Đồ án tốt nghiệp ngành cơ khí đóng tàu Lập quy trình sửa chữa hệ trục tàu dầu 13500 tấn

Trục chân vịt Đây là trục làm việc nặng nề nhất so với các trục khác vì phải chịu tải trọng trực tiếp của chân vịt và một đầu hoạt động trong môi trường nước biển đầu kia nối với trục t

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Mục đích 2

3 Phương pháp và phạm vi nghiên cứu 2

4 Ý nghĩa của đề tài 3

CHƯƠNG 1: Giới thiệu chung 4

1.1 Giới thiệu chung về tàu dầu 13.500 tấn 4

1.2 Giới thiệu chung về hệ trục chân vịt tàu dầu 13.500 tấn 8

CHƯƠNG 2: Các hư hỏng của hệ trục tàu dầu 13.500 tấn 22

2.1 Trục chân vịt 22

2.2 Trục trung gian 23

2.3 Chân vịt 24

2.4 Ống bao 25

2.5 Bạc trục chân vịt 26

2.6 Cụm kín nước ống bao 28

CHƯƠNG 3: Quy trình tháo và kiểm tra hệ trục chân vịt 29

3.1 Quy trình khảo sát sơ bộ 29

3.2 Lập quy trình tháo hệ trục 31

3.3 Lập quy trình kiểm tra 40

CHƯƠNG 4: Quy trình sửa chữa một số hư hỏng cơ bản 48

4.1 Yêu cầu về an toàn lao động trong quá trình sửa chữa 48

4.2 Sửa chữa chân vịt 48

CHƯƠNG 5: Quy trình lắp ráp và thử nghiêm thu 67

5.1 Quy trình lắp ráp 67

5.2 Quy trình thử nghiệm thu 79

KẾT LUẬN 83

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Trên con đường đổi mới, đẩy mạnh công nghiệp hoá và hiện đại hoá đất nước, nền kinh tế nước ta không ngừng phát triển về mọi mặt Phát triển các khu vực kinh tế vùng biển là một vấn đề được chính phủ quan tâm rất lớn và có ý nghĩa rất quan trọng trong việc triển khai đồng bộ chương trình công nghiệp hoá

và hiện đại hoá đất nước

Ngành đóng tàu và ngành hàng hải nước ta tuy còn chưa phát triển, nhưng được sự quan tâm và đầu tư vốn của nhà nước, nhiều nhà máy đang được xây dựng, nhiều con tàu đượng đóng mới với trọng tải lớn không kém gì các nước trên thế giới Nhiều tàu được đóng mới theo tiêu chuẩn quốc tế và được đăng kiểm nước ngoài chứng nhận Trong các ngành vận tải thì ngành vận tải đường biển được được nhiều người quan tâm bởi lượng hàng vận chuyển rất lớn, cước phí lại rất rẻ Do vậy việc đóng mới những con tàu hàng để đáp ứng yêu cầu vận chuyển hàng hoá trong nước cũng như vận chuyển hàng hoá từ nước ta với các nước trên thế giới là không thể thiếu được Để thực hiện được điều này trường đại học hàng hải chúng ta phối hợp với các trường kỹ thuật khác đào tạo những

kỹ sư phục vụ cho việc vận hành, khai thác và đóng mới tàu thuỷ giúp cho ngành công nghiệp đóng tàu ngày một bắt nhịp với các ngành đóng tàu khác trên thế giới

Sau 3 tháng thực tập tại nhà máy đóng tàu Bạch Đằng em được tiếp cận với nhiều thiết bị công nghệ hiện đại mà nhà máy đã sử dụng vào trong công việc Hiện tại nhà máy đang dần chuyển giao từ một nhà máy đóng mới và sửa chữa sang đóng mới những con tàu, nhưng không phải vì thế mà ta lại không xem trọng vấn đề sửa chữa, bởi nhu cầu của người cần mang tàu vào sửa chữa là rất lớn, bởi vì nếu đưa ra nước ngoài sửa chữa tốn rất nhiều thời gian và chi phí lớn Hơn nữa tại nhà máy có đủ thiết bị công nghệ hiện đại và công nhân đủ trình độ để giải quyết những công việc này

Sau thời gian học tập và nghiên cứa tại khoa Đóng Tàu trường Đại Học Việt Nam và sau thời gian 3 tháng thực tập tại nhà máy Để làm rõ một số vấn

đề sai hỏng đã và sẽ xảy ra đối với hệ trục và cũng để phục vụ cho công việc sau này của mình Em quyết định chọn đề tài:

“ Lập quy trình sửa chữa hệ trục tàu dầu 13,500 Tấn “ Tại nhà máy đóng tàu Bạch Đằng

Tìm hiểu những quy trình và những biện pháp công nghệ trong quá trình sửa chữa hệ trục, để có thể theo kịp sự tiến bộ của khoa học hiện đại hiện nay

3 Phương pháp và phạm vi nghiên cứu

* Phương pháp nghiên cứu

Kết hợp lí thuyết với thực tế việc tìm hiểu quy trình sửu chữa hệ trục của nhà máy nói chung (nhà máy đóng tàu Bạch Đằng nói riêng) Đồng thời thông qua những vốn kiến thức đã tích luỹ được qua hơn 4 năm học Với sự hướng dẫn

tận tình của thầy Trần Quốc Chiến trực tiếp hướng dẫn Thông qua tài liệu tại

thư viện, tại nhà máy … Thông qua một số kỹ sư cùng ngành tại nhà máy trực tiếp nghiên cứu và làm về vấn đề này

* Phạm vi nghiên cứu

Nghiên cứu thiết bị liên quan đến hệ trục tàu, lập quy trình sửa chữa hệ trục

4 Ý nghĩa của đề tài

Là tài liệu tham khảo cho các sinh viên đang học tập trong ngành

Đề tài này có thể được áp dụng tại các nhà máy đóng tàu hoặc có thể được nhà máy tham khảo và ứng dụng có chọn lọc và cải tiến để phù hợp với điều kiện thực tế của nhà máy

Em xin chân thành cảm ơn !

