Tài liệu Sửa chữa hệ trục và chân vịt pptx

• Kiểm tra xác định độ lệch tâm của hệ trục, còn sau khi đưa tàu lên đà người ta tiến hành những công việc sau: - Dò tìm hư hỏng của chân vịt - Dò tìm hư hỏng của trục chân vịt - Dò tìm

CHƯƠNG 8 SỬA CHỮA HỆ

TRỤC VÀ CHÂN VỊT

BÀI 8.1 XÁC ĐỊNH TRẠNG THÁI KỸ THUẬT HIỆN TẠI CỦA HỆ TRỤC

8.1.1 Kiểm tra sơ bộ trạng thái kỹ thuật hiện tại của hệ trục.

Việc tiến hành kiểm tra sơ bộ trạng thái kỹ thuật (TTKT) hiện tại của hệ trục ngay sau khi đưa tàu vào nhà máy sữa chữa Kiểm tra càng chính xác thì chất lượng sửa chữa càng cao.

Kiểm tra sơ bộ TTKT hiện tại của trục là:

• Kiểm tra (phát hiện) độ mài mòn cổ trục, bạc trục.

• Kiểm tra (xác định) độ lệch tâm của hệ trục, còn sau khi đưa tàu lên đà người ta tiến hành những công việc sau:

- Dò tìm hư hỏng của chân vịt

- Dò tìm hư hỏng của trục chân vịt

- Dò tìm hư hỏng của ống bao trục chân vịt

- Dò tìm hư hỏng của ổ đỡ trục chân vịt

• Những công việc khi tiến hành kiểm tra sơ

bộ TTKT hệ trục.

- Quan sát bên ngoài hệ trục

- Kiểm tra độ đảo của các cổ trục và các mặt bích

- Kiểm tra khe hở hướng kính giữa bạc trục và cổ trục

- Kiểm tra độ tiếp xúc giữa cổ trục và nữa dưới của bạc trục

- Kiểm tra (xác định) độ gãy và độ dịch chuyển của các đoạn trục của hệ trục

- Kiểm tra thiết bị phanh (hảm) hệ trục

Tóm lại: ta phải kiểm tra tấc cả những chi tiết, thiết bị mà

có thể kiểm tra được

• Một số công việc chủ yếu khi kiểm tra sơ bộ ổ đở

trục như sau:

- Kiểm tra độ căng của các êcu-bulông lắp ghép, kiểm tra độ chính xác của các căng phía dưới ổ đỡ, độ khít giữa các mặt êcu, bu lông với mặt tiếp xúc tương ứng của nó.

- Kiểm tra độ đảo của các cổ trục và các mặt bích.(dụng cụ: đồng hồ so)

- Đo khe hở hướng kính trong các ổ đỡ.(dụng cụ: thước lá hoặc kẹp chì)

Trị số khe hở hướng kính: theo lý lịch hoặc theo công thức:

c = 0,001d + 0,1 (mm) Trong đó: d: đường kính cổ trục

c: trị số khe hở dầu

c = 0,35 ÷ 0,80 đối với d = 100 ÷ 500 mm

- Góc tiếp xúc giữa cổ trục và máng lót dưới của bạc trục

8.1.2 Các phương pháp kiểm tra và chỉnh tâm

hệ trục

• Những nguyên nhân làm cho hệ trục bị lệch tâm:

- Các ổ đỡ, sơmi ống bao bị mài mòn không đều

- Trục máy chính bị võng

- Võ tàu bị biến dạng

- Chất lượng sữa chữa tàu không tốt (thay tole)

- Lắp ráp hệ trục không chính xác

Có ba phương pháp kiểm tra và chỉnh tâm hệ trục:

- Phương pháp dùng thước thẳng và thước lá

- Phương pháp dùng máy đo lực để xác định tải trọng

phân bố trên các ổ đỡ

- Phương pháp quang học

1 Phương pháp dùng thước thẳng và thước lá.

(Hay gọi là phương pháp xác định độ gãy φ và độ dịch chuyển

δ ở các mối ghép bích của hệ trục)

• Dụng cụ: dùng thước lá và thước thẳng

* Độ gãy tại một mối ghép bích nào đó trên hệ trục là

góc tạo bởi hai đường tâm của hai đoạn trục tại vị trí nào

đó, ký hiệu là φ.

