Монтаж валопровода с винтами регулируемого шага на судне

1 Назначение, конструкция и расположение валопровода с ВРШ на судне

Судовой валопровод предназначен для передачи мощности от главного двигателя непосредственно к гребному винту и передачи корпусу судна упорного давления винта.

Валопровод состоит из отдельных валов, жестко соединенных между собой с достаточной точностью, образуя как бы единый гибкий вал, подшипники которого установлены на упругом основании – днище судна. На современных судах устанавливают от одного до пяти валопроводов, длина которых определяется в зависимости от расположения главных двигателей в средней части судна или в кормовой оконечности. Главные двигатели могут быть соединены с валопроводами непосредственно или через редукторы, с помощью которых снижаются числа оборотов и мощность нескольких двигателей (двух дизелей или турбин высокого, среднего и низкого давления) может быть передана на один винт.

В состав валопровода обычно входят:

1) гребной (иногда отдельный дейдвудный) и промежуточные валы;

2) опорные и упорные подшипники;

3) дейдвудное устройство.

При расположении главных механизмов в средней части судна валопроводы достигают большой длины. В соответствии с этим значительно возрастает количество опорных подшипников, причем каждый из промежуточных валов может быть установлен на одном или двух подшипниках.

Иногда между двигателями и валопроводами устанавливают разобщительные и реверсивные муфты, позволяющие отключать линию вала при работе других линий валов или менять направление вращения винта без изменения направления вращения двигателей. Чтобы избежать установки более дорогих и сложных в управлении реверсивных двигателей, применяют винты с поворотными лопастями, находящими все большее распространение, так как они надежны в работе, повышают коэффициент полезного действия винтов и маневренность судов.

Промежуточные и гребные валы изготовляют из стали Ст. 5, Ст. 35. Гребной вал имеет бронзовую облицовку или из нержавеющей стали, нанесенную методом электрометаллизации. Для соединения валов применяют фланцевое соединение или с помощью полумуфт.

Опорные и упорные подшипники могут быть как подшипники скользящего трения, залитые баббитом, так и подшипники качения. Упорные подшипники воспринимают упорное давление благодаря образованию клинового масляного слоя, создаваемого при вращении вала между поворотными упорными подушками и упорным гребнем упорного вала.

Дейдвудные трубы одновинтовых судов прикрепляют кормовым концом к яблоку ахтерштевня, а носовым – к поперечной водонепроницаемой переборке ахтерпика. В дейдвудную трубу устанавливают две дейдвудные втулки, которые служат подшипниками гребного вала. Внутренняя облицовка втулок может быть изготовлена из различных материалов: бакаута, лигнофоля (древесно-слоистого пластика), резины.

Переборочные сальники для удобства монтажных работ делают разъемными. Корпус сальника, изготовленный из двух половин, крепится на переборке к наварышу. Его грундбукса, также состоящая из двух половин, обжимает набивочное уплотнительное кольцо. Масло подается через масленку, установленную в верхней части корпуса сальника. Уплотнение сальника в разъеме достигается прокладкой из картона 0,3-0,5 мм.

В настоящее время разработаны новые конструкции валопроводов, обеспечивающие сокращение стоимости их изготовления и монтажа и повышение эксплуатационной надежности. Это достигается благодаря следующим усовершенствованиям: промежуточные валы изготовляют не из поковок, а из толстостенных катаных труб с приварными фланцами; с целью повышения работоспособности валопроводов при искривлении оси вращения изменяется схема расположения подшипников; вместо подшипников скользящего трения в новых конструкциях применяют опорные подшипники качения; для скрепления валов между собой и установки винта на гребном валу используют гидропрессовые бесшпоночные соединения; гребные винты изготовляют из пластмассы; антикоррозионная защита соприкасающейся с морской водой поверхности гребного вала осуществляется с помощью стеклопластика взамен слоя резины, вулканизованной непосредственно на валу и пр.

Внедрение указанных усовершенствований обеспечивает упрощение изготовления и монтажа и увеличивает работоспособность судовых валопроводов.

