大的间隙,防护罩基本失去了防护作用。后对尾轴密封装置进行了拆检,在密封装置内(尾轴密封座)也发现了渔网的踪迹,这是导致尾轴密封漏油的原因。
再来看一下海港24的进坞情况,2月25日夜,海港24作业时左右车先后打绕到缆绳(缆绳尺寸:粗细Ф40MM,长度大约40米),致左舷车叶出现比较严重变形(如下图左上),但由于尾密封防护罩与桨毂及下齿箱贴合严密(如下图右上),并没有明显的异物进入到防护罩内密封装置;右舷车叶并没有出现明显变形,但由于防护罩与桨毂之间存在较大间隙(如下图左下),一根带状绳索严严实实的缠进了白缸套与尾轴密封座之间的头颈部位(如下图右下),幸而及时发现,还未对密封产生明显影响。
2018年3月19日,海港41右舵桨也曾因为一根渔线卡入尾轴密封装置导致舵桨系统油进水(如下图)。
像这样异物进入导致舵桨尾轴密封装置漏水的例子还有很多,在尾轴密封装置漏水情况中占有相当大的比例。象海港8、海港24尾轴密封防护罩与桨毂之间间隙过大,螺旋桨转动时在间隙处形成涡流扰动,极易将异物吸入密封装置内,小型异物可能卡进密封圈与白缸套之间导致漏水情况发生;大型异物缠绕会使螺旋桨转动阻力增加,加剧桨毂的磨损,并且有可能对尾密封装置内的密封件形成挤压导致漏水情况发生。
对于全回转拖轮舵桨来说,尾轴密封防护罩是一个非常重要的零部件,它防护的好坏直接关系到密封装置的安全,所以在平时维修、保养时一定要重视它。拆装过程中尽可能的避免因敲击、电焊、气割等原因导致变形。原装的防护罩与下齿箱和桨毂之间的配合是非常严密,在防护罩上一般还会安装渔线切刀,与下齿箱之间用螺栓紧固的,只要按照正常的程序拆装一般不会变形损伤。部分老船防护罩是后面改装的,或原装防护罩但拆装时为了方便采用气割、烧焊的方式导致防护罩变形起来越严重,间隙越来越大,这也是个别老船经常出现舵桨进水的一个重要原因。
单船要对防护罩的拆装过程进行严格把关,对防护罩的防护作用进行认真评估,对于因变形或尺寸原因导致的间隙过大要及时采取措施调整或更换。
下图为海港8加工的防护罩安装情况。间隙是不是很小了。
舵桨系统油进水原因分析:
舵桨系统油进水,一般由尾轴密封漏水、回转密封漏水、冷却器漏水等几个主要原因,一般来说冷却器漏水的可能性较小,因为机器运转时系统滑油压力会高于冷却水压力,所以冷却器一般来说外漏(向外漏油)情况居多,内漏(向内漏水)情况居少。回转密封漏水的可能性也很小,因为回转密封装置相对运动慢,磨损小,一般情况下也很少有异物能进入到密封装置内。尾轴密封装置因为相对运动速度快,磨损情况相对就是厉害些,再者防护装置不严密,异物进入密封装置内会加剧密封装置的损坏,所以尾轴密封装置在舵桨系统中是一个相对来说最为薄弱的环节。
那么如何判断尾轴密封装置的好坏呢?我们经常碰到舵桨系统进水,但进坞后也看不出哪里漏的情况。这时候我们如何判断?
尾轴密封装置大致可分为2类,一类是不带重力油箱的密封装置,公司大部分拖轮都采用这种密封形式(如川崎、新泻、肖特尔);另一类是带重力油箱的密封装置(如阿克玛斯、罗罗、乌斯坦)。
