03.02 船和潛艇的螺旋槳連接處是如何防水的?

055驅逐艦艦長


船舶以及潛艇的傳動軸和艦體的連接處除了可以自主添加潤滑油的高壓力軸承以外,在傳動軸和艦體的連接處還有專門的水密艙用來注水平衡密封時所受到的水壓,在潛艇上甚至有多個包裹傳動軸的水密艙來通過注水來層層緩解深水時水壓對密封裝置的影響,所以船舶和潛艇的傳動軸和船體連接處很少會出現漏水的情況。


圖為船舶螺旋槳

而且,目前很多的船舶和潛艇已經可以利用軸承的高密封來避免發生漏水現象,極大的節省了傳動軸附近的水密艙的佈置,而軸承的高密封結構用軸承的製造原理就可以進行很好的解答。眾所周知,軸承是在兩個內有溝壑的圓環中填裝鋼珠和潤滑油來保持同軸轉動的。

圖為橡膠密封軸承

而兩個一上一下的鐵環在利用滾和轉動軸維持形態時,兩個環之間肯定是有一定的間距的。而只要在兩環之間的間隔上覆蓋上一層延伸性較好的橡膠就可以極大程度的避免密封不嚴的問題,軸承和船體的連接以及和傳動軸的連接完全可以用高密封度的焊接結構所代替,所以總的來說許多小型民用船舶即使不用水密艙的佈置也完全不會發生漏水現象。

圖為核潛艇螺旋槳推進裝置

此外,潛艇上的尾軸密封箱現在也因為結構佔用的問題而逐漸消失在潛艇上。技術的進步使得剛性密封成為了可能,延伸性較好的橡膠圈也完全可以在深水中對潛艇進行密封,只是出於長時間的壓力會導致橡膠變形後橡膠無法直接復位的考慮會影響出動時間,所以很多國家在建造潛艇時仍然選擇了保守。


雙馬尾班長


70年代農村公社都有輪船(也是象艦艇樣尖頭的機動輪,用於拖動駁船),由於我讀書時跳過幾次年級,至高中畢業時年齡很小〈跳級害了我啊,要是正常升學那我就能趕上恢復高考、按我能力可上很好的大學)畢業後就在農機廠做了3年車工才去當兵(修坦克要有一定文化,當時高中生在部隊也是很少的,後外出學習),我是加長630,技術也很好的(那時的人鑽研技術),公社的輪船上的地軸、就是連接螺旋槳的4米多米、外徑最大在120mm,這徑長比已是稱細長軸(經調質時效),用中心架及跟刀架切削,為了不至加工中變形,因此機床基本不停,吃飯時也要開著空轉,此種軸一般近30小時完成(我不睡一下子完成,很累的,但臉上光榮啊),主要小心的是軸承檔的公差,那是絕對不能出錯的,千分尺量了又量,試刀試了又試。那麼在尾端部分就是水封油封,水封分2部分,三處是車出R槽3道R用於形密封,必須精準,二處車出彈簧E型水封擋(就是收口油封),船軸與螺旋槳出處的後端水封部分有沉坑,就是假如密封不太好滲透那就水滴在其中,不會弄溼,那時農機廠還沒有長的外圓磨,水油封處的光潔度(老國標註▽,而現在叫粗糙度)為▽▽▽9,要達到鏡面狀怎麼弄,那就是土辦法,把研磨條夾在刀架上進行研磨,好在水油封是彈力的,外徑尺寸掌握偏差允許在·1。


老康哥


萬噸巨輪、軍艦潛艇在大海中川流不息,全靠在水下的螺旋槳驅動。從船艙裡伸出來的尾軸,一頭連著螺旋槳,一頭連著機艙,尾軸和軸管間必然有縫隙。

既要保證傳動效率,又要不漏水,就要考驗船舶的密封工作了。密封不好,海水在壓力下沿縫隙湧入,那就危險了。

大型船舶的尾軸安裝在尾軸管內,由前後兩個軸承支撐起來運轉。一個叫前軸承,一個叫尾軸承,兩個軸承之間是密閉的尾軸管。整個系統由尾軸管、尾軸承、密封裝置、潤滑和冷卻系統構成。

軸承的種類很多,分水潤滑、油潤滑兩類。水潤滑軸承有鐵梨木、樺木層壓板、橡膠軸承等;油潤滑軸承有白合金軸承、滾動軸承等等。

這些軸承各有優缺點:比如橡膠軸承,因其彈性大,適合在內河、近海等含泥砂較多的水域使用;而白合金軸承、鐵梨木軸承在海船上應用廣泛。

▲鐵梨木軸承

鐵梨木是一種自然生長的珍稀木材,價格昂貴,做傢俱也是極好的。樺木層壓板是它的替代品。

在軸承與尾軸軸套之間有密封裝置,擔負著封水封油的任務,一類是接觸式,另一類是非接觸式。

1、接觸式:用盤根、橡膠製品等填充在縫隙中,在壓力下與尾軸(或軸套)緊密貼合。

其中廣泛使用的 辛潑萊克斯Simplex型(皮碗式)密封裝置,獲各國船級協會認證,有CX基本型、DX型、無汙染AX型等。

▲Simplex型AX密封裝置

它的密封件是唇形橡膠圈,用彈簧箍在尾軸軸套上,在海水、彈簧壓力和橡膠彈力下,密封圈緊緊的貼合在軸套上。這種密封圈要佈置好幾組,比較流行的是尾軸承4組,前軸承2組。

