что такое симплекс на судне

КЛУБ СУДОВЫХ МЕХАНИКОВ

Сегодня большое распространение получили металлические дейдвудные подшипники оборудованые уплотнениями с резиновыми манжетами. Существует множество компаний выпускающих их и соответственно модификаций таких уплотнений, но все они принципиально одинаковы по конструкции. Это составная втулка, охватывающая вал, в которой размещаются несколько резинотканевых манжет, отделяющих полости масла и забортной воды.

Кроме манжеты изнашивается и облицовка вала. Как правило она выполнена из бронзы или нержавеющей стали. В месте скольжения манжеты по валу образуется довольно глубокая канавка которая снижает плотность, появляется протечка.
Для продления срока эксплуатации втулки производители предусматривают установку проставок в пакет уплотнения. С помощью проставок место скольжения манжеты сдвигается на новую, неповрежденную часть облицовочной втулки.

В настоящее время некоторые судостроители возвращаются к дейдвудам, смазываемым водой или, как альтернативный вариант, специальными растворимыми в воде смазками, такими, например, как

Манжеты достаточно надежно защищают масло от обводнения, но есть ситуация когда вода все же попадает в масло при вполне исправных уплотнениях.

Эксплуатация таких систем несложна, но требует внимания. Прежде всего, необходимо поддерживать подпор масла в определенных пределах. На судах с большой разницей осадок в грузу и балласте (например, на танкерах или балкерах) оборудуются два комплекта подпорных цистерн.

В системах смазки дейдвуда, как правило, предусмотрен циркуляционный насос, холодильник и фильтр масла. Некоторые производители не дают никаких указаний о необходимости циркуляции масла в системе, другие рекомендуют насос включать в работу эпизодически.

Охлаждение масла не является обязательным, так как дейдвудная труба омывается водой находящейся в ахтерпике и все тепло отводится через стенки дейдвудной трубы. Даже в районах жаркого климата нагрев масла в дейдвуде редко превышает предельно допустимый. Дополнительное охлаждение в холодильнике может оказаться необходимым только при повреждениях дейдвудного подшипника дающим повышеное выделение тепла. Таким образом, для выполнения условия №1 постоянной работы насоса (и холодильника) не требуется.

Очистка масла в фильтре, несомненно, полезна, но может осуществляться не постоянно, а эпизодически, раз в пол года или чаще. Некоторые производители систем рекомендуют именно такую работу.

1. Насос масла не должен работать постоянно. Следует запускать его на 2-3 часа каждый третий день с целью обмена масла в полости дейдвудного подшипника.

2. Перед пуском насоса следует тщательно слить отстоявшуюся воду из цистерны и из полости дейдвуда через дренажный клапан.

3. Насос следует пускать на ходу, однако при сильной вибрации или качке, лучше насос остановить и чаще сливать отстой из полости дейдвуда.

Как видите при качке насос рекомендуется останавливать. Почему?

Некоторые производители применяют в традиционном уплотнении дополнительно «воздушный замок» разделяя таким образом масло и воду дополнительной воздушной полостью, как например в конструкции уплотнения Airguard 3AS JMT Marine Seals.

Рад, что вышел на ваш сайт. Не знал, что таковой существует. Постараюсь принять в его работе самое непосредственное участие. Прочитал пока о дейдвудном сальнике. Сразу могу сообщить по этой теме. Имеется небольшое устройство, устанавливаемое при доковом ремонте, позволяющее производить ремонт сальника на плаву и даже дающее возможность добраться до порта в аварийнм случае.
Это для начала информация. Будем рады оказать помощь советом по другим темам.
Хорошо бы раскрутить этот сайт, что бы механики делились своим опытом.

Стармех с 30 летним стажам на разных типах судов.
Президент НТЦ (ноу-хау) ВОЛГАШИП ИНЖИНИРИНГ г Тольятти 8-8482-353941
Есть заморочки- обращайтесь!

Источник

Эксплуатация судовых устройств и корпуса

сертифицированные ВНИИЖТ- «Фаворит К» и «Фаворит Щ», внутренняя и наружная замывка вагонов.

Условия размещения и площадки для размещения статей смотрите здесь

7. Дейдвудные подшипники

Опорные подшипники дейдвуда в основном воспринимают вес гребного винта и вала. При использовании неметаллических дейдвудных подшипников облицовка гребного вала, выполненная из бронзы БрОЦ 10-2, работает по набору из бакаута, древесно-слоистого пластика (ДСП), текстолита> резинометаллических и капролоновых пластин. Они должны эксплуатироваться только при принудительной подаче воды через подшипники для смазывания трущихся поверхностей и отвода от них теплоты, образующейся при трении.

Дейдвудные подшипники помещают в дейдвудные втулки, которые обычно изготавливают из латуни или бронзы. Чаще применяют две дейдвудные втулки, причем кормовая длиннее, так как воспринимает большее усилие от массы винта.

До последнего времени для изготовления дейдвудных подшипников в качестве антифрикционного материала широко использовали бакаут. Это гваяковое (железное) дерево, растущее в Южной Америке, С диагональным (косым) переплетением волокон, трудно поддающихся расщеплению, содержит до 30 % смолистых веществ, обладает хорошими антифрикционными свойствами при трении с металлом в воде при температуре до 50 *С. Бакаут также устойчив к обычному неабразивному изнашиванию и не загнивает. При попадании в подшипники твердых частиц изнашивание бакаута значительно ускоряется, поэтому при плавании на мелководье требуется значительная прокачка дейдвуда забортной водой. Бакаут выдерживает ограниченную удельную нагрузку до 0,3 МПа, поэтому длина дейдвудных подшипников сравнительно большая. Потребность в бакауте из-за интенсивного роста мирового судостроения удовлетворяется не полностью, что вынуждает применять заменители, которые по своим качествам подходят для этой цели.