Tại mỗi mối ghép bích có hai độ gãy – độ gãy trên mặt phẳng đứng và độ gãy trên mặt phẳng ngang

Đơn vị đo độ gãy φ là mm/m

Độ gãy được coi là dương nếu phần rộng chổ bích nối quay lên trên hay sang trái và ngược lại độ gãy được coi

là âm nếu chổ rộng bích quay xuống dưới hoặc sang phải

* Độ dịch chuyển tại một mối ghép nào đó trên hệ trục là khoảng cách giữa hai đường tâm của hai đoạn trục nối tiếp nhau tại mối ghép đó, ký hiệu là δ.

tại chổ mối ghép có hai độ dịch chuyển: độ dịch chuyển trên mặt phẳng thẳng đứng và độ dịch chuyển trên mặt phẳng ngang.

đơn vị của độ dịch chuyển là mm

- Nếu đường kính 2 mặt bích bằng nhau thì δ=a.a.

- Nếu hai bích có đường kính khác nhau nhưng bích nhỏ

vượt ra ngoài giới hạn bích lớn thì δ=a.(a+b)/2.

- Nếu bích nhỏ nằm trong giới hạn bích lớn thì δ=a.(a-b)/2.

• Những công việc cần tiến hành trước khi đo φ và δ.

- Tháo đệm giữa vách ngăn buồng máy và hầm trục

- Nới lỏng bộ làm kín ống bao trục chân vịt

- Lắp thêm ổ đỡ lắp ráp, nếu mỗi đoạn trục trung gian chỉ có một ổ đỡ

- Tháo toàn bộ bu lông-êcu của tấc cả mối ghép bích của hệ trục

- Đẩy toàn bộ hệ trục lại phía sau sao cho khoảng cách giữa hai mặt bích của mối ghép bích cần kiểm tra là 1mm (hay đã xuất hiên khe hở giữa hai đoạn trục, kể cả

gờ lắp ghép)

- Dùng thước lá kiểm tra sự tiếp xúc giữa cổ trục và nữa dưới bạc trục

- Đặt thước lên bích như hình 8.1b

- Độ dịch chuyển δ và độ gãy φ được đo tại 4 vị trí lệch nhau 90 độ Hay đo ở 4 cị trí sau: T,D,T và P

Chú ý: khi đo cần thái tàu luôn phải ổn định

Ngoài ra, chúng ta có thể còn dùng phương pháp cặp kim để xác định φ và δ nhưng phương pháp này ít khi dùng để xác định cho hệ trục tàu thủy

Các số liệu đo phải được ghi vào bảng 8.1

2 Phương pháp dùng máy đo lực để xác định tải trọng phân bố trên các ổ đỡ.

• Dụng cụ : đồng hồ đo lực chuyên dụng

• Vị trí đo : lắp đồng hồ lực vào các lỗ ở vỏ ổ đỡ trục trung gian

+ Nếu ổ đỡ có 4 lỗ bulông thì lắp theo đường chéo.

+ Nếu ổ đỡ có 6 lỗ bulông thì lắp ở 2 lỗ giưã

• Điều kiện đo : Êm sóng ,tàu không nghiêng ngang dọc

PH¦¥NG PH¸P KIÓM TRA CHØNH T¢M HÖ TRôC

PH¦¥NG PH¸P KIÓM TRA CHØNH T¢M HÖ TRôC

- Nếu có 4 lỗ lắp bulông các máy đo lực đ ợc lắp chéo nhau Nếu có 6 lỗ lắp bulông  các máy đo lực đ ợc lắp giữa của ổ đỡ

- Khi vặn khoá 4 cần 6 sẽ chạm với bàn bệ, nếu tiếp tục vặn  ổ đỡ sẽ đ ợc nâng lên, phụ tải lên cần cũng tăng.

- Khi lò xo đĩa 3 bị nén, sẽ tác động lên kim đồng hồ 1

và cho ta biết phụ tải lên ổ đỡ (máy đo lực sẽ có sai số khoảng 5%).

* Việc kiểm tra độ lệch tâm của trục tiến hành nh sau:

- Lót các tấm đệm mềm có chiều dày gấp r ỡi khe hở dầu, chiều rộng tối đa bằng 1/6 đ ờng kính trục vào khe hở dầu của ổ đỡ rồi xiết chặt hai nửa ổ đỡ lại.

PHƯƠNG PHáP KIểM TRA CHỉNH TÂM Hệ TRụC

Nới lỏng toàn bộ bulông lắp ghép giữa ổ đỡ và sàn bệ

 tháo hai trong số bulông lắp ghép  đánh dấu căn

đệm  lắp máy đo lực vào.

- Tăng tải cho máy đo lực bằng cách xiết thêm cho đến khi xuất hiện khe hở giữa mặt đỡ của ổ và căn đệm khoảng 0,05 - 0,1 mm  lấy các căn đệm còn lại ra.

