Методы ремонт судовых валов

Ремонт валопровода и движителей

Разборка валопровода для ремонта

В зависимости от срока эксплуатации валопровода и состояния его отдельных узлов и деталей ремонт может быть текущим или капитальным. При капитальном ремонте выполняются полный демонтаж валопровода с доставкой его деталей в цех для ремонта, ремонт промежуточных и гребного валов, перезаливка и расточка подшипников с последующей центровкой и укладкой валов, ремонт дейдвудного устройства, ремонт гребных винтов и др.

Разборка валопровода при капитальном ремонте состоит из двух этапов; первый выполняют при положении судна на плаву, второй — при стоянке судна в доке.

До разборки валопровода проверяют масляные зазоры в подшипниках, а также прилегание шеек валов к нижнему вкладышу. Кроме того, до полной разборки валопровода и постановки судна в док проверяют несоосность концевых (гребных) валов двумя способами: замерами взаимного расположения осей гребного вала и вала главного двигателя оптическим методом (промежуточные валы должны быть сняты или сдвинуты в сторону) и замерами изломов и смещений на разобщенных фланцевых соединениях валов.

Оптический метод замера заключается в следующем. На торце гребного вала 1 (рис. 131, а) закрепляют визирную трубу 2. Фокусируя визирную трубу на мишень 4, установленную по центру вала главного двигателя или редуктора 3, определяют смещение мишени. После этого визирную трубу 2 переставляют на фланец вала главного двигателя или редуктора 3 (рис. 131,6), центруют и закрепляют на нем, фокусируют на мишень 5, установленную на торце гребного вала, и определяют смещение а мишени. По полученным смещениям мишеней определяют несоосность гребного вала и вала главного двигателя или редуктора. Второй способ более простой, он будет описан при рассмотрении процесса монтажа валопровода. Следует иметь в виду, что при разборке валопровода только фиксируется имеющаяся несоосность валов валопровода, а при монтаже валопровода обеспечивается соосность.

При разборке валопровода на плаву сначала снимают ограждения валопровода, кожухи, трапы, трубопроводы и соответствующую арматуру; проверяют наличие маркировки на деталях валопровода (при отсутствии маркировку возобновляют).

Изготовив из стальной проволоки диаметром 6—8 мм Г-образный штихмас 3 (рис. 132), фиксируют положение гребного вала. Для этого на гребном валу 2 и на переборке 1 кернером набивают неглубокие лунки, которые заключают в прямоугольники, аккуратно наносимые зубилом. Заостренные концы штихмаса совмещают с лунками. Размер от переборки до лунки на валу заносят в соответствующий документ для установки гребного вала после ремонта. Этот размер позволяет также проверить фактический зазор между ступицей гребного вала и торцом кронштейна или дейдвудной трубы.

Далее разбирают все фланцевые соединения валопровода. Соединительные болты выбивают свинцовой кувалдой или выпрессовывают приспособлением, показанным на рис. 133. Оно состоит из скобы 1, один конец которой выполнен в виде развилки для пропускания болта при выпрессовке. Второй конец скобы имеет утолщенную часть с нарезанным отверстием; в него ввертывается нажимной винт 2, на квадрат которого установлен храповой механизм 5 с рычагом 4. Приспособление размещают на фланцевых соединениях валопровода против болта 6, подлежащего выпрессовке. Ломиком 3 воздействуют на храповой механизм, ввертывая винт 2, который, упираясь своим концом в торец болта, выпрессовывает его.

Если выпрессовать болты невозможно, их высверливают или выжигают автогеном. Удалив болты, разбирают упорный и опорные подшипники (снимают крышки и вынимают упорные сегменты). Раздвигая валы, поднимают их и укладывают на деревянные клетки, а затем выгружают и доставляют в цех для ремонта. Выгрузив валы, собирают крышки подшипников с корпусами, отсоединяют подшипники от судового фундамента и направляют в цех.

При разборке валопровода в доке устанавливают леса, подвешивают грузоподъемные средства, подготовляют соответствующие приспособления для выполнения работ. После этого замеряют осевой зазор между торцом ступицы гребного пинта и торцом кронштейна гребного вала или торцом дейдвудной трубы. Проверив крепление гребного винта, фиксируют его положение нанесением риски на гребном валу (для правильной установки гребного вала после ремонта).

Разборку валопровода в доке выполняют в такой последовательности: разбирают дейдвудный сальник и удаляют набивку; снимают обтекатель гребного винта; заклинивают гребной вал, чтобы он не страгивался при съемке гребного винта, и снимают гребной винт; замеряют зазоры между гребным валом, втулками кронштейна и дейдвудной трубой с двух сторон (нос, корма) в четырех положениях (верх, низ, правый борт, левый борт).

