熊志堅(jiān)，楊勝強(qiáng)

(中船澄西船舶(廣州)有限公司，廣東 廣州 511462)

船用軸系套筒式液壓聯(lián)軸器檢修技術(shù)

熊志堅(jiān)，楊勝強(qiáng)

(中船澄西船舶(廣州)有限公司，廣東 廣州 511462)

文章以某船一起套筒式液壓聯(lián)軸器的拆卸施工方案為例，講述該類型聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)特性，以及出現(xiàn)漏油情況的處理辦法。

套筒式液壓聯(lián)軸器；漏油；對(duì)策

1 套筒式液壓聯(lián)軸器的應(yīng)用及結(jié)構(gòu)介紹

1)根據(jù)筆者的調(diào)研統(tǒng)計(jì)，80%～90%的實(shí)驗(yàn)船、科考船、海巡船、海工拖輪、客滾船、挖泥船等特殊用途工程船的中間軸和艉軸連接形式通常采用液壓套筒式聯(lián)軸器聯(lián)接，而且該結(jié)構(gòu)形式在工程船中的運(yùn)用呈現(xiàn)越來越廣泛的趨勢(shì)。

2)套筒式液壓聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是由內(nèi)套、外套、密封膠圈、螺母等零部件組成(見圖1)。內(nèi)套套在中間軸和艉軸軸端上，其配合間隙一般為0.08～0.10 mm，能夠在自然狀態(tài)下順利裝配和拆卸。

3)套筒式液壓聯(lián)軸器的工作原理是借助于徑向力和軸向力，使具有錐形接觸面的內(nèi)、外套產(chǎn)生相對(duì)位移，當(dāng)移動(dòng)到規(guī)定的位置后，卸掉徑向力(油壓)，外套收縮，形成了過盈配合，將內(nèi)套緊壓在中間軸和艉軸的表面上，使內(nèi)套與兩軸之間產(chǎn)生軸向與周向的摩擦力，傳遞主機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩(見圖2)。

4)套筒式液壓聯(lián)軸器具有拆卸和安裝的技術(shù)要求高、現(xiàn)場(chǎng)施工操作難度高、漏油的概率高的“三高”特點(diǎn)，往往給船廠的修理工作帶來很大的困擾。

圖1 套筒式聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)圖

圖2 套筒式聯(lián)軸器工作原理圖

因此，針對(duì)以上的特點(diǎn)介紹作者選擇套筒式液壓聯(lián)軸器的檢修技術(shù)作為攻關(guān)課題，對(duì)于解決生產(chǎn)中的施工困難，確保施工質(zhì)量具有非常重要的意義。

2 案例介紹

某船在我司修理期間，軸系工程為CPP軸拆檢、換新艉管軸承前后軸封。船進(jìn)塢后現(xiàn)場(chǎng)勘驗(yàn)發(fā)現(xiàn)該船CPP軸槳轂進(jìn)水、滑油乳化；另據(jù)船方反映變螺距液壓系統(tǒng)動(dòng)作不靈活、角度不準(zhǔn)確，且套筒式液壓聯(lián)軸器蝶形密封膠圈唇邊老化，多年來無法拆卸。我們?cè)诓鹦短淄彩揭簤郝?lián)軸器過程中碰到了如下問題。

1)采用正常施工流程：利用徑向膨脹、軸向緩慢泄壓的方法使外套向后移動(dòng)約105 mm后，內(nèi)套與外套接觸面的大端有大量液壓油滲出、膨脹壓力消失。外套不再向后移動(dòng)，內(nèi)外套之間仍然緊密接觸無法相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)(見圖3)。

圖3 施工操作圖解

2)外套與內(nèi)套之間不能相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，內(nèi)套也不能在中間軸和CCP軸上移動(dòng)，即外套與內(nèi)套卡死、內(nèi)套又與CCP軸和中間軸卡死，無法將兩軸分離。

3 故障分析

根據(jù)在拆卸過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行原因分析和判斷，總結(jié)歸納如表1。

表1 拆卸過程中出現(xiàn)的問題、原因分析和判斷

4 針對(duì)要因制定施工方案(見圖4)

圖4 施工方案流程圖

5 實(shí)施

5.1 實(shí)施過程

在嘗試換用大流量的風(fēng)動(dòng)液壓泵仍無法繼續(xù)移動(dòng)外套的情況下，遂采取附加輔助外力方法，用2只5 t手動(dòng)滑輪對(duì)稱施力，將聯(lián)軸器外套向后拉出。實(shí)施此措施后，外套相對(duì)于內(nèi)套可以轉(zhuǎn)動(dòng)，但內(nèi)套仍不能在中間軸和CCP軸上軸向移動(dòng)，如圖5所示。

