船舶尾轴密封

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。

科技信息2008年第28期SCIENCE &TECHNO LO GY INFORMATION ●一旦Sim plex 型艉轴密封装置失效,产生滑油泄漏,将导致污染事故,同时损失滑油。

但是我们又不能马上进坞彻底的解决问题,因此对我们船员来说,应该采取临时措施,减少滑油的泄漏,尽量维持到坞修时做彻底的解决。

要想正确的采取措施,我们必须清楚的了解S im plex 型艉轴密封装置的结构以及润滑系统的结构。

他的结构如图所示:图一首部密封1.前壳体;2.密封环;3.注油旋塞;4.中间托环5.密封环;6.密封前盖;7.防磨衬套;8.O 型密封圈;Ⅳ.密封油腔;Ⅴ.冷却油腔图二艉部密封1.防磨衬套;2.后压盖;3.托环;4.螺塞;5.中间托环;6.螺塞;7.后壳体;8、9、10.密封环;Ⅰ、Ⅱ.密封油腔;Ⅲ.冷却油腔我们从结构中可以看出,首部密封有2道密封,他们的方向是一样的,这2道密封的作用是封油,阻止滑油的外漏。

而艉部密封总共有3道密封,第一道如图示10,他的作用是阻止海水,泥沙等进到滑油里面;第二、三道如图示8、9,他们的作用是阻止滑油漏到海水里面。

而8、9之间的密封油腔是一路单独的润滑油来提供滑油的,如果我们仔细的查找管路示意图,就可以看出这一路润滑油一般可以由二个单独的阀来控制。

而艉轴密封装置失效,一般情况下首先是最外部的一道(10),也就是阻止海水的那一道,因为他的工作条件最恶劣,如果说仅仅是这一道失效的情况,船舶在满载的时候会导致海水漏到油里,使滑油乳化。

但还不至于使滑油外漏。

但是由于第一道的失效,不能阻止海水的浸入,因此很快会导致第二道(9)失效。

一旦第二道失效,滑油开始泄漏,重载的时候可能水会漏到油里,导致重力油柜溢出,而轻载的时候会导致滑油外漏,造成污染。

事实上,如果我们关闭这一管路上的二个阀,如果泄漏消除,证明第三道(8)还有效,可以临时使用。

但是从经验上证明这一道所能支持的时间不会太长,很快第三道(8)也会跟着失效。

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。

船尾轴用机械密封失效原因综述王伟（南京林业大学南京210037）摘要:机械密封是不少旋转机械不可缺少的组成部分,机械密封失效轻则必须停机维修,重则造成机器毁损甚至重大事故。

船尾轴用机械密封装置正常运行对船舶的航行至关重要。

船尾轴机械密封装置和其他陆上机械密封装置不同，它需要同时密封极性相差很大的海水和润滑油。

通常有缺少润滑油、散热不均等造成温度过高；渔网、绳子等外物或长时间倒车使细沙等杂质进入密封装置破坏密封面；螺旋桨的过度抖动，引起密封装置损坏、提早疲劳老化；密封装置螺栓腐蚀或者退出松动其原因主要是建造或安装存在质量问题；在尾轴安装时，安装工艺不到位，有些船发生刚出厂就出现漏油等现象往往跟机械密封安装不好导致机械密封失效有关系；在吊装尾轴时，吊装的钢丝等器物刮伤了尾轴表面，以及密封装置设计不当导致机械密封失效等几种密封失效形式。

