船舶尾轴密封的研究

KOBELCO空气式尾轴密封KOBELCO空气式尾轴密封大连远洋公司船技部富强【内容提要】此文介绍KOBELCO空气式尾轴密封形式的基本设计,工作原理和基本组成,并借助图纸介绍安装此设备时的检查注意事项和密封检查方法.l简单介绍为防止海水污染,KOBELCO公司设计制造了空气式尾轴密封装置.该密封装置的艏部(FWD)密封结构与以往KOBELCO紧凑密封的结构相同,艉部()空气式轴封的结构如图1所示(P4型).图1AFT轴封的结构(P4型)该轴封是通过在金属外壳凸缘上方的空气喷管把空气放出,排进海水里.空气喷管是"止回"式的,一旦空气停止放出,海水也不会从喷管侵入.利用放出的空气来检测船舶吃水的变化,然后根据吃水的变化产生的压力,以调整空气流量与油管的油压,从而防止海水侵入船内和润滑油流出船外.同时,各密封环所承受的压力也减小而能保持良好性能.其特长为:(1)各密封环所承受的负荷量明显减小,同时,海水侧,轴管侧都有两根密封环装置,提高了可靠性.一旦密封环破损,船尾管内的润滑油或海水会通过空气室被收回到船内,不会有油流出船外或海水侵人尾轴管内的可能性;(2)维修保养简单,在设定了空气流量和2#/3#密封环之间的空气压力之后,操作系统自动化工作,避免了根据吃水的变化来转换油柜的操作方式;(3)空气消耗量较小,基本设定在40～60L/min;(4)如遇空气压力控制单元发生故障,只要备有重力油柜,便能将空气密封转变成普通的防油密封环.2基本设计船尾管内的管道为4根(P4型),位于顶部的排气管和通往NO.2/3之间的供气管的材质是铜管;位于底部的来自NO.2/3之间的排油回收管和NO.3/3s之间的供油管可以是铜管,也可以是不锈钢管.供气装置到空气密封装置之间的管道基本用铜管将空气供到空气控制单元.S/T油罐的容量由船尾管内的容量决定,大致数值如下表,油罐的设置在高出尾轴中心线3m左右的高度.轴封尺寸(ram)S/I"油罐的容量(L)670以下10071O以下2oo在紧急情况发生时,为了能够简单转换为旧式轴封,在S/T出口管上安装分歧管.回流管的高度应比海水水压高出0.2～0.3kg/cm.3工作原理该密封系统主要由以下部分组成:空气压力控制单元:用于控制和调节的压缩空气进入该单元,该装置内置的控制机件和设置在厂家出厂前已经调节完毕, 使用中仅仅检查阀门的开,关状态即可;油压单元:一般有2台齿轮油泵,一台保持连续运转,对油柜施加压力;海水和油回收单元:用于回收油水,该单元一般位于船底;S/T油柜:管道配置系统如图2所示.从图2可以看出,这种结构通过排气检验船舶吃水的变化,根据吃水的变化对密封环的空间和船尾轴油管施加最为合适的压力,从防止海水进人船内和滑油漏出船外.各部位的压力条件如表1所示:表1各部位的压力条件结构海水NO.1NO.2NO.3NO.4尾管油流体海水(滑滑油)空气油油1.O1.O1.O1.31.3压力kg/emkg/emkg/emkg/cmkg/em控制空气气压空气压+空气压+方法油压油压管道无供气#油油入口油入口/出口NO.2/3之间:从凸缘环上排气检测出海水压力,以此施加与海水压力相同的空气压力.进入NO.2/3 之间的海水或油,通过排油回收管被回收到船内.N0.1/2之间:没有安装来自船内的管道.因此,NO.1/2之间的压力几乎与海水压力相同.在此空间通常为海水与空气的混合状态.船尾轴管内:在轴心约施加0.25kg/cm油压的地方安装重力柜.对这个重力柜施加与海水压力同样的空气压力.KOBEI』c0空气式尾轴密封——富强NO.3/3S问:由于使用泵对船尾管重力油柜的油进行循环,因此压力与船尾管相同.4安装检查在新造船和拉尾轴的修理时,都会涉及到安装检查问题.无论在什么情况下,管系和各个单元的安装已经完毕,主要检查各个装置与空气式轴封的连接是否正确,空气控制装置的接头都有编号,按照编号对照连接部位没有错误即可.因此,管理人员检查的重点是管系的清洁和密封情况.一般在安装轴封前,必须用压缩空气冲洗循环油管和空气管.此后,对各个部位密封试验认真检查.密封检查分两个主要部分:(1)空气管和循环油管的泄漏试验a)从船尾隔壁到船尾轮毂之问的管道试验方法,用塞子插在轮毂放气出口,即关闭此出口,然后向管内提供约3.0kg/cm的空气压力,在10分钟内不可有压力明显下降的现象,检查后,务必拔出塞子.b)空气管泄漏试验,来自空气控制装置的空气压力已经经过减压阀调整,从空气控制装置向管路供约3.0kg/cm的空气压力,检查以下各项:①排气管(仅限P4型)检查压力下降情况,进行10分钟左右.②关闭NO.2/3之间人口管路上的阀门,使用空气控制装置P5压力表进行检查,进行1O分钟左右.③在管道接头部位抹肥皂水,检查有无漏泄.C)循环油管泄漏试验,向尾轴管和NO.3/3s之间加油后,施加相当于应急时使用S/T重力柜的压力, 检察管道接头部位有无漏油..(2)船尾管和轴封装置的供油及密封试验a)船尾管的供油及NO.3s密封环的泄漏,给船尾管加油,然后转换到应急用S/T油柜的循环油管上(操作方法参阅使用说明书和管道系统图).注意先不要向NO.3/3s之间加油.取下船尾轴封装置NO.3/3s 之间的插塞,检查从NO.3s密封环处有无漏油.b)NO.3/3s之间的供油和NO.3密封环的漏泄图2试验,①插上船尾密封装置NO.3/3s之问底部的插塞,取下顶部的插塞.②打开No.3/3s之间管道上的阀门,向此空问加油,加到顶部时停止加油,然后检查NO.3密封环有无漏油.检查方法有两个,其一,从NO.3/3s之问的顶部插塞处检查NO.3/3s之问油空间的油面有无下降,试验结果1O分钟不下降为好.其二,插上N0.3/3s之问顶部的插塞,施加应急时用S/ T重力柜的油压.取下NO.2/3之问底部的插塞,检查NO.3密封环处有无漏油.c)前侧轴封的供油及漏泄试验,这与以往油封式轴封的检查相同.①向船尾管加油后,取下艏密封NO.4/5之问底部的插塞,检查从N0.4密封环处有无漏油.②检查NO.4密封环处没有漏油后,向No.4/5之间加油,加油后检查从NO.4密封环处有无向前侧漏油以及圆环处有无漏油.供油后到进水前以及进水后装机期间,注意千万不要从空气控制装置排气.5运转前的操作(1)按照说明书检查各个装置以及与其连接的管道上阀门的开关状态.(2)慢慢打开空气控制装置的空气总阀,开始供气.供气之前,必须将空气中的杂质排放掉.(3)后侧轴封装置的压力调整在设备厂家已经调整完毕.如发生与使用说明书所要求的压力条件不符时,应要求厂家进行调整.<航海技术)2004年第5期。