В настоящее время часто снимают гребные винты гидропрессовым способом. Он основан на принципе устранения сухого трения путем введения масла под высоким давлением между сопрягаемыми деталями. При этом ступица гребного винта раздается, а конус гребного вала сжимается, и гребной винт легко снимают.

После снятия гребного винта вынимают гребной вал и выпрессовывают втулки кронштейна и дейдвудной трубы.

Источник

Методы ремонт судовых валов

Информационно-аналитический журнал «Морская биржа»

Тематика издания: судостроение, судоходство, портовая деятельность, освоение океана и шельфа

Ремонт изогнутых гребных валов методом холодной правки

Холодная правка изогнутых гребных валов и балеров становится все более популярной по сравнению с изготовлением нового вала из-за преимуществ срока доставки и небольших финансовых затрат.

Некоторые потери связаны с повреждением гребного винта и рулевого усройства, которое очень трудно исправить или считается непоправимым. Это относится к различным типам валов, таких как гребные валы и балеры. Валы больших диаметров подвержены деформации, которая может возникнуть в процессе производства, обработки или последующего использования. Кроме этого изгиб может возникнуть при поковке окончательной резьбы для паза или аналогичных операциях. В некоторых случаях валы могут изогнуться после определенного периода эксплуатации или, например, если винт был поврежден о некое препятствие.

Подлежит вал ремонту или нет? Ответ на этот вопрос приводит к разногласиям между судовладельцами, производителями, ремонтниками или классификационными обществами, требуя от всех сторон досконального рассмотрения различных методов ремонта, имеющихся на рынке.

Уже более чем 40 лет MarineShaft осуществляет и развивает особый метод ремонта валов, известный как холодная правка, которая уже спасла многих судовладельцев и страховщиков от значительных затрат времени и денег.

Метод холодной правки существует более чем 40 лет и развивается и совершенствуется с течением времени. Последняя технология позволяет выравнивание валов всех размеров: от 20 мм до более чем 1000 мм в диаметре и более 25 м в длину, как и выравнивание валов в пределах очень минимальных допусков, даже точнее чем изначальный вал. Оборудование холодной правки состоит в основном из гидравлического пресса, оснащенного датчиками управления для контроля размеров деталей.

Холодная правка не влияет на металлургию вала, так как на самом деле способствует снижению внутреннего напряжения материала. Это значительно отличается от других методов правки, таких как горячая правка, которая подвергает материал напряжению и таким образом наносит ему ущерб.

Холодная правка пользуется преимуществом из-за точности работы и быстрого времени доставки. Самые обыкновенные валы в зависимости от размеров могут быть выправлены за время от 24 до 48 часов, и стоимость такой работы намного меньше, чем стоимость установки нового вала.

Преимущество холодной правки:

• Полностью одобрена всеми основными классификационными обществами.
• Считается перманентным-постояным ремонтом.
• Результат эквивалентен новому валу.
• Быстро, экономично и эффективно.
• Металлургия материала вала не повреждается и не изменяется.

Пример успешного ремонта вала холодной правкой.

В одном из недавних случаев судно село на мель, в результате чего гребной вал значительно согнулся, что в первой инстанции приняли как неисправимое повреждение. Тем не менее, для рассмотрения возможности ремонта вала, прежде чем принять решение заменить его на новый, стороны договорились отправить вал на исследование в компанию MarineShaft , специализирующуюся на холодной правке валов.

Когда судно ударилось о скалу у побережья Норвегии, значительно повредился вал и балера. Гребной вал сделал только полоборота, как был заблокирован и отсоединен на один метр от действующей трубы, в результате чего судно пострадало от попадания воды, но благополучно отбуксировалось к набережной. Последующие исследования показали, что гребной вал был сильно изогнут (фото 1). На изготовление нового вала потребовалось бы более четырех месяцев, но были рассмотрены другие варианты ремонта. Судовладельцу была предложена холодная правка как более дешевый и быстрый ремонт, чем изготовление нового вала.

Гребной вал был доставлен в MarineShaft и в течение одной недели он был перманентно отремонтирован с точностью до 0,01 мм и одобрен классификационным обществом. Позднее поверхность вала была обработана на 1 мм в пределах требования класса точности.

Этот случай свидетельствует о важности изучения и рассмотрения альтернативных методов, таких как холодная правка, если вал сильно изогнут.

Инвестиции на будущее

Знание спецификации годами отработанной технологии, предложенные новые альтернативные решения, быстрое реагирование, поставки и качественный сервис делают MarineShaft незаменимым партнером для клиентов, укрепляя свою позицию по всему миру.