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG

1.1 Giới thiệu chung về tàu dầu 13.500 Tấn

1.1.1 Loại tàu và công dụng

Tàu trở dầu 13.500 Tấn là loại tàu được thiết kế chuyên chở các loại hàng hoá sau :

+ Dầu nhiên liệu (đồng hạng với D – MC, ISO – 8217)

+ Dầu gadoan

+ Dầu phản lực

+ Dầu hoả (dầu ke – ro – sin)

Tàu được thiết kế là loại tàu một boong, một chân vịt, động cơ chính và cabin được đặt ở phái sau lái Đáy đôi và mạn két được bố trí ở khu vực các két hàng và két nhiên liệu (trong buồng máy) Tàu có vách đuôi Sống đuôi hở với dạng phần sau có dạng bầu Boong chính không có độ cong ngang tại khu vực trên buồng máy Khu vực khoang hàng được chia thành ngăn dọc tâm để chứa hàng và ngăn hai bên mạn để chứa nước dằn nhờn và các vách dọc mạn (mạn két) Ngăn dọc tâm được chia thành 6 vách ngang và một vách dọc tại mặt phẳng dọc tâm Két tháo được bố trí trong buồng bơm phái sau khu vực khoang hàng

Đáy đôi, két mạn, két mũi, két lái và két đuôi dùng để chứa nước dằn một cách độc lập

1.1.2 Vùng hoạt động và cấp thiết kế

Tàu được thiết kế và trang bị cho vùng hoạt động trên toàn thế giới mà khu vực chính là châu Á Trung đông và vùng ven biển Việt Nam

1.1.3 Các thông số chủ yếu của tàu

+ Chiều dài lớn nhất (chiều dài toàn bộ) : Lmax = 145,30 m + Chiều dài giữa hai đường vuông góc : Lpp = 136,60 m + Chiều rộng thết kế : B = 20,80 m

+ Chiều cao mạn : H = 11.20 m + Chiều chìm tàu (mớn nước thiết kế) : T = 8,45 m + Trọng tải tàu : DW = 13.500 tấn + Dung tich toàn bộ :V = 9000 GRT

1.1.4 Các trang thiết bị buồng máy

a Giới thiệu chung buồng máy

Buồng máy của tàu được bố trí từ sườn 5 đến sườn 35 Buồng máy được

bố trí một máy chính 7S35MC – MK7 là kiểu động cơ 2 thì, tác dụng đơn, tăng

áp bằng tua bin khí xả, 7 xilanh xếp một hàng thẳng đứng, thấp tốc, làm mát hai vòng tuần hoàn, bôi trơn bằng dầu nhờn tuần hoàn cácte khô, khởi động bằng không khí nén, tự đảo chiều chân vịt, điều khiển từ xa tại buồng điều khiển tập trung trong buồng máy Động cơ sẽ truyền động trực tiếp cho chân vịt thông qua một đường trục Ngoài ra buồng máy còn bố trí các thiết bị khác phục vụ cho năng lực hoạt động của tàu

b Máy chính

Động cơ có tính năng tự điều chỉnh áp suất cháy lớn nhất để đảm bảo hiệu suất tối ưu trong giải hoạt động Động cơ được điều khiển và vận hành từ buồng ECR và t ừ bàn chỉ huy Động cơ chính được bố chí như hình vẽ

Dao động xoắn phải tiến hành tính dao động xoắn sơ bộ ban đầu và nếu như có tồn tại tốc độ nguy hiểm trong giải vòng tua, thì tốc độ nguy hiểm này phải được ghi trên đồng hồ chỉ báo vòng tua

Cấu tạo, vật liệu động cơ theo tiêu chuẩn của nhà lắp ráp động cơ

Phụ tùng và lắp ráp: động cơ cũng được bố trí vận hành sự cố với điều khiển tại chỗ theo tiêu chuẩn của nhà sản xuất động cơ và theo yêu cầu của quy phạm

+ Xécmăng, piston là hợp kim nhôm

+ Phải lắp ráp cho hộp lọc không khí liên kết với bình dập lửa CO2

+ Động cơ phải có bánh đà cùng với động cơ điện, đồ và hộp công tắc xách tay với

+ 20 m cáp và bộ phận liên động

+ phải chú ý đặc biệt đến vấn đề dao động xoắn Phải có dụng cụ, thiết bị quay chậm

+ Sinh hàn không khí theo tiêu chuẩn của nhà sản xuất

+ Tuabin tăng áp được lắp đặt tại đầu phái sau

+ Bố chí van điều khiển khởi động khí nén (van không đường hồi)

+ Động cơ có bộ điều tiết tốc độ kiểu điện tử

+ Động cơ còn thiết bị phát hiện xương mù dầu

+ Các công cụ chuẩn đoán tại chỗ cũng được cung cấp theo tiêu chuẩn của nhà sản xuất như đồng hồ đo vòng tua và tốc độ của tua bin tăng áp

+ Đường ống làm mát nước ngọt, đường ống nhiên liệu và ống dầu bôi trơn cũng được cung cấp

+ Lắp đặt động cơ được lắp đặt dùng căn nêm nhựa

b.1 Các thông số cơ bản

+ Kiểu : 7S35MC – MK7 + Sản xuất tại hãng MAN B & W

+ Công suất định mức : Ne = 5180 kW + Vòng quay định mức : n = 173 vòng/phút + Số xilanh : i = 7 + Đường kính xilanh : D = 350 mm + Hành trình piston : S = 1400 mm + Suất tiêu hao nhiên liệu : ge = 178 g/kWh + Thứ tự nổ : 1 - 7 - 2 - 5 - 4 - 3 - 5

b.2 Thiết bị được gắn và cấp kèm theo máy chính

b.2.1 Bơm dầu bôi trơn động cơ chính

+ Số lượng : 02 bơm (1 để chờ) + Năng suất : 127 m3/hx4bar/1 chiếc + Kiểu loại : Bơm vít thẳng đứng + Nguồn : Mô tơ điện

b.2.2 Sinh hàn dầu bôi trơn động cơ chính

+ Số lượng : 01 + Công suất : 470 kW + Kiểu loại : Kiểu tấm (đĩa), bằng thép không gỉ