- Đọc phụ tải tác dụng lên các ổ đỡ

- Điều chỉnh để các chỉ số trên cả hai máy đo lực lắp trên cùng một ổ đỡ bằng nhau.

PHƯƠNG PHáP KIểM TRA CHỉNH TÂM Hệ TRụC

• Phụ tải đứng Rđ và phụ tải ngang Rn

Trong đó: Gp, Gt là chỉ số

của đồng hồ máy

đo lực

q là tải trọng ổ đỡ

h là k/c từ mặt đỡ của bệ đến trục tâm của trục

C là k/c giữa các tâm của máy đo lực

+ So sánh Rđ và Rn với giá trị cho phép để đánh giá độ đồng tâm

(kG) C

n



máy ngắm

+ Xác định tâm của ống bao trục chân vịt bằng thiết bị định tâm , ta xác định được đường tâm chuẩn Trên các ổ đỡ ta đặt các tiêu

cự ,trên có khoan các lỗ tại tâm Điều chỉnh tiêu cự theo đường tâm chuẩn (qua các lỗ tròn ), ta xác định được tâm ổ đỡ

+ Cố định các tâm tiêu cự vào các vị trí cố định cuả vỏ tàu.

• Phương pháp căng dây : đối với hệ trục có chiều dài < 5m.

Px L x y

T





PH¦¥NG PH¸P KIÓM TRA CHØNH T¢M HÖ TRôC

8.1.3 Tháo hệ trục

• Sau khi tìm khuyết tật và kiểm tra độ đồng tâm của hệ trục một cách sơ bộ ta tiến hành tháo hệ trục

• Công việc chuẩn bị: chuẩn bị thiết bị nâng trục, thiết bị di chuyển trục, dụng cụ đo, dụng cụ gá lắp, dẻ lau, gỗ kê… và vị trí đặt trục sau khi tháo.

• Tháo hệ trục khi tàu còn nằm trên mặt nước như sau:

- tháo vách ngăn hệ trục, các ống dẫn (ống dầu nhờn, nước mát…) và bu lông nối, êcu, nắp ổ đỡ…

- dùng các cữ chuẩn xác định vị trí của trục chân vịt so với thân tàu (hình 8.) tháo tấc cả các mối ghép mặt bích của hệ trục.

Sau khi tháo các bu lông nối bích, tháo nắp ổ đỡ và

ổ chặn, ta tháo trục đưa lên xưởng hay đặt sang bên cạnh, cuối cùng là tháo nữa dưới của ổ đỡ.

• Tháo hệ trục khi tàu đang nằm trên ụ hay trên đà

– Đánh dấu vị trí tương đối giữa trục chân vịt

và chân vịt

– Tháo chân vịt

– Tháo trục chân vịt

Các phương pháp tháo chân vịt

Có rất nhiều phương pháp tháo chân vịt tùy theo kích thước và phương pháp lắp ráp của chân vịt.

Sau đây là một số phương pháp tháo chân vịt:

Th¸o l¾p ch©n vÞt vµ hÖ trôc

Tháo xong chân vịt thì tiến hành tháo hệ trục Quy trình tháo như sau:

• Đo đường kính trục, đường kính bích, chiều dày bích,

chiều dài các đoạn trục trung gian, xác định vị trí đặt các giá đỡ tạm thời

• Hàn giá góc lên võ hầm trục, và làm các giá đỡ tạm

thời

• Tháo rời các mối ghép mặt bích của trục trung gian và

trục chặn Dịch chuyển toàn bộ hệ trục lại phía sau cho đến khi phần lồi chỉnh tâm ra khỏi rãnh

1 Kiểm tra xác định độ gãy φ và độ dịch chuyển δ ở tấc

cả các mối ghép trên hệ trục

2 Tháo trục trung gian cuối cùng ra để tháo trục chân vịt

3 Xem xét và đo đạt trục chân vịt (TCV) và ổ đỡ trục

chân vịt

4 Tiến hành tháo ổ đỡ TCV hoặc ống bao TCV nếu có

8.2 SỬA CHỮA CÁC THIẾT BỊ CỦA HỆ

- Trục chân vịt: Ngoài hư hỏng như trên còn có: hư hỏng ren đầu trục, lỏng ống bao, lỏng then, hỏng mặt côn, nứt hoặc gãy phần chuyển tiếp từ mặt côn sang mặt trụ

• Các bộ phận khác:

- Êcu hãm chân vịt: ren phải sạch và không bị đứt, khi vặn chặt để hãm chân vịt thì mặt tiếp xúc giữa chân vịt và ecu hãm phải tốt