DX型尾轴密封装置结构原理及管理要点作者：许朝晖来源：《珠江水运》2013年第20期摘要：本文主要是介绍DX型尾轴密封装置的结构原理，并结合个人经验，分享在使用此装置的过程中的注意事项及管理要点。

关键词：DX型尾轴密封装置结构应用实例故障分析K O B E L C O M A R I N E ENGINEERING CO.， LTD.生产的尾轴密封装置由艉密封和艏密封组成，且有两种形式。

常见的一种是KOBELCO COMPACT Seal（CX Type with 3 sealing Rings），艉密封由3道密封环和艏密封由2道密封环组成。

而另一种特殊形式是KOBELCO Double Security COMPACT Seal（DX Type with 4 sealing Rings），艉密封装置则由4道密封环组成（其中包含一道备用环），中英公司的M.V. “BETIS”轮便采用这种形式。

KO B E L C O MARINE ENGINEERING CO.， LTD.生产的所有密封环形状一样且唇部配有扎紧弹簧，密封环材料有两种：VITON（fluoric rubber氟橡胶）和NBR（nitrile-butadiene rubber腈-丁二稀橡胶），其中VITON具有特别良好的耐热性能。

在此仅介绍后者的结构原理及其管理要点。

2.尾轴密封装置及尾轴管滑油腔的加油（1）尾轴管滑油腔的加油有通过重力油柜或用泵强制循环两种方式。

而重力油柜加油润滑可分为单一的重力油柜和设置高低位重力油柜润滑两种方式。

使用单一的重力油柜必须满足船舶在重载和压载时的吃水状态。

而在设置高低位重力油柜的情况下，高位重力油柜用于满载状态（深吃水），而低位重力油柜用于压载状态（浅吃水）。

要求在满载情况下，滑油压力比海水压力高0.03～0.05MPa[即Pst = Psw +（0.03～0.05）MPa] 。

（2）艉密封的润滑有装设滑油管系（艉密封油柜）和没有装设滑油管系到#2和#3密封环之间的滑油腔两种方式。

!科技风 "#$% 年 $" 月
机械化工 !"#$%&$'(') *+&,-./&$01$21(3$&)%$4(0$0$
对船舶艉轴机械密封环温度场与变形的理论分析
张良平5李淑敏5丁小玲
东台船用配件有限公司!江苏盐城!%%'%$$
摘5要在船舶密封工业当中!船舶艉轴密封工作对于船舶安全影响较为显著!但是在实际生产中!机械密封摩擦却会造成磨 损并产生热量" 本文在对船舶密封工艺进行研究和分析后!提出了关于船舶艉轴在密封环温度场分析方面的假设!依据假设的定 义内容!选定了有限元分析方法" 最后利用耦合模型分析对密封环在密封端面的发热情况做出分析论证!讨论温度场和变形 情况"
关键词船舶密封工艺#艉轴密封#有限元分析#密封环
55现代船舶的密封技艺发展相对迅猛在艉轴密封方面主 要采用高压高速大轴径的密封策略 随着这种密封工艺技 术在实际应用中具有一定意义但是由于工况条件其摩擦副 间极容易受到密封工艺影响造成摩擦力不断增大其内部端面 则会由于温度分布布局从而产生内部热应力造成变形 针对 这一规律进行有限元分析并对其作出判断有助于艉轴密封 的工艺提升
. Al具l体R外i形gh数t轴密 封 环 应 当 是 理 想 状 态 下 的 弹 性 体 表 明 该 环具有均匀连续同向性等材料特点
假设三密封环所选择的材料及其所具有的密封介质具有 极高稳定性该材料不会随时间推移环境温度变化而发生改 变的表明机械密封环材料本身温度场保持恒定
假设四位于密 封 端 面 位 置 的 流 体 换 热 边 界 当 中 介 质 温 度不会对密封工艺差生影响因而可以完成换热边界的简化 成为对流换热边界

第18卷 第6期 中 国 水 运Vol.18 No.6 2018年 6月 China Water Transport June 2018收稿日期：2018-02-22作者简介：齐志远（1972-）男，山东烟台人，交通运输部北海救助局轮机长，主要研究方向为轮机管理与修理。

高速救助船尾轴密封装置漏水原因分析及处置齐志远（交通运输部北海救助局，山东 烟台 264000）摘 要：本文通过对MJP750型尾轴密封装置的结构及工作原理的介绍，分析了该装置泄漏的原因及解决方法，并提出了改进措施及管理要点。

关键词：尾轴密封；工作原理；故障分析；管理中图分类号：U674.31 文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2018）06-0073-02引言某高速救助船为全铝质穿浪型双体船，采用双机双轴双喷水泵的推进方式，每个单体内装有一套推进系统。