b.2.4 Bơm dầu xylanh

+ Số lượng : 01 + Năng suất : 1 m3 / h x 3 bar + Kiểu loại : Bơm bánh răng + Nguồn : Mô tơ điện

b.2.5 Hệ thống bôi trơn ống bao trục

Thiết kế hệ thống dựa vào khuyến cáo của nhà sản xuất

Hệ thống bôi trơn ống bao trục là hệ thống tuần hoàn tự nhiên Bố trí xả dầu bôi trơn khỏi ống bao trục dẫn tới két cải tạo trong đó phải có van xả và lấy mẫu Bôi trơn ống bao trục được bố trí với một két trọng lực tại vách sau khoang lái hẹp và một môtơ lai bơm bổ sung dầu cho két trọng lực Bơm cũng hút dầu

từ két cải tạo rồi đẩy vào két trọng lực

1.2 Giới thiệu chung về hệ trục chân vịt tàu dầu 13.500 Tấn

Tàu được bố trí 01 hệ trục đặt tại mặt phẳng dọc tâm tàu, song song với đường chuẩn và cách đường chuẩn 2850 mm Toàn bộ hệ trục dài 11670 mm, bao gồm 01 trục chân vịt, 01 trục trục trung gian Trục chân vịt có đường kính

cơ bản Φ 378 mm Trục được chế tạo bằng thép KSF60 có σb = 590 N/mm2, Thành phần hoá học % (C: 0,6; Si: 0,15 ÷ 0,45; Mn: 0,30 ÷ 1,50; P: 0,030; S: 0,035) và được đặt trên 02 gối đỡ bằng hợp kim nằm trong ống bao, gối đỡ trong ống bao được bôi trơn bằng dầu tuần hoàn áp lực Trục trung gian có đường kính

cơ bản Φ 320 mm, trục được chế tạo bằng thép KSF60 có σb = 590 N/mm2, Thành phần hoá học % (C: 0,6; Si: 0,15 ÷ 0,45; Mn: 0,30 ÷ 1,50; P: 0,030; S: 0,035) và được đặt trên một gối đỡ, gối đỡ được bôi trơn bằng dầu theo phương pháp tuần hoàn áp lực

Gối trục trung gian

Tải trọng tác dụng lên gối R ( Kg ) Chế độ thử

Hệ số điều chỉnh (K)

50 % 1956,0 + 139,5 - 465,5

+ 139,7 1600,8 - 465,5

100 % 1930,1 + 139,2 - 465,4 + 139,5

1575,0 - 465,5

0.952

1.2.2 Các sai số cho phép sửa chữa

Sau quá trình sử dụng trục bị mòn hoặc có khuyết tật như rạn, nứt, xước…do đó phải có biện pháp sửa chữa phục hồi nếu độ mài mòn quá giới hạn cho phép thì trục được tiện tinh lại, nhưng nếu hao mòn và khuyết tật lớn thì được phục hồi bằng cách hàn đắp Nếu vật liệu thép của trục có 0,45% thành phần cácbon thì chỉ cho phép hàn đắp nếu trị số hao mòn và độ sâu vết nứt không lớn hơn 5% đường kính trục và không quá 1,5 mm

Nếu độ hao mòn sơmi trục bằng 30% chiều dầy ban đầu thì tiện láng lại theo kích thước sửa chữa gần nhất Nhưng nếu chiều dầy nhỏ hơn trị số tính theo công thức:

S = 0,02d + 5 mm (d- đường kính cổ trục)

thì phải thay sơmi mới

Khi trục bị hao mòn quá giới hạn cho phép thì song song với quá trình tiện phải tiến hành kiểm tra độ bền

Bảng 1.2: Hao mòn giới hạn cho phép của sơmi trục, cổ trục chân vịt (trục ống bao) không có sơmi trục, mm

Dung sai khi chế tạo và sửa chữa Hao mòn cho phép Đường kính

Trước khi hàn đắp trục, phải hàn đắp các khuyết tật bằng tay hoặc tự động Khi hàn tự động thì chỉ nung nóng sơ bộ chỗ bắt đầu hàn đến 120÷150oC, sau đó ngừng nung Kiểm tra độ biến dạng bằng đồng hồ đo có độ chính xác đến 0,01mm và đo được biến dạng đến 10mm Còn nhiệt độ được kiểm tra bằng nhiệt kế, bút đo nhiệt, hỗn hợp muối hoặc kim loại đổ chảy

Việc quyết định sửa chữa theo phương án này hay phương án khác cần cân nhắc kỹ càng sau khi đo đạc khảo sát cụ thể, tình trạng trang thiết bị của nhà máy và các yêu cầu khác của chủ hàng, đăng kiểm

Trên thế giới ngày nay, người ta sử dung nguyên vật liệu và tiêu chuẩn kỹ thuật đa dạng phù hợp với yêu cầu đăng kiểm thế giới mà nước đó đăng ký Vật liệu trục và chi tiết trục được quy định trong “Qui phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép” theo TCVN 6259-7-97 là thép rèn cácbon có tính cơ học cao, hoặc thép rèn hợp kim thấp Giới hạn bền kéo σb của các loại thép này từ 400÷1080 N/mm2 Tương đương với các loại thép cácbon ký hiệu KM và thép hợp kim KT của Nga

1.2.3 Kết cấu các chi tiết chính

a Trục chân vịt

Đây là trục làm việc nặng nề nhất so với các trục khác vì phải chịu tải trọng trực tiếp của chân vịt và một đầu hoạt động trong môi trường nước biển đầu kia nối với trục trung gian bên trong tàu, cho nên đòi hỏi trục chân vịt phải được gia công và chế tạo cũng như lắp ráp phải đảm bảo, bền vững và hoạt động tin cậy tuyệt đối

Khi chế tạo mới hoặc sửa chữa trục chân vịt, trục trung gian, cần đảm bảo: + Đường kính lỗ trục rỗng không lớn hơn 0,4 đường kính ngoài trục

+ Độ lệch tâm của trục rỗng tuỳ theo tỷ lệ chiều dài trục L trên đường kính

d như sau:

+ Độ võng cho phép có thể hiệu chỉnh được trong trạng thái nguội theo tỷ

Bảng 1.4: Sai lệch về hiệu kích thước giữa đường kính lớn và nhỏ của phần côn trục và của mayơ so với kích thước danh nghĩa