▲唇形橡膠圈

尾部的4組密封圈兩組往前翻,兩組往後翻。它們責任重大,既要防止海水湧入,又要防止滑油洩漏到海中汙染環境。#3S號密封圈是備用,當#3號密封圈故障時切換使用。


密封圈之間注入壓縮空氣和潤滑油,一方面潤滑冷卻,一方面與海水壓力保持動態平衡,阻止海水湧入,並隨船舶吃水變化調整氣壓。

▲尾3前2

首部的2組密封圈任務簡單多了,只要阻止滑油洩漏到船內就行了。

潤滑油循環使用,由導管連接到重力油櫃或低位觀測櫃。如果密封圈漏水,水進入油櫃,船員觀察油櫃液麵變化和水油比例,就能知道是哪裡的密封圈壞了,要及時進船塢修理更換。

Simplex型密封軸追隨性好,適應面廣,密封效果好,使用壽命也長。

2、非接觸式。比如常見的端面密封,是一種機械密封裝置。

端面密封裡面有動環、靜環,由耐磨材料製成。動環隨尾軸一起轉動,在流體壓力和彈簧彈力作用下,動環與靜環緊密的貼合在一起,再配合輔助密封,就將海水封閉在船艙之外了。

端面密封效果好、洩漏量小、壽命長,但價格比較貴,安裝維修要求也比較高。

此外,還有骨架式橡膠油封、浮動式密封、填料函式水密封、EVK式水潤滑密封、油圈式密封等等。

潛艇在深海里航行,承受的水壓大,密封方式也比一般水面船舶更復雜。它有多道密封組件,尾部還有密封皮碗,在海水壓力下緊貼在尾軸上,保護潛艇不受海水侵犯。

形形色色的密封裝置保護著船隻,既實現了高效動力傳輸,又將海水泥砂拒之門外,還防止滑油洩漏。它們不但用在尾軸上,也用在舵管、減搖鰭這些與海水連通的零件上,是船舶最重要的裝置之一。


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在大型船上他們使用的是效率更高的密封件,這是非常複雜的原件,最大的製造商是來自瑞典的SKF。這些系統具有內部密封和外部密封,在它們之間的空間中充滿油,在輕微的超壓下,由一個headertank加以控制,這也可以用作監視內部或外部的洩漏。密封件由兩個或更多的橡膠手柄組成,內側有三個橡膠手柄,外面有三個橡膠手柄,滑過軸上的襯套,因此不會磨損軸,而是使用軸。在外部系統中,內部套筒面向內部(將軸內的油保持在內部,而外部的兩個或更多個套筒則將水排出。外部密封件4或這些套管5中的更現代的類型具有外部2個套筒之間的水,套筒2和3之間的空氣以及內部3個套筒之間的油。這雖然是一個相當複雜的系統,非常可靠,而且在大多數遠洋輪船上都有使用。

傳動軸周圍有一個密封圈,位於進入船體的點的後面:

包裝材料通常由纖維 - 大麻或棉花 - 或者橡膠製成,通過螺母擰緊在軸周圍。更現代的設計可能會使用先進的材料,如凱夫拉或特氟龍,但基本原理是相同的。軸密封的另一種型號使用連接在軸上的旋轉不鏽鋼盤,壓在塗有石墨的固定盤上。
應該注意的是,軸封 ,舊款的機型並不完全是水密的。實際上海水可能用於幫助冷卻傳動軸。洩漏的水將被排放到船的艙底,然後被泵出。


FB先鋒


船隻從發明以來,經過幾百年發展至現在的水平,已經較為成熟。因為浮力的存在,就算是重於水的鋼鐵船隻也可以在水中浮起來。既然船身都使用鋼鐵了,那麼動力源也自然而然的升級為各種“熱機”,為了提高推進效率將推進用的螺旋槳全部埋入水線以下。眾所周知,螺旋槳的工作原理是旋轉整個槳盤從而產生推力,動力其他部分為了避免腐蝕肯定要安放在船身內,那麼轉軸處是如何防水的?