- Then và rãnh then không bị dập, nếu bị dập hoặc hư hỏng khác theo 25% chiều dài và 30% chiều sâu thì phải sửa chữa

- Đối với ổ đỡ: kiểm tra vết nứt của vỏ, chất lượng lớp hợp kim đỡ sát Với ổ đỡ chặn thì má tỳ của ổ chặn cũng bị mài mòn Độ mài mòn được xác định qua khe hở giửa nó và vành chặn Thông thường chiều dầy của lớp babit không được nhỏ hơn 60 – 65% chiều dầy nguyên thủy

- ống bao trục chân vịt: đo chiều dầy còn lại của ống, kiểm tra đẻ phát hiện các vết nứt, xước, rổ… nếu chiều dầy ống bao bị mài mòn 50% thì cần phải thay thế

- Nắp chụp kín nước của êcu hãm CV cần quan sát và thử thủy lực để kiểm tra độ kín

8.2.2 Sửa chữa trục chân vịt và trục trung gian

- Nếu các cổ trục bị mài mòn, côn, ôvan, dập, lõm, rỗ hoặc bị đảo quá giới hạn cho phép thì phải tiện lại.Sau khi tiện nếu đường kính còn lại nhỏ hơn thì phải kiểm tra lại độ bền.

- Khi tiện cổ trục của TCV cần đặt biệt quan tâm đến sự đồng tâm của nó với mặt côn của trục.

8.2.3 Sửa chữa ổ đỡ và ổ chặn

• Ổ đỡ Khi có rạn nứt hoặc hư hỏng trên võ ổ đỡ thì phải thay thế, bề mặt lắp ghép với sàn bệ của ổ đỡ khi sửa chữa cần cạo theo vết sơn, rà theo bàn rà nếu đảm bảo

5 vết sơn trên diện tích 25 x 25mm là đạt yêu cầu

- Lớp kim loại đỡ sát nếu bị mài mòn quá 50% chiều dày

- Đối với ổ đỡ hai đàu trục chặn: nếu khe hở dầu của ổ

đỡ lớn hơn giá tri cho phép mà chiều dày lớp hợp kim

đỡ sát không còn đảm bảo thì rót lại

- Đối với tấm chặn: Gia công, cạo rà sao cho chiều dày

và độ gồ ghề của chúng không lệch nhau quá 0,02mm Sau đó kiểm tra độ tiếp xúc giữa tấm chặn và vành chặn, độ tiếp xúc phải lớn hơn 70% diện tích bề mặt

8.2.4 Sửa chữa và thay thế sơmi ống bao trục chân vịt.

Khi khe hở hướng kính giữa sơmi ống bao và ống bao TCV lớn hơn giá trị cho phép thì tiến hành sửa chữa.

- Với sơmi có lớp hợp kim đỡ sát là ba bít, gỗ ép, gai ắc hay tectolit thì khe hở giới hạn là 3÷5mm với đường kính trục là 100÷500mm.

- Với sơmi có lót thanh cao su: khe hở từ 2,8÷6,0mm, kích thước trục như trên.

- Đối với ống bao trục chân vịt: độ mòn cho phép không quá 30% chiều dày tính toán.

- Đối với sơmi gỗ ép hay gai ắc thì cho phép tiện trong và thay ống lót

Tiện trong sơmi và thay ống bao TCV cho phép tiến hành khi chiều dày của lớp hợp kim hay gỗ lót nữa dưới sơmi sau khi tiện không giảm quá 25% chiều dày ban đầu Sau khi tiện trong sơmi khe hở lắp ráp giữa sơmi và TCV phải đảm bảo.

• Đối với loại sơmi là ba bít thì do chiều dày lớp ba bít mỏng nên không nên tiện lớp này đi,tốt nhất là đúc lại bằng phương pháp ly tâm.

• Với gỗ gai ắc, chiều dài của thanh khoảng 250÷300mm nhưng không ngắn hơn 120mm, chiều dày thanh gỗ khoảng 15÷25mm trước khi lắp vào sơmi, gỗ được đem ngâm từ 2-4 tuần Sau khi lắp thanh gỗ vào sơmi cần tiện cho đường kính trong của nó lớn hơn đường kính ống lót TCV một giá trị bằng khe hở cần cho lắp ráp

• Với gỗ ép: được ghép từ các tấm gỗ mỏng 0,4÷0,5mm, giữa các tấm được bôi một lớp nhựa đặc biệt, trong quá trình ép giữ nhiệt độ của chúng khoảng 145÷1600C và

áp suất bằng 160÷200kh/cm2

• Hiện nay loại ổ đỡ TCV có thanh lót là cao su sử dụng rất nhiều, nó làm việc tốt trong nước và đặc biệt là hấp thụ các dao động ngang của TCV

• Cao su dễ bị phân hủy nếu tiếp xúc với dầu, nên không được làm cho hiện tượng này xảy ra.