Опорные подшипники дейдвуда с металлической заливкой существенно отличаются от неметаллических конструктивно и при эксллуатадии. Рассмотренные типы подшипников обладают рядом недостатков, среди которых работа в условиях полужидкостного трения, разрушение облицовок гребного вала, большие размеры подшипников и т. п. Эти обстоятельства заставили пересмотреть конструкцию дейд-вудных устройств для крупнотоннажны* судов и перейти на подшипники с металлической заливкой и масляной смазкой под давлением. Такие типы уплотнений изготовляются рядом зарубежных фирм. У нас в стране освоен выпуск уплотнений «Симплекс» и «Нептун», которые устанавливаются на судах отечественной постройки.

Отличительные особенности металлических дейдвудных подшипников с масляной смазкой:

меньший коэффициент трения и, следовательно, меньшая потеря мощности по сравнению с подшипниками на водяной смазке с обычной сальниковой набивкой;

гребной вал работает в масляной ванне и поэтому не требуется его защита дорогостоящими облицовками;

меньше зазоры в подшипниках, что ограничивает неблагоприятные динамические явления, вызываемые колебаниями валопровода;

нет непосредственного контакта уплотнения с валом и, следовательно, ван не изнашиваетсяуплотнительными элементами;

не требуется производить регулировку уплотнения в эксплуатации в отличие от обычных сальников, которые нужно время от времени поджимать для уменьшения пропусков воды.

В перспективе предполагается, что применение уплотнений подшипников с масляной смазкой даст возможность использовать для судовых гребных валов подшипники новых типов, в том числе и подшипники качения.

Основным недостатком в работе данного уплотнения является возможность утечки смазочного масла за борт. В нормальном рабочем состоянии допустимые суммарные протечки масла составляют 10-15 л/сут.

Рис. 14. Дейдвудное устройство с баббитовыми подшипниками масляной смазкой под давлением и концевыми уплотнениями «Симплекс»

Устройство кормового сальника показано на рис. 16. Неподвижный корпус 2 крепится фланцем к дейдвудной трубе винтами 3. К корпусу со стороны носа и кормы крепятся крышки 1 и 4, которыми плотно прижимаются края двух сильфонных манжет 8 и 6 из водомаслостойкой резины. В средней части сильфонные манжеты крепятся с помощью направляющего кольца 7, которое со стороны вала имеет баббитовую заливку. В кольце расположен вертикальный канал для подвода масла к трущейся поверхности. Кольцо свободно сидит на втулке 10 из хромистой стали. Втулку надевают на гребной вал и крепят к ступице гребного виита масловодонепроницаемой прокладкой из паронита.

Со стороны кормы к направляющему кольцу крепится уплотнительная манжета 9, которая защищает кормовую сильфонную манжету от грязи и действия других механических примесей, содержащихся в воде. Рабочие поверхности манжет прижаты к втулке спиральными пружинами 5. При просадке вала уплотнение не нарушается, так как благодаря наличию направляющего кольца с баббитовой заливкой, перемещающегося вместе с валом, концы манжет остаются по отношению к валу концентричными. Так как кормовой сальник омывается забортной водой, его не нужно охлаждать. Давление масла в дейдвудной трубе должно быть на 0,03-0,04 МПа больше давления, создаваемого забортной водой на наружную кормовую манжету.

Носовой уплотнительный сальник служит для предотвращения попадания масла дейдвудного устройства в льяла машинного отделения и проникновения грязи в подшипники дейдвуда. Сальник находится в машинном отделении или тоннеле гребного вала, он охлаждается окружающим воздухом и частично маслом системы смазки. Уплотнение смазывается от масляного бачка, расположенного на высоте 1 м над ним. Масло из бачка вместимостью 1,5 л поступает по трубопроводу в сальник и, нагреваясь, поднимается обратно в бачок.

Конструктивно носовой сальник отличается от кормового тем, что вместо сильфонных манжет в нем устанавливаются две уплотнительные 6 (рис. 17). Между манжетами находится проставочное кольцо, крышка 5 крепится болтами к неподвижному корпусу 2, который в свою очередь крепится болтами 1 к носовой части дейдвудной трубы. Манжеты прижимаются спиральными пружинами к втулке 4, жестко прикрепленной к разъемнозажимному кольцу 3 из двух половин, стянутому на гребном валу болтами. Смазочная система дейдвудного устройства, показанная на рис. 15, предусматривает естественную циркуляцию масла. Иногда смазочную систему оснащают маслоохладителем и циркуляционным насосом.

Манжеты изготовляют из специальной маслостойкой резины на основе синтетического каучука. В нашей стране изготовляются уплотнения «Симплекс» с резиновыми манжетами из отечественных компонентов, по качеству наиболее отвечающие требованиям фирмы.

В последние годы фирмой «Ховалдтсверке-Дойче Верфт» проведены значительные работы по совершенствованию уплотнения «Симплекс» с целью повышения надежности отдельных его элементов и уплотнения в целом.

Рис. 15. сказочная система носового сальника и дейдвудной грубы с естественной циркуляцией

Рис. 16. Кормовой сальник

Рис. 17. Носовой сальник

Рис. 18. Кормовой (в) и носовой (б) сальники уплотнения «Симплекс-Компакт»

В результате продолжительных стендовых испытаний уплотнительных элементов было создано новое уплотнение, которому присвоили наименование «Симплекс-Компакт» (рис. 28). Это уплотнение, по мнению фирмы, надежно герметизирует дейдвудное устройство при давлении забортной воды до 0,3 МПа.