2 Составные (монтажные) части валопровода сВРШ

ц	Наименование монтажного комплекта	Колво	Детали и механизмы, входящие в монтажную единицу
			Наименование	Количество
				на единицу	общее
1 1 2 3 4 5 6 7 8	Дейдвудная труба в сборе Гребной вал с фланцем Упорный подшипник МИШ Упорный вал Опорный подшипник Эластичная муфта Вал проставыш	1 1 1 1 1 1 1 1	Труба дейдвудная с подшипниками Гайка дейдвудной трубы Винт специальный Вал Кожух Болт крепежный Гайка Шайба Упорный подшипник Прокладка двухслойная сферическая Болт крепежный Болт специальный Гайка Вал МИШ Болт крепежный Гайка Вал Болт крепежный Гайка Кожух Опорный подшипник Прокладка двухслойная сферическая Болт специальный Гайка Эластичная муфта Болт крепежный Гайка Кожух Вал Болт крепежный Гайка	1 1 3 1 1 2 2 2 1 6 4 2 6 1 6 6 1 6 6 1 1 6 6 6 1 6 6 1 1 6 6	1 1 3 1 1 2 2 2 1 6 4 2 6 1 6 6 1 6 6 1 1 6 6 6 1 6 6 1 1 6 6

3 Монтаж

Ось вала двигателя принять за теоретическую ось валопровода и по ней определить место установки гребного вала.

3.1 Разметка посадочных мест под расточку

Для точной установки гребного вала по оси главного двигателя использовать способ разметки мортир и кронштейнов под расточку с помощью визирной трубы, установленной и отцентрованной на валу двигателя. Ось визирной трубы при этом продолжает ось двигателя до кормового шергеня и вполне точно определяет положение гребного вала.

Места расточки в целях правильной установки расточных борштанг по оси двигателя разметить с помощью специальных регулируемых приспособлений с мишенями. Приспособление (рис.1) состоит из опорного кольца 5 с четырьмя винтами 1, которыми приспособление закрепляют в растачиваемой конструкции, подвижного кольца 3, в которое устанавливают мишень 2, и четырех винтов 4 с мелкой резьбой, ввернутых в опорное кольцо. Концы этих винтов входят в направляющие пазы подвижного кольца и перемещают его в требуемое положение.

Рис. 1. Регулируемое приспособление для установки мишеней

Мишень для пробивки осевых линий имеет стальной цилиндрический корпус и пластину, изготовленную из органического стекла. На матовой стороне пластины нанесены перекрестие и деления, при этом центр перекрестия мишени совмещен с осью подвижного кольца. Выше этого центра на вертикальной риске, в стальной заглушке, закрепленной в стекле, просверлено отверстие диаметром 1—2 мм для ножки циркуля, которое используется при разметке. Расстояние от центра перекрестия до центра отверстия взять равным половине суммарного зазора между отверстием втулки дейдвуда и облицовкой гребного вала, что обеспечит установку гребного вала по оси вала двигателя.

Мишени изготовляют двух типов: у предназначенных для установки на кормовые торцы кронштейнов и мортир матовая сторона и перекрестие на пластине обращены внутрь корпуса мишени, а у тех мишеней, которые устанавливают на носовые торцы кронштейнов и наклепышей, матовая сторона и перекрестие на пластине обращены в наружную сторону. Это делается для того, чтобы избежать преломления луча света при прохождении его через стекло и улучшить резкость изображений мишеней на сетке визирной трубы.

Визирная труба на фланце вала механизма крепится с помощью специального кронштейна. Для крепления и регулировки положения визирной трубы типа ВТ-3 на фланце вала механизма рекомендуется применять кронштейн, показанный на рис. 2. Он состоит из фланца 10, к которому приварена полка 9 с двумя опорами 7 для установки в них переходной втулки 4 с визирной трубой 8. Задняя часть втулки имеет шаровую поверхность и с напряженной посадкой входит в опору. Передняя часть втулки свободно перемещается во второй опоре двумя регулировочными винтами 1, позволяющими наклонять визирную трубу в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Против регулировочных винтов в опоре установлены пружинные устройства 3, штифты 2 которых опираються на переходную втулку и удерживают ее в заданном положении. Для концов регулировочных винтов и штифтов на втулке имеются прямоугольные пазы.