尾轴密封采用MJP750轴密封装置，该密封装置为水润滑型，密封效果好，结构简单，拆装方便。

某日，航行时，轮机员正常巡视检查，发现尾轴密封出泄漏，导致海水漏入泵舱，且逐渐增大，为防止漏水量进一步增大和船舶安全，不得不靠岸修理。

一、轴密封装置的结构及工作原理 1．尾轴密封装置的结构组成，如下图1图1 尾轴密封装置结构尾轴密封装置主要由密封壳体⑶、压盖环⑸、骨架密封圈⑹、白钢套⑼、锁紧圈⑽、橡胶套管⑿、O 型圈⒀等部件组成。

⑾为两道备用骨架密封圈。

锁紧圈⑽是两个半圆设计，维修时可以拆卸，松开锁紧圈⑽后白钢套⑼可以在尾轴上适当前后移动以找到与骨架密封圈⑹内圈唇边有效的密封面，大大延长白钢套⑼的使用寿命。

如果白钢套⑼密封区磨损严重，可以在上坞抽轴时换新，这样就避免了尾轴的磨损。

2．密封装置的工作原理 （1）白钢套⑼靠锁紧圈⑽与尾轴固定在一起，与尾轴之间的密封，由两道O 型圈⒀来完成，防止舷外水从白钢套⑼与尾轴之间漏入机舱。

（2）密封壳体⑶一端靠橡胶套管⑿与船体弹性连接，使用喉箍进行紧固和密封，防止舷外水进入泵舱。

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・ ５ ３・
浅谈 船用油润 滑尾轴密封 的安装及维护航 道局 ， 黑龙江 哈 尔滨 １ ５ ０ ０ ０ ０ ） 摘 要： 油润滑尾轴 密封装置为可调式动置端 面密封 ， 它 由动环 、 静环 、 自紧装置 、 调 节 系统以及 自动循 环润滑 系统五大部分组成 ， 润 滑系统油管通径在 Ｏ ． １ Ｄ ～ ０ ． ２ Ｄ范围内选取 ， 新 旧船舶均可根 据具体情况 自行确 定。 ． 关键词 ： 油润滑 ； 密封组件 ； 尾 轴； 泄漏 ； 维护保养 在船舶 日常使用油润滑尾轴密封装置时 ， 时长出现油泄漏的不 ① 油箱容量 尽可能 大一些 ，一般 在 ０ ． ５ Ｌ ／ ｍｍ尾轴 直径 以上 为 正常的现象 ， 现就油润滑尾 轴密封 的安装及维护进行分析和探讨 。 好， 并 保证进 、 出油管 的阻力不 致过于悬殊为 准 ， 采用一周一 箱制 ， １油润滑尾轴密封装置 的安装 并注意两根尾轴 的油箱不要置于 同一舷 ， 其安装 高度应保证 常用油 １ ． １ 密封组件“ 夹马” 的定位 ， 确定安装压缩量 面 比满载吃水高 出 ２ ０ — ５ ０ ％为宜 ， 每只油箱底部都必须安装放泄 阀， 密封装置安装前应对每套密封组件 （ 动环 、 托盘 、 弹簧 、 夹马 ） 进 以便排 污和观察油质变化 。 行 台架试验 ， 并核定每套密封装置 的弹簧压缩量。 安装 时 ， 应严格按 ②循 环润 滑系统的进 、 出油管路 ， 无论采用哪种管路 布置方式 ， 照每套密封装置所给定 的前 、 后密封压缩量进行安装 。 均应 选用无缝 钢管或耐油软管 ，其通径在 ０ ． １ ０ ． ２ Ｄ范围内选取 。 ①用深度游标卡或钢直尺分 别测量出前 、 后密封装 置的外壳 内 在进 、 出油管从 油箱走 向前 、 后密封装 置的全过程中 ， 始终不能 高出 空深度 ， 即前 、 后密封 静环面到连接法 兰端面的距离 ， 并做好 记录 ； 油箱油 面的高度 ， 不然 ， 将会 因气堵 而导致循环不畅。 同样 ， 将 密封组件 （ 动环 、 托盘 、 弹簧 、 夹马 ） 平稳 地放 置于平台上 ， 用 ③密封装置及轴 系润滑 油应 采用 流动性 较好的轻质机油 ； 如果 深度游标 卡和钢直 尺分别测量对称 的四方 的高度 ， 以四方测得尺 寸 粘度较大 ， 需要轻质油掺入稀释后方可使用 ， 所有 管路 垫片等处 ， 装 的平均数作为密封组件 的实 际高度 。即密封组件长 ； 另外备好垫 片 （ 压） 油后不能有任何渗 漏现象 ； 除试航时允许油箱 中的回油管 口短 并 测 量 出 它 的厚 度 。 时露 出油面 ， 供观察 回油外 ， 一旦看到 了回油后 ， 应尽快加满油箱并 ②分别 以前 、 后轴承 端面为“ 夹马” 定 位的基准 面 ， 根据 所测得 注意保持 ， 以防倒车时吸入空气。 的密封装置外 壳内空深度 ， 密封组 件长度 、 垫 片厚 度以及 给定 的弹 ２油润滑尾轴密封装置的维护管理 簧压缩量 ， 可推算 出夹马端面距轴 承端 面的安装距离 ， 即可 确定安 ２ ． １ 定期 观察存 油量和油质的变化情况 ，如油质太脏 或残水太 多， 应 打开油箱底部的放泄阀将其 排净 ， 同时补足润 滑油 。 当环境温 装压 缩量 。计算公式如下： 夹马端距 ＝总长 一密封组件长 度较低（ 低于 ５ ℃） 时， 如开航后两小 时扔不见 回油 ， 应掺入轻 质机油 总长 ＝内空深度 ＋垫片厚度 ＋额定压缩量 或２ ０ － ４ ０ ％的 ｏ ｝ ｝ 柴油以改善润滑油流动性 。 ２ ． ２当油量消耗较 大（ 超过 ４ Ｌ ／ ｄ ） 而油质无变化且油箱 内沉淀水 用该 方法确定密封装 置的压缩量将 是十分准 确的 ，紧固夹马 时， 应特 别注意其端 面与轴承法兰端 面的平 行度 ， 即必须保证 夹马 较少 ， 应特别注意检查前 密封和管道接 头是否有泄漏 ， 而不 能盲 目 与尾轴 的垂直度 。必要时可在夹马内壁抹上一些环氧树脂加 固。 断定是后密封 泄漏 。如发现油质开 始变 白或油箱 内的沉积水较 多 时， 应及时查明原因 ， 在确定后密封泄漏且油耗太大时 ， 可采取应急 １ ． ２密封组件的装 配 ‘ 先将尾轴密封处动环内孔（ … Ｏ’ 型圈部分 ） 和动环密封面抹满黄 使用措施 至进厂修理为止 。 油， 然后依次将夹 马、 弹簧 、 托盘 、 动环套上尾轴 。装好后 ， 应 特别 注 ２ ． ３船舶 日常运行 中 ， 有 时会 出现油箱油位增 高 ， 甚至满 出来 ， 意检查 弹簧两端 的“ 脚” 是否 已分别 落入夹马和托盘上 相应 的开 口 这往往是 由于环境温度较低 和长时间运转使润滑油粘度变大 ， 导致 中； 同时检查是否会产生打滑 ， 或“ 脚” 伸出过长现象 。检查完毕后 ， 进油量大 于出油量而造成的。在初期 试航 时 ， 由于最初加入 润滑油 的粘度太大或使用杂质较多的废机油 时也容 易出现 上述情况 ， 但 只 方可将外壳装上并进行回弹试验 。 １ ． ３密封组件 的回弹试验 要油温一升高或将其稀释即可消除。 进行密封组件的回弹试验 ， 目的在于检验动环在弹簧 自身张力 ２ ． ４船舶因其它原 因进厂修理或上排 ， 在 不拆卸轴系 的情况下 ， 作用下轴 向移动 的灵 活性 ， 并 用以判定动环 内、 外过盈量 的正确 与 如密封装置经反复盘车均无 泄漏 ， 最好不要将其拆开检查或更换动 否 。为 了便 于安装 ， 每套密封装置额定 的前 、 后密封 回弹量 都有标 环 ， 以免破坏原有 良好 的工作状态。 注 。通常 回弹量大小以弹簧压缩量 的 ７ ５ ～９ ０ ％为合格 ， 太大或太小 ２ ． ５长期运转 （ 大于 １ ２ ， ０ ０ ０运转小 时） 后若需对密封装置 比压进 都必须对动环或托盘进行必要 的修正 ， 以满足要求为止 。密封组件 行调整 ， 前密封 可直接按要求调整 ， 后密封则 可采用在尾轴 与 中轴 的 回弹检验可按 以下 方法进行 ： 的联轴节间加设垫片的方法 以达到增加后密封 比压 的 目的 ， 但每次 将 密封装置外壳 （ 静环筒） 套上尾轴 ， 以对称 的两颗螺栓 平稳地 调进或加设垫片 的厚度 均不能超过 ３ ｍ ｍ； 如有机会 上排或 吊尾 ， 可 旋紧 ， 直到两法兰端面压紧为止。 稍后 ， 平稳地将已旋 紧的两螺栓松 将外壳拆开 ， 重新 固定夹马进行直接调整 。 开， 正常情形下 ， 在弹簧张力作用下 ， 静环筒法兰端面与轴承法兰端 大量 的实践证 明 ， 作为 船舶管理人 员一定要有 责任心 ， 细 心观 面会重新 张开一定距离 ， 该距 离即为回弹量 。 察并认真思考分析故 障原 因， 要 正确的安装使用及维护保养好油润 例如： 一后 密封压缩量 为 １ ０ ｍｍ， 回弹量应为 ７ ． ５—９ ｍ ｍ， 进 行 滑尾 轴密封装置 ， 同时 ， 它也是保证船舶设备安全运行 的前提 ， 是船 回弹量检验 时， 如 回弹量 ＜ ７ ． ５ ｍｍ 时 ， 应视动环 “ 呆滞 ” 或压缩量不 舶安 全效益 的保证 。 足； 如 回弹量 ＞ ９ ｍ ｍ时 ， 则表 明动环 与尾轴 间过盈 量太 小或压缩 量 偏大， 均应进行 必要 的修正 。 这里， 值得 注意的是 ： 如果尾轴密封处 直径正差 过大或光 洁度