Манжеты уплотнения выполнены из материала, стойкого к высоким температурам и обладающего значительно большей долговечностью, чем ранее применяемая резина. Ряд конструктивных решений привели к возможности применить один тип манжет для носового и кормового сальников, а также обеспечить их легкую замену. Благодаря блочной конструкции отдельных элементов уплотнения любой из сальников можно собрать с двумя, тремя или даже четырьмя манжетами. При этом манжета 1 также выполняет защитные функции уплотнительных манжет 3 и 2, между которыми находится масляная полость.

Источник

Дейдвудное устройство: подшипники, трубы, сальник

Дейдвудное устройство предназначено для обеспечения водонепроницаемости в районе выхода валопровода из корпуса судна. Оно состоит из дейдвудной трубы, внутри которой находятся подшипники, и уплотнительного устройства, предотвращающего проникновение забортной воды внутрь судна. В дейдвудных подшипниках вращается гребной вал. У двухвинтовых судов обычно устанавливают дополнительные подшипники в кронштейнах гребных валов.

Дейдвудные трубы изготовляют из стали и, реже, из чугуна. Для малых судов трубы делают сварными, для крупных судов среднюю часть трубы сваривают из листа, а привариваемые к ней оконечности отливают из стали. С носовой стороны дейдвудную трубу присоединяют к кормовой водонепроницаемой переборке. Кормовую часть трубы у одновинтовых судов закрепляют в ахтерштевне, у двухвинтовых судов — в мортире.

Дейдвудные подшипники помещают в дейдвудные втулки, которые плотно вставляют внутрь дейдвудной трубы, их можно вынимать при ремонте. Обычно применяют две дейдвудные втулки, причем кормовая втулка имеет большую длину, так как воспринимает большее усилие от массы гребного вала. В качестве антифрикционных материалов для подшипников используют бакаут, древесно-слоистый пластик (лигнофоль), текстолит, резину или баббит.

Бакаут — гваяковое (железное) дерево, растущее в Южной Америке, содержит до 30% смолистых веществ, обладает хорошими антифрикционными свойствами при трении с металлом в воде с температурой до 50° С.

За исключением баббитовых подшипников, смазываемых маслом, смазка подшипников из других материалов осуществляется забортной водой.

На рис. 106 показано дейдвудное устройство крупного одновинтового судна. Дейдвудная труба 9 крепится на шпильках к наварышу 2 кормовой переборки 1 и с другой стороны гайкой 12 — к яблоку ахтерштевня 11. Флор 8 поддерживает трубу в средней части. Бронзовые дейдвудные втулки 5 и 10 крепят стопорами 7. В дейдвудных втулках расположены подшипники 6, набранные из планок бакаута с последующей расточкой. Продольному перемещению планок препятствует бронзовое кольцо 13, укрепленное на фланце кормовой втулки. В носовой части дейдвудной трубы находится дейдвудный сальник, состоящий из колец сальниковой набивки 4 и нажимного фланца 3.

Дейдвудный сальник является весьма ответственным узлом дейдвудного устройства. Сальниковую набивку на плаву заменяют только при наличии специального устройства, предотвращающего поступление воды внутрь судна, или при постановке (водолазом) в зазор между гребным валом и дейдвудным подшипником (со стороны гребного винта) уплотнительных колец.

Для смазки подшипников насосом подводят воду (рис. 107).

При смазке дейдвудных подшипников маслом дейдвудные втулки, обычно чугунные, заливают внутри баббитом и растачивают с необходимым зазором под шейки гребного вала. На рис. 108 показано дейдвудное устройство с баббитовыми подшипниками, которые смазываются маслом. Давление масла в подшипнике должно быть больше, чем давление забортной воды на уровне дейдвуда. Обычно для этого в машинной шахте на высоте трех—пяти метров над грузовой ватерлинией помещают цистерну с маслом, трубопровод которой соединен с дейдвудными подшипниками. Для предотвращения вытекания за борт масла или проникновения забортной воды внутрь дейдвуда между кормовой дейдвудной втулкой и ступицей гребного винта устанавливают сальниковое устройство. В сальнике находятся два нажимных резиновых кольца, которые прижимают вращающееся бронзовое кольцо с торцевой баббитовой заливкой к неподвижному кольцу, закрепленному на фланце кормовой дейдвудной втулки. Для уменьшения отрицательного воздействия электрохимической коррозии предусмотрены протекторы.

В качестве уплотнительного устройства часто применяют сальник Цедерваля, у которого вращающееся кольцо прижимается обоими торцами к двум неподвижным, залитым баббитом кольцам обоймы. Обойма обжимается сальником и имеет возможность только некоторого осевого перемещения. Вращающееся кольцо прикрепляется к ступице гребного винта и состоит из двух колец с распорными пружинами внутри.

В последние годы находит распространение уплотнительное устройство «Симплекс» (рис. 109). В корпусе 1 размещено направляющее кольцо 5 с баббитовой заливкой. Резиновые уплотнительные кольца 3 прикреплены к направляющему кольцу 5 и зажаты в корпусе нажимными кольцами 2 и 8. С помощью пружины 4 обеспечивается плотное прилегание резиновых колец к втулке 7 (из хромистой стали), присоединенной фланцем к ступице гребного винта. Резиновое кольцо 6 защищает основное уплотнение от попадания частиц песка и ила, имеющихся в воде. Через пробку 9 в полость над направляющим кольцом заливают масло. При просадке вала уплотнение не нарушается, так как направляющее кольцо опускается вместе с валом и концы резиновых колец остаются по отношению к валу концентричными. Аналогичное уплотнение, но без защитного резинового кольца, устанавливается и с носовой стороны дейдвудной трубы.