Рис. 2. Кронштейн для установки визирной трубы ВТ-3

Смещение оси визирной трубы относительно оси вала устраняют путем перемещения кронштейна по плоскости фланца вала четырьмя регулировочными винтами 11. Кронштейн на фланце вала крепят четырьмя болтами 12. Визирную трубу закрепляют в переходной втулке с помощью трех винтов 5, под концы которых на корпус визирной трубы положена латунная прокладка 6, имеющая форму полуцилиндра. Плоскость и выточка фланца кронштейна обработаны на токарном станке соосно с расточенными отверстиями двух опор кронштейна, что облегчает центровку визирной трубы по оси вала при установке кронштейна на фланец вала механизма.

Центровочный выступ фланца кронштейна и отверстия в опорах обработаны так, что при установке кронштейна на вал двигателя визирная труба оказывается сцентрованной с осью вала на смещение с достаточной степенью точности для валопровода значительной длины.

Места установки фланцев кронштейнов визирных труб на валах тщательно очистить от консервирующей смазки и слегка смазать чистым маслом. Кронштейн закрепить болтами так, чтобы фланец плотно прилегал к валу и его можно было бы перемещать при центровке визирной трубы. Для упрощения центровки фланец кронштейна (см. рис. 2) рекомендуется предварительно отцентровать регулировочными болтами смещения по зазорам между выточкой фланца кронштейна и цилиндрической поверхностью фланца вала. Визирную трубу закрепить в кронштейне после установки валоповоротного приспособления и поворота вала таким образом, чтобы два противоположных регулировочных болта находились в вертикальной плоскости. При креплении особое внимание обратить на расположение штрихов сетки относительно регулировочных винтов кронштейна. Один из штрихов сетки должен всегда лежать в одной плоскости с двумя противоположными регулировочными винтами кронштейна, что ускоряет центровку визирной трубы по оси вала.

Визирную трубу по оси вала центруют отсчетом величин смещения сетки на мишенях по делениям. Для этого используют две мишени, одна из которых устанавливается на кормовой переборке машинного отделения, а другая на кормовом шергене. При этом для определения несоосности визирной трубы и вала механизма замеряют смещение перекрестия сетки трубы относительно двух мишеней до и после поворота вала вместе с визирной трубой. Мишень для центровки визирной трубы (рис. 3) изготовляют из листового алюминия размером 150x150 мм.

Рис. 3. Мишени для центровки визирной трубы

а- ближняя; б- дальняя

Путем гравирования на мишени наносят перекрестие с делениями через 2 мм и обозначения, указывающие положение мишени на шергене или переборке. Для лучшей видимости мишени в визирной трубе ее деления заливают черным лаком, а поверхность делают матовой. Одна из мишеней, ближняя (рис. 3 а), имеет в центре отверстие диаметром ~ 20 мм, что позволяет наблюдать дальнюю мишень без снятия ближней.

Для получения прямого изображения мишеней в визирной трубе их устанавливают перевернутыми, как показано на рис. 3.

Мишени крепят подвижно двумя планками. Между наблюдателем, находящимся у визирной трубы, и рабочим, центрирующим дальнюю мишень, устанавливают телефонную связь. Для освещения мишеней применяют электролампу мощностью около 40 вт с абажуром, которая помещается перед мишенью. При наблюдении мишени в окуляре визирной трубы не обходимо обращать внимание на правильную фокусировку трубы на мишень. Изображение мишени на сетке должно быть четким и резким, без параллакса (кажущееся изменение положения предмета, вызванное перемещением глаза наблюдателя). Отсутствие параллакса определяют передвижением глаза наблюдателя перед окуляром, при этом изображение мишени не должно смещаться относительно перекрестия сетки.

Перед центровкой визирной трубы проверить возможность наблюдения дальней мишени, так как часто бывает, что ось погруженного на фундамент механизма намного отклоняется по направлению.

При центровке визирной трубы по двум мишеням труба фокусируется сначала на ближнюю, а затем на дальнюю мишени, при этом каждая мишень подводится до совмещения ее перекрестия с перекрестием сетки трубы.

Совместив мишени с сеткой, вал механизма вместе с визирной трубой повернуть на 180°, при этом штрихи сетки должны расположиться параллельно рискам мишеней. При наблюдении в окуляр трубы по делениям на каждой из мишеней определить величины смещений сетки трубы относительно перекрестий обеих мишеней в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Результаты этих смещений записать в табличную форму (табл. 1).

Таблица 1. Форма для записи центровки визирной трубы