某半潛輪液壓聯軸節的海損修復

歐海真 國瑰寶 劉衛軍 魚仁波

摘 ? ?要：文章介紹了某半潛輪軸系（包括液壓聯軸節）海損，導致軸系漏水嚴重而無法正常航行。針對液壓聯軸節拆檢遇到的問題制定修復方案，為今后類似液壓聯軸節修理工程提供參考。

關鍵詞：液壓聯軸節;海損;修理

中圖分類號：U664.2 ??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A

Abstract： This paper introduces the average of shafting including hydraulic coupling of a semi-submersible vessel， which causes serious leakage of shafting and makes it impossible to navigate normally. According to the problems encountered in the removal and inspection of hydraulic coupling， the repair scheme is formulated.

Key words： Hydraulic coupling; Average; Repair

1 ? ? 前言

在軸系中把兩根軸連接在一起的連接件，稱為聯軸節。常用的聯軸節形式有：液壓聯軸節;整鍛聯軸節;可拆聯軸節;彈性聯軸節等。

液壓聯軸節（見圖1）的基本結構包括：本體、中間錐套、螺母、密封環等;其工作原理是：本體內孔與中間錐套外圓之間呈錐形配合連接，在螺母側油室注油產生軸向油壓，再將高壓油壓入聯軸節本體與中間錐套之間產生徑向油壓;聯軸節本體在推動過程中其內孔變小，錐套內孔與軸由裝配前的間隙配合變為過盈配合，從而套和軸產生抱緊力。

液壓聯軸節主要特點是：軸沒有法蘭結構，節省材料;軸與聯軸節之間是無鍵配合，強度大大提高，傳遞的扭矩也大大提高。是目前現代化大型船舶廣泛采用的一種聯軸節;不過聯軸節的加工和裝配要求較高，軸和中間錐套稍不同心就容易卡住。

某半潛輪軸系海損進塢修理，包括液壓聯軸節拆解與修理。該輪液壓聯軸節在拆解過程中，遇到了因海損導致軸線偏離的問題而產生拆解困難。

2 ? ? 液壓聯軸節常規拆解流程

常規拆解流程如下：準備工作（包括油料和專用工具） → 現場清潔和馬克標識 →泵松聯軸器（分離本體和中間錐套） → 后移聯軸器、抽尾軸、完全脫開聯軸器。

2.1 ? 油料和專用工具

（1）油料綠碳化硅油石各4只（組合套裝，包括方形、半圓形和三角形，240或320目）;120目鐵砂紙、200目和400目金相砂紙若干;抗咬合劑4瓶;汽油15 L;130×130×130 mm枕木3塊;聚四氟乙烯板4塊（1000 mm×200 mm×厚2 mm）;M20×200全牙絲桿2根、M20×1 000全牙絲桿1根、M20×1700全牙絲桿1根、M16×300全牙絲桿2根，以及配套螺母和墊片若干;布、毛刷若干;油壺;塑料桶;609密封膠;500的內徑千分尺1把、卷尺1把;壓縮空氣源。

（2）吊裝工裝（圖2）

（3）放置工裝（圖3）

（4）密封環拆卸工裝（圖4）

2.2 ? 泵松聯軸節（分離本體和中間錐套）

泵松前在軸向、徑向做好標記;用手動高壓油泵向螺母側油室螺孔1（見圖5）注油至150 bar，然后用氣動油泵向螺孔4泵油，待其油壓上升到150 bar時，用另一臺手動高壓油泵向螺孔3泵油;保持螺孔1油壓不變，待聯軸節本體油槽中的油壓上升到300 bar以上時逐步降低螺母側室的油壓至10～20 bar，同時向螺孔3、4繼續泵油;待聯軸節本體油槽中油壓上升到一定數值，聯軸節本體和中間錐套會相互脫離。錐套內孔與軸由過盈配合變為間隙配合，液壓聯軸節泵松完成。