一般來說,轉軸與船尾的連接處都會安裝密封件,例如橡膠、特氟龍等具有水密特性的裝置,其次還會在多層水密裝置內填充潤滑油以及海水,並加壓,形成正壓以後便可阻止船隻進水。這樣在行駛的途中,船隻的機艙也能繼續保持乾燥,就算停船以後水密環也可以保證不會進水。這樣一來,船隻便能繼續在水中航線而不需要擔心轉軸的水密問題。

那麼潛艇也是一樣嗎?雖然原理相同,但是潛艇水密結構卻大不相同。潛艇的尾軸主要是填料來保證水密的,其主要組成結構為端面密封。最外側為皮碗,在靜止時可以保證轉軸不會進水。潛艇開動之後的密封模式為動靜環。

動環在靜止時是箍在靜環之上,轉動時將會從內而外注入壓力更高的冷卻水,帶走熱量與殘渣,最後衝開皮碗流入海洋。最後還擁有填料,主要確保能在動靜環失效後繼續保持密封功能。隨著泵推技術的逐漸進步,連這種密封技術都不需要了。


利刃號


螺旋槳是自從蒸汽時代以來艦船的必備推進裝置。在蒸汽時代之前,人們靠人力與風力航行,受到人體機能和風向的限制,人們難以造出可以在任意水域長時間航行的船隻。直到蒸汽機出現才有了明輪的發明——這是一種在船體兩側如同水車一樣划水前進的裝置。由於效率太差與機動不佳,看著就讓人著急。螺旋槳成為蒸汽機時代最佳的推進裝置。但螺旋槳是唯一穿出船殼的活動部件,到底其傳動軸如何防水避免船艙進水呢?對於這種情況,人們發明了多種方式避免進水,即水封,油封,氣封。

螺旋槳雖然是在船體外的唯一部件,但其實只是整個推進系統的一小部分。在螺旋槳之後與船體相連的是長長的傳動軸,傳動軸後是船隻的發動機。發動機有著許多的驅動方式,有用煤燒鍋爐產生蒸汽推動傳動軸轉動的形式,也有用重油澆上煤使煤燃燒更加充分的形式,也有重油專燒的形式,最新的推進方式是通過燃氣燃燒推動渦輪轉動用差速帶動螺旋槳轉動。這發動機的部分無論是哪個,進了水都會損壞,更何況從這裡一旦進水,整個船都會注水沉沒。

防水的工作重點在於防漏,防滲透,立即排出。防水的防滲透過程在傳動軸中完成,在傳動軸中填滿了油料或認為製造氣壓阻止水分滲入。在船體內預留一定的水密封傳動伸出部位,允許部分水進入但不超過安全範圍,僅能與其他措施配合下讓水量不再變大即可。


紫龍防務觀察


分級驅動軸,對每級軸的油封受力安裝壓力傳感器,當達到增加一定壓力自動對腔內加油壓,反之就減壓,需要多少級的密封安全級別,就按裝多少個級別的密封軸。


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我們國家的潛艇是噴水式發動機,每臺機器功率是580萬千瓦


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船舶的螺旋槳安裝在一根旋轉軸上,這個軸叫艉軸。

尾軸的密封,是用來防止海水進入尾軸管或者船艙。最簡單的是用填料密封,填料是油浸石棉繩,用4-6道纏繞在艉軸上,每一道斜面搭接,放填料的地方叫填料涵,用一個壓蓋壓緊,跟我們家裡水閥旋轉杆的密封一樣,水閥旋轉杆上的密封部位也叫填料涵。這種裝置是艉軸浸泡在海水裡,稍微向機艙裡漏海水,允許漏水一分鐘10-20滴水,但是,不能不漏水,漏水起冷卻作用,否則,艉軸旋轉會發熱燒燬填料的,填料時間久了會磨損,漏水加重,就要調整擰緊一點填料蓋的螺絲。填料涵的位置在艉軸通進機艙的位置,填料涵壓蓋在機艙,方便觀察和調整鬆緊度。從螺旋槳到機艙之間的艉軸有一個叫做艉軸管的裝置作為艉軸的通道,尾軸管是一個獨立的管道,在填料涵位置和艉軸伸出船體的部位都有艉軸承,以保證艉軸的支撐和同軸度,艉軸管焊接在船體上,與船上其他地方都是密封的。

還有用Y型、骨架式橡膠密封圈的,這種裝置在機艙和艉軸伸出船體的位置都裝上密封圈,艉軸管裡面就沒有海水了,是潤滑油,在機艙高處設置一個重力油櫃,利用高度差,讓潤滑油自動流入艉軸管,從而是防止海水進入尾管的。

再有一種比較複雜的機械密封裝置,也是裝各種密封圈的。就不詳細介紹了。

洗衣機的防漏水也是跟船舶的道理一樣的。


天極線3110123831


好多人都說不漏,其實這是誤解。漏水是正常,就看漏水多少而已。有水就抽,漏多了抽不過來就修,就是換軸封。並且這種大軸軸封都是可以調節鬆緊,並且這個地方都有溫控器,過緊會導致大軸溫度升高那就得松一點,過鬆就會漏水。艦艇底艙有很多種泵,最底艙一般是噴射泵。噴射泵不用電,是可以吸那種最角落裡的水。


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