思舶讲堂船舶艉轴密封装置与防护罩可能出现的问题及其解决办法267-2018船舶艉轴密封因各种原因可能会出现泄漏，海水进人密封腔，使后密封油箱滑油乳化(见图1)，严重时滑油向外泄漏至海面，导致港口当局滞留或罚款，或者海水向内泄漏，使得艉管滑油乳化，润滑油膜失效，导致艉轴承高温甚至烧毁等严重事故，给船舶带来严重的安全隐患。

艉轴密封装置设计不当或安装不当是引发艉轴密封泄漏的主要原因。

另外，防护罩结构不合理或安装不当，容易使渔网缠绕。

渔网进人密封腔引发艉轴密封泄漏，或者防护罩碰擦螺旋桨等现象。

某系列散货船共12艘，建造于2012年期间，使用某厂同一型号和尺寸的艉轴密封装置，船舶大多在出厂后3—6个月出现艉轴后密封泄漏和艉轴后密封油箱以及尾管滑油乳化等问题。

1调查与分析船舶艉轴密封泄漏发生后，造船厂于次年初安排第1艘船舶进坞修理，船厂和船舶所有人以及制造商代表都在第一时间赶到现场。

当密封装置拆开后，发现密封圈内滑油已经乳化，不锈钢套也磨出比较深的凹槽，在最后一道密封环的后面，还有一道羊毛毡已经部分脱落(见图2)。

仔细检查乳化的滑油，用手摸感觉有明显的细颗粒物，感觉好像是男士洗面奶（见图3)，仔细查看发现还有细小的羊毛在乳化物中（见图4)。

厂家设计的意图是考虑船舶经常进出长江等内河航道，为挡住泥沙，就在密封装置后面增加一道羊毛毡 (见图5)。

羊毛毡上脱落的羊毛在螺旋桨水流的作用下部分进人密封圈，羊毛穿过橡胶密封面时破坏密封，同时使不锈钢套异常磨损(见图6)，更加破坏密封，使海水进人密封腔导致滑油乳化，这是艉轴密封泄漏的真正原因。

