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1、船舶尾軸密封的發(fā)展展望第一章緒論 在采用螺旋槳推進(jìn)的船舶中，尾軸和尾軸承之間要按一定的規(guī)定留有間隙，尾軸又處于水面以下，工作時需要潤滑和冷卻，因此為了防止海水沿螺旋槳軸流入船內(nèi)及潤滑油泄漏，在尾軸管中必須設(shè)置密封裝置。尾軸密封裝置的工作環(huán)境和條件極其惡劣，其在工作時不僅受到由軸系轉(zhuǎn)動帶來的磨損外，軸系自然下沉產(chǎn)生產(chǎn)生的不均勻作用力的影響，主機(jī)正倒車時尾軸還會產(chǎn)生一定的橫向和軸向震動，這些都會對尾軸密封裝置造成不良影響。尾軸密封裝置是船舶軸系的重要部件之一，其性能的好壞直接影響到船舶的正常營運(yùn)和經(jīng)濟(jì)型，同時對防止尾軸滑油污染海洋環(huán)境起著十分重要的作用，因此國內(nèi)外
2、造船界和航運(yùn)部門對其可靠性和可維修性等提出了更高的要求，所以對尾軸密封裝置的研究是及其必要的。下面筆者就對尾軸密封的發(fā)展及其展望做一個粗淺的分析。第二章船舶尾軸密封的類型、原理及其發(fā)展2.1填料函型首密封裝置 “填料函型密封”俗稱“盤根密封”，這種裝置是最早出現(xiàn)的尾軸密封形式，多用于鐵梨木尾軸承。2.1.1填料函型首密封裝置的工作原理圖1為填料函型首密封裝置的工作原理簡圖，此種密封裝置主要是靠填料5來阻止舷外水流入機(jī)艙，填料5在壓蓋3的預(yù)緊力作用下與螺旋槳軸緊密接觸，達(dá)到密封的目的。尾軸承下沉?xí)r，可徑向調(diào)節(jié)填料函本體4使與尾軸同心，以保持良好的密封效果。該密封
3、裝置一般都設(shè)有進(jìn)水管1，引入具有壓力的舷外水，冷卻和沖走積存在填料內(nèi)的泥沙。圖1填料函型首密封裝置的工作原理簡圖2.1.2填料函型首密封裝置的特點(diǎn) 填料函型首密封裝置具有以下特點(diǎn)：（1）結(jié)構(gòu)簡單，易維護(hù)管理，當(dāng)發(fā)現(xiàn)密封處漏水過多時，稍加壓緊壓蓋即可；更換填料也很方便。但由于盤根比較容易磨損，定時的對密封進(jìn)行調(diào)整和填料（盤根）的更換，增加了輪機(jī)人員的勞動量，同時也增加了調(diào)整的隨意性和不安全因素。（2）造價低廉，使用可靠，現(xiàn)在該種密封裝置一般都采用橡膠軸承。相對來說橡膠軸承價格低廉，且使用可靠。但橡膠的磨損和老化會直接影響到軸系的情況且適應(yīng)尾軸徑向跳動的能力差。
4、（3）軸功率損耗大，對尾軸（套）的磨損嚴(yán)重，必須定期抽軸更換防磨襯套或?qū)ξ草S的磨痕進(jìn)行堆焊、光車，維修成本高、周期長。2.1.3填料型首密封裝置的發(fā)展隨著船舶技術(shù)的發(fā)展，油潤滑尾軸承及軸封應(yīng)運(yùn)而生，它的磨損少、摩擦功率小、使用壽命長，因此在一些大中型船舶上逐漸取代了填料型首密封裝置。雖然后期出現(xiàn)了諸如“EVK型水潤滑密封裝置”和“帶補(bǔ)償裝置的水潤滑密封裝置”等改進(jìn)型，但主要趨勢是用于小型船舶2.2油潤滑密封裝置2.2.1油潤滑密封裝置的工作原理筆者認(rèn)為油潤滑密封裝置的原理可以以典型的辛潑萊克斯（simplex）型為例來說明，如圖2，整個裝置包括前密封、后密封和潤
5、滑油系統(tǒng)，位于船尾靠近螺旋槳的后密封上設(shè)了三道密封環(huán)，用于阻止海水的侵入和防止尾管軸承潤滑油的向船外泄漏，前密封裝置上裝配有4#、5#兩道密封環(huán)，用于防止?jié)櫥吐┤霗C(jī)艙。潤滑油系統(tǒng)的設(shè)置，主要考慮的是萬一密封損壞，寧可讓油漏至船外而不讓海水侵入尾管。另外，即使密封完好無損，為使軸承滑動面形成油膜，也需使?jié)櫥陀袠O少量外泄，故尾管內(nèi)的油壓較海水壓力為高。經(jīng)過反復(fù)改進(jìn)，六十年代以后，這種密封在船舶上迅速得到了推廣使用。圖2最初的simplex尾軸密封裝置2.2.2油潤滑密封裝置的特點(diǎn)油潤滑密封裝置有以下優(yōu)點(diǎn)：1、尾軸軸承采用油潤滑的白合金軸承，由于油膜承載能力大，油
6、的潤滑性能好，尤其是其密封裝置能有效地密封，海水和泥沙不易進(jìn)入尾軸管，因而白合金軸承的磨損很小，主機(jī)和軸系的工作相對平穩(wěn)、可靠。2、密封裝置有良好的跟蹤性，使其在尾軸下沉、或徑向跳動及偏心轉(zhuǎn)動、或軸向竄動時具有同樣良好的密封性。3、它的磨損少、摩擦功率小、軸功率損耗小。4、使用壽命長。但是如何確保潤滑油能有效地封閉在軸承區(qū)間而不向舷外和機(jī)艙泄露，一直是油潤滑密封裝置的難題。漏油不僅增加油耗，造成潤滑不良，更會污染水面。因此就出現(xiàn)了一系列的改進(jìn)型。2.2.3油潤滑密封裝置的發(fā)展上面2.2.1已經(jīng)介紹了最早的simplex尾軸密封裝置，七十年代初，德國人經(jīng)過進(jìn)一步的
7、改進(jìn)，成功地推出了緊湊型辛潑萊克斯(simplex-compact)尾軸密封。和老式辛潑萊克斯密封相比，緊湊型密封裝置在結(jié)構(gòu)上作了較大的改進(jìn)，裝置的密封殼體由整體式改為剖分式，便于船舶進(jìn)塢時或縱傾時不必拆卸螺旋槳或移動螺旋槳軸就能進(jìn)行密封環(huán)的更換，密封環(huán)具有一個圓球形頭，在安裝時能良好定位，密封環(huán)的材料和形狀適合于在壓力較高，軸偏心或軸系振動等不利情況下也能確保其密封性。根據(jù)使用的材料不同，密封裝置分成A，B，C和E四種后密封形式，以適應(yīng)不同的運(yùn)行狀態(tài)而共用戶選用。裝置的前密封內(nèi)裝有一個循環(huán)器。運(yùn)轉(zhuǎn)時，使4#和5#密封環(huán)之間空腔的潤滑油能在一個帶有散熱片的油箱間
8、進(jìn)行循環(huán)，從而使?jié)櫥蜏?/p>