2.3 ?拆出聯軸節

先將液壓聯軸節整體移到中間軸上，在移的過程中用塞尺檢查錐孔內孔與軸的間隙，保證上間隙約0.05 mm，左右間隙均勻;液壓聯軸節全部移到中間軸上之后，將尾軸移走;用吊帶捆扎聯軸節兩端，用2只3t手拉葫蘆設置好吊點①和②，將2只M16吊環螺釘安裝到聯軸節側面（螺母端）的螺紋孔內，并用1 t手動葫蘆設置好吊點③（見圖6）;同時起吊點①和②;用塞尺檢查錐孔內孔與軸的間隙，保證上間隙約0.05 mm;然后拉動點③的葫蘆使聯軸節向尾端緩慢移動，隨時監測吊點①和②，同時用塞尺測量保證各間隙，至液壓聯軸節與中間軸完全分離。

2.4 ? 拆解聯軸節

（1）將M16的吊環擰入螺母端面螺紋孔，用杠桿撬住絲桿施加逆時針方向的力同時用銅棒敲擊螺母處的本體，待其松開后緩慢旋轉螺母，直至螺母要脫出時用葫蘆吊住螺母并將螺母取出;拆螺母時注意與本體的間隙噴施抗咬合劑和適量的機油，防止接觸面拉傷;

（2）將2根M16×300 mm的絲桿擰入密封環端面螺絲孔，放上拆卸工裝并旋上螺母，用兩扳手同時擰兩個螺母拉動密封環。操作過程中同時用卷尺測量密封環端面與本體端面的距離，保證兩邊距離相等，將密封環拉出;拆密封環時注意與本體的間隙噴施抗咬合劑和適量的機油，防止接觸面拉傷;

（3）在做好安全保護的前提下，用銅棒敲擊錐套端面使中間錐套與本體脫離，脫離后將本體從中間錐套上取出，將本體和中間錐套橫放在工裝上;

（4）檢查本體、中間錐套以及和軸的各接觸面是否有損傷，如有損傷則使用金相砂紙和油石進行打磨，直至無明顯痕跡;同時使用汽油（或柴油）對各零部件進行清潔;

（5）檢查密封環上的擋圈和密封件，視情況進行更換;

（6）測量液壓聯軸節中間錐套內孔、配合之軸頸尺寸和表面粗糙度是否符合圖紙要求并做好記錄。

3 ? ? 液壓聯軸節拆出遇到的問題及修復方案

（1）聯軸節在拆出時發現中間錐套與中間軸咬合很緊，幾次嘗試都拉不出。分析其原因為：因本體重約3 t，抱住中間錐套之后很難調整錐套與中間軸之間的間隙，間隙調不均勻錐套和軸就容易卡住;

（2）修復方案：先將本體拆出來，再調整中間錐套間隙將其拆出;

（3）施工過程：再用兩個葫蘆吊住本體，用氣動泵向本體內泵油讓本體自動軸向移動，同時又能保證接觸面始終處于油潤滑狀態;待本體松開后將螺母拆出，軸向拉動本體并取出;再將螺母擰到中間錐套上，用葫蘆吊住中間錐套，調整好間隙后軸向將其拉出（見圖7）。

4 ? ?液壓聯軸節常規組裝流程

組裝流程如下：清潔測量探傷 → 將聯軸器組裝，套至尾軸上 → 調整對中軸線→壓裝聯軸器 → 裝復螺母及附件。

4.1 ?聯軸節組裝

（1）液壓聯軸節組裝順序與解體順序相反。在組裝過程中要注意保護各零部件，避免產生人為損傷;

（2）將本體套入中間錐套之前，需先用潤滑油涂抹中間錐套外表面;并同時用抗咬合劑進行噴涂，防止組裝時兩者咬合;

（3）組裝密封環時切忌強壓，需要保證擋圈和密封圈完全進入本體后再將密封環壓到位，且各接觸面也要涂抹潤滑油;

（4）組裝螺母時要在螺紋上涂抹潤滑油，組裝過程須認真細心，保證螺紋接觸良好。

4.2 ? ?聯軸節套在軸上流程

（1）按圖8示意圖布置好起重索具，待徑向適當受力后在軸向緩慢拉動吊點3和吊點4，使液壓聯軸節套入中間軸上，直至中間軸前端面突出來約20 mm;到位后用葫蘆進行固定，防止液壓聯軸節移動;套入過程中應隨時使用塞尺檢查中間錐套與軸的間隙，保證各位置間隙應均勻;