最明显的证据就是乳化物经过清理后残留的羊毛球(见图7)。

需要说明的是，羊毛毡看起来柔软，其实是具有相当硬度的物体，如轴系的机加工最后就是用羊毛毡抛光。

2对策和改进羊毛毡通过高温挤压成型，经海水浸泡后的羊毛在不镑钢套旋转摩擦作用下会脱落，而橡胶或者高分子材料则不易脱落，因此选用橡胶替换羊毛毡，或者干脆去除这一道多余的密封圈。

Coastguard 尾轴密封系统针对船舶引起污染的国际规则越来越严格,同时船东由于排放污油而面临着日益严重的罚款惩罚。

在船舶推进系统中,污染与可靠性是设计油润滑的尾轴承与密封时必须虑的两大问题。

传统的密封型式无法阻止滑油泄漏进大海,或者水流进轴承。

自问世以来,Coastguard 尾轴密封系统已经证明了它的可靠性、无污染性,可理想地用于对现有船舶改装或者安装于新船。

安装了Coastguard 尾轴密封系统的船东发现这套系统具有良好的密封性能。

在船舶计划内的两次大修之间可以保持良好的运转状态,更不会由于尾轴密封出现问题而紧急进坞修理。

由于其独特的设计,即使当密封处于污损状态下,也不会有污油从尾轴密封系统泄漏进大海,而且与传统密封件相比,该密封系统更耐磨损,寿命更长。

在原始的Coastguard 系统设计中,是不采用水润滑的M 系列径向端面密封件。

这种密封形式在两次轴系检修之间能可靠无故障地工作,并在不同船舶上经受了成百上千小时的实际应用。

对于它而言,仅需在5-7年左右的时间间隔内对端面及承座进行检测一下而已。

在近期内这个时间段可以适应大多数的螺旋桨检修要求。

但是现代可调桨的检测期已经显著延长。

目前由不同船级社开发的尾轴监测程序可保证可调桨系统检修期最长达到15年左右。

在船外密封组件中,一个端面密封件环绕并包围一个油密封元件,形成一个弹性唇状密封。

这个唇状密封套在一个碳钢衬套上。

另一个唇状密封则安装在油封之前,作为一个备份密封。

在两个密封之间会形成一个泄水空间,并通过一个泄水管及透气管连接起来。

这个泄水空间不仅允许油或水自由地流向泄水管,还可以在海水和油之间形成一个障碍墙,从而可以对油和海水之间的压力进行调节,以创造理想的运行条件。

这就不会产生其他类型的密封形式所会产生的高油压问题,从而保证不会向外泄漏,而这正是引起船外污染的主要原因。

在Coastguard系统中,不论船在什么吃水状态下,供给到尾轴轴承的油压都为0.2巴。

圈水 封受本身预紧力 、弹簧预紧力和舷外水 压力而紧 紧抱住 艉轴 后轴 封套 ，随着船舶 吃水的变化或 因波 浪的影响此水压
收稿 １ ３ 期 ：２ ０１ ４ － ０ ５ — １ ０
ｄ
方便 ，对开分 体式 轴封 套和 粘接 更 换轴 封 方 不 方便 ，整体 式轴 封套 和 密封 式 密封 圈不必抽 出艉 轴和 拆卸 便 性 圈 必须抽 出整 条艉 轴 才能更 换 螺旋 桨即 可现场 更换
封胶圈和轴封套 的更换、修理耗时较长 ，成本较高。
２ ．新 型艉 轴后 密封 装 置
新 型 艉 轴 后 密 封装 置 采 用 空 气 平 衡 式 ，水 压 力 的变 化 及
波动 由于有控制 空气 的 自动平衡 ，因此密封 胶圈水封 只受 本 身预紧力、 弹簧预 紧力而与艉轴后轴封套有恒定 的压力轻微 接触 ，见图 １所示 ；密封胶圈油封亦只受本身预 紧力、弹簧
胶 圈和 轴 封 套 一 般采 用 整 体 式 ，更 换 密 封 胶 圈和 轴 封 套 需 要
当前中 国已跻 身世界航运 大国和造船大 国 ，每天有数 以 万计 的大 中型船 舶航行于世界 各大海洋河流 ，船舶艉轴前密
封 由 于 在 船 舱 内 ，相 对 容 易 管 理 和 维 护 ， 因 此 几 十 年 来 也 没 有 大 的 形 式 改 变 和 技 术 突 破 ；而 后 艉 轴 密 封 因 在 水 下 工 作 ， 工 作 环 境 恶 劣 ， 影 响 使 用 寿 命 的 因素 复 杂 ，并 且 由于 其 安装
第１ ４卷 第 ７期
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８ ５ ０ ０ Ｐ Ｃ Ｔ Ｃ （ 汽 车运 输船 ） ８ ｍ＜ ｊ 一 选 用 的是 艉轴 空 气密 封Ｉ Ｉ Ｉ 。 ，因此 ，
确 定选 用 Ｂ＋ Ｖ公 司生 产艉 轴 空气 密封 Ｉ Ｉ Ｉ 后， 应 确 认 密封 装置 应 满 足技 术 规格 及船 级 社 的相 关 要求 并注 意 ：１ 艉 管 内部 与艉 封 的接头 由厂家 提 供 。与 船厂 连接 的不锈 钢 管 或铜 管 的接 头应 为 直 角 型 ，由厂 家提 供 ：２ １艉密 封 装置 上 的防 腐锌 块 应 由厂 家提供 ；３ ）要看 是 否有 Ｔ ＭＯ Ｎ 或相 关 的 入 级 要 求 ，也要 看 是 否有 水 下检 验 的入 级要 求 ； ４ ）艉 封 的定 距 环 由厂 家提 供 ；５ ）交 货 时 所有 船 级社 的退 审 意见 （ 包 括证 书 上 的） 要关闭。 ３ ． ２ 艉 管重 力 油柜 高度 的确 定
高度 ： Ｈ ｓ ￣（ Ｈ ｅ ｉ ｇ ｈ ｔ ｏ ｆ Ｂ ａ ｌ ｌ ａ ｓ ｔ Ｗａ ｔ ｅ ｒ Ｌ ｉ ｎ ｅ １ 表 示压 载 时水线 至轴 系 中心 线 的高度 ； Ｈｓ ｏ ｅ （ Ｈｅ ｉ ｇ ｈ ｔ ｏ ｆ Ｓ ｗ ｉ ｔ ｃ ｈ Ｏ ｖ ｅ ｒ Ｐ ｏ ｉ ｎ ｃ １ 表示油 柜 １ 与 油柜 ２相 互切 换
是 环保 性艉 轴 密封 装置 ，逐 渐 受到 新造 船 船东 的
青睐。
２ ）维修保养简单。 在设定了空气流量后，系
该 统 根据 吃水 变化 自动 调 整压 力 ，避 免根 据 吃水
图 ３ 船 舶水线示意一
注 ：Ｈ Ｌ ￣（ Ｈｅ ｉ ｇ ｈ ｔ ｏ ｆ Ｌ ｏ ａ ｄ Ｗａ ｔ ｅ ｒ Ｌ ｉ ｎ ｅ ） 表 示重 载时 水线 至轴 系 中心 线 的