Источник

Подшипники с баббитовой заливкой обладают хорошей прирабатываемостью, высокой износостойкостью и повышенной эксплуатационной надежностью, прежде всего благодаря их способности обеспечивать жидкостную смазку, при которой поверхности трения отделяются друг от друга слоем масла и металлический контакт между ними отсутствует. В этих условиях коэффициент трения уменьшается до 0,005¸0,0005, а износ дейдвудных подшипников не превышает 0,003 мм за 1000 ходовых часов. Более того, жидкостная смазка способствует росту несущей способности подшипника. Отмеченное выше становится преимуществом только в том случае, если внутренняя полость дейдвудной трубы надежно защищена от попадания в нее забортной воды. В равной мере дейдвудные уплотнения должны предотвращать утечки масла. Распространенным уплотнением дейдвудной трубы являются конструкции «Симплекс» и их модификации, например, «Симплекс-компакт» и др.. Эти уплотнения устанавливаются на кормовом и носовом концах дейдвуда.

Кормовое уплотнение состоит из трех резиновых манжет, закрепленных на направляющем кольце, рабочая поверхность которого имеет баббитовую заливку (рис. 5.8). Кольцо охватывает облицовочную втулку, которая крепится к ступице гребного винта и вращается вместе с ним. Манжеты надеты на втулку с натягом, дополнительно они прижимаются к втулке пружинами и давлением масла или воды. При этом кормовая манжета обеспечивает водо-, а носовая – маслонепроницаемость.

Рис. 5.7. Подшипник с антифрикционным слоем из баббита

Рис. 5.8. Кормовое уплотнение «Симплекс»

Носовое уплотнение герметизирует масляную полость дейдвудной трубы со стороны машинного отделения (рис. 5.9). Оно включает в себя две уплотнительные манжеты с промежуточным кольцом между ними. Манжеты охватывают вращающуюся втулку, которая закреплена на валу посредством разъемных зажимов. Пространство между манжетами заполняется маслом из циркуляционной системы. Давление масла обычно не превышает 0,02 МПа.

На морских судах находят применение также уплотнения «Седерваль», которые делают как разъемными, так и не разъемными. Преимущества разъемных уплотнений очевидны: их замена не требует выполнения трудоемких операций по демонтажу винторулевого комплекса и выема гребного вала в случае ВРШ.

Рис. 5.9. Носовое уплотнение «Симплекс»

Основными деталями сальника «Седерваль» являются свободно плавающие износостойкое кольцо, уплотнительный стакан и О-образные резиновые прокладки (рис. 5.10). Износостойкое кольцо цилиндрическими пружинами прижимается через стакан к прокладкам. В процессе работы кольцо постоянно следует за поперечными деформациями гребного вала, не нарушая герметичности дейдвудной трубы, поскольку уплотнение обеспечивается торцевыми поверхностями. Кормовое уплотнение делают более коротким, чем носовое. Отчасти этот факт объясняется тем, что плавающее износостойкое кольцо носового сальника имеет большую толщину из-за необходимости размещать в нем полости для охлаждающей воды.

Требования экологической защиты окружающей среды вынуждают отказываться от масла в качестве смазки дейдвудных подшипников. В таком случае используется пресная вода или экологически чистые жидкости. Уже существуют замкнутые водосмазывающие системы, которые обеспечивают циркуляция воды через дейдвудное устройство и герметизацию его уплотнениями: кормовым и носовым. Например, компания Maprom Engineering DV поставляет подобную систему в комплекте с резиновыми дейдвудными подшипниками, уплотнениями, системами прокачки воды, ее охлаждения и контроля.

Рис. 5.10. Кормовое (а) и носовое (б) уплотнения «Седерваль»

Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).

Источник

Дейдвудное устройство с масляной смазкой подшипников. Схема масляной системы,материал подшипников, манжетные уплотнения.

устройство, служащее опорой гребного вала и обеспечивающее его водонепроницаемый выход из корпуса судна. Состоит из жесткой дейдвудной трубы с подшипниками (втулками) и уплотнениями по концам. Дейдвудная труба носовым концом прочно соединяется с ахтерпиковой переборкой, кормовым – с яблоком старнпоста, а между ними – с флорами.

Подшипники Дейдвудного Устройства могут иметь водяную или масляную смазку. При водной смазке вкладыши подшипников изготовляются из естественной древесины (бакаута) и искусственных материалов (лигнофоля, текстолита, резины и др.). Масляную смазку имеют подшипники, облицованные антифрикционным металлом (баббитом). Дейдвудное уплотнение может быть наружным (только при масляной смазке) и внутренним в виде сальника, уплотнение которого регулируется изнутри судна.

За последнее время было сделано много попыток улучшения конструкции и эксплуатационной надежности дейдвудных устройств, например отказ от смазываемых водой подшипни­ков с набором бакаута или его синтетическими заменителями, так как работа этих подшипников на крупнотоннажных судах не удовлетворяет предъявляемым требованиям.

Одной из основных причин плохой работы смазываемых во­дой подшипников является то, что они работают главным обра­зом в условиях полужидкостного трения. В результате этого затрачивается значительная часть мощности главного двигате­ля на преодоление повышенных сил трения, снижается к. п. д. установки, повышается степень износа подшипников; соответ­ственно их необходимо чаще заменять либо ремонтировать. Дополнительно затрачивается также часть мощности главного двигателя в смазываемых водой подшипниках на преодоление сил трения в уплотнении сальника гребного вала. Дейдвудные устройства с водяной смазкой усложняют также гидроизоля­цию гребного вала бронзовой облицовкой (иногда стальной, покрытой нержавеющей сталью).

Особенности конструкции облицовок – тонкие стенки, зна­чительная длина (L/d≥10) и недостаточная жесткость – пред­ставляют большую сложность при требуемой точности обра­ботки, особенно при длинных облицовках.

В связи с прессовой посадкой облицовки «а вал, гидродина­мическими нагрузками, возникающими при вращении вала, и неравномерным охлаждением при насадке облицовки на вал в материале защитного покрытия возникают высокие напряжения, которые могут явиться одной из причин разрушения облицов­ки, а часто и самого гребного вала.