（2）聯軸節套入螺旋槳軸之前，必須對相配螺旋槳軸軸頸和中間軸軸頸進行校中，保證螺旋槳軸與中間軸的中心線同軸度誤差小于0.020/1 000 mm;

（3）同軸度調好后，在螺旋槳軸相配軸頸距端面659+0.5 mm處作出標記;將液壓聯軸節向螺旋槳軸方向拉，拉至液壓聯軸節端面與標記對齊;

（4）液壓聯軸節套入中間軸和螺旋槳軸，如圖9所示。

4.3 ? 聯軸節壓裝

（1）根據中間錐套內孔和螺旋槳軸和中間軸對應軸頸尺寸算出間隙，根據表2確定推入量S;

（2）本體錐套外圓的錐部部分接觸時，即為聯軸節液壓裝的起始點。本例壓裝起始點取A=（20+S）-0.3 mm;

（3）如圖9所示，將氣動油泵接入螺母側油室螺孔1，旋下側油室正上方螺孔2的螺塞;

（4）用氣動油泵向螺母側油室中注油，直至油從正上方的螺孔2溢出且無氣泡，然后用R3/8"螺塞旋緊該孔;

（5）氣動油泵開始泵油，待本體干式軸向推入A=（20+S）-0.3 mm時，即為壓裝起始點;

（6）干式推入到壓裝起始點后，先將一臺手動高壓油泵接入螺孔3，直至螺孔4有油溢出且無氣泡;用另一臺手動油泵接入螺孔4，即用手動高壓油泵向螺孔3泵油，待其油壓上升到50 bar時，另外一臺手動高壓油泵同時向螺孔4泵油;兩臺手動高壓油泵持續泵油，整個壓入過程中氣動油泵必須持續泵油，且油壓P1比兩臺手動高壓油泵的油壓P2、P3高20～40 bar;

（7）待聯軸節本體軸向推入到最終安裝位置后，兩臺手動高壓油泵即停止泵油，并打開兩臺手動高壓油泵上的回油閥，但此時氣動油泵須保持油壓8分鐘;

（8）釋放螺母側油室中的油壓，分別拆卸氣動油泵和手動高壓油泵的注油接頭，擰上各油孔的封頭。至此，液壓聯軸節壓裝完成。

4.4 ? ?注意事項

（1）螺旋槳軸與中間軸之間距離為1 mm。液壓聯軸節在軸向移動之前需現在接觸面上涂抹適量潤滑油后噴涂抗咬合劑，并且施工過程中切勿強拉硬拽;

（2）本體上的縱向排列的3個Rc3/8"螺孔應位于正上方，方便安裝施工。

5 ? ? ?聯軸節套軸遇到的問題及修復方案

（1）液壓聯軸節套入中間軸后，螺旋槳軸軸頸和中間軸軸頸很難校中，無法保證螺旋槳軸與中間軸的中心線同軸度誤差小于0.020/1 000 mm。其原因為螺旋槳軸和聯軸節的自重導致兩邊軸的中心線很難同心;

（2）修復方案：利用工裝將螺旋槳軸固定并且還有上下左右微調的功能;同法利用工裝將中間軸固定住并且還有上下左右微調的功能;

（3）施工過程：在中間軸和尾軸的上、下、左、右對應的船板燒M48的螺母，再配合適長度的M48螺絲用于微調節兩軸的同心度（見圖10）;通過對螺旋槳軸和中間軸4個方向8支M48螺絲的微調，用刀口尺靠在兩條軸外圓檢查同心度。

6 ? ?結束語

液壓聯軸節解體、壓裝順利，軸系裝復后運轉正常，經試航檢查軸承溫度正常，一次性通過船東和船檢的驗收，并得到了船東的贊揚。此次液壓聯軸節的成功修復，為今后類似船舶液壓聯軸節海損修復提供了寶貴的經驗。

參考文獻

[1] Φ500套筒式液壓聯軸節安裝操作說明書.江蘇南極機械有限責任公? ? ? 司.2015.