锚机蜗杆非常规修理方法

(大连船舶重工集团有限公司 李 伟,王 冰,袁 松供稿)

1 问题的提出

某俄罗斯籍渔轮进厂维修,锚机不能正常工作,工程修理单上锚机的维修项目是锚机更换轴封以及锚机与电机的联轴节进行修理。当工人将锚机吊运到车间进行分解后,发现了意外的问题,锚机传动机构的蜗杆断裂。为了尽快查找原因,解决问题,经过查看蜗杆断裂位置,我们进行了以下分析:①船舶在海上抛锚作业时,在复杂的海底情况下,锚经常会挂在海底岩石或其它坚硬的物体上,在收锚过程中,由于锚被挂在海底岩石或其它坚硬物体上,锚机的传动机构将会受到很大的力,对蜗杆造成很大的冲击;②蜗杆的加工工艺不当,在该断裂处的应力过于集中,因此会造成蜗杆断裂的后果;③蜗杆疲劳断裂。

2 方案的确定

针对蜗杆断裂这一问题,常规的修理方法是更换一个新的蜗杆,于是将原始蜗轮、蜗杆进行测量,得出所需要的参数后,对新蜗杆进行设计计算,在完成设计计算后,将蜗杆图纸下发进行加工制作。然而,在加工制作过程中又出现了新问题。由于该船是国外制造,对旧蜗杆在加工车床上进行实际走刀校对后,发现目前国内的车床根本加工不出来原始蜗杆的形状。于是又提出了另一套方案,就是将整套传动设备进行更换。重新设计制作蜗轮、蜗杆。但由于重新制作传动设备的周期比较长、价格高,船东不同意。在对旧蜗杆重新检查后,针对其断裂位置在非工作面这一特点,大胆提出了将原始断裂蜗杆进行修复的方案。经过与船方协商,船方同意实施该套方案。这套方案有一定的风险,如果处理不好,蜗杆很有可能再次断裂,这对在海上作业的船舶来说,将是非常危险的。为了避免这一风险,在重新制定修理方案之前,经过反复推敲,确定最佳修理方案,使修复后的蜗杆强度达到原始蜗杆的强度要求。

3 修理工艺

将原始断裂蜗杆的工作部分保留,在其断裂面的中心处钻一个直径为 30mm、深 50mm的孔(如图 1)。按非工作部分的形状重新制作一个半成品轴 (如图 2)。

图1 加工前原轴

图2 半成品轴

该半成品轴加工完成后,用液态氮将其与原始蜗杆的工作部分冷装在一起,冷装完成后再将蜗杆连接处的径向方向相互垂直 90°各钻一个 D 8mm的孔,打入贯穿销,之后将两部分对接处进行烧焊。烧焊完成后,按原始蜗杆的工作部分找正,上床加工新制作的半成品轴,使之成为一个完整的蜗杆(如图 3)。最后将蜗杆与蜗轮进行吃色检查,研配后消除硬点,使其运转平稳,完成对蜗杆的修复。

图3 加工后完整的蜗杆

4 结束语

这次对断裂蜗杆的非常规修理方法,为工厂节约了维修成本,为船东节省了修理时间。半年以后船东反馈该船锚机运转正常,证明了该修理方法是成功可行的。