尾轴密封粘接工艺尾轴密封粘接工艺，这可真是船舶工程里一门挺有趣的手艺呢。

就好比给一艘大船的关键部位做一场精细的“手术”缝合，要知道尾轴密封要是没做好，那可就像人穿着破了洞的鞋子走路，船里的油啊水啊都可能会漏出去，这可不得了。

咱先来说说这个尾轴密封粘接的材料准备吧。

这材料啊，就像是厨师做菜前挑食材一样，必须得精挑细选。

密封胶得是那种质量好的，就像咱们挑大米，肯定要选颗粒饱满的一样。

那些劣质的密封胶啊，就像那放了很久、都没了水分的烂水果，根本没法用。

你要是随便拿个差的密封胶就往尾轴上粘，那不是等着出问题嘛。

而且啊，不光是密封胶，和它搭配使用的辅助材料也得是上乘的，这就像一道好菜，光有主食材还不行，配料也得齐全而且优质。

再讲讲这个粘接的表面处理。

这尾轴密封要粘接的表面得干净得像刚洗过澡的娃娃，一丝污垢都不能有。

要是有油啊、锈啊在上面，那密封胶就像在泥泞的地上盖房子，根本站不稳，粘不牢。

这时候就得把那些脏东西都去掉，就像咱们扫地擦桌子一样，得把每个角落都打扫干净。

有时候还得对表面进行打磨，让它变得粗糙一些，这就像给墙面刷漆之前要把墙面弄糙一点，这样漆才能更好地附着上去。

你看，这尾轴密封的表面处理是不是就像给姑娘化妆前得先把脸洗干净抹平滑一样重要呢？说到粘接的过程，那可真是要小心翼翼。

这就像绣花一样，手得稳。

把密封胶涂上去的时候，量得控制好，不能太多也不能太少。

太多了，就像人吃饭吃撑了，到处乱溢；太少了呢，又像人没吃饱，起不到密封的作用。

而且涂胶的时候要均匀，这就好比给蛋糕抹奶油，得让每一处都有，还得厚度一致。

在把密封件和尾轴贴合的时候，得像把两块严丝合缝的拼图拼在一起，不能有缝隙，要是有了缝隙，那密封就失败了。

这时候就得慢慢调整，就像给小孩儿穿衣服，得慢慢套进去，还得让衣服平整。

粘接完了也不是就万事大吉了啊。

就像种了树得好好浇水养护一样，这个尾轴密封粘接完了还得检查和保养。

得时不时看看有没有漏的地方，这就像检查屋顶有没有漏雨一样。

船舶尾轴密封装置的安装和注意事项机务部徐毅山尾轴密封装置是采用油润滑白合金轴承尾轴装置中的一个重要部件，其作用是防止尾轴管内的润滑油泄漏到海面或机舱，同时尾轴密封装置中的后密封装置又要防止海水进入尾轴管内乳化润滑油。

尾轴密封装置的结构简单、拆装方便，但尾轴密封装置的工作条件比较恶劣，除要承受海水压力、滑油压力、海水的腐蚀、连续的磨擦和磨损引起的高温外，还要承受主机运转和换向时的径向跳动和轴向串动。

尾轴密封装置中最常见的故障就是润滑油泄漏到海面或机舱和海水进入尾轴管，尾轴密封装置的漏油不仅是浪费大量的润滑油，造成直接的经济上的损失，更会对海洋环境造成严重的污染。

对于尾轴密封装置来说，在正常情况下一般是随着尾轴检验的周期进行检查和换新，特殊情况下如尾轴密封装置严重漏油时就必须提前进行换新。

尾轴检验的规范要求一般是5年进行一次，也有船级社可申请在实行尾轴状况监控、尾轴润滑油定期取样分析正常、尾轴密封装置不漏油漏水、尾轴润滑油工作温度正常的情况下，10年或15年进行一次尾轴检验。

按尾轴密封装置生产厂家的说明介绍，尾轴密封装置中密封环的正常使用寿命应该在8T0年，但在实际使用中，往往是很难维持使用10年，一般都是在5年就必须进行换新，特殊情况下更会提前甚至是被迫提前进坞换新。