Кроме того, посадка облицовки на вал способствует обра­зованию на его поверхности фреттинг-коррозии, являющейся, в свою очередь, следствием микроперемещений насаженной на вал облицовки из-за переменного изгиба и кручения. При этом наиболее интенсивные очаги фреттинга наблюдаются на поверхности гребного вала в районе кормового торца облицов­ки [5].

Указанные обстоятельства и другие существенные причины заставили коренным образом пересмотреть конструкцию дейдвудных устройств для крупнотоннажных судов и перейти на •подшипники с металлической заливкой и масляной смазкой под давлением.

Преимущества конструкций с металлическими подшипника­ми и масляной смазкой:

1. вал работает не в агрессивной среде;

2. подшипник имеет масляный зазор 0,5–0,8 мм, что благо­приятно сказывается на характере работы всего узла вал– дейдвуд–винт;

3. подшипник и вал практически не изнашиваются;

4. в период ремонта практически не требуется вынимать вал из машинного отделения с целью его проточки;

5. условия смазки подшипников не зависят от степени загряз­ненности забортной воды (в случаях работы на мелководье и на мели);

6. в эксплуатации не требуется постоянного ухода и контроля со стороны обслуживающего персонала за концевыми уплотне­ниями гребного вала (сальниками);

7. основные параметры, определяющие характер работы дейдвудного устройства, легко поддаются контролю средствами автоматизации.

Недостатком в работе указанных устройств является воз­можность протечки масла за борт в случае дефекта кормового сальника или всего устройства. Поэтому обязательным являет­ся обеспечение уплотнения масляной полости дейдвудной тру­бы для предотвращения утечек смазочного масла и возмож­ности аварий подшипников. Однако результаты эксплуатации дейдвудных устройств с металлическими подшипниками, зали­тыми баббитом, и с масляной смазкой под давлением не дают оснований ставить под сомнение их надежность, работоспо­собность и долговечность.

Подшипники с баббитовой заливкой отличаются гидроди­намическим характером смазки, обладают высокой износостойкостью. Они бесшумны в работе. Вследствие малых диаметральных зазоров между под­шипниками и гребным валом устранена проблема, связанная с вибрацией последнего.

Дейдвудные подшипники с баббитовым антифрикционным слоем и масляной смазкой под давлением выдерживают удель­ные нагрузки 7–10 МПа, что намного больше расчетных удельных нагрузок, не превышающих 2–2,5 (иногда 3) кгс/см 2 для подшипников, набранных неметаллическими материалами (бакаут, текстолит и т. п.) при смазке водой. Это позволяет применять в дейдвудных устройствах более короткие подшип­ники.

При дейдвудных баббитовых подшипниках не требуется применение бронзовых или других облицовок гребных валов, однако они требуют герметизации.

Дейдвудное устройство с баббитовыми подшипниками, мас­ляной смазкой под давлением и с концевыми уплотнениями типа «Симплекс» показано на рис.3

В дейдвудную трубу запрессованы два подшипника (кормо­вой длинный и носовой короткий), залитые баббитом. Кольце­вой объем между дейдвудной трубой и гребным валом запол­нен маслом.

Втулки подшипников изготовляют из ковкого или серого чу­гуна с толщиной стенки примерно 10% диаметра гребного вала.

Химический состав баббита, применяемого для дейдвудных втулок, имеет свинцовистую основу (по химическому составу приблизительно 75%). Этот баббит в отличие от оловянистого может работать при попадании воды в дейдвудную трубу (в аварийном случае). Кроме того, наличие улучшающих приса­док в свинцовистом баббите способствует сохранению высокой твердости при нагреве, в то время как оловянистые баббиты с ростом температуры снижают свою твердость.

Толщина антифрикционного баббитового слоя втулок после чистовой обработки составляет 3–4 мм, иногда до 5 мм в за­висимости от диаметра гребного вала.

Баббит наносят на гладкую поверхность (без пазов типа «ласточкин хвост») методом центробежного литья, что обеспе­чивает хорошую адгезию баббита с основным металлом. Для этой же цели втулку деграфитизируют в электролите, содержа­щем 75% едкого натра NaOH, 17% хлористого натрия NaCI, 3,5% углекислого натрия Na₂CO₃ и 4,5% влаги и примесей, при температуре электролита 450–500 0 С, плотности тока примерно 10 А/дм 2 и напряжении примерно 6 В.

На концах втулок толщина баббита на некоторой длине уменьшается (рис.4) для снижения кромочных нагрузок, воз­никающих при изгибных колебаниях вала. По концам втулки для закрепления ее на станке предусмотрены внутренние цент­рирующие выточки глубиной 5 мм. На наружной поверхности сделаны четыре продольных паза с отверстиями, служащими для подвода масла к гребному валу.

Диаметральный масляный зазор в подшипниках можно определить по формуле δ=0,001 D+0,5 (где D–наружный диаметр вала, мм).

Концевые уплотнения гребного вала. Конструктивно уплот­нения состоят из двух узлов: кормового и носового сальников. Кормовой сальник показан на рис. 5, носовой – на рис. 6.

Система смазки сальников: кормового – полость, заполнен­ная маслом; носового–с естественной или с принудительной циркуляцией.

Применяемые масла: турбинное Тп-46. Допускается применение иностранных масел, рекомендованных фирмой «Ховальдсверке-дойче верфт». Другие марки отечественных масел могут быть применены по согласованию с предприятием-проектантом.

Заливку системы смазки дейдвудного устройства и носового уплотнения «Симплекс» рабочим маслом, а также их гидрав­лические испытания необходимо производить согласно инструк­циям на уплотнение «Симплекс» и на систему смазки.

Неподвижные корпуса обоих сальников жестко крепят к торцам дейдвудной трубы вместе с масловодонепроницаемыми прокладками.

