机维护与修理第9章 柴油机动力装置主要部件的检修 舵系5

柴油机动力装置主要部件的检修第六节舵系的检修舵系安装在船舶尾部螺旋桨的正后方，有单、双舵系之分。一般远洋及近海商船为单桨、单舵；客船、军舰及有的内河船舶为双桨、双舵。一、舵系结构和舵的种类1．舵系结构柴油机动力装置主要部件的检修1-舵柄；2-压紧杆；3-套环；4-承压环；5-压盖；6-滚动轴承；7-压板；8-上舵承体；9-垫片；10-衬环；11-密封圈；12-衬套；13-上舵杆；14-穿心舵轴；15-压板；16-外衬套；17-铁梨木；18-内衬套；19-舵叶；20-上摩擦片；21-下摩擦片；22-舵轴衬套，；23-垫圈；24-止动板；25-舵托；26-下封板一、舵系结构和舵的种类1．舵系结构柴油机动力装置主要部件的检修2．舵的种类1)按舵的旋转轴线位置分为平衡舵、半平衡舵和不平衡舵(1)平衡舵转动轴线在舵叶的中间，把舵叶分为两部分。舵叶转动时两部分均承受水压产生力矩。此二力矩方向相反，使转舵力矩降低，在某一舵角时为零，达到完全平衡。平衡舵所需舵机功率较小。(2)半平衡舵仅舵的下半部起平衡作用。(3)不平衡舵舵的旋转轴线在舵叶的一边，即舵杆一侧有舵叶，对转舵力矩不起平衡作用。柴油机动力装置主要部件的检修柴油机动力装置主要部件的检修2）按舵叶截面形状分为平板型舵和流线型舵(1)平板型舵一般用钢板或木板制成，两侧表面可适当加固。具有便于修造，成本低和舵效差的特点。可作成平衡舵、半平衡舵或不平衡舵。它只用于小型或非自航船。(2)流线型舵舵叶横截面呈机翼形，用钢板焊制，内部呈空心状并用钢板加强以增加舵叶刚性。流线型舵产生的水动力大、阻力小、强度高，但结构复杂，制造成本高。常作为平衡舵或半平衡舵，为大多数船舶采用。3)按舵与船体的连接方式分类(1)悬挂舵又称吊舵，多数是平衡舵，完全由船体上的上舵承支承，中部通过下舵承，而下部整个舵叶悬空。(2)半悬挂舵多数是半平衡舵，其舵秆支承在船体上的上舵承，而舵叶支承在船尾支架上。(3)多支承舵该舵有两个以上的支承点，通过舵销将舵叶上的舵钮与船体尾柱上的舵钮连接，如图10-54c）所示，舵叶下部有舵底托支承。(4)双支承舵舵杆通过上、下舵承及舵底托支承，如图10-54a)所示。(5)穿心舵轴平衡舵除舵杆外，该舵还装有舵轴，它穿过舵叶并固定在船体尾柱上。舵杆与舵轴的轴线重合，转舵时，舵叶绕舵轴回转。柴油机动力装置主要部件的检修二、舵系故障、舵杆和舵承的检修1．舵系故障舵系检修可随同轴系检修进行。(1)舵沉重，转舵不灵敏，转满舵需较长时间舵机功能正常情况下，可能是舵叶进水使转舵负荷增加；舵杆弯曲或扭曲变形，使各舵承负荷不均，摩擦力增加；舵承损坏；舵系安装不正使某些配合件单面卡紧等原因造成。(2)转舵时声音异常，有严重的撞击现象主要是舵承与舵杆、舵轴、舵销等的配合间隙过大、转舵时舵叶忽左忽右产生撞击，或上舵承滚珠碎裂，护圈松动，转舵沉重并产生撞击。(3)转舵不准确，舵角不正，正舵时舵角不在零位舵角指示器正常时，主要是以下原因造成，舵杆扭曲变形，舵叶方向随之变化；安装舵时舵角没对准零位。当舵角指示器发生故障指示错误时，转舵也不准确。(4)操舵轻松，航向失控可能是发生舵杆折断，或舵杆与舵叶法兰连接螺栓脱落造成舵叶丢失等导致。(5)舵系振动主要由于舵系安装不正；舵承间隙过大；舵系安装部位的船体刚度、强度不足，上舵承座强度差等造成。还可能产生舵系密封装置损坏，造成海水漏入舵机房的事故。柴油机动力装置主要部件的检修2．