Ремонт гребного устройства

Федеральное государственное  образовательное учреждение

высшего и профессионального образования

Астраханский Государственный  Технический Университет

 

 

 

Кафедра: «Судостроение и

 энергетических комплексов 

морской техники»

 

 

 

 

 

 

 

Курсовая работа

«Ремонт гребного устройства»

КР-140200-010588-2006-ПЗ

 

 

 

 

 

 

 

 

Руководитель:

Мамонтов В.А.

«___»__________2006

 

Разработал:

студент гр. ДТУ-51

Подгорный Р.В.

«___»__________2006

 

 

 

 

 

 

 

 

Астрахань 2006 

Содержание

 

 

Введение

3

1. Назначение, конструктивные  и технологические
характеристики гребного устройства	4
1.1. Материалы деталей.  Химический состав,
механические и технологические  свойства	4
2. Предремонтная дефектация	8
3. Демонтаж и разборка	10
4. Мойка и очистка  деталей	12
5. Дефектация	14
6. Устранение дефектов	25
7. Упрочнение гребного  вала	31
8. Сборка и монтаж	34
9. Окраска и консервация	38
10. Швартовные и ходовые  испытания	40
11. Описание приспособлений	42
12. Техника безопасности	45
Заключение	48
Список используемых источников	49

 

 

Введение.

 

Назначением валопровода является передача механической энергии от главного двигателя к движителю и передача развиваемого движителем упора корпусу  судна. Таким образом, валопровод следует  рассматривать как один из основных элементов СЭУ.

Нарушение работоспособности валопровода приводит к снижению скорости или к полной потере хода судна. Восстановление работоспособности валопровода во многих случаях связано с выполнением сложных ремонтных работ, особенно на крупнотоннажных судах, имеющих мощные энергетические установки. Поэтому вопросам проектирования, изготовления и монтажа валопровода СЭУ следует уделять первостепенное внимание.

В данной курсовой работе будет рассмотрена технология ремонта  гребного вала с насаженым на него гребным винтом и их элементов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Назначение, конструктивные и технологические характеристики гребного устройства.

1.1. Материалы деталей. Химический  состав, механические и технологические  свойства.  
1. Назначение, конструктивные и технологические характеристики гребного устройства.

 

В данной работе за основу взято судно типа «Волгонефть» пр.1577 , имеющий машинно-движительный комплекс, состоящий из двух главных двигателей, редуктора, гребного вала на котором крепится гребной винт. Мощность главных двигателей передается на движитель с помощью валопровода. К  двигателю  присоединен короткий проставной вал. Он соединяется с промежуточным валом с помощью фланцевого соединения. Промежуточный вал лежит в опорном подшипнике, который воспринимает осевое усилие гребного винта. Опорный подшипник прочно прикреплен к набору судна сзади фундамента двигателя. Промежуточный вал, также как и с проставным, соединяется  с гребным валом с помощью фланцевого соединения. Гребной вал помещён в дейдвудную трубу.

 Как уже отмечалось выше гребной вал, и гребной винт имеют первостепенное значение в движении судна, поломка их может привести к потере судна в целом.

1.1. Материалы деталей. Химический  состав, механические и технологические  свойства.

Гребной вал кованный выполнен из качественной углеродистой стали:

Сталь 40 ГОСТ 1050-88

Механические  свойства:

 МПа

 МПа

 МПа

;

Химические свойства:

 

Химический элемент	%
Кремний (Si)	0,17-0,37
Марганец (Mn)	0,50-0,80
Медь (Cu)	0,25
Мышьяк(As)	0,08
Никель (Ni)	0,25
Сера (S)	0,04
Углерод(C)	0,37-0,45
Фосфор (P)	0,035
Хром(Cr)	0,25

 

Технологические свойства:

1. температура ковки: начале 1250, конца 800. Охлаждение заготовок сечением до 400 мм на воздухе.

2. Свариваемость: ограниченно свариваемая. Способы сварки РДС, АДС под флюсом и газовой защитой, ЭШС. Рекомендуется подогрев и последующая термообработка. КТС без ограничения.
3. Обрабатываемость резанием: в горячекатаном состоянии при НВ 170 и =520 МПа
4. Склонность  к отпускной способности: не склонна.
5. Флокеночувствительность: не чувствительна.

 

Гребной винт выполнен из конструкционной нелегированной  стали:

 

Сталь 25Л ГОСТ 977-88

Механические  свойства:

 МПа

 МПа

;

 

Химический элемент	%
Кремний (Si)	0,20-0,52
Марганец (Mn)	0,45-0,90
Сера (S)	0,04
Углерод(C)	0,22-0,30

 

Технологические свойства:

1. Режим термической обработки: нормализация при 880-900 ^оС, отпуск при 610-630 ^оС.
2. Свариваемость: ограниченно свариваемая. Способы сварки РДС, АДС под флюсом и газовой защитой, ЭШС. Рекомендуется подогрев и последующая термообработка. КТС без ограничения.
3. Склонность  к отпускной способности: склонна.
4. Флокеночувствительность: чувствительна.

 

Шейки гребных валов, работают в подшипниках с водяной  смазкой, покрыты защитными облицовками из нержавеющей стали.