关键字：船尾轴用；机械密封；失效一引言机械密封是不少旋转机械不可缺少的组成部分,机械密封失效轻则必须停机维修,重则造成机器毁损甚至重大事故。

船尾轴用机械密封装置正常运行对船舶的航行至关重要。

船尾轴机械密封装置和其他陆上机械密封装置不同，它需要同时密封极性相差很大的海水和润滑油。

机械密封失效将造成泄漏、污染环境，还会影响机器的运行安全。

船尾轴用机械密封因其受力情况复杂，工作环境恶劣．尾轴的直径小而长度较长,即长径比较大,有些尾轴短则几M,长则十几M,整体校中难度大。

加上螺旋桨轴转速快,而且还要受负载影响和动力装置本身振动的影响,以及频繁的倒顺车所导致的轴向窜动跳动、轴系挠曲变形。

江河、湖海含沙量大和受渔线、渔网缠绕等。

又限于船舶的尾轴舱空间狭小及尾轴密封所处在的特殊部位,要在船舶运行过程中对其进行有效的维护管理十分不易。

所以是轴系中最薄弱的环节之一。

若密封失效将给航运和海上作业带来相当大的经济损失，还会严重污染环境。

长期以来,尾轴“径向密封”一直是船舶采用的传统使用方式,因“径向密封”其本身所固有缺陷,暴露出越来越严重的不适应性,会产密封件对尾轴轴体的严重磨损,必须定期抽轴更换防磨衬套或对尾轴的磨痕进行堆焊、光车,导致维修和换件成本的提高。

尾轴密封装置
尾轴密封装置的种类
1.常见胶圈J型密封型式（使用船舶
和胶圈品牌最多）
2.端面密封型式（使用船舶和胶圈品
牌较多）
3.首部填料函（盘根）密封型式（使
用船舶较少）
4.橡皮环密封型式（使用船舶较少）
5.金属环密封型式（使用船舶较少）
常见胶圈J型密封型式
常见品牌：
1.德国产SIMPLE COMPACT
2.日本产KOBELCO
3.荷兰产LIPS
4.英国产AEGIR
5.日本产DOVER
6.日本产JMT
7.日本产WARSLIA
8.少数船舶的骨架油封
端面密封型式
常见品牌：
1.Cedervall shafting seals
2.Deep Sea seals
3.EVK--KEMEL (KOBELCO EAGLE)
4.EVA--EAGLE
5.EJ seal
6.SM型
一：SIMPLE COMPACT（总图）
白钢套外径允许的光车量
后密封装置-调整垫片
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▪“滨海517”轮尾轴端面密封▪（SM型）
“滨海517”轮尾轴端面密封（SM型）
尾轴轴承与尾轴轴封正常的图片
“比达拉”轮尾轴轴承与轴封
损坏的图片
▪
▪谢谢！▪。

92交通科技与管理技术与应用0　引言通常情况下在使用螺旋桨推进的船只中，为避免出现海水进入船内和防止润滑油泄漏在尾部设置密封装置。

该装置的工作环境复杂且周围影响因素较多，正常的转动和磨损都会对原有的密封装置造成严重损伤。

尾部密封装置性能的好坏直接影响船只运行效果，因此提升船舶尾部密封装置的可靠性具有现实意义。

1　船舶尾轴机械密封存在不足现阶段，船舶尾轴使用的机械型密封装置主要包括径向和轴向，径向式常见的样式包括唇口型和填料函型；轴向又被称为端面密封用于船舶的机械润滑。

迄今为止，市面上比较常见的还是唇口型密封装置。

通过分析上述装置的实际使用情况，了解到其本身存在着不足，以及当前水资源存在的污染比较严重，导致船只的螺旋桨比较容易受到外部因素影响，进而造成船舶尾部装置的损伤，进水和润滑油泄漏都极有可能造成船只无法正常运行，尾轴装置的运转情况是否正常一定程度上影响船只经营成本和运作安全。