Đường kính Sai lệch hiêu (Dk – dk), mm Sai lệch đường kính D, mm

+ Độ ô van và độ côn của cổ trục chân vịt hoặc mặt ngoài sơmi trục tuỳ theo đường kính cổ trục:

Đường kính cổ trục, mm 81÷180 181÷360 361÷500 501÷800

+ Độ ô van và độ côn cổ trục chân vịt chỗ lắp sơmi trục:

+ Độ ô van phần trục không làm việc, không lớn hơn 0,1 mm, tại phần côn trục không lớn hơn trị số dung sai theo h6 lấy cho đường kính lớn hơn của côn trục

+ Độ ô van và độ côn mặt trụ trong của sơmi trục:

Đường kính ,

mm 81÷120 121÷180 181÷260 361÷500 501÷630 631÷800

Độ van và

+ Độ đảo hướng tâm của các cổ trục, sơmi trục và côn trục tương ứng với

tỷ số chiều dài trên đường kính trục:

= > đối với phần trục không làm việc không quá 0,1mm

+ Độ bóng: bề mặt làm việc Ra = 1,25 ÷ 0,63 µm và không làm việc Ra =

Hình 1.2: Trục chân vịt

1 Bích trục; 2 Phần đầu trục

* Các thông số chủ yếu của trục chân vịt

+ Vật liệu : Thép KSF60 + Giới hạn bền : 520 N/mm2+ Tổng chiều dài : 4,0

0 , 4

+ Độ côn trục : 1/20 + Đường kính quy định của trục nằm trên 2 gối đỡ : Φ 378 +−00,,0005 H8 + Đường kính trục không nằm trên gối đỡ : Φ 378 +−00,,1001 h12 + Chiều dài phần côn trục Phía đuôi : 515 mm

5100 4 , 0

0 , 4

+

−

378 4 , 0

0 , 4

3

+ Chiều dài phần côn trục Phía đuôi Phía đầu có bích : 415 mm + Độ bóng bề mặt cổ trục : Ra = 2,5 µm

+ Độ bóng bề mặt cổ trục không làm việc : Ra = 5 µm

+ Độ bóng bề mặt cổ trục lắp bạc trục : Ra = 1,25 µm

+ Phần ren đầu trục : Tr300*p12

b Trục trung gian

Trục trung gian là trục nối từ bích ra của động cơ chính tới trục chân vịt

Nhiệm vụ chính là truyền mômen xoắn đến trục chân vịt Nói chung chịu tải

trọng do mômen xoắn, tải trọng bản thân trục và tải trọng bổ xung do biến dạng

cục bộ Tuy nhiên điều kiện hoạt động của trục trung gian nhẹ nhàng nhất so với

các trục khác, cho nên đường kính trục trung gian nhỏ hơn các trục khác

+

−

Φ 320 0 , 40

40 , 0

* Các thông số chủ yếu của trục trung gian

+ Vật liệu chế tạo : Thép KSF60

+ Giới hạn bền : 520 N/mm2

+ Số lượng : O1 Chiếc

+ Tổng chiều dài : 6490 +−44,,00 mm

+ Đường kính tại gối đỡ : Φ 325 +−00,,0005 mm

+ Đường kính không tại gối đỡ : Φ 320 +−00,,1010 mm

+ Độ bóng bè mặt : Ra = 2,5 µm

+ Độ bóng bè mặt cổ trục không làm việc : Ra = 20 µm

c Chân vịt

Chân vịt nằm ở phía đuôi tàu, liên kết với trục chân vịt bởi mối gép chặt

không then và được ép bởi bơm dầu thuỷ lực môi trường hoạt động của chân vịt

là môi trường nước biển, chịu tác dụng trực tiếp của môi trường ngoài tàu Điều

kiện làm việc phức tạp, do đó yêu cầu vật liệu và công nghệ chế tạo cao Chân

vịt làm nhiệm vụ chính là tiếp nhận mômen xoắn từ trục chân vịt truyền tới, tạo

ra lực đẩy cần thiết để đẩy tàu với vận tộc yêu cầu

* Các Thông số chủ yếu của chân vịt

+ Đường kính chân vịt : 4260 mm + Tỉ số đĩa : 0,581 + Tỉ số bước : 0,620 + Số cánh : 4 + Đường kính trung bình củ chong chóng : 776,8 mm + Chiều quay : Phải + Trọng lượng : 6300 Kg + Vật liệu : Đồng thau + Đường kính đầu to củ chong chóng : Φ 800 mm + Đường kính đầu nhỏ củ chong chóng : Φ 680 mm + Đường kính lỗ khoét đầu to : Φ 378 mm + Đường kính lỗ khoét đầu nhỏ : Φ 337,75 mm + Chiều dài lỗ khoét : 860 mm + Độ côn may ơ : 1/20

d Ống bao trục

Ống bao trục là thiết bị bao ngoài gối trục và trục chân vịt Công dụng của ống bao trục là bảo vệ trục chân vịt và là nơi đặt các gối trục, các thiết bị nối ống cho quá trình làm mát và chi tiết phụ khác

* Yêu cầu chủ yếu về gia công ống bao trục

+ Độ lệch tâm giữa lỗ tựa sống đuôi và lỗ vách để lắp ống bao không lớn hơn 0,1 mm

+ Độ côn và độ ô van các lỗ lắp ghép khi đường kính ngoài của ống bao tại chỗ lắp ghép với vỏ tàu

+ Độ không vuông góc giữa mặt đầu gờ bích ống bao so với đường tâm trục 0,1÷0,15 mm

+ Độ không đồng tâm giữa các mặt lắp ghép ngoài so với các mặt trụ trong 0,03÷0,08mm tuỳ theo tỷ số L/Da giữa chiều dài ống bao và đường kính sơmi trục

+ Độ đảo hướng tâm tuỳ theo L/Da nằm trong giới hạn 0,06÷0,16mm + Độ bóng Ra=5÷2,5 cho các bề mặt cụ thể

+ Sai lệch đường kính lỗ sống đuôi, giá treo để lắp ống bao và sai lệch đường kính ống bao đều nằm trong miền dung sai H7