造成尾轴密封装置漏油漏水的主要原因是：1 .渔网缠入尾轴后密封装置，造成密封环或铭钢套损坏或磨损；2 .曾经航行在有大量泥沙的浅水水域、或曾经在该水域搁浅并运转过主机，泥沙的渗入加快密封环或铭钢套的磨损；3 .尾轴装置的润滑油不足、润滑油乳化、变质或长期高温，加快密封环老化和磨损；4 .尾轴管的冷却水量不足或长期高温，加快密封环老化和磨损；5 .安装不正确或安装时未能清洁干净。

注意：因尾轴和尾轴密封装置的安装不正确或安装时未能彻底清洁干净而造成船舶出坞后尾轴密封装置就漏油或漏水、或航行时间不长就漏油或漏水的事例已多次出现报导，必须引起足够的重视。

艘。
以检验 其效 果 。
１ Ｙ ３ Ｗ 型 船舶艉 轴密 封装置 技术性 能简介 ＨＦ
该产 品主要是针对特殊的江河及海洋环境 （ 诸 如泥沙浸蚀、 渔网缠绕等 ） 而开发研制， 密封装置为 传统的辛泼莱克斯艉轴密封装置的改进产品， 在原 密封装置 上增加 防 渔 网装 置 ， 在 轴封 函 内加设 了 并
收稿 日期 ：０ ０— ６— ８ ２１ ０ ０ 作者 简介 ： 李文 鹏 （９ ２一） 男 ， １７ ， 山东 省东 营人 ， 工程 师 ， 从 事船舶机务管理工作 。
” Ｈ Ｆ 型 ” 舶 艉 轴 油 润 滑 防沙 防渔 网 密 封装 置 Ｙ ３Ｗ 船
２ 新型 尾轴 密封 的试 用 及其效 果 ２０ ０ ９年 ８月 ， 首先 对 中 油海 ２ １ 的尾轴 密封 ３船 装置进行改造更新 ， 以完成该装置的功能效能试验。 ２１ ０ ０年 １月该 新 型 密封 装 置装 船 。通 过 半 年 时 间
６ 有效 防止 渔 网及 网丝 的丝 状 物 的入 侵 造 成 ）
密封破 坏 。
为 了解
装置作了深入的技术分析与研究 ， 并认真分析市场 上的各类 船舶 艉 轴 密 封 装 置 ， 为 “ Ｈ Ｆ 型 ” 认 Ｙ ３Ｗ 船 舶艉 轴油润滑 防沙 防渔 网密封装 置 比较适 合桩西 海 域的海况条件 ， 能够有效起到防渔网、 防杂物、 防沙 粒进入艉轴密封装置 内损坏密封的作用。因此决定 对现在船 舶普 遍 采 用 的 “ 泼莱 克 斯 ” 艉 轴 密封 辛 型 装置进行 更新改 造 ， 在部 分船舶 进行 该产 品试用 ， 并
装置产 品主要 技术 性能指 标 ：
第二， 海水会进入艉轴管 内， 造成润滑油乳化变 质 ， 艉轴 的磨 损及腐 蚀 ， 至还 会使 海水 通过艉 加剧 甚 轴管进入船舱 ， 威胁船舶 的安全。 为保证船舶安全和避免海洋环境污染， 每年要 花费几十万元对因泥沙磨损 、 渔网缠绕等造成艉轴 密封破损的船舶进行维修和更新 ， 这不仅造成修理 费用 的大量增 加 ， 而且 严 重 影 响 了船 舶 的正 常生 产 运行。初步统计， 此项每年的直接、 间接经济损失高

海上小型舰艇尾轴密封装置故障分析摘要：船舶尾轴管密封装置是保证轴系正常工作，防止尾轴管内润滑油外泄造成水域污染，防止河水及泥砂侵入尾轴管内加剧轴与轴承磨损、破坏润滑油的性能和防止润滑油直接泄漏损失的装置。

因此，尾轴密封装置的可靠运行，对船舶轴系的动力传动有着重要意义。

本文针对当前中国海上小型舰艇主流尾轴密封基本结构和润滑方式现状，归纳舰艇尾轴密封装置常见故障和处理措施，为海上舰艇尾轴故障处理提供参考。

关键词：尾轴密封；基本结构；常见故障；处理措施一绪论1.1 背景及研究故障分析的意义当前我国海上小型舰艇尾轴密封装置在正常航行时会受到多方面因素的影响。

首先尾轴密封装置是舰艇与海水充分接触的装置，其零部件会受到海水的腐蚀以及海水中杂质的影响；其次在航行时，舰艇的尾轴密封装置的零部件会因轴承高速转动产生的高温而被破坏其内部构造；然后在舰艇离靠码头时，主机会进行正倒车的转换，舰艇的尾轴密封装置的轴承也会受到轴向以及横向多方向的振动。

舰艇尾轴这些工作特点影响着尾轴密封装置的密封性能。

1.2 国内外发展状况随着各国对海洋权益的越发重视，其尾轴密封装置也随着科技的进步取得了较大的发展。

如德国HDW公司通过不断研究，在二十世纪五十年代研究成功的一种称为辛泼莱克斯唇形密封。

首次用油润滑方式代替传统的水润滑方式，减少了磨损及解决的散热的问题。

由于该密封装较之前的传统密封装置有了很大的改进及性能上较大的提升，使其在舰艇上得到了普遍的推广使用。

分析我国沿海小型船舶普遍存在的尾轴腐蚀的原因，建议防腐蚀措施和操作注意事项。

结合性能、特点，针对不同的水域环境、安装使用条件、装置性价比等，分别推荐了不同形式的船舶尾轴管密封装置。

我国在舰艇尾轴密封装置的常见故障诊断的研究相对于欧美等发达国家还存在差距。

舰艇尾轴密封装置的常见故障诊断和处理措施的归纳还不够完善，因此很有必要对舰艇尾轴密封装置故障的影响因素进行研究，分析故障机理，总结归纳常见故障的处理措施，为海上舰艇尾轴密封装置的处理提供参考。

