林 源
(4807工厂,福建 福安 355011)
技术交流
辛泼莱克司密封装置的维修探讨
林 源
(4807工厂,福建 福安 355011)
文章是在实践的基础上,参照艉轴管密封装置维修的技术性要求和规范性要求,对辛泼莱克司密封装置的维修方案和工艺进行研究探讨。论述了如何在定量描述和把握油润滑艉轴管密封装置故障规律的基础上,对其进行科学维修,保证维修的有效性及经济性。
辛泼莱克司密封装置;维修方案;故障规律;故障期
研究探讨油润滑艉轴管密封装置的维修,对保证使用油润滑艉轴管装置的船舶在航行时的艉轴密封性、润滑冷却以及不产生有害变形起到决定性的作用,对艉轴的有效运行和稳定工作,特别是海洋环保具有极其重要的意义。
油润滑艉轴管密封装置多采用辛泼莱克司(SIMPLEX)型密封装置,在船舶的运转过程中,由于受到内在因素(如设计、材料)和外部条件(如负荷、维护管理)的影响,会使它的使用性能和技术状态不断下降,从而导致故障发生,需要进行维修以保证其完好、工作可靠。为了保证维修的快速性与有效性,首先必须研究其故障规律,从而降低维修成本,提高修理效率。
经过大量的实践和实验表明,辛泼莱克司型密封装置在不同时期的故障发生概率不同,它的整体故障率,即各部位发生故障的概率λ与时间t呈“浴盆曲线关系”,即故障率曲线,如图1所示。
因此,研究密封装置的维修也就可围绕这3个时期进行,按照3个时期的不同特点,就可快速准确地判断故障部位,确定修理维修方案。其维修过程图及故障维修图如图2、图3所示。
图1 故障率曲线(浴盆曲线)
图2 油润滑艉轴管密封装置维修过程
这个时期是船舶投入使用的初期,一般为使用的第1年,它的特点是此期间的故障主要由下列因素引起:①由于零部件缺陷,包括设计缺陷和质量缺陷;②安装操作不当;③使用条件不适。
图3 故障维修图
这个时期的故障维修,主要是通过调试、磨合、修理和更换有缺陷的零件等,使故障率很快降低,运转趋向稳定。
在此时期,密封装置故障主要如表1所示。
表1 密封装置早期故障
艉轴管的随机故障期是在早期故障期之后磨损故障期之前的一段时间内,一般为期3年,特点是:①故障率低,趋于恒定;②主要是由制造、设计中潜在的缺陷及维护不良等引起的;③不能通过调试消除;④这期间船舶至少要坞修一次。主要常见的故障及处理方法如下。
1)艉轴管轴承温度超过70 ℃或润滑油温度超过60 ℃。主要是润滑油变质,且有磨损产生的杂质使滑油失去润滑性能,应该及时对润滑油进行更换,清洁油路系统。
2)艉轴管前密封漏油。主要是由于密封环损坏或渗进杂物,此时要关闭首部密封装置的油管路,拆开密封压盖,查看油封损坏状况,如严重则要拆掉联轴节进行更换,如轻度磨损则可拆出橡胶圈上的箍紧弹簧,剪下一小段,然后再把其接头小心接好,装回密封圈的唇部凹槽内,如图4所示。
图4 辛泼莱克司艉轴管前密封装置示意图
3)艉轴管后端密封漏油。应上排或进坞,关闭油路,拆开密封压盖,查看油封,如损坏严重则要拆掉推进器,进行更换,如轻度磨损则拆出橡胶圈上的弹簧,进行剪短处理。
磨损故障期,或称晚期故障期,在船舶机械零部件寿命的后期出现,一般是船舶运行5年后,其特点是:①故障率随时间的延长而迅速升高;②其故障是由于磨损、腐蚀、疲劳和老化造成的。
这时期油润滑艉轴管密封装置的故障表现主要是密封装置磨损严重。首、尾密封装置的损坏,主要发生在防蚀衬套与橡胶环。防蚀衬套与橡胶环相对运动产生磨损,磨痕;橡胶环老化,唇部产生裂纹、缺口、毛边等缺陷。这时期的维修要围绕如何恢复橡胶环内径与防蚀套筒外径的过盈量来开展和确定维修方案,橡胶环内径与防蚀套筒外径的过盈量标准如表2所示。
表2 橡胶环内径与防蚀套筒外径的过盈量标准表 mm
磨损故障期维修方案如下。
1)防蚀衬套磨损、磨痕可通过光车予以消除。
2)改变衬套与橡皮环的相对位置,以保持良好接触。
(1)如果防蚀衬套与桨毂连接凸缘较厚,光车使之减薄,这样衬套安装时就可轴向移位使磨痕部位与橡胶环位置错开。
(2)可在桨毂与凸缘之间加厚垫片,使衬套向首端产生轴向位移。
(3)当磨痕较深,衬套光车后使外径尺寸过小时,可采用喷涂金属恢复原设计尺寸,或进行热套铜套,使其恢复尺寸。
(4)橡胶环一般采用丁腈橡胶或氰橡胶,橡皮环的碎裂,唇边硬化开裂和过度磨损,老化以及防蚀衬套光车或轴向位移发生改变后均应及时更换橡皮环。
以上是对油润滑艉轴管密封装置的日常维护、故障检修的探讨,是围绕其不同时期的故障概率进行研究的,保证其维修的有效性及经济性。我们应该根据不同船舶的结构、特点、使用环境,以及船舶企业自身的技术与装备的实际去研究、制定船舶设备的维修工艺和方案,并用不断发展的船舶科学技术为其提供坚实的理论支持,使其更加合理、更加科学。
In this paper,the maintainng plan and technique for the SIMPLEX sealing device are probed basing on practice and technical & standard requirement.This paper also discuss how to guarantee maintenance effect and economy on the basis of quantitative description and the fault rule of oil lubrication on stern tube sealing device.
SIMPLEX sealing device;maintaining plan;fault rule;fault period
林源(1973-)男,福建福安人,工程师,大学本科,主要从事船舶生产、技术组织管理工作。
U672
10.13352/j.issn.1001-8328.2016.01.003
2015-10-14