船舶的尾軸管裝置是什麼?螺旋槳軸的支承、穿出、密封全靠它了

今天給大家講講船舶動力裝置中非常重要的部分——尾軸管裝置。尾軸管裝置在船舶上的主要作用是:

保證螺旋槳軸能可靠地伸出船體外,並支承起螺旋槳軸,防止外部的水(水潤滑型)大量漏入船內或者尾管中的滑油(油潤滑型)外洩。尾軸管裝置一般由尾管、尾軸承、密封裝置、潤滑和冷卻系統等部分組成。

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船舶的尾軸管裝置

現在的船舶都是用骨架和蒙皮(外板)構建起來的巨大空間體,因為其排水量的大小決定了船舶的噸位。就是這麼一個水密空間,傳動軸該如何可靠的穿出船體驅動螺旋槳?總不能直接在外板開個洞吧?這樣的話,且不說這薄薄的外板能不能支撐的起重達幾頓、幾十噸甚至上百噸的螺旋槳,也不談如何水密,就軸系的轉動的震動,就可以把外板攪得稀巴爛。

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船舶結構

所以為了保證螺旋槳軸能可靠地伸出船體外,我們就需要藉助尾管。尾管是由鑄鋼、鑄鐵等材料製造的重要支承部件。實物如下圖。

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尾管

我們讓尾管穿過船舶艙壁上的開孔,前端與橫艙壁固定在一起(焊接、法蘭連接等),後端因為要承受螺旋槳和螺旋槳軸巨大的重量以及扭轉時的震動,所以和艉柱固定在一起(焊接、法蘭連接、環氧樹脂粘接、螺紋連接等),這樣固定好以後能保證足夠的強度,螺旋槳軸就可以通過尾管可靠的從船舶內穿出了。

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尾管的固定

艉柱是用來承受螺旋槳及舵葉震動的重要構件,所以其必須具有足夠的強度和剛度。一般根據作用力的大小和功能要求,艉柱可採用鋼板焊接式、鑄鋼式和焊接鑄鋼混合式。

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艉柱的幾種樣式

而關於螺旋槳軸的支承,我們在尾管中設置前後軸承來支承其螺旋槳軸,那麼螺旋槳和螺旋槳軸巨大的重量以及扭轉時的震動,就通過軸承➔尾管➔艉柱(橫艙壁)等分散傳遞到船舶上,這樣就不會破壞船舶結構。一般油潤滑的常採用白合金軸承(小船常用青銅),水潤滑的材料就多了,鐵梨木、橡膠、樺木層壓板、增強材料、MC尼龍、夾布塑料等。大家會不會覺得很神奇,船舶這麼大的軸,居然可以用木、橡膠來做軸承。

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船舶橡膠軸承尾軸承(外殼是銅套)

最後一個問題我相信是很多人好奇的一個問題,那就是關於船舶螺旋槳連接處的防水的問題,也就是艉軸的密封(注:這裡只簡單講尾軸管裝置的密封功能,不單獨講艉軸密封裝置的原理)。下圖是船舶艉軸某型密封裝置的實物圖,我們發現其可以通過法蘭和尾管的端面連接在一起,然後形成一個密封整體。

船舶的尾軸管裝置是什麼?螺旋槳軸的支承、穿出、密封全靠它了

船舶艉軸密封裝置

在水潤滑型尾軸管裝置中,充斥在尾管中的水是用來對軸承進行潤滑冷卻的,那麼我們只需要在其前端安裝首密封(下圖藍色圈圈部分),防止水大量進入船內就行。

船舶的尾軸管裝置是什麼?螺旋槳軸的支承、穿出、密封全靠它了

水潤滑型尾軸管裝置

而在油潤滑型尾軸管裝置中,充斥在尾管中的油是用來對軸承進行潤滑冷卻的。我們為了防止船外的海水進入尾管,也防止尾管中的油洩露出去汙染海洋,所以我們在尾管後面設置後密封裝置(左邊紅色圈圈位置);同時為了防止尾管中的油洩露進船內,我們在其前部設置首密封裝置(右邊紅色圈圈位置),那樣尾管中的油就被密封在尾管中了。

船舶的尾軸管裝置是什麼?螺旋槳軸的支承、穿出、密封全靠它了

油潤滑型尾軸管裝置

作者:小船人的夢想 2018年10月9號


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