2　船舶尾轴机械密封运转原理与失效成因2.1　运转原理船只的密封装置就是一种在机械基础上完成的密封，主要是针对水下环境进而设计的特殊部件。

其中密封装置的转动表面中存在相互摩擦的效果，此类表面的材质主要为碳化硅和石墨，其中密封座的材料组成为不锈钢材质。

为保证船舶的正常行进其中密封座中应保持稳定的运转状态，使用机械地工作方式主要是为避免推进泵不工作时密封圈的内部情况被干扰。

一般情况下，密封装置不仅防止水进入船室还防止尾部部件的运行温度过高，具备一定的散热导热作用。

其中的密封部件主要是由静环和动环二者之间的相互摩擦，进而产生更好的密封效果，静环需要安装在密封底座上；动环则需要安装在密封套筒之上随其一同运转。

尾轴机械密封装置主要是根据尾部固定拉环，再通过旋转等密封方式带动套筒的转动，形成的相互摩擦，尾部的弹簧压力保证动环和静环之间的接触方式，进而实现更好的密封条件、有效防止管道内部的水流入船舱。

2.2　失效原因在船舶尾轴机械密封装置日常运转过程中，时常会发生密封端面受到磨损不均的情况，造成一些部位的发生形变和破裂。

分析船舶尾轴机械密封面形状对密封性能的影响摘要：作为重要组成体系，尾轴机械密封性能会对船舶使用形成直接影响，是保证船舶不受海水侵蚀的重要体系。

因此，船舶领域加大了对尾轴机械密封性能的研究，期望通过合理手段达到切实提升机械密封性能的目标。

本文将以船舶尾轴机械密封重要性分析为切入点，通过对尾轴机械密封原理的介绍，对尾轴机械密封面形状对密封性能的影响展开全面探究，期望能够为船舶尾轴机械密封相关研究提供一些理论方面支持。

关键词：密封面形状；尾轴机械；船舶；密封性能；摩擦学目前多数船舶尾轴机械密封方式多以平面密封为主，此种密封模式虽然具有一定优势，但却存在着尾轴易受压、磨损以及轴系未校中等方面的问题，会使船舶密封性能受到破坏。

为妥善解决这一问题，船舶行业开始加大了对尾轴机械密封性能的研究力度，期望通过对该体系密封面形状的合理设计与规划，达到切实强化船舶密封性能，增强船舶运行安全性的目的。

1.船舶尾轴机械密封重要性尾轴机械密封是船舶轴系主要组成内容之一，可防止海水进入到船舶内部，是保证船舶正常运行的关键设备，其密封性能会对船舶使用，特别是深潜器、航行器运行形成直接影响。

目前较为常见的机械密封方式，主要以平面密封模式为主，此种密封很容易会出现动、静环密封平面不同轴以及密封开口等方面的问题，会使船舶运行受到直接威胁。

为对平面机械密封问题展开科学处理，领域学者开始了对机械密封面形状展开研究与调整，开始尝试运用球面代替平面。

与平面密封相比，球面密封具有自动调心等方面的功能，可有效改善密封面接触情况，增强静环追随性能，可在轴系不对中、轴承磨损等环境中继续性发挥作用。

2.尾轴密封工作原理通过对密封元件防泄漏方式的分析可以发现，尾轴密封装置主要分为非接触式以及接触式两种。

其中非接触式密封的元件静、动态部分存在间隙，相互不会产生接触，会通过流体流动路径调整，达到节流、密封效果；接触式密封会通过对填料、橡胶制品的运用，对缝隙实施填充，会与套筒或轴产生接触。