舵系检修船舶进坞后，舵系拆卸前应先进行全面勘验，以确定舵系损坏情况、修理内容和范围，并作为最后验收的依据。1)拆卸前的检查(1)外观检查自船尾面向船头目测舵角指在零位时舵叶是否居中；观察舵叶和舵杆有无弯曲、扭转变形；对于小船，可用手转动舵叶检验其灵活性；检查密封装置有无损坏。(2)测量用塞尺测量各配合件的间隙并与标准比较，以确定舵系的技术状态。测量舵杆与上舵承、舵轴与铁梨木舵承的配合间隙；测量舵销轴与舵销承的间隙；测量舵叶舵钮与尾柱舵钮的平面间隙。柴油机动力装置主要部件的检修2)舵杆的检修舵杆是舵系的重要零件。转舵时，借助来自舵机的扭矩带动舵叶转动。由于舵杆在航行时承受巨大扭矩和弯矩作用以及偶然的外力作用，舵杆与舵承有相对运动，承受摩擦磨损。柴油机动力装置主要部件的检修(1)检测舵杆的磨损检测：测量工作轴颈的直径和计算其圆度、圆柱度误差，并与标准比较；舵杆表面腐蚀、裂纹检测，采用渗透探伤、磁粉探伤或超声波探伤检测舵杆表面和内部缺陷情况；舵杆弯曲变形检测。(2)舵杆修理舵杆过度磨损可采用堆焊金属，光车后继续使用。锈蚀面积超过总面积的25%时应进行光车、焊补或堆焊修复。轴颈光车后直径减小值不得超过公称直径的10%，个别残留痕迹深度不得超过0.5mm。舵杆裂纹修理。舵杆上有2～3条细小纵向裂纹时，可用手工修理；纵向裂纹长度不超过1/4公称直径，数量不超过3条且不在同一母线上，裂纹深度不超过5%公称直径时，可进行焊补修理。舵杆上不允许有横向裂纹。舵杆弯曲变形时，直线度不大于2mm/m允许冷校直；大于2mm/m进行热校直，加热温度不超过650ºC。柴油机动力装置主要部件的检修3)舵承的检修(1)舵承的检修上舵承大多为滚动轴承，当轴承发生锈蚀、剥蚀、护圈破裂、滚珠(滚柱)严重磨损或破碎、转动不灵活时，均应予以换新。(2)其他滑动轴承检修白合金或铁梨木滑动轴承磨损严重时，分别采用重浇白合金或更换铁梨木进行修理。柴油机动力装置主要部件的检修三、舵系中心线的检验和调整新造船舶安装舵系前应首先确定舵系中心线，通常舵系中心线与轴系理论中心线同时进行确定。在拉好轴系理论中心线和舵系中心线后，按校中技术要求进行校中测量和安装舵系。营运船舶由于海损事故或其他原因造成舵系失中时，应检查舵系中心线的状态。与新造船舶一样，是采用拉线法进行校中测量。以上舵承和舵底承孔中心为基准拉钢丝线，一般拉线用的钢丝线直径不大于0.8mm柴油机动力装置主要部件的检修1．舵系校中技术要求1)固定件校中技术要求(l)舵系固定件中心线与船舶基线垂直，垂直度偏差不大于lmm/m。(2)新造或营运的单桨单舵船舶，舵系中心线与轴系中心线相交，其位置度偏差δ不得超过以下公式的计算值δ计：30.001L计式中：L——船长，m。柴油机动力装置主要部件的检修(3)固定件各舵承孔中心线同轴度允许偏差不大于舵承安装间隙的0.7倍。(4)恢复性修理的双桨双舵船舶的两条舵系中心线的前后定位偏差、相互位置偏差均不得大于5～10mm；舵系中心线与轴系中心线位置度偏差δ要求同上，且两舵的δ不允许在同侧。2)舵系运动件校中技术要求校中前，在车间将舵杆与舵叶组装在一起，以便校准舵杆中心线与舵叶轴承孔中心线同轴。通过刮研法兰平面、铰削紧配螺栓孔等以使相对位置固定。(l)采用组装拉线校中时，舵系运动件法兰连接螺栓中至少应有4个紧配螺栓，法兰结合面应紧贴；(2)舵叶轴承孔与舵杆轴颈同轴度偏差不得大于舵承安装间隙的0.7倍。柴油机动力装置主要部件的检修1．