Несмотря на то, что на сегодняшний день в компании работает больше чем 80 человек, MarineShaft активно продолжает развивать свое производство и повышать квалификацию специалистов. Компания продолжает инвестировать в новые помещения и оборудование. Построены два новых цеха площадью 1700 м 2 и 1800 м 2 , монтируется новый гидравлический пресс мощностью 6000 т, который будет выпрямлять валы и балера диаметров до 1500 мм и выше. Кроме того компания расширяет свой ассортимент сырья на складе, таких как кованая сталь, углеродистые и нержавеющие валы (заготовки круглого сечения), валы фланцем и цилиндры с отверстием, что позволяет MarineShaft предлогать широкий спектр решений, когда дело доходит до ремонта или нового производства.

Источник

Ремонт основных деталей валопровода

В результате эксплуатации центровка валопровода нарушается. Расцентровка является одним из главных дефектов валопровода, который необходимо устранять при ремонте. Расцентровка возникает вследствие деформации корпуса судна, износов опорных подшипников, дейдвудных втулок и шеек промежуточных и гребного валов, проседания валов главных двигателей, смещения подшипников в горизонтальной плоскости. Основные виды износа и дефекты промежуточных и упорных валов — износ шеек, образование на них наработков, царапин, задиров, износ и задиры упорного гребня, деформация отверстий для болтов во фланцах, трещины, изгибы и поломка валов. Гребные валы могут иметь механические повреждения, ослабление посадки рубашек (облицовок), повреждения резьбы и шпоночных пазов на конусах.

Основными дефектами вкладышей подшипников, залитых баббитом, являются износ баббита, раковины, трещины и отставание баббита, риски и задиры. Износ переборочных сальников проявляется в износе грундбукс и нажимных втулок сальников. В дейдвудных сальниках изнашиваются нажимные втулки, они могут иметь погнутость фланцев, трещины, задиры; изнашиваются также грундбуксы сальников.

Эллиптичность, конусность, бочкообразность, наработки шеек упорных, промежуточных и гребных валов удаляют проточкой и шлифованием. Этим же способом устраняют риски, забоины и биение валов, если оно превышает допустимые пределы. Одновременно с шейками протачивают торцы фланцев.

Дефекты отверстий во фланцах устраняют развертыванием на больший размер. При значительных дефектах отверстия растачивают, наплавляют и снова растачивают, а затем развертывают.

Иногда применяют проточку конуса гребного вала. Если имеются дефекты резьбы, то местные повреждения отдельных ниток резьбы исправляют опиловкой вручную. При значительных повреждениях резьбу протачивают на ближайший меньший размер, а гайку изготовляют новую.

Для восстановления изношенных и пораженных коррозией шеек валов применяют наплавку и электрометаллизацию. Для этого вал протачивают, наплавляют, производят термообработку, затем вновь протачивают и шлифуют. Изгиб вала устраняют проточкой, правкой с проточкой, правкой с электронаплавкой и проточкой. Правку выполняют механическим, термическим или комбинированным способом. Незначительные вмятины и задиры на боковых поверхностях и кромках шпоночных пазов устраняют зачисткой. При значительных дефектах шпоночного паза обрабатывают его на больший размер по ширине и изготовляют новую шпонку. Применяют также электронаплавку шпоночных пазов с последующей обработкой на чертежный размер.

При наличии эллиптичности, конусности, задиров, царапин и наработков на облицовках (рубашках) гребные и дейдвудные валы протачивают; уменьшение толщины стенок облицовки после проточки допускается не более 50% чертежного размера. Если имеются дефекты, сосредоточенные более чем на 1/3 длины облицовки со стороны, где может быть сделана насадка, разрешается замена поврежденной части. Замену облицовки производят также при ослаблении посадки на валу, выявлении пороков литья и трещин. Выполняют замену так: дефектную облицовку срезают и проверяют место на валу под насадку новой. Предварительно обрабатывают новую облицовку, испытывают ее гидравлическим давлением, чтобы убедиться в отсутствии течи, затем окончательно обрабатывают внутренний диаметр под горячую посадку, нагревают до 300—350° С, насаживают на вал и окончательно обрабатывают наружный диаметр.

Устранив дефекты всех валов, выполняют их соединение. Сначала, приняв гребной вал за базу, соединяют его с первым промежуточным. Для этого гребной вал устанавливают на токарный станок, цилиндрическую часть конуса зажимают центрирующим патроном станка, а под шейку другого конца помещают люнет (подставку). В выточку фланца ставят центрующее кольцо, заблаговременно пригнанное на краску по выточкам фланцев сопрягаемых валов с точностью до 0,02 мм. Устанавливают первый промежуточный вал, поддерживая его краном, заводят один конец на центрирующее кольцо, помещают под шейку люнет, стягивают фланцы временными болтами и щупом проверяют зазор между фланцами: пластинка щупа толщиной 0,03 мм не должна проходить между фланцами.