带重力油箱的密封装置正常情况下很少会出现外面的水进入舵桨系统。如下图罗罗舵桨尾轴密封装置,在重力油的压力下,两边的密封件唇口会紧贴着白缸套保持密封状态。一旦两边的密封件失效,外界的水也很难进来,因为重力油箱位置较高,在尾轴密封装置位置重力油压会略高外界水压,抵挡水分的入侵,当然这个过程会有部分重力油通过尾轴密封流到外界水域中。我们能通过船尾外界水面上的油花及重力油箱液位下降来判断尾轴密封装置水封损坏;当然如果内侧油封损坏的,也能通过舵桨系统油位上升和重力油箱油位下降来进行判断。所以带重力油箱的尾轴密封和回转密封装置优势还是比较明显的。(当然这都建立在重力油管路密封完好的情况下)
罗罗舵桨尾轴密封装置结构图
不带重力油箱尾轴密封装置密封的好坏诊断往往比较难,可能很多时候要凭借经验作出判断,甚至有时候找不到漏点时也只能采取拆检、换了密封件试试的方法,但也不是全然没有判断的依据。如新泻和川崎部分舵桨尾轴密封装置在密封座下部位于油封和水封之间有一个检漏螺塞(如下图所示)。
新泻舵桨尾轴密封装置
川崎舵桨尾轴密封装置
当拖轮进坞修理时,可打开尾轴密封防护罩,将这个检漏螺塞拧下来,油水封正常的话,是不会有油或水流出的,如果油水封存在泄漏,那么在拧下螺栓时将会看到有油或水流出。(有时螺塞位置由于长期不拆可能存在积圬堵住情况,可用螺丝刀或电焊条类等通一通)
舵桨水下工程的修理需要进坞,费时费力,修理费用也很昂贵,所以做为全船机电设备总负责人的轮机长要高度重视,在故障的排查上多想办法,修理方案考虑完善。在修理时一般要求轮机长亲自上阵或指派得力的人员全程监修,切实把控好修理的每一个环节,对工人操作上的不规范行为要及时提出整改意见,保证修理质量,且不可将修理工作丢给厂里撒手不管。
还有一种情况就是振动引起的尾轴密封泄漏,这两年也频繁发生。如2018年2月海港51右舵桨大量进水,上排后发现导流罩上部紧固螺栓全部脱落,强烈的振动甚至让导流罩的翅膀差点断裂(如下图)。
这种强烈的振动传导给与下齿箱相连尾轴密封座和与桨叶相连的白缸套,振动的幅度一旦超过尾轴密封唇口的补偿能力,就将引起海水侵入舵桨系统。所以船舶上排坞检时,单船一定要认真检查导流罩、下齿箱等重要部位的连接螺栓紧固情况,及时发现设备存在的隐患,防止事态进一步扩大。
原因分析:
近两年导流罩螺栓松动、翅膀裂纹,下齿箱连接螺栓松动或断裂频繁发生,究其原因可能有以下几点:
1、设计存在缺陷,如导流罩与下齿箱连接螺栓不是紧配合,一旦螺栓有轻微松动,将会形成恶性循环。
2、近年来船舶大型化的趋势也让拖轮的负荷呈现不断上升的走势,高负荷运行占比明显提升。
3、部分驾驶人员的操作行为粗暴,加车过猛、回舵时不减车、两部车横打时用大车、大车横爬靠离码头等,这些行为都使舵机异常受力,实际运行负荷呈几何形式增长,振动加剧,久而久之螺栓的松动、疲劳、断裂以及构件的损伤也就随之发生,这些粗暴的操作行为不仅损伤着舵桨,对主机、船体等都会造成损伤。
总结:设计缺陷和船舶大型化的趋势我们很难改变,但我们可以改变我们操作行为,控制好加减速速率,不要突加、突减;控制好两舵桨合力效果(不要让两台舵桨大车横打,产生的合力效果却很小,既浪费能源又伤车,得不偿失);不断提高操船技艺,作业及靠离码头时,准确的预判,合理的利用潮水,控制好船位,尽量减少横爬操作。作为轮机人员要时刻监督驾驶的操作行为,对粗暴操作坚决说“不”。


友情链接:浙江中精轴承有限公司

关于沈氏
产品系列
联系我们
   关注我们

© 2017 杭州沈氏轴承有限公司 所有权利均予保留。 浙ICP备17026522号-1

© 2017 - Copyright 杭州沈氏轴承有限公司 - All Rights Reserved