• Có thể dùng cao su thay thế gỗ gai ắc, gỗ tấm nhưng phải chú ý đến vùng hoạt động của tàu.

• Ngoài ra còn dùng vật liệu làm bạc đỡ là tectolit (ép bằng vải tẩm nhựa) nó cũng tương tự như

gỗ gai ắc.Nhược điểm là khi có bùn, cacts trên

bề mặt làm việc của chúng thì tectolit ăn mòn rất nhanh, do đó thường chỉ sử dụng cho tàu biển.

8.2.5 Sửa chữa ống lót trục chân vịt.

Khi bị ăn mòn cục bộ và chiều sâu vết rỗ nhỏ hơn 50% chiều dày, còn chiều rộng và chiều dài vết rổ không quá 10% đường kính thì có thể hàn đắp

Chú ý: Trước khi hàn, cần đốt nóng ống bao

vì vậy phải tháo nó ra khỏi trục để tránh làm hỏng tính kín nước giữa ống bao và trục Sau khi sửa chữa xong phải thử ống thủy lực ống bao, áp suất thử là 2kg/cm2 độ elip cho phép của ống bao không quá 0,05mm.

8.2.6 Sửa chữa các cụm nắp bít làm kín.

• Khi bôi trơn và làm mát ổ đỡ chân vịt bằng nước thì chỉ có một cụm lắp bít ở phia mũi (phía buồng máy của ổ đỡ), nó có dạng phớt chắn nước hoặc “Trết”.

• Khi bôi trơn bằng dầu thì có thêm cụm nắp bít phía lái (ngoài vỏ tàu) Vì vậy, muốn sửa chữa

nó cần phải lên đà.

• Hư hỏng thường gặp đó là: cụm nắp bị mài mòn

bề mặt ma sát, xướt, dập, giảm độ đàn hồi của

lò xo, cong bich sơmi ép…

8.3 Sửa chữa chân vịt

8.3.1 Các hư hỏng và cách xác định.

Chân vịt bị ăn mòn, xói mòn, rạn nứt, vênh, cong mép cánh, gẫy, mẽ cánh, hỏng mặt côn, lỏng rãnh then…nhưng chủ yếu là ăn mòn và bị xâm thực.

Xói mòn do ma sát và va đập với dòng nước Hư hỏng do xói mòn phụ thuộc vào tốc độ quay của chân vịt.

Việc phát hiện (xác định) hư hỏng của chân vịt chủ yếu là quan sát, đo, dùng thuốc thử và phương pháp từ tính.

8.3.2 Sửa chữa chân vịt.

• Thay thế từng phần với những phần bị ăn mòn sâu, diện tích ăn mòn lớn (trên 1/3 chiều dài cánh) Kể cả khi cánh

bị thay đổi (dòn ở nhiệt độ cao)

• Khi cánh chân vịt bị nứt, mẻ, gẫy thì tiến hành sửa chữa bằng cách hàn chắp

• Chỉnh mặt côn may ơ chân vịt trong quá trình sửa chữa (dùng calip chuẩn hay làm trực tiếp trên mặt côn) Tiêu chuẩn 2-3 vết sơn trên diện tích 25x25mm

8.3.3 Cân bằng chân vịt.

Sự không cân bằng sau sửa chữa sẽ làm xuất hiện lực

ly tâm làm cho chân vịt bị rung khi hoạt động

Lực ly tâm được xác định từ biểu thức

Trong đó: Q-Trọng lượng chân vịt

g-gia tốc trọng trường m/s2ω-tốc độ góc rad/s

r-độ tâm sai (k/c từ trọng tâm cv đến trục quay)

Nếu trục tâm lực ỳ cắt trục tâm quay của chân vịt ở giữa thì sẽ xuất hiện cặp lực không cân bằng Momen của lực này được xác định từ biểu thức

Trong đó: - Lực ly tâm xuất hiện ở mỗi nữa của chân vịt.

l-K/c giữa các trọng tâm ở mỗi nữa chân vịt

- Khi chỉ có lực ly tâm xuất hiện ta tiến hành cân bằng tĩnh

- Khi có cặp lực không cân bằng và lực ly tâm ta tiến hành cân bằng động

Đối với chân vịt ta tiến hành cân bằng tĩnh khi:

- Tốc độ vòng nhỏ hơn 6m/s không phụ thuộc vào H/D hoặc