Промежуточные участки  вала, соприкасающиеся с забортной  водой, также защищены надежным неметаллическим  покрытием из стеклоткани, пропитанной  клеевым составом на основе эпоксидной смолы.

Крепление гребного винта выполнено  конусным. Передача вращающего момента при таком креплении осуществляется за счет силы трения между сопрягаемыми коническими поверхностями вала и ступицы, при гарантированном натяге шпонка выполняет роль резервного средства.

Нагрузки, воспринимаемые валопроводом отличаются многообразием, к ним относятся:

• крутящий момент, передаваемый движителю;
• силы тяжести вала, движителя;
• гидродинамические силы (в том числе упор), возникающий при работе движителя;
• силы, вызываемые неуровновешиваемостью движителя;
• силы инерции, вызываемые качкой судна на волнении;
• реакции опор.

 

Работа гребного вала при циклически изменяющихся во времени  нагрузках вызывает усталость материала  вала, снижающего его прочностные  характеристики. Также возникает  фрекинг на сопряженных поверхностях конически-прессовых посадках (гребной винт и гребной вал, гребной вал и носовая полумуфта), в результате микроскопически малых поступательно- возвратных перемещений в поверхностном слое металла при действии циклически изменяющихся нагрузок.

Из этого следует, что процесс изнашивания очень велик и ведет к потере работоспособности гребного устройства.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Предремонтная дефектация

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Предремонтная дефектация.

 

При визуальном осмотре  гребного вала в сборе с винтом выявлено:

1. нарушена непроницаемость уплотнения между облицовкой вала и ступицей гребного винта (непроницаемость проверена давлением 0,2 МПа);
2. неудовлетворительное состояние крепления обтекателя.

Сняв гребной винт и удалив шпонку, осмотрена подступичная часть вала и участок до кормового конца облицовки, выявлены: следы фреттинг – коррозии, трещины. Далее простукивая облицовки медным молотком выявлено неплотное прилегание облицовок к валу.

При визуальном осмотре гребного винта  выявлены: видимые трещины, выкрашивание кромок лопастей, коррозия.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Демонтаж и разборка.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

       3. Демонтаж и разборка.

      Демонтаж гребного вала.

1. Разобрать фланцевое  соединение полумуфты редуктора и гребного вала.

2. Демонтировать носовую полумуфту гребного вала.

[см. КР.140200.010588.06]

3. Для демонтажа гребного вала в кормовой части судна установить лист 40×1600×6000. На лист установить и приварить рельсовые пути – 2 рельса длиной по 6 м, расстояние между рельсами уточнить по тележкам. На рельсовые пути установить две тележки с роликами (опоры гребного вала).
4. Демонтировать гребной вал с гребным винтом из дейдвудного устройства и доставить его в цех для дальнейшей дефектации.
5. Демонтаж гребного винта.
6. Удалить стопорные планки гайки обтекателя гребного винта. Отвернуть гайку.
7. Срезать обтекатель кормового кронштейна.
8. Демонтировать разъемное удерживающее кольцо гребного вала.
9. Демонтировать нажимную втулку уплотнения гребного вала с винтом.
10. Спрессовать при  помощи гидропресса с усилием 65 тонн и приварных шпилек гребной винт с гребного вала.
11. Спрессовать гребной винт.[см. КР.140200.010588.05]

      

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Мойка и  очистка деталей.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Мойка и очистка  деталей.

Участок вала между облицовками  очистить от покрытия.

Для удаления масляных загрязнений:

Гребной вал, гребной  винт и их элементы промыть щелочным раствором. Состав раствора в кг на м³ воды: Na₂CO₃ (1,0), хоз.мыло (2,0), Na₂Cr₂O₇ (0,7), Na₃PO₄ (2,0).

Для удаления коррозии: фреттинг-коррозию зачистить наждачным полотном, затем промыть водным раствором H₃PO₄ 110 кг на 1 м³ воды.

Для удаления старой краски : Используем металлическую щетку, или при помощи шарошки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Дефектация.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Дефектация.

Гребной вал.

1. Осмотреть при помощи лупы четырёхкратного увеличения все валы и муфты валопровода на отсутствие трещин. Особое внимание при этом обратить на наличие трещин в углах шпоночных пазов. При выявлении трещин указать в карте дефектации их расположение и величину. Устранение трещин путем из заварки в каждом конкретном случае, необходимо согласовать с Регистром и производить по специально разработанному техпроцессу, согласованному с Регистром.

2. Определить посадку  облицовок гребного вала путём  их обстукивания. При ослаблении облицовок необходима их замена на новые.

3. Осмотреть и проверить  состояние резьбовых хвостовиков  валов. В местах  перехода рабочих  шеек и цевья вала на расстоянии 50 мм необходимо произвести магнитную  дефектоскопию или УЗК.

4. Проверить размеры шпоночного паза на конусе вала и шпонки. Применить метод красок для выявления трещин на облицовках вала, на поверхности конуса вала и шпоночного паза. Проверить биение конической поверхности вала.

5. Осмотреть и обмерить  микрометрической скобой рабочие  шейки валов валопровода.

Участки длинной 300 мм намагничивать  в двух взаимно перпендикулярных направлениях, для чего вал провернуть на 180^о. Контроль производить магнитным дефектоскопом. Ультразвуковым способом определить глубину залегания трещин.

Гребной винт.