舰船的尾轴自由转动时为何不漏水？ 古代的木船要在水上航行，主要有三种动力方式：靠桨橹输出人力；完全靠风帆动力；桨橹输出人力和风帆动力相互结合。这三种动力方式，都不涉及防水的问题，因为他们的动力输出源头都在水面以上。木船只要做好船体本身和甲板的防水就可以了。 蒸汽机发明以后，美国人富尔顿最早发明了靠蒸汽推进的汽船。不过动力输出是靠水线以上的左右两舷的桨轮，输出源头也在水线以上，因此仍然未涉及动力系统防水问题。 不过此后有人发明了推进效率更高的螺旋桨。螺旋桨就不能再放在船舷了两侧，而是放在船尾的水下工作效率最高。对大型船舶来说，螺旋桨长期在水下工作，那么带动他的螺旋桨大轴，就要穿透船尾外壳来直接带动螺旋桨，那么是如何做到既能保证大轴自由的转动，有能使得大轴和船体的接触部位不漏水或者尽量的少漏水呢？ 这方面的技术其实有一个逐渐改进到完善的过程。在早年，人们发现了一种坚硬的热带木材，叫做铁力木。这种木材材质坚硬密度很大，而且垂直度很好。现在铁力木不常见，不过过去很多秤杆是铁力木或者类似铁力木材料做的。铁力木还有个很大的优点，就是把他当船轴时，他有天然自润滑性，既满足动力输出，又能做到很高的防水密闭性，因此螺旋桨出现后150多年，铁力木都是船轴的首选材料。 随着现代船舶越做吨位越大，有的已经超过50万吨，单个船轴输出的最大功率也高达10万马力以上。这么巨大的机器怪兽带动直径巨大的螺旋桨，已经很难再用天然木材作为动力输出轴。更多采用了钢制大轴，并为此发明了配套的油封和水封。以及大轴防水舱。 船舶钢制大轴的末端，又叫艉轴。是船舶轴系中最末的一段轴。现代一般采用首端法兰与中间轴法兰用紧配螺栓相连接；尾端呈圆锥形，用以安装螺旋桨。艉轴多用优质碳钢锻造。 大型船舶艉轴是安装在两个轴承上的。一个叫尾轴承，也就是船体与水接触的部分；另外一个叫前轴承，是与机舱相接的，而前后两个轴承之间是尾轴舱，基本上是密闭的。 船体的密封是依靠安装在前后轴承旁边的密封环实现。一般前后轴承都有几道密封环，而两个密封环之间是用油填充的，所以叫做大轴油封。这个油是一个从一定高度的油柜下来的，叫做重力油柜。它可以平衡水的压力，而且油可以润滑密封环，减少橡胶环的磨损速度。潜艇可以下潜数百米，尾轴和船体接触处承受的水压更大，防水要求更高，因此潜艇使用的是特殊的加压油封。 大轴密封都包括尾密封和前密封。如果尾密封漏水了，水压力进入两道密封环之间，引起重力油柜的油位升高，监测报警系统会报警。驾驶台就知道尾密封出问题了。而前密封与机舱相连，很少存在进水问题，但如果前密封环损坏了，密封油漏出，引起重力油柜的油位下降，监控系统报警，就知道前密封出问题了。 尾轴的密封能力是一个国家船舶工业技术水平的重要体现。比如大家都听说过女王级航母尾轴漏水严重的问题，这也从侧面说明在民用船舶产业基本消失后，具备最古老现代造船资历的英国造船业，水平已经大大下降。而福特号航母的尾轴也有问题，必须更换。最近挪威被撞驱逐舰迅速沉没，也被认为与尾轴漏水率较高，尾轴防水舱被撞击严重破坏，有很大的关系。尾轴和油封这些东西虽然在当今已经算不上高技术；但是却是最基本的工业能力的体现。

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船海 工程
２０ ０２年 第 ２期 （ 第 １５期 ） 总 ４
文 章 编 号 ：０ １１８ （０ ２ ０—２０ １０—６４ ２０ ）２２—４
塞 德 瓦 尾 轴 端 面 密 封 装 置 在 高 速 船 上 的 应 用 研 究
王 珀 冯 良峰
过快 泄 漏 的有效 方 案 之 一 。
５ ）密封 元件 有 良好 的跟 踪 性 ， 其 能 在 尾 轴 使 下沉 或径 向跳 动 及 偏心 转 动或 轴 向窜 动 ）允许 比一般 船 舶轴 封 更高 的线 速度 。 对于 小轴 径 的 高 速 船 ， 要 求 密封 装 置 的 外 还
ｌ ｅｔｅＣ ｄ ｒ ｌ ｐ ｌ ａ ｏ ｅｅ ｄｓａ ｐｈ ｒ ｅ ｃ ｔ ｍ ｄ ｙｃｒ ｓ ｎｉ ｇ ｅｉ ｎ ｒ ｅ ｎｔ ｒ ｅｔ ｙ ｅ ｅ ａ ａ ｐ ｃ ｔ ｎ ｎｔ ｎ — ｆ ｓ ｏ ｅｍ ｔ ． ｏ ｆ ｒ ｐ ｄ ｓ ｎａ ｄｉ ｏ ｉ ｒ ｏ ｃ ｚｈ ｖ Ｓ ｌ ｉ ｉ ｉｈ ｈｔ ｔ ｉｓ ｅ ｉ ｏｅｏ ｎ ｄ ｇ ｍｐ ｖ ｍｏ ｏ ｐ ｊ
１ 引 言
高速 船轴 系 尾 轴 管 密 封 装 置 在 工 作 时 ， 密 其 封 元 件通 常受 到 剧 烈 的 磨 损 及 摩 擦 高 温 的 作 用 、 润滑 油或 江水 的腐 蚀 ， 轴径 向跳动 和 轴 向窜 动 、 尾 还要 承受 螺旋 桨 运行 时的 不 均 匀悬 臂 载荷 以及 船
舶振 动等 方 面 的 影 响 。 由于 其 工 作 条 件 恶 劣 ， 高
能较 好 、 擦 损 失较 小 、 构 较简 单 且 已标 准化而 摩 结 在长 江 中小 型船 舶 上 应 用十 分普 遍 。 但 这 种 装置 的 密 封 元 件 由于 耐 磨 性 、 蚀 性 耐