Подшипники валопровода


Категория Судовые дизели

Подшипники скольжения. Опорные подшипники скольжения на судах речного флота не встречаются. Что же касается упорных, то достаточно распространены подшипники скольжения Митчеля, отвечающие требованиям гидродинамической теории смазки.

Корпус подшипника имеет по концам опорные вкладыши, в которых лежит упорный вал. Заодно с упорным валом откован гребень. По обе стороны его установлен ряд упорных подушек (сегментов, залитых баббитом. Они упираются в скобы, вставленные в корпус подшипника и зафиксированные от проворачивания неподвижными сегментами, прикрепленными к крышке подшипника. Подушки упираются в скобы через закаленные центры со сферической головкой и через закаленные сухарики, вставленные в скобы. На поверхности баббитовой заплавки подушек сделан скос, направленный навстречу движению гребня. Поскольку подушки, расположенные с одной стороны гребня, воспринимают упор винта при переднем ходе, а подушки, расположенные с другой стороны, — при заднем ходе, направление скосов у них обратное. Упорные центры смещены от геометрической оси подушек в сторону, обратную скосу.

Рис. 1. Упорный подшипник Митчеля

Нижняя часть корпуса подшипника представляет собой масляную ванну. При вращении вала масло увлекается гребнем, и перед скосом подушек появляется слой масла. Образуется масляный клин, под давлением масла в котором подушка встает наклонно к гребню. Этим улучшаются условия для образования масляного клина, причем угол наклона подушки зависит от скорости движения поверхности гребня. Таким образом, то, что подушка опирается в одной точке и что точка опоры подушки смещена относительно центра, делает ее самоустанавливающейся в зависимости от скорости вращения вала.

Подшипник имеет маслоуказательное стекло, змеевики для охлаждения масла и полости для охлаждающей воды. Она поступает сначала в полости, затем в змеевики, и уходит за борт. Температура подшипника контролируется по термометру.

Над гребнем расположена горловина с крышкой, через которую заливается масло. Крышка снабжена сверху вентиляционным патрубком, а снизу — отбойником, улавливающим масло с гребня и направляющим его на смазку опорных вкладышей. Для обеспечения смазки при малой частоте вращения вала над опорными вкладышами предусмотрены фитильные масленки.

Комбинат СКЛ поставляет на флот двигатели с встроенным упорным подшипником Митчеля. Его размещают в кормовом отсеке фундаментной рамы. Гребень выполнен заодно с коленчатым валом. Стенки рамовых подшипников используются в качестве корпуса упорного подшипника. В гнезда стенок вставлены скобы, несущие упорные подушки.

Поскольку под гребнем масляной ванны нет, масло подводится к нему из масляных каналов крышек рамовых подшипников через сопла.

При наличии встроенного подшипника надобность в установке отдельного упорного подшипника валопровода отпадает.

Подшипники качения. Опорные подшипники качения широко распространены на флоте. Поскольку назначением опорных подшипников является лишь обеспечение прямолинейности валовой линии и нагрузка на подшипники невелика, устройство их не отличается от роликовых радиальных, изучаемых в курсе технической механики.

Широко распространены и упорные подшипники качения. Они более надежны, чем подшипники Митчеля, снижают потери на трение, но вместе с тем увеличивают шумность и требуют применения соединительных муфт со съемными фланцами.

На рис. 3 показан роликовый упорный подшипник силовой установки с двигателями типа Л275 на теплоходах, построенных в ЧССР.

На шейку упорного вала между ее буртами надета втулка, состоящая из двух половин. На внешнюю коническую поверхность втулки насажена внутренняя обойма двухрядного сферического роликового подшипника. Один ряд роликов воспринимает упор винта при переднем ходе, другой — при заднем. Подшипник фиксируется в осевом направлении двумя гайками, навертываемыми на резьбу втулки. Гайки стопорятся замковыми шайбами. Внешняя обойма подшипника находится в расточке его корпуса и крышки.

Смазка упорных подшипников качения осуществляется по-разному. В ряде установок полость подшипника заполняется полуконсистентной смазкой, например смесью консталина с дизельным маслом. Встречаются подшипники, в которых применяется циркуляционная смазка от масляной системы двигателя. Утечка масла предотвращается маслосбрасывающими гребнями вала и уплотнительной набивкой.

