正文開(kāi)始
導(dǎo)語(yǔ)
作為水上運(yùn)輸?shù)闹饕煌üぞ?，船舶的發(fā)展給人類的生活帶來(lái)了很大的變化,。早期的船舶大都以人力、蓄力,、風(fēng)力作為動(dòng)力,，直到1839年，第一艘?guī)в新菪龢七M(jìn)器的蒸汽機(jī)船"阿基米德號(hào)"問(wèn)世后,，這種推進(jìn)器被迅速推廣,。隨著工業(yè)的發(fā)展，現(xiàn)代的輪船大都以內(nèi)燃機(jī)作為動(dòng)力,，帶動(dòng)船體外的螺旋槳旋轉(zhuǎn),，依靠螺旋槳與水產(chǎn)生的反作用力推進(jìn)船舶的航行。毋庸置疑,，發(fā)動(dòng)機(jī)肯定在船體內(nèi)部,，因此必然需要傳動(dòng)裝置將動(dòng)力傳遞到暴露在水中的螺旋槳上，而這樣的傳動(dòng)連接處必定會(huì)有一定的縫隙,，那現(xiàn)代輪船是如何保證螺旋槳正常運(yùn)轉(zhuǎn)又實(shí)現(xiàn)防水防漏油的呢,？本文將盡可能以通俗易懂的語(yǔ)言為大家講解其中的原理。
螺旋槳設(shè)置在船舶尾部后下方,，其后面為舵葉,。螺旋槳通過(guò)中間軸與主機(jī)連接，中間軸安裝在尾軸管內(nèi),，通過(guò)專用軸承連接,。不難看出，螺旋槳處的密封能力主要體現(xiàn)在尾軸的密封能力,。當(dāng)然中間軸和船體之間不可能只加個(gè)普通的密封圈就行了,。拿30萬(wàn)噸的貨輪來(lái)說(shuō)，螺旋槳的直徑可達(dá)10米,。即便轉(zhuǎn)速只開(kāi)到70rpm,那產(chǎn)生的振動(dòng)也是巨大的,，說(shuō)不好在離港的時(shí)候，密封圈就被震掉了,。即便不會(huì),，強(qiáng)大的海水壓力也會(huì)使密封圈變形。
尾軸的密封是典型的旋轉(zhuǎn)式動(dòng)密封,，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),，尾軸密封是通過(guò)注入油液，使其保持一定的油壓來(lái)阻止水的滲入,。但其密封絕不像說(shuō)的那么簡(jiǎn)單,，而是一個(gè)復(fù)雜的密封系統(tǒng)。
圖片來(lái)源：EAGLE INDUSTRY Kemel 直觀機(jī)械 注釋大型輪船的尾軸系統(tǒng)由尾軸、尾軸管,、密封裝置,、軸承、潤(rùn)滑系統(tǒng)等組成,。其尾軸安裝在尾軸管內(nèi),，依靠前后兩個(gè)軸承套運(yùn)轉(zhuǎn)。前后兩個(gè)軸承之間為密閉的尾軸管,。其中尾密封的任務(wù)要艱巨的多,，既要防止水進(jìn)入又要防止油液泄漏，因此本文我們重點(diǎn)講解尾密封,。尾密封中目前廣泛應(yīng)用的是Simplex型（皮碗式）密封裝置,，這是一種獲得各國(guó)船級(jí)協(xié)會(huì)認(rèn)證的密封方式。皮碗密封基本原理如下圖：當(dāng)空間1的介質(zhì)壓力大于空間2的介質(zhì)壓力時(shí),，空間1的介質(zhì)會(huì)被封住，不會(huì)流入空間2,；當(dāng)空間2的介質(zhì)壓力大于空間1時(shí),，空間2的介質(zhì)會(huì)流入空間1。
我們可以看到尾密封采用了4組密封圈,，通過(guò)彈簧箍在尾軸套上,，在海水、彈簧力和橡膠彈力的作用下僅僅貼合在軸套上,。這4組密封圈其中前兩組往前翻,，后兩組往后翻。根據(jù)前面講到的皮碗密封原理,，我們可以把皮碗密封想象成一個(gè)單向閥,。在#2#3之間壓入空氣，空氣壓力要比海水壓力稍高,。這樣空氣很容易沖開(kāi)皮碗密封,，從皮碗密封和尾軸之間通過(guò)，形成一個(gè)氣流通道,，使皮碗密封圈與尾軸隔開(kāi)不接觸,，這樣既可以保證尾軸轉(zhuǎn)動(dòng)順暢又能減小磨損。同時(shí)因?yàn)榭諝鈮毫Ω?，海水也不?huì)進(jìn)入,。而潤(rùn)滑油則是在空氣密封失效的情況下加的一道保險(xiǎn)裝置。
尾軸由前后兩道密封,，同時(shí)在前后密封之間填充油,，油是從一定高度的油柜下力的，稱為重力油柜。既可以平衡壓力又可以潤(rùn)滑軸承,。一旦尾密封漏水會(huì)引起重力油柜有位升高,，此時(shí)監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)就會(huì)報(bào)警。而一旦尾密封泄漏的話,，則會(huì)引起重力油柜的油位下降,，此時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)報(bào)警就會(huì)知道前密封損壞了。其實(shí)尾軸的密封是非?？煽康?，只要按時(shí)檢修，尾軸的密封十幾年都不會(huì)有問(wèn)題,。但不管怎樣,，船只的防水都是一項(xiàng)極其重要的工作，因此不能掉以輕心,。盡管編者已經(jīng)查閱了大量的相關(guān)資料,，但由于自身水平的限制，難免有疏忽之處,，在此歡迎各位讀者批評(píng)指正,。END
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