= > Để thuận tiện cho việc lắp ráp, cho phép làm ống bao thành bậc giảm

dần theo chiều lắp ráp tại mặt trụ trong (chỗ lắp bạc đỡ) và mặt trụ ngoài (chỗ lắp với sống đuôi vở tàu hoặc giá treo) Độ chênh lệch đường kính các bậc này 0,5÷1mm và có khi tới 5mm

* Yêu cầu chủ yếu về lắp ráp ống bao trục

+ Đối với đường kính áo trục chân vịt Da > 400mm thì các đoạn lắp ghép cần đảm bảo như sau: Tại chỗ sống đuôi phải có đoạn lắp ghép dài ít nhất 300÷500mm.Tại vách phía mũi đoạn lắp ghép (đoạn tiếp xúc) với vách ít nhất phải dài 100÷240mm

+ Chế độ lắp ghép giữa ống bao với lỗ sống đuôi và lỗ vách vỏ tàu cũng như giữa mặt trong ống bao với mặt ngoài bạc đỡ: H7/m6 Giữa ống bao với mặt ngoài của bích nén cụm kín nước H8/f8 Ống bao được kẹp chặt vào vỏ tàu sau khi được căn chỉnh đồng tâm với đường tâm hệ trục

Hình 1.5: Ống bao

* Các thông số chủ yếu của ống bao

+ Vật liệu : Thép KSC42 + Tổng chiều dài : 2710 mm + Đường kính ngoài ống bao : 580 mm

e Bích nối trục

Bích nối là chi tiết nối trục chân vịt với trục trung gian và trục trung gian với động cơ chính Thường xuyên chịu mômen xoắn lớn, công dụng là đảm bảo mối liên kết giữa trục chân vịt và trục trung gian và truyền momen xoắn từ trục này sang trục kia

* Yêu cầu trong gia công và sửa chữa bích nối

+ Đường kính và chiều dày bích trong miền dung sai h12

+ Đường kính của rãnh vòng định tâm trong miền dung sai H8

+ Đường kính lỗ bulông bích nối trong miền dung sai H7

+ Đường kính bulông bích nối trong miền dung sai h6

+ Độ lõm cho phép ở mặt đầu bích nối khi đường kính nhỏ hơn 300mm: không nhỏ hơn 0,03 mm và trên 300mm: không quá 0,03mm cộng thêm 0,01mm với mỗi 200mm đường kính bích nối

+ Độ lõm mặt đầu bích: không cho phép

+ Độ phẳng mặt đầu bích khi rà bột màu không ít hơn 3 điểm trên diện tích

CHƯƠNG 2 CÁC HƯ HỎNG CỦA HỆ TRỤC TÀU DẦU 13.500 TẤN

2.1 Trục chân vịt

2.1.1 Vật liệu chế tạo và điều kiện làm việc

* Vật liệu chế tạo: Thép KSF60

* Điều kiện làm việc

Trục chân vịt là chi tiết quan trọng của hệ trục, có cấu tạo phức tạp, làm việc trong môi trường nước biển nên phải chịu sự ăn mòn hoá học và ăn mòn điện hoá Là chi tiết tham gia chuyển động quay dẫn đến chịu mômen xoắn lớn

do động cơ truyền tới, chịu sự mài mòn ma sát tại vị trí các cổ trục, chịu mỏi do ứng suất thay đổi có chu kỳ

2.1.2 Các hư hỏng thường gặp và nguyên nhân

a Cổ trục bị mòn, xước

* Nguyên nhân: Trục chân vịt trong quá trình làm việc phải được dặt trên hai ổ đỡ nên các cổ trục phải chịu sự mài mòn do ma sát với bạc trục Khi trục quay với vòng quay khá lớn thì bề mặt làm việc giữa trục và cổ trục dễ bị mòn xước Sau một thời gian làm việc các cổ trục sẽ bị mòn nhanh Nếu các cặp ma sát (cổ trục và bạc trục) được thiết kế không đảm bảo và hệ thống làm mát không tốt thì cổ trục sẽ bị mòn nhanh nhất là khi tải trọng bên ngoài thay đổi

* Tác hại: Làm kích thước, hình dáng của cổ trục bị thay đổi, tăng tốc độ mài mòn làm cho khe hở lắp ghép với bạc trục tăng, dẫn đến độ gãy khúc và độ lệch tâm vượt qúa giới hạn cho phép, hệ trục dao động mạnh

b Trên trục xuất hiện các vết nứt

* Nguyên nhân: Nguyên nhân chủ yếu thường là do trục bắt đầu bị mỏi Sự tập trung ứng suất do kết cấu gây nên (góc lượn, rãnh then), hoặc do chất lượng chế tạo xấu (vết xước do gia công, kỹ thuật nhiệt luyện kém ), sử dụng không đúng kỹ thuật (ổ trục điều chỉnh không đúng, khe hở cần thiết quá nhỏ )

* Tác hại: Nếu các vết nứt không được phát hiện và sửa chữa kịp thời nó sẽ lan rộng có thể làm cho trục bị gãy

c Trục chân vịt bị cong

* Nguyên nhân: Tàu va vào đá ngầm, bị mắc cạn, tàu va và nhau làm biến dạng các gối đỡ dẫn đến trục bị cong Các gối trục bị phá hỏng vì bảo dưỡng không tốt, chất lượng chế tạo kém

* Tác hại: Nếu trục bị cong ít, làm tốc độ mài mòn các gối đỡ nhanh, hệ trục dao động mạnh hơn bình thường Nếu trục bị cong nhiều dẫn đến phá hỏng các gối đỡ, hệ trục không thể làm việc được

+ Trục bị hỏng do dao động ngang và dao động xoắn

* Tác hại: Phá hỏng các gối đỡ, ống bao trục làm hư hại nghiêm trọng cho

hệ trục Hệ trục không thể làm việc được

e Bề mặt lắp ghép giữa côn trục và moay ơ chân vịt bị gỉ

* Nguyên nhân: Do nước rò vào trong vì kết cấu của bộ làm kín không tốt

*Tác hại: Gây khó khăn cho quá trình tháo, chất lượng của mối ghép không đảm bảo

kiểm tra trong quá trình khai thác Là chi tiết tham gia chuyển động quay dẫn đến chịu mômen xoắn lớn do động cơ truyền tới, chịu sự mài mòn ma sát tại vị trí các cổ trục