Кормовой сальник. Кормовой сальник (рис. 5) состоит из двух сильфонных манжет, закрепленных крышками в корпу­се сальника, последний находится в воде. Сильфонные манже­ты и наружная уплотнительная манжета соединены с направ­ляющим кольцом, свободно сидящим на втулке. Кольцо имеет внутри баббитовую заливку. Втулку надевают на гребной вал и крепят к ступице гребного винта с масловодонепроницаемой прокладкой. Материал прокладок – паронит марки ПМБ (по ГОСТ 481–71).

Втулка сальника вращается вместе с гребным валом. Все три манжеты надеты на втулку с натягом и, кроме того, рабо­чие кромки манжет плотно прижимаются к втулке пружинами, а также давлением воды или масла. Сальник всегда работает надежно при радиальных колебаниях вала, так как в случае вертикального перемещения вала, например его просадки, направляющее кольцо автоматически центрирует рабочие кромки манжет.

Кормовая сильфонная манжета 3 обеспечи­вает водонепроницаемость. Она подвергается давлению воды в зависимости от осадки судна. Наружная уплотнительная манжета 2 защищает манжету 8 от грязи и действия других механических примесей, содержащихся в воде. Носовая силь­фонная манжета 5 обеспечивает маслонепроницаемость дейд­вудного подшипника с его кормовой стороны.

Давление масла в дейдвудной трубе должно быть на 0,03– 0,04 МПа больше давления, создаваемого забортной водой на наружную уплотнительную манжету 2. Камеру между манже­тами 3 и 5 заполняют маслом для смазки направляющего кольца.)

Кормовой сальник находится в воде и имеет естественное охлаждение, т. е. омывается забортной водой, циркулирующей через отверстия в защитном кожухе над кормовым сальником. Кормовой сальник уплотнения надежно работает при лросадке гребного вала в эксплуатации до полного износа баббитовой заливки кормового дейдвудного подшипника, однако просадка должна составлять не более 2 мм для валов диаметром 100–300 мм, 3 мм–для валов диаметром 301–500 мм, 4 мм для валов диаметром 501–1000 мм.

Носовой сальник. Носовой сальник находится в сухом поме­щении, он охлаждается окружающим воздухом и частично– маслом системы смазки. Носовой сальник отличается от кор­мового тем, что вместо сильфонных манжет в нем применяют две уплотннтельные (рис. 6). Положение корпуса носового сальника на дейдвудной трубе после проверки установки долж­но быть зафиксировано штифтами. Втулка 3 жестко крепится к разъемно-зажимному кольцу из двух половин, стянутому на гребном валу болтами.

В системе смазки носового сальника с естественной цирку­ляцией (рис. 7) масло из бачка вместимостью 1,5 л поступает в сальник и, нагреваясь, поднимается по трубопроводу обратно в бачок. ^

Система смазки с принудительной циркуляцией (рис. 8) рекомендуется для предотвращения чрезмерного нагревания в следующих случаях:

а) при статическое давлении масла в дейдвудном устрой­стве более 0,08 МПа

б) при окружной скорости гребного вала более 5 м/с.

Создание давления в полости носового сальника непосред­ственно от насоса не допускается. Это может вызвать чрезмер­ную деформацию манжет и разгерметизацию системы.

При применении схемы смазки дейдвудных подшипников с принудительной циркуляцией масло в подшипники должно поступать самотеком из цистерн, а насос должен работать только на откачку масла из дейдвуда.

Манжеты. Сильфонные и уплотнительные манжеты изго­товляют из специальной масло-, термостойкой и износоустойчи­вой резины на основе синтетического каучука. При изготовле­нии манжет предъявляют особо жесткие требования к химиче­ской чистоте компонентов, механическим свойствам и качеству исполнения манжет.

Конструкция сильфонной манжеты показана на рис. 9 уплотнительная име­ет аналогичную конструкцию.

Для нормальной работы металличе­ских подшипников необходимо исключить возможность утечки смазочного масла через концевые уплотнения. Причиной просачивания масла через сальник мо­гут быть трещины в уплотнительных ман­жетах, возникающие при повышении тем­пературы сальника.

На рабочих поверхностях (кромках) уплотнительных манжет с течением вре­мени появляются отвердения в резуль­тате естественного старения материала.

Такие отвердения не представляют опасности для дальнейшей эксплуатации, однако при этом происходит снижение упругих свойств материала, необходи­мых для надежной работы уплотнения.

Преждевременное старение материала уплотнительных манжет происходит при повышении температуры в дейдвудном устройстве, которое может быть вызвано:

1. недоброкачественным монтажом узлов уплотнения или все­го дейдвудного устройства;

2. недостатками конструкций ахтерштевня и дейдвудном трубы;

3. наличием грязи (засорением) в дейдвуде;

4. неправильным выбором смазочного масла (влияние хими­чески активных веществ);

5. недопустимо короткими пружинами манжет;

6. неправильным положением гребного вала в дейдвуде (выз­ванным неправильным монтажом) либо недостаточной про­дольной жесткостью кормовых образований судна и ахтерпика;

7. неправильным выбором материала при изготовлении ман­жет или, втулок;

8. увеличением частоты вращения гребного вала и избыточ­ным давлением масла (эти причины могут оказать особенно неблагоприятное воздействие на носовое уплотнение, находя­щееся в более сложных условиях охлаждения, чем кормовое, омываемое забортной водой).

Во всех случаях необходимо сводить к минимуму темпера­турные влияния на узлы уплотнения.

В связи с тем, что замена носового уплотнения может потре­боваться раньше, чем кормового, их следует заменять без де­монтажа гребного вала, т. е. без докования судна. При этом манжеты разрезают и затем склеивают непосредственно на ва­лу специальным клеем с помощью электронагревательного приспособления.