国外无泄漏型艉轴密封装置的研究与发展舶科技一……龟趣…囊渔…蹙{墨…挺………一………一国外无泄漏型艉轴密封装置的研究与发展∞………c//一一一一÷一一一…÷…一一….一÷.一一一一一…一一一一一…一一一一一一1引言摘要本文介绍丁几种国外的新颖无泄诵艉轴密封装置:CX与DX型密封,组合式密封,SIM.PIEX—COMPACT2000型气室密封,AIRGUARD3AS"气舷台"密封.分别对它们的结构组成.1T作原理以及适用范围等进行了分折介绍.船舶艉轴密封装置是船舶轴系的主要部件之～,其性能好坏直接影响船舶的正常营运和经济性.刈防止船舶朽染水域以及保护江河,湖海环境也有十分重要的影响.随着避免海洋污染的要求日益严格及由于船舶大型化,高速化或深水作业等引起密封装置损坏事故不断发生.国内外造船界和航运部门对船舶艉轴密封装置的可靠性,可维修性等提出了更高的要求.油润滑方式的船舶艉轴密封,自发明采用唇形密封以来,得到了不断的改进和发展,至今已发展成多种形式的无泄漏型密封装置.1936年德国HDW公司开始试验船用艉轴油润滑式橡胶唇形密封.1948年研究成功辛泼莱克斯(Simplex)唇形密封.将水润滑改为油润滑方式(图1),整个密封包括前密封,后密封和润滑油系统.在位于船尾靠近螺旋桨的后密封装置上设置了1号,2号和3 号三道密封环,用来阻止海水侵入和防止尾管轴承润滑油向船外泄漏.在前密封装置上皱配有4号和5号两道密封环,防止润滑油漏人机舱.在密封正常的情况下,为使密封唇处于良好的润滑状态,应允许润滑油有极少量泄漏,故尾管内的油压比吃水压力高.在密封a一带有散热片的油槽;b一循环器;r转轴.图1辛波莱克斯(Simpex)唇形密封失效时,宁可让油漏至船外.也不让海水侵入尾管.经改进后,将密封壳体由整体式改成剖分式.可在无需拆桨的情况下就能更换密封组件.在密封材料和制造工艺方面也进行了改进.在负荷较大,轴偏心或轴系振动等不利情况下也能确保密封环的密封性能.装置的前密封内装有一个循环器.在运转时,可使4号和;l/20【x)中外船舶科技5号密封环问空腔内的润滑油能在一个带有散热片的油箱问进行循环,从而降低润滑油温度,避免润滑油中的杂质聚集在密封环和村套的接触面上.延长部件的使用寿命经过反复改进.60年代以后.这种密封装置在船舶上迅速得到了推广应用.60年代中期.日本从前西德引进专利后,对辛泼莱克斯密封进行了大量的开发研究工作.对密封环的应力分布,密封压力,密封环形状等因素对密封环变形以及对唇部接触宽度的影响,密封唇接触部温度分布,密封泄漏的机理,泄漏油的回收,尾轴轴向和径向振动对密封性能的影响等方面进行了深人的理论研究和实验分析,并对密封环的护托方式,密封材料的合理选择等进行了大量的试验工作.通过研究和改进设计,使日本的船用尾轴密封产品很快大量地进人国际市场, 到70年代末.日本已成为前西德的主要竞争对手2新颖无泄漏型尾轴密封解决艉轴密封泄漏问题大致有两种方法:第一种P方法是泄漏处理方法,即将从尾管泄漏出来的润滑油以及从船外渗人的海水用回收管道收集到舱内回收油箱中,经油水分离后再利用.另一种方法是防止泄漏的方法,这是一种积极的方法.即在密封环之间设置气室,在气室中通人有一定压力的空气,使油与水完全隔离,从而达到无泄漏的目的.下面是几种近几年来国外研制生产的无泄漏型尾轴密封装置:(1)CX型与Dx型密封日本神户制钢所研制开发的紧凑密封CX型(图2)和DX型(图3)密封装置是泄漏处理型产品.密封环采用VITON(氟橡胶)材料,并在密封环表面进行硫化处理并结合特殊布料,使其具有很高的强度及韧性, 再加上经特殊设计的结构.使其在高负荷的条件下也不会有产生裂纹的危险.衬套采用特殊高铬不锈钢制成,留有足够的加工余量.