圖5 拆解現(xiàn)場(chǎng)圖

5.2 測(cè)量

1)測(cè)量、檢查聯(lián)軸器外套外徑，測(cè)量記錄如表2。

表2 外套外徑測(cè)量值

2)測(cè)量、檢查聯(lián)軸器內(nèi)套外徑，測(cè)量記錄如表3。

表3 內(nèi)套外徑測(cè)量值

3)測(cè)量、檢查中間軸與CCP軸直徑，測(cè)量記錄如表4。

表4 軸段外徑測(cè)量值

以上測(cè)量結(jié)果顯示：聯(lián)軸器內(nèi)套、外套與軸均無變形跡象。

5.3 設(shè)計(jì)輔助工裝

1)測(cè)量結(jié)果顯示內(nèi)套無變形跡象，內(nèi)套不能在中間軸和CCP軸上軸向移動(dòng)的原因可能是接觸表面存在拉傷、銹蝕等缺陷，需借助外力使內(nèi)套在中間軸和CCP軸上軸向移動(dòng)，但借助外力存在如下風(fēng)險(xiǎn)。

(1)如果內(nèi)套與兩軸接觸面存在拉傷、銹蝕等缺陷的話，過大的頂力會(huì)造成內(nèi)套與兩軸表面再次拉傷或加重傷痕。

(2)頂力需通過緩沖油腔的螺紋傳遞，頂力過大會(huì)造成螺紋變形。

(3)聯(lián)軸器的內(nèi)、外套若受力不均勻也可能會(huì)導(dǎo)致變形。

2)根據(jù)上述分析，制定如下措施。

(1)設(shè)計(jì)一專用工裝，工裝為開邊的無縫鋼管做成的，頂住內(nèi)套的大端(見圖6)，目的如下：①用工裝頂內(nèi)套避免外套傳力，有效保護(hù)螺母端螺紋不用受力；②用油頂對(duì)稱頂伸受力均勻且可計(jì)算和控制受力的大小，安全性能高；③可檢查出內(nèi)套與哪根軸卡死。

用2只30 t的油頂壓到20 MPa，折合約170 kN軸向推力時(shí)，聯(lián)軸器內(nèi)套與CCP軸一起向后移動(dòng)了10 mm，結(jié)果顯示中間軸末端有少量銹跡，而聯(lián)軸器內(nèi)套與CCP軸卡死。

圖6 輔助工裝拆卸聯(lián)軸器內(nèi)套示意圖

(2)將工裝進(jìn)行改良，反方向加力從CCP軸上向前頂住聯(lián)軸器內(nèi)套的后端面(見圖7)，目的如下：①聯(lián)軸器內(nèi)套小端壁厚只有10 mm，用改良后的工裝設(shè)計(jì)止口配合，有效保護(hù)內(nèi)套不因受外力作用而變形；②從CCP軸上往前頂，成功地將聯(lián)軸器內(nèi)套與CCP軸分離。

圖7 改良后工裝拆卸聯(lián)軸器內(nèi)套示意圖

拆卸后檢查發(fā)現(xiàn)CCP軸軸端生銹嚴(yán)重，中間軸軸端只有少量銹跡，內(nèi)套內(nèi)壁生銹嚴(yán)重(見圖8～圖10)。

圖8 CCP軸端生銹嚴(yán)重圖

5.4 檢修、裝復(fù)

將拆卸出的套筒式液壓聯(lián)軸器內(nèi)、外套及CCP軸、中間軸接觸面進(jìn)行清潔、除銹、拋光，更換蝶形密封膠圈，待其它軸系工程完成后裝復(fù)套筒式液壓聯(lián)軸器。

圖9 中間軸端少量銹斑圖

圖10 內(nèi)套內(nèi)壁生銹嚴(yán)重圖

5.5 完工測(cè)試

在保證部件不受損壞的前提下，我們成功拆卸了該船多年無法拆卸的軸系套筒式液壓聯(lián)軸器。經(jīng)過系泊及航行試驗(yàn)，裝復(fù)后的套筒式液壓聯(lián)軸器變螺距動(dòng)作靈活、角度準(zhǔn)確，變螺距動(dòng)作油路各項(xiàng)參數(shù)正常。

6 結(jié)束語

通過不斷努力和嘗試，我們將“瀕臨報(bào)廢”的聯(lián)軸器成功檢修，為該項(xiàng)工程積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。該船案例說明我們不能墨守成規(guī)，只有不斷地學(xué)習(xí)新的技術(shù)和知識(shí)，勇于創(chuàng)新，才能面對(duì)各種高難度的挑戰(zhàn)。

In this article,the case is introduced on how to examine and repair the ship's shaft coupling which is with inner and out sleeve.The frame of hydraulic coupling and repair method are given when oil leak.

hydraulic coupling;oil leak;countermeasure

熊志堅(jiān)(1968-)男，湖南瀏陽人，高級(jí)工程師，碩士，主要從事企業(yè)管理和船舶輪機(jī)工程修理工作。

U672

10.13352/j.issn.1001-8328.2016.01.012

2015-08-11