Как показали исследования и испытания, образование тре­щин и разрушение рабочих кромок уплотнительных манжет являются следствием старения материала из-за высокой тем­пературы (120° С и выше), образующейся при трении кромок манжет о поверхность втулки.

В настоящее время для предотвращения растрескивания уплотнительных манжет и повышения выносливости их рабо­чих кромок разработан и реализуется ряд конструктивных ме­роприятий, в том числе:

применение надежно склеенных манжет из двух разных ма­териалов;

упрочнение стенки рабочей кромки специальным кольцом (для ограничения действующих внутренних напряжений);

улучшение охлаждения ра­бочей кромки манжеты и уси­ление циркуляции смазочного масла.

Машинно-движительный комплекс. Малооборотный дизельс прямой передачей на винт фиксированного шага. Подготовка к пуску.

Установки с малооборотными дизелями. В энергетической установке танкера, предназначенного для одновременной перевозки различных нефтепродуктов, в качестве главного двигателя часто применяется шестицилиндровый дизель с непосредственной передачей мощности на гребной вал. Винт фиксированного шага вращается с частотой 122 об/мин. Обычно три дизель-генератора, а также ряд насосов различного назначения располагаются на уровне настила машинного отделения над флорами. На нижней платформе машинного отделения помещены воздушный компрессор с баллонами, сепаратор трюмных вод, установки по обработке топлива и смазочного масла и различные охладители. На этой же платформе расположены водоопреснительная установка, установка по обработке сточных вод и четыре турбины для привода грузовых насосов. В кормовой части верхней платформы находятся котел для подогрева жидкого груза и небольшой вспомогательный котел. На остальной части верхней платформы располагаются различные мастерские и кладовые, центральный пост управления установкой, станция водоподготовки и конденсатор турбин грузовых насосов.

В корпусе надстройки помещаются утилизационный котел, искрогасители и глушители различных выпускных систем, а также установка инертного газа.

Машинно-движительный комплекс. Малооборотный дизельс прямой передачей на винт регулируемого шага. Подготовка к пуску.

Дизели отечественного производства. В СНГ малооборотные судовые дизели строит Брянский машиностроительный завод по лицензии фирмы «Бурмейстер и Вайн». Эти двигатели (двухтактные, крейцкопфные, реверсивные с газотурбинным наддувом, с прямоточно-клапанной системой газообмена)

предназначены для работы в качестве главных с прямой передачей на гребной винт.

В поперечных балках сварной фундаментной рамы дизеля предусмотрены анкерные связи, стягивающие раму, стойки картера и блок-цилиндры, направляющие ползунов крейцкопфа 4, прикрепленные к А-образным (или коробчатого типа) стойкам картера, встроенный упорный подшипник.

Блок цилиндров состоит из скрепленных между собой отдельных рубашек; крышка стальная, литая; втулка отлита из легированного чугуна; выпускной клапан расположен в отдельном чугунном охлаждаемом корпусе; коленчатый вал 5 стальной составной или полусоставной; шток кованый стальной с отверстиями для подвода и отвода масла, охлаждающего поршень 1.

Турбокомпрессоры 2 работают на выпускных газах каждый от группы в 3-А цилиндра и подают воздух в ресивер 3 через охладители. Топливные насосы высокого давления золотникового типа. Регулятор автоматический предельный, или всережимный. Впрыск топлива осуществляется через две охлаждаемые форсунки закрытого типа, расположенные по бокам цилиндровой крышки. Привод выпускного клапана у дизелей до третьей модификации-механический через толкатели от распределительного вала, в последующих модификациях дизелей привод гидравлического типа с импульсом от распределительного вала. Благодаря преимуществам прямоточно-клапанной системы газообмена в организации рабочего процесса двигатели Бурмейстер и Вайн (БМЗ) зарекомендовали себя достаточно экономичными, с высокой степенью использования объема цилиндров в рабочем процессе, простыми и надежными в эксплуатации.

Сравнительный анализ параметров разных дизелей показывает тенденцию на последовательное повышение эффективной мощности Nец вследствие роста степени наддува, экономичности дизелей благодаря увеличению хода 5 поршня, максимального давления сгорания Pz, понижения номинальной частоты вращения вала двигателя n и перехода на изобарный наддув.

Дизели зарубежного производства. На отечественном флоте дизели фирмы «Бурмейстер и Вайн» широко представлены несколькими сериями. Первые модели двигателей типа 74 VTBF-160 (ДКРН 74/160) эксплуатируются на флоте, но сняты с производства на БМЗ в 1986 г. В следующей модели VT2BF сохранены основные черты предыдущей модели: импульсный ГТН, прямоточно-клапанная система газообмена, масляное охлаждение поршня, составная конструкция коленчатого вала и др. В этой серии двигателей увеличилось среднее эффективное давление с 0,7 до 0,85 МПа. Увеличение фазы открытия выпускного клапана со 140 до 148° ПКВ обеспечило повышение мощности турбины. Начиная с этой модели, для привода ТНВД и выпускных клапанов используется лишь один распределительный вал. В двигателях применен механизм изменения угла опережения подачи топлива, регулирующий давление Pz без остановки двигателя.

В дизели типов K-EF, K-FF внесены некоторые конструктивные изменения. С целью снижения температуры верхней части втулки в опорном ее бурте выполнены сверления, по которым протекает вода. Камера сгорания вынесена в крышки колпачкового типа (двигатели K.98FF), что обеспечило их достаточную жесткость и прочность. Благодаря конструктивным решениям удалось сохранить в нормальных пределах тепловую напряженность деталей ЦПГ, несмотря на увеличение эффективного давления на 10 % по сравнению с давлением у дизеля VT2BF.