可经多次磨削加工后重复投人使用CX型艉密封设有三道橡胶环,1号环和2号环防止海水侵人.2号环与3号环之间是油室,通过管路圈2CX型密封与船舶的供油槽以及回收油槽相连.油室内的压力比海水压力和尾轴管油压稍低.在密封性能万一下降的情况下.船外的海水和尾轴管内的润滑油会集中到2号环与3号环之间的油室内,通过回收管道.被回收到船内.DX型密封除了与CX型密封一样设有三道密封环外,在船尾管端还设有一道4号备用环.在一般情,况下,3号环与4号环之问的油压保持与船尾管内的油压相同,所以,3号环与4号环处于无载荷状态.当3号密封环失效而发生漏油时,关闭设在3号环与4号环问油室供油管上的两个阀门,使4号环投人工作,延长船舶的安全航行期限在绳索挡板与螺旋桨之间设置鱼网防护装置,可将卷人的鱼网或绳索缠在鱼网防护装置与螺旋桨叶之1 f～—一..jba一鱼网防护装置;b'绳索挡板;c一鱼阿绳索图3I)X型密封l,2中外船舶科技间,防止其进入绳索挡板的间隙中.当船舶接近港口.桨轴的转速下降时,2环与3号环问油室的液面自动下降至极低位置,遮断尾轴管内的润滑油和海水.当船舶离开港口.桨轴的转速增大时,自动恢复对2号环与3号环间油室供油.恢复到原来状态.(2)组合式密封英国深海密封公司研制开发厂机械端面密判与橡胶唇形密封相结合的组合式密封,它也是一种泄漏处理型产品,如图4所示.在海水侧设置机械密封,阻止海水进入;尾管侧设置两道唇形密封,唇口相对布置,两唇口之问形成油室,油室上部经连通管通至船内,溢出的油由油槽回收.尾管内的润滑油可以绎第～个唇口进入油室,使两唇口均处于良好的润滑状态.端面一一l一端面密封;2一谥油管;3一空气室;4～密封环;5一气室溢出管.图4组合式密封密封与唇形密封之间为气室,上部也有连通管通至船内油室与气室下部均有排泄管通至船内回收油箱.当端面密封失效,海水大量进入时.排泄系统来不及处理.在水压的作用下,海水通过后密封唇进入油室.使油室压力增大,进而使前密封唇的密封压力增大.从而可阻止海水进一步进入尾管.(3)SIMPLEX--COMPACTSC20001992年Blohm+V ossAG公司推出了紧凑型SIMPLEXSC2000密封,它是一种防止泄漏型产品(图5).sIMPLExSC2000密封的结构形式有整体式和剖分式两种.使用条件为:最大线速度10m/s,最大吃水压力3MPa,轴向或径向的最大振幅为几个毫米.若按每年运行时间为6O00h计算.使用寿命可达l{)年以上.根据不同的线速度以及吃水压力,密封环可分4选用新型硫化丁晴橡胶环,平121氟橡胶或唇121结合有特殊布料的唇形环.该密封环具有如下特点:①独特的膝部形状,可确保密封环能同步追随轴的径向运动;②安装有支承护托,在不同压力下,均能使密割环唇121保持固定的角度;③特殊的夹紧系统.能保证台适的液膜厚度和膝部形状,保持密封唇边处于同～平面.使接触面积最小.防止水和油通过密封唇边泄漏.这样的结构也使拆装维修更加容易.0号密封环与1号密封环唇口朝外,封住外界的海水进入;2号密封环与3号密封环之问形成油腔,3 号密封环唇口朝内,阻止尾管内油渗出;1号密封环与2号密封环之间为气室,充人一定压力的空气,2号密封环唇口朝外,可阻止气室中的空气漏人尾管.用气室将油与水分开,使渗人海水中的油大大减少.绳索灏I/2o00..中外船舶科技童-a一密封环Ib—u型环;c一绳索挡板图5紧凑型s(2密封结构挡板和u形环构成两道防护系统,一方面可防止渔网,绳索等杂物进入,另一方面也不会影响桨区的水流流场.(4)AIRGUARD3AS"气舷台"密封1995年Et本海洋技术株式会社推出了一种AIR—GUARD3AS"气舷台"密封(图6),它是一种积极的防止泄漏型密封,具有封水压力自动随动功能,并能自动调节尾轴管内的润滑油压力,在吃水变化时能一直保持在摄佳状态.