2.2.2 Các hư hỏng thường gặp và nguyên nhân

a Cổ trục bị mòn, xước

* Nguyên nhân: Trục trục trung gian trong quá trình làm việc được đặt trên một ổ đỡ trượt bằng hợp kim babít nên cổ trục chịu sự mài mòn do ma sát với bạc trục Sau một thời gian làm việc các cổ trục sẽ bị mòn Nếu chất lượng dầu bôi trơn không tốt, điều kiện làm mát không đảm bảo cổ trục sẽ bị mòn nhanh

* Tác hại: Làm kích thước, hình dáng của cổ trục bị thay đổi, tăng tốc độ mài mòn, độ gãy khúc và độ lệch tâm tăng

b Trên trục xuất hiện các vết nứt

* Nguyên nhân: Nguyên nhân chủ yếu thường là do trục bắt đầu bị mỏi: + Sự tập trung ứng suất do kết cấu gây nên, do chất lượng chế tạo kém + Sử dụng không đúng kỹ thuật (ổ trục điều chỉnh không đúng, khe hở cần thiết quá nhỏ )

c Trục trung gian bị cong

* Nguyên nhân: Tàu va vào đá ngầm, bị mắc cạn, tàu va vào nhau làm biến dạng các gối đỡ dẫn đến trục bị cong Các gối trục bị phá hỏng vì bảo dưỡng không tốt, chất lượng chế tạo kém

* Tác hại: Cổ trục và bạc trục bị mài mòn nhanh làm hệ trục bị dao động mạnh

2.3 Chân vịt

2.3.1 Điều kiện làm việc, vật liệu chế tạo

* Vật liệu chế tạo: KALBC3

* Điều kiện làm việc

Chân vịt nhận lực đẩy từ nước do đó nó được ngâm chìm trong nước Như vậy chong chóng làm việc trong môi trường nước Tuỳ theo vùng hoạt động của tàu (tàu chạy biển hoặc sông) thì chân vịt làm việc trong môi truờng nước biển

hay nước ngọt Môi trường làm việc luôn có sự thay đổi về nhiệt độ, áp suất, nồng độ và các điều kiện ngoại cảnh khác

Chân vịt còn làm việc trong sự thay đổi của tải trọng: sự thay đổi của tải trọng tàu, sóng gió, vùng biển có nhiều rong, tảo, rác bẩn và các vật thể khác lơ lửng trong lòng biển, lưới đánh cá của ngư dân…

Chân vịt còn làm việc trong môi trường bùn, cát khi tàu mắc cạn

Nó còn chịu sự tác động của trọng lượng bản thân

2.3.2 Các hư hỏng thường gặp và nguyên nhân

* Nguyên nhân: Do chân vịt va vào đá ngầm, vật cứng lơ lửng trong nước

* Tác hại: Làm giảm hiêu suất đẩy, gây rung động mạnh ở vòm đuôi

c Cánh chân vịt bị nứt

* Nguyên nhân: Do khuyết tật khi chế tạo, Va chạm mạnh khi hoạt động (va vào đá ngầm )

* Tác hại: Làm giảm hiệu suất đẩy

d Bề mặt lắp ghép giữa mặt côn trục và moay ơ chân vịt bị gỉ

* Nguyên nhân: Do nước rò vào trong

*Tác hại: Gây khó khăn cho quá trình tháo, chất lượng của mối ghép không đảm bảo

2.4.2 Các hư hỏng thường gặp và nguyên nhân

a Ống bao trục bị gỉ

* Nguyên nhân: Tại phần ống bao tiếp xúc với nước biển, bề mặt ngoài dễ

bị tác dụng ôxi hoá Tại phần ống bao phía trong, nếu lớp sơn chống gỉ không tốt sẽ bị ôxi hoá do tiếp xúc với không khí

* Tác hại: Gây khó khăn cho quá trình tháo, nếu để lâu ngày sẽ phá hỏng ống bao

a Điều kiện làm việc, vật liệu chế tạo

* Vật liệu chế tạo: Hợp kim

* Điều kiện làm việc: Thường xuyên chịu tải trọng tĩnh và tải trọng động

* Tác hại: Làm kích thước, hình dáng của ổ trục bị thay đổi, tăng tốc độ mài mòn dẫn đến khe hở lắp ghép tăng làm, cho độ gãy khúc và độ lệch tâm vượt qúa giới hạn cho phép, hệ trục bị dao động mạnh

b.2 Bạc đỡ chân vịt cháy

= > Bạc có thể bị cháy cục bộ, cháy rộng hoặc cháy nhẹ Nguyên nhân cháy

bạc là do mất dầu bôi trơn

+ Bơm dầu bôi trơn bị hỏng

+ Tắc trên đường ống dẫn, van, thiết bị lọc…

+ Lượng dầu bôi trơn quá ít, chất lượng dầu bôi trơn bị giảm do lẫn nước + Khe hở giữa trục chân vịt và bạc quá nhỏ, dầu bôi trơn không đủ áp lực

b Các hư hỏng thường gặp và nguyên nhân

b.1 Ổ đỡ trục trung gian bị mòn, xước

* Nguyên nhân: Ổ đỡ trục trung gian trong quá trình làm việc chịu sự mài mòn do ma sát với cổ trục Nếu các cặp ma sát (cổ trục và bạc trục) được thiết

kế không đảm bảo và chất lượng dầu bôi trơn không tốt thì cổ trục sẽ bị mòn nhanh nhất là khi tải trọng bên ngoài thay đổi

* Tác hại: Làm kích thước, hình dáng của ổ trục bị thay đổi, tăng tốc độ mài mòn dẫn đến khe hở lắp ghép tăng làm cho độ gãy khúc và độ lệch tâm vượt qúa giới hạn cho phép, hệ trục bị dao động mạnh

b.2 Ổ đỡ trục trung gian bị nứt

* Nguyên nhân: Trong quá trình chế tạo và sửa chữa không tuân thủ đúng tiếu chuẩn kỹ thuật đã đề ra Khe hở lắp ghép quá nhỏ nên ổ đỡ chịu tải trọng động lớn