Рис. 2. Встроенный подшипник Митчеля

Рис. 3. Роликовый упорный подшипник

Упорные подшипники качения также бывают встроенными, большей частью в корпус редуктора или реверс-редуктора, как, например, у двигателя ЗД6.

Дейдвуд. Последней опорой валопровода на выходе его из корпуса судна является дейдвуд. В состав его входят подшипник, служащий опорой гребному валу, и сальник, уплотняющий вал на выходе из корпуса судна.

Корпусом дейдвуда является труба (мортира), привариваемая или крепящаяся другим способом к листу наружной обшивки (иногда к ахтерштевню) и к поперечной переборке корпуса судна. Внутрь трубы вставлена втулка с антифрикционной облицовкой, служащая опорой гребному валу. Со стороны машинного отделения к трубе крепится корпус уплотнительного сальника. Уплотнение вала осуществляется пеньковой набивкой, поджимаемой втулкой.

На речных судах применяют такие материалы для облицовки втулок, которые в паре со сталью или бронзой имеют малый коэффициент трения при смазке водой. Об этих материалах сказано ниже. Вода для смазки дейд-вудной втулки подводится из системы охлаждения двигателя через краник. Проходя вдоль вала внутри втулки, вода смазывает вал и одновременно промывает втулку, так как со стороны винта в нее могут попасть загрязнения. Нижний краник является контрольным.

У небольших судов, например типа «Ракета», дейдвудная труба крепится лишь к наружной обшивке, тогда как сальник для удобства обслуживания вынесен на некоторое расстояние от нее внутрь корпуса судна. Удлинение дейдвуда достигнуто включением участка из дюритового шланга, устраняющего опасность заедания вала в дейдвуде. Шланг крепится хомутами.

В качестве материалов для облицовки дейдвудных втулок, обеспечивающих надежную работу дейдвуда в условиях смазки водой, могут применяться: особая порода дерева — бакаут, искусственный древесный пластик лигнофоль, текстолит и вулканизированная резина.

Рис. 4. Дейдвуды

На речном флоте для облицовки дейдвудных втулок используют почти исключительно резину. Втулку покрывают изнутри слоем вулканизированной резины, причем внутри него обычно имеется металлический каркас. Слой резины делается с продольными канавками для протока воды. В них оседают загрязнения, которые затем вымываются водой.

При резиновой облицовке упрощается монтаж втулки. Такая облицовка дешевле других. Резина смягчает вибрации вала, а твердые частицы, попадающие в дейдвуд, вдавливаются в нее и затем перекатываются в продольные канавки, не изнашивая вал.

Резиновая облицовка втулки может быть разрезана по образующей и состоять из двух половин, которые надевают на шейку вала и стягивают крышкой, крепящейся к трубе болтами.

Недостатки резиновой облицовки: малая стойкость ее против нефтепродуктов, чувствительность к отрицательным и высоким (свыше 20 °С) температурам. При отрицательных температурах резина становится хрупкой, а при повышенных; она начинает твердеть.

Облицовка валов. Контроль за состоянием гребного вала в течение навигации невозможен. В то же время гребной вал работает в очень тяжелых условиях: контакт с забортной водой способствует коррозии вала, а попадающие со стороны винта загрязнения ускоряют его износ. В связи с этим крайне желательно защитить гребной вал от контакта с водой, а его шейки — от истирания. Защита шеек гребных валов больших теплоходов осуществляется путем насадки на них тонкостенных втулок-рубашек из бронзы или из нержавеющей стали. Втулка-рубашка насаживается на вал в горячем состоянии или при ее нормальной температуре, но при сильно охлажденном вале. Участок вала между шейками может быть покрыт резиновой облицовкой.

Судоремонтные заводы часто ограничиваются насадкой на шейки гребных валов втулки-рубашки из обычной стали. В случае коррозии или износа ее легко сменить при очередном межнавигационном ремонте. Шейки валов малых диаметров делают без втулок-рубашек и в случае износа на них наваривают слой металла. Внедрено защитное эпоксидное покрытие валов с основой из стеклопластика.

Рис. 5. Дейдвудная втулка


Читать далее:

Категория Судовые дизели