使用条件为:摄大轴径为1150ram,最大吃水压力为245kPa,最大线速度为6m/s,径向或轴向的最大振动频率为20Hz,最大振幅为=0.6mm.使用寿命在10年以上.a一弹簧圈;b一翅片;c—P型环.图6AIRGUARD3AS'气舷台密封密封是由一个P型环(0号)和三个密封环(1号～3号)构成.1号环与2号两环之间为空气腔,该腔可将海水和油分隔开来.控制空气的压力比吃水压力高约15kPa,将空气从1号密封环排向海水一侧.这样, 海水就会被空气和1号密封环严实地隔离起来.此外,设置从该轴封腔通往船内的泄漏回收管线,保持腔内经常有微量的空气在流通,这样,如发生海水从1号密封环泄漏以及油从2号密封环泄漏时,就可以经泄漏回收管线将它们回收到船内.2号～3号环之间为油腔,借助于船内的泵和尾轴管箱(加压箱),使腔内保持油的循环,并经过3号密封环回到尾轴管轴承,控制油的压力比1号～2号轴封腔的压力高约40kPa.尾轴管油室内的油压比2号～3号环间的油压大约低15kPa.由于1号密封环将空气排向海水一侧,2号,3号环的密封压力通过气压得到了控制,所以,无论吃水状态有怎样的变化,密封环的负荷都很小,并保持在某一确定的水平上因此,每个密封环的寿命可大幅度地延长.此外,3号密封环可作为备用密封环.由于使用了能使空气不超过一定流量的流量控制器,所以,空气的消耗量极少,通常仅为2O～40L/min, 最大不超过50L/rain.由流量控制器,气压继动和尾轴管箱等组成的空气控制系统结构简单,成本也很低.(下转第38页)一/中外船舶科技中线譬—r-●::蕊;ir1eil_飘淄三l-|一II^6I6O瑚200埘枷,oo细瑚Ioo距BL5的距离【mm)(a)船底板言一芝稿餐一【一l二l毫ilIjIlIX,纵向I.._●●I'U,:'I….iI图13船底结构的残余应力分布如图13(a)所示,船底分段建造完工以后两纵骨之间的船底板x方向(纵向)的残余应力很小.而Y方向(横向)的残余压应力分布比较均匀,其值低于IOOMPa.尽管这些残余应力值均比较小,但它们将影响船底板,OI∞'舶:∞口距角悍缝端头的距离(ram)(b)船底纵骨的扳格的弯曲强度.图13(b)所示为船底纵骨面板的残余应力分布状况.角焊缝附近的残余应力峰值可达150MPa.随着距角焊缝端头的距离增大,残余应力也逐渐降低.(译自:Uoumal0fShipproduction)V ol14No4,1998);川;÷t}:…;;j;;;;;;i{;Ⅲ;;;;;……;;;;i;;…;;;;;;jm;;;;;;……;;;;……;;ji=一E;;j;j;;j;j}一;iII;:一j…{j(上接第42页)往的压力调节系统要在检测出吃水压力之后,通过操纵压差发信器,压力调整器和调节阀以后才能进行压力调节.只要在尾轴管内装上3根管路.就可以方便地采用此密封装置.由于装配了用于防止渔网侵入的P环,所以.可防止因渔网侵入而造成密封环损伤的麻烦.即使密封环出现损伤,只要保持空气排向海水一侧.向1号～2号轴封腔泄漏的海水也是很微量的.这样的泄漏现象可通过增加空气流量来加以防止.2号密封环出现损伤时,泄漏的油可通过回收管线被回收到船内,不会流出船外.泄漏量可通过调节气压来使其减少.即使在2号密封环完全失效的情况下,也可将2号～3号轴封腔的人口阀封闭起来,用3号备用密封环来代替2号环使用.当出现空气压力下降或后部轴封箱的油面上升及下降时,将启动警报系统,通报异常情况.为了进一步提高系统的可靠性.分别装备了两套空气控制系统和油循环系统.埘m瑚蛐0∞啪0瑚蛐言=R邋谣艇fLll}f。