* Tác hại: Nếu vết nứt lan rộng dẫn đến bạc bị phá hỏng không thể làm việc được

2.6 Cụm kín ống bao

2.6.1 Điều kiện làm việc và vật liệu chế tạo

* Vật liệu chế tạo: Cao su

* Điều kiện làm việc: Cụm kín ống bao luôn phải chịu ma sát lớn khi làm việc, trực tiếp tiếp xúc với nước làm mát

* Nguyên nhân: Do vật liệu tết kín nước không tốt, quá trình làm việc lâu ngày bị mài mòn

* Tác hại: Nước rò vào trong buồng máy

CHƯƠNG 3 LẬP QUY TRÌNH THÁO VÀ KIỂM TRA HỆ TRỤC

CHONG CHÓNG TÀU DẦU 13.500 TẤN

3.1 Quy trình khảo sát sơ bộ

3.1.1 Khảo sát hệ trục trước khi sửa chữa

a Mục đích

Nhằm xác định sơ bộ hư hỏng của hệ trục để từ đó có phương án sửa chữa

và kế hoạch sửa chữa cho phù hợp

b Yêu cầu

+ Hệ trục phải đưa vào khảo sát đúng thời hạn

+ Hệ trục phải đầy đủ hồ sơ kỹ thuật bao gồm

- Hồ sơ sửa chữa lần trước, nếu có

- Các hồ sơ kỹ thuật nhà sản suất như: hồ sơ kết cấu, nguyên lý

+ Hệ trục phải làm việc được

+ Trước khi tiến hành khảo sát phải tiến hành làm các công việc sau:

- Vệ sinh sạch sẽ bên ngoài hệ trục

- Phải có bản yêu cầu sửa chữa, nêu rõ các hạng mục sửa chữa

3.1.2 Nội dung khảo sát hệ trục trước sửa chữa

a Kiểm tra, đánh giá hồ sơ của tàu

+ Xem xét và đánh giá hồ sơ kỹ thuật, hồ sơ khai thác của tàu

+ Xem xét, kiểm tra hồ sơ sửa chữa lần trước nếu có

b Kiểm tra toàn bộ phần bên ngoài hệ trục

+ Bằng mắt thường quan sát các hư hỏng dễ nhận thấy như: những chỗ bị

rỗ, gỉ, vết nứt lớn trên hệ trục và chân vịt

+ Kiểm tra độ kín nước của tết kín nước

+ Kiểm tra hệ thống bôi trơn, làm mát, các đồng hồ chỉ báo

+ Khởi động động cơ

c Thử buộc bến

= > Được tiến hành khi tàu buộc chặt vào bến

* Mục đích: Kiểm tra sự phối hợp giữa các thiết bị trên hệ trục, giữa hệ trục với động cơ chính, kiểm tra độ cứng vững của toàn bộ hệ trục

* Tiến hành thử: Khởi động động cơ, cho động cơ chạy ở chế độ tải với thời gian thử như (bảng 3.1)

3.2 Lập quy trình tháo hệ trục

Tách trục ra khỏi động cơ

Lên đà Đo độ gãy khúc và

dịch tâm

Tách trục chân vịt ra khỏi trục trung gian

Tháo chân vịt

Tháo ống bao

Tháo bạc trục chân

vịt Tháo trục chân vịt Tháo trục trung gian Tháo ổ đỡ trục trung

gian

3.2.1 Yêu cầu chung của quá trình tháo

* Yêu cầu về công tác chuẩn bị

+ Phải có đầy đủ bản vẽ, thuyết minh để thực hiện quá trình tháo, trong đó phải có đầy đủ bản vẽ lắp và bản vẽ kết cấu

+ Nguyên vật liệu (dầu, mỡ, dẻ lau …) được chuẩn bị đầy đủ và phù hợp với các bước công việc

+ Tàu phải hoàn toàn cân bằng trên đà

* Đối với công nhân

+ Phải trang bị đầy đủ quần áo bảo hộ, mũ bảo hộ, đeo giầy và găng tay… + Vận hành máy móc theo dúng quy trình do nhà chế tạo cung cấp

+ Tuân thủ quy trình tháo do nhà sản xuất đặt ra

+ Đảm bảo những nguyên tắc an toàn về phòng chống cháy, nổ

* Đối với máy móc và các trang thiết bị phục vụ trong quá trình tháo: + Được kiểm tra kỹ lưỡng trước khi đem sử dụng

+ Các thiết bị nâng, hạ và vận chuyển phải hoạt động an toàn, tin cậy + Dụng cụ đo chính xác cao

3.2.2 Tách đường trục ra khỏi động cơ

= > Sau khi tách đường trục có hai yếu tố cần kiểm tra:

+ Độ gãy khúc ϕ mm/m

+ Độ dịch tâm δ mm

a Yêu cầu kỹ thuật

* Trước khi tháo

+ Phải chuẩn bị đầy đủ dụng cụ

+ Vệ sinh sạch sẽ bề mặt phái ngoài của bích nối và bulông bích nối

* Trong khi tháo

+ Không làm hư hỏng bề mặt bích và bulông bích nối

+ Các bulông phải được tháo theo nguyên tắc đối xứng

* Sau khi tháo: Các bulông phải được vặn đúng đai ốc của nó, sau đó cho vào hộp bảo quản

b Chọn dụng cụ tháo

Clê, bú, đột, đệm đồng, thước dài, thước lá …

c Trình tự thực hiện

Bước 1: Đánh dấu vị trí các bulông bích nối

Bước 2: Dùng clê nới lỏng đai ốc của các bulông bích nối ra 1/2 chu vi cho toàn bộ bulông theo nguyên tắc đối xứng

Bước 3: Gá kích thuỷ lực

Bước 5: Lắp đúng đai ốc vào bulông và cho vào hộp bảo quản

Hình 3.2: Tách trục

1 Tay đòn; 2 Piston;3 Cán pisto; 4, 5 Bích trục

6 Gông kích thuỷ lực;7 Bulông liên kết

Bước 6: Kiểm tra độ gãy khúc ϕ và độ dịch tâm δ giữa bích ra của động

cơ và bích trục trung gian (phương pháp đo ϕ, δ bằng thước thước thẳng và thước lá)