В дизелях типа K-GF благодаря повышению степени наддува мощность увеличена примерно на 30 % по сравнению с дизелями типа K-FF; Pe = 1,17-1,18 МПа; Pz = 8,3 МПа. Для компенсации повышенных нагрузок на детали остова предусмотрена более рациональная жесткая сварная конструкция коробчатой формы. Для улучшения условий работы крейцкопфа 2 значительно увеличен диаметр шеек его поперечины, что уменьшило деформацию крейцкопфа, снизило давление на подшипники.

Дизели серии L-GF имеют большее отношение S/D. Увеличение хода поршня S компенсировало снижение частоты вращения на 20 % и позволило сохранить на прежнем уровне цилиндровую мощность. В середине 1970-х годов как следствие энергетического кризиса резко стала расти стоимость нефтяного топлива, что явилось причиной интенсивных исследований в области разработки более экономичных по расходу топлива судовых дизелей.

Фирма «Бурмейстер и Вайн» в 1976 г. построила первые длинноходовые дизели серии L-GF, в 1978 г. заменила импульсный турбонаддув на турбонаддув постоянного давления. Постепенным переходом с одной марки дизеля на более совершенную фирма достигла впечатляющих по экономичности дизелей результатов. Так, снятием с производства дизеля типа K-GF и переходом на выпуск дизеля L-GBF достигнуты относительные сбережения топлива 26 %.

В конструкции дизелей МС применяют сравнительно короткие шатуны, поршни охлаждаются маслом. Головка поршня 4, рассчитанная на повышенное давление рг, выполнена из хромомолибденовой стали. Рабочие втулки цилиндров традиционной конструкции обладают высокой и зносостой костью. Крышка S цилиндра откована из стали, отличается легкостью демонтажа.

Машинно-движительный комплекс. Среднеоборотный дизельс редукторной передачей на винт фиксированного шага. Подготовка к пуску.

1 – парогенератор; 2 – турбина высокого давления; 3 – турбина низкого давления; 4 – конденсатор; 5 – редуктор; 6 – гребной вал; 7 – гребной винт; 8 – малооборотный дизель; 9 – муфта; 10 – среднеоборотный дизель

Машинно-движительный комплекс. Два среднеоборотных дизелячерез объединительный редуктор на винт регулируемого шага. Подготовка к пуску.

Машинно-движительный комплекс. Электропередача переменного тока на винт регулируемого шага. Подготовка к пуску.

3. ГЭУ переменного тока

3.1. Типы гребных электродвигателей

В классических схемах ГЭУ переменного тока используются генераторы синхронного типа и синхронные или асинхронные гребные электродвигатели.

Такие ГЭУ переменного тока проектируются для судов с относительно редкими изменениями режима движения.

3.2. Уровень напряжений

Для ГЭУ переменного тока характерно использование повышенных напряжений:

при мощности ГЭУ до 10 МВт – 3 кВ, при больших мощностях – до 6 кВ. Номинальная частота принимается на электроходах отечественной постройки обычно 50 Гц.

В ГЭУ переменного тока повышенной мощности (более 10 МВт) устанавливаются турбины ( ТЭГУ ), а при малых и средних мощностях (до 10–15 МВт) – дизели ( ДЭГУ).34эм

3.3. Способы регулирования скорости гребных электродвигателей

Регулирование частоты вращения гребных электродвигателей в ГЭУ переменного тока с винтами фиксированного шага (ВФШ) обеспечивается преимущественно изменением напряжения генераторов (частоты вращения первичных тепловых двигателей), а также путем использования в качестве гребных электродвигателей асинхронных машин с фазным ротором, с подключением Тиристорных преобразователей частоты(ТПЧ).

Частотное управление угловой скоростью гребных электродвигателей переменного тока оказывается энергетически выгодным, так как при этом достигается минимизация их электрических потерь. Вместе с тем это отрица-тельно сказывается на технических характеристиках первичных двигателей с широким регулированием их частоты вращения.

Изменение направления вращения гребных электродвигателей достигается переключением фаз в главной цепи, число которых, как правило, выбирается равным трем.

3.5. Структурные схемы ГЭУ переменного тока

В ГЭУ переменного тока устанавливают, как правило, несколько ГЭД и генераторов, включаемых параллельно.

Режимы параллельной работы генераторов ГЭУ при регулировании в широких пределах частоты напряжения для изменения скорости хода судна требуют прецизионного ( особо точного ) синхронного регулирования частоты вращения первичных двигателей также при широких пределах ее изменения. Это необходимо для того, чтобы при регулировании подачи топлива частота тока каждого параллельно включенного генератора изменялась бы одинаково ( синхронно ).

Рис. 14.4. Регулирование частоты вращения ГЭД асинхронного типа с фазным ротором с потерей ( а ) и рекуперацией ( б ) энергии скольжения

Регулирование частоты вращения асинхронных двигателей с фазным ротором путем

обычного включения в цепь ротора реостатов R ( рис. 14.4, а) связано со значительной потерей энергии на их нагрев.

В этом случае механическая энергия, подкручивающая винт, а значит, ротор ГЭД, переводит ГЭД в генераторный режим. Электроэнергия, вырабатываемая гребным электродвигателем, возвращается ( рекуперируется ) через управляемый выпрямитель В в сеть, что экономично.

Одним из способов обеспечения регулирования режима работы ГЭУ переменного тока, который позволяет избежать трудностей регулирования частоты вращения двигателей переменного тока, является использование винтов регулируемого шага.(ВРШ)

3.6. Принципиальная схема одновальной ТЭГУ на переменном токеПринципиальная схема возможного варианта одновальной турбоэлектрической установки на переменном токе, показанная в качестве примера на рис. 14.5, имеет две турбины Т1 и Т2 с регуляторами Р1 и Р2, дистанционно связанными с постом управления ПУ, с которого осуществляется плавное изменение частоты вращения гребного синхрон-

ного двигателя Д и винта В.

Рис. 14.5. Принципиальная одновальная ТГЭУ на переменном токе

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).

Источник