舵系固定件同轴度的检验（以三支点舵系固定件的同轴度检验为例）拉线时是以上下舵承为基准，拉出舵系中心线以检查上中下舵承孔的同轴度。钢丝是以上下两道舵承孔为基准，用内卡钳或内径测微计测孔壁至钢丝前后，左右的距离并使之相等。钢丝拉好后检查中间舵承孔的上、下部位的前、后、左、右4个位置数值，舵承孔中心与钢丝线的最大偏差值不得超过中间舵承的装配间隙。当舵系固定件同轴度误差超过规定时，采用：①偏心镗削舵承衬套的方法。镗削后衬套最小厚度应满足新制衬套最小厚度的75%，且必须防止衬套转动。②用胶粘剂使舵承衬套在舵承孔内偏心固定。2．舵系校中柴油机动力装置主要部件的检修图舵系固定件同轴度检查1、2、4-上、中、下舵承孔；3-舵系中心线柴油机动力装置主要部件的检修表穿心舵轴与舵承的装配间隙与极限间隙（mm）标准值舵杆直径d铜舵承铁梨木、层压胶木舵承装配间隙极限间隙装配间隙极限间隙120～1800.75～0.855.000.85～1.106.00180～2600.85～1.006.501.10～1.357.20260～3601.00～1.208.001.35～1.608.50360～5001.20～1.509.501.60～2.0010.00近似计算公式0.002d+0.400.003d0.003d+0.400.035d柴油机动力装置主要部件的检修2．舵系运动部件同轴度检查舵杆与舵叶组装后，应检查舵杆与各道舵销（或舵叶内的轴承）的同轴度。将此运动部件置于平台上，用螺栓固定好。以舵杆工作轴颈和下部舵销工作轴颈外圆为基准拉钢丝线1，检查中间舵销工作轴颈或舵叶的轴承相对于钢丝线偏差。然后将舵杆与舵叶一起绕转90º再测量舵销工作轴颈相对于钢丝线的偏差。最大偏差值应小于表中规定的安装间隙。偏差过大时，可研磨舵杆与舵叶连接法兰平面予以纠正。柴油机动力装置主要部件的检修图舵系运动部件同轴度检查1-钢丝线；2-舵叶；3-平台；4-支架柴油机动力装置主要部件的检修3．舵系中心线位置的检查舵系中心线是以上舵承和舵底承为基准用0.3～0.5mm的钢丝线拉出，并保持钢丝的直线状态。检查舵系中心线与轴系中心线的相对位置偏差δ。其偏差值δ不得超过下式计算值：δ≤0.001×L1/3式中L—船长，m。检查舵系中心线与船舶基线的垂直度，偏差不得大于1mm/m。柴油机动力装置主要部件的检修图舵系中心线与轴系中心线相互位置柴油机动力装置主要部件的检修六、舵系修理验收要求与提交文件船舶舵系在船厂修理后应进行舵系性能试验，检验舵系修理质量，而且船厂应提交船东修理技术文件作为验收的依据。1．舵系修理验收要求（1）舵系修理后，在全舵角范围内转动应灵活、平稳、可靠，无卡阻与振动现象；（2）舵叶实际位置与舵角指示器位置应一致，0º位置无偏差，其它位置偏差不得超过0.5º；（3）舵系与舵机脱开时，若舵杆直径小于360mm，可用人力推动舵叶转动进行转舵试验；若舵杆直径小于360mm，用辅助操舵装置推动舵叶转动进行转舵试验，转舵试验时，如发现转舵较重，依具体情况允许通过系泊或航行试验检查；（4）舵系填料箱不允许漏水。柴油机动力装置主要部件的检修2．舵系修后应提交文件（1）舵杆、舵承、舵销修换前、后的安装间隙等测量记录；（2）舵系固定件和运动件校中修理前后校中安装记录；（3）换新舵杆等主要零件的化学成分与机械性能报告及加工尺寸检验合格证明文件；（4）舵杆校调记录；（5）舵系性能试验记录；（6）舵叶等密封试验和测厚检验报告。柴油机动力装置主要部件的检修