3.2.3 Tách trục chân vịt ra khỏi trục trung gian

a Yêu cầu kỹ thuật

* Trước khi tháo

+ Phải chuẩn bị đầy đủ dụng cụ

+ Vệ sinh sạch sẽ bề mặt phái ngoài của bích nối và bulông bích nối

* Trong quá trình tháo

+ Không làm hư hại bề mặt bích và bulông bích nối

+ Các bulông phải được tháo theo nguyên tắc đối xứng

1

2

* Sau khi tháo: Sau khi tháo các bulông phải được vặn đúng đai ốc của nó, cho vào hộp bảo quản

b Chọn dụng cụ tháo

Clê, búa, đột, thước dài, thước lá …

3.2.4 Tháo chân vịt

a Yêu cầu kỹ thuật

* Trước khi tháo

+ Phải chuẩn bị đầy đủ dụng cụ tháo

+ Vệ sinh sạch sẽ bề mặt phía ngoài chân vịt

+ Xác định chiều ren đai ốc chân vịt

* Trong khi tháo

+ Tránh hiện tượng làm rơi, làm quăn cách chân vịt

+ Các bulông hãm đai ốc chân vịt phải được tháo theo nguyên tắc đối xứng

* Sau khi tháo:

+ Chân vịt và đai ốc chân vịt phải được vệ sinh sạch sẽ, được bảo quản nơi

an toàn

b Chọn dụng cụ tháo

Kích dầu, kính ép, clê, giá đỡ…

c Trình tự thực hiện

Bước 1: Tháo vòng chắn rác phía sau ống bao

Bước 2: Phá vỡ lớp ximăng bằng búa và đục

Bước 3: Tháo bulông chống xoay chân vịt bằng clê

Bước 4: Tháo đai ốc chân vịt bằng dụng cụ chuyên dùng

Bước 5: Dùng kích ép để đẩy trục chân vịt ra khỏi chân vịt

Bước 6: Tháo kích ép

Bước 7: Vận chuyển chân vịt vào nhà máy

Hình 3.4: Bộ gá thuỷ lực để tháo chân vịt

1 Trục chân vịt; 2 Củ chân vịt; 3 Gudông kéo; 4 Thanh ngang

5 Ống lót trục chân vịt; 6 Đai ốc đầu trục; 7 Áp kế; 8 Kích dầu

3.2.4 Tháo trục trung gian

a Yêu cầu kỹ thuật

* Trước khi tháo

+ Phải chuẩn bị đầy đủ dụng tháo

+ Vệ sinh sạch sẽ bề mặt ngoài của gối đỡ trục trung gian

* Trong khi tháo

+ Các bulông trên lắp ổ đỡ phải được tháo đúng theo nguyên tắc đối xứng

+ Tránh hiện tượng va đập mạnh vào gối đỡ và vào trục trung gian

+ Phải kiểm tra khe hở làm việc của bạc trục trong khi tháo

* Sau khi tháo: Các bulông phải được đặt đúng vị trí, trục đặt vào nơi an

toàn và được bôi dầu mỡ để bảo quản

c Trình tự thực hiện

Bước 1: Tháo nắp ổ đỡ trục trung gian

Bước 2: Tháo nhiệt kế kiểm tra nhiệt độ

Bước 3: Tháo thiết bị làm kín

Bước 4: Tháo các bu lông cố định nắp trên ổ đỡ

Bước 5: Tháo nửa trên gối đỡ

Bước 6: Dùng thước lá kiểm tra khe hở lắp ghép giữa trục trung gian và bạc trục

Bước 7: Dùng balăng nâng trục ra khỏi ổ đỡ

Bước 8: Kiểm tra đường kính trong của bạc: lắp nửa trên của gối đỡ lại, dùng combarater đo đường kính trong của bạc ở ba vị trí

Bước 9: Tháo nửa trên của gối gối đỡ ra

Bước 10: Tháo bạc trục trung gian

Hình 3.5: Tháo trục trung gian

1 Balăng; 3 Trục trung gian; 2 Dây treo; 4 Ổ đỡ trục trung gian

1

2

3.2.5 Tháo trục chân vịt

a Yêu cầu kỹ thuật

* Trước khi tháo: Phải chuẩn bị đầy đủ dụng cụ tháo: xích, balăng, clê…

* Trong khi tháo

+ Trục chân vịt phải được kéo ra từ từ và song song với ống bao Tránh hiện tượng va đập, giá đỡ phải vững chắc

+ Vòng ép tết phải được nới lỏng trước khi tháo trục

* Sau khi tháo: Trục phải được vệ sinh sạch sẽ và phải được bảo quản nơi

an toàn

b Chọn dụng cụ

Clê các loại, dây cáp, balăng…

c Trình tự thực hiện

Bước 1: Tháo cụm kín nước

Bước 2: Dùng dây cáp để treo 1 đầu trục chân vịt

Bước 2: Dùng palăng để treo trục

Bước 3: Sử dụng tời kéo kéo trục về phía mũi

Bước 4: Điều chỉnh palăng sao cho trục được kéo ra luôn ở vị trí cân bằng Bước 5: Dùng cẩu để đưa trục ra buồng máy vận chuyển về phân xưởng , bôi dầu để bảo quản

Hình 3.6: Tháo trục chân vịt

3.2.5 Tháo bạc trục chân vịt

3.2.5.1 Tháo bạc sau

a Yều cầu kỹ thuật

* Trước khi tháo: Phải chuẩn bị đầy đủ dụng cụ tháo

* Trong khi tháo: Tránh làm biến dạng bạc trục chân vịt, làm hỏng các bulông chống xoay gối đỡ

* Sau khi tháo: Vệ sinh sạch sẽ bề mặt bạc, các bulông phải được bảo quản trong dầu để tránh han gỉ

Bước 3: Lắp kích thuỷ lực liên kết với đồ gá

Bước 4: Chỉnh tâm trục gá trùng với tâm của bạc

Bước 5: Bơm dầu áp lực kích bạc từ từ

7

6

5