Проверка соединенных валов заключается в определении биения шеек и торца фланца: оно не должно превышать 0,05 мм. Большее биение шеек указывает на смещение валов в месте соединения фланцев. Излом устраняют путем поворачивания (разворота) центруемого вала во фланцевом соединении по отношению к базовому. Если это не дает результата, производят шабрение торцевой поверхности фланца центруемого вала.

Закончив центровку (соединение) первого промежуточного вала с дейдвудным, развертывают отверстия во фланцах под соединительные болты и пригоняют их, затем промежуточный вал отсоединяют от дейдвудного и устанавливают на токарный станок. Таким образом, первый промежуточный вал теперь становится базовым, и с ним соединяют второй промежуточный вал, повторяя описанные ранее операции. Затем второй промежуточный становится базовым валом, и к нему прицентровывают третий промежуточный вал. Так поступают со всеми валами, входящими в состав валопровода (с кормы в нос). Соединение валов облегчает в дальнейшем центровку и монтаж валопровода, поскольку обеспечена соосность валов валопровода.

Основными дефектами корпусов и крышек опорных и упорных подшипников являются трещины, раковины, откалывание металла чугунных корпусов. Незначительные трещины и раковины устраняют заваркой, при значительных же трещинах необходима замена подшипников. Опорные поверхности лап корпусов подшипников, а также разъемы подшипников пришабривают. Основные дефекты вкладышей подшипников такие же, как вкладышей опорных подшипников коленчатого вала двигателя, вала ротора турбин и др., залитых баббитом, и методы ремонта их одинаковы.

Сборка упорного подшипника валопровода выполняется так: после предварительного шабрения разъема корпуса и опорных поверхностей лап корпуса пригоняют по краске спинки вкладышей опорных подшипников по гнездам корпуса и крышки, а затем растачивают по внутреннему диаметру вкладыши с припуском на шабрение. После расточки рабочую поверхность вкладышей шабрят по шейкам упорного вала. Закончив пригонку опорных вкладышей, устанавливают полукольца на места в корпусе и крышке подшипника, затем заводят предварительно пришабренные сегменты и проверяют прилегание к упорному гребню на краску. При необходимости (недостаточное прилегание) производят дополнительное шабрение упорных сегментов до получения удовлетворительных результатов. Закончив пригонку упорных сегментов, промывают все детали, устанавливают змеевик для охлаждения, регулируют масляные зазоры в подшипнике и собирают его окончательно.

К основным видам износа дейдвудных втулок можно отнести выработку антифрикционного материала вкладышей и ослабление посадки втулок в дейдвудной трубе в результате неоднократных запрессовок и выпрессовок, а также коррозийных разъеданий посадочных мест. Эти дефекты устраняют путем нанесения металлизационного покрытия на посадочные места с последующей механической обработкой под напряженную посадку.

Ремонт изношенного антифрикционного покрытия сводится в основном к его замене. В качестве антифрикционного материала применяют: бакаут — твердую древесину лиственного тропического дерева; древеснослоистый пластик (ДСП), получаемый путем пропитки березового шпона толщиной 0,4—0,5 мм смолой под давлением 16—20 тыс. кН/м 2 (160—200 кгс/см 2 ) при 145—160° С (418—433 К); текстолит — слоистый пластический материал, получаемый прессованием хлопчатобумажной ткани, пропитанной искусственными смолами; баббит (для валов без бронзовых облицовок); специальные сорта резины.

Из бакаута, ДСП или текстолита изготовляют планки, которые закрепляют на внутренней поверхности втулки и растачивают, сообразуясь с диаметром вала и величиной зазора. Баббитом втулки заливают с последующей расточкой. При использовании резины внутреннюю поверхность втулки покрывают слоем резины путем вулканизации с нанесением продольных канавок или резинометаллические планки закрепляют винтами во втулке.

Ремонт дейдвудных труб заключается в устранении коррозийных разъединений и трещин путем заварки и наплавки.

Грундбуксы и нажимные втулки переборочных сальников при износе обычно заменяют. Иногда изношенные втулки наплавляют, а затем растачивают; погнутые фланцы втулок правят.

Ремонт ленточного тормоза обычно состоит в устранении износа отверстий для штырей в скобах путем развертывания и изготовления новых штырей; заменяют также внутреннюю облицовку скоб — ленту из фрикционного материала. Сборка тормоза в цехе заключается в соединении скоб с плитой (основанием тормоза) с помощью штырей и сборке верхнего зажимного устройства.

Источник