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船用螺旋桨修理通用工艺

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船用螺旋桨修理

本工艺可供直径800mm以上的铜质合金螺旋桨勘验、修理、安装及检验使用,其他材质螺旋桨可参照使用。

1、 船用螺旋桨修理勘验工艺

1.1桨修理勘验可以就地检测,也可在桨拆卸后进行。通过目示、敲击声音、探伤及测量等方法对不同缺陷进行勘验。

1.1.1、 螺旋桨表面目视检查:

a) 桨叶表面光洁情况,参照新制螺旋桨表面粗糙度(见表1),适当降低要求;

b) 桨叶表面磨蚀情况,尤其是吸力面是否有气蚀现象; c) 桨叶边缘有无缺口、碰伤、断边;

d) 桨叶及桨毂表面有无明显裂纹;

e) 桨叶及桨毂表面因磨蚀而显露出来的铸造缺陷; f) 桨叶弯曲、卷边及整个叶面平整情况。 表 1 适用范围 桨叶0.3R截面向外的表面 桨叶0.3R截面向内的表面 桨毂表面 螺旋桨规格 中、小型 大型 中、小型 大型 大、中、小型 表面粗糙度Ra S级 1.6 3.2 1.6 3.2 1级 3.2 6.3 6.3 12.5 2级 6.3 6.3 12.5 12.5 3级 12.5 12.5 25 25 6.3 12.5 25 25 1.1.2、 桨叶面在未经清理条件下,可以用小锤轻击叶面,根据声音可判定桨叶有无裂纹存在。

1.1.3、 桨叶及桨毂在清理光洁后,可以采用着色渗透法对有怀疑处的裂纹检测,判明裂纹的数量、

形状及长度。对允许焊补区域的裂纹,都应进行挖铲或钻孔,探明裂纹深度。 1.1.4、 根据在螺旋桨不同部位产生的缺陷导致不同的危害,程度,通常将螺旋桨表面分为三个区各

区域允许存在的缺陷提出不同的要求。

1.2、桨毂检查

1.2.1、凡是螺旋桨锥孔与尾轴锥体配合出现松动或液压螺旋桨拆卸时出现漏油,无法建立拆卸所需要

的油压时及拆卸后尾轴锥体存在超过30%以上的锈蚀时,应检查桨毂锥孔与桨轴锥体配合部件的情况。一般装配要求接触面积在70%以上,且应均匀,每25mm×25mm面积上有3—4个接触点;液压套合的要求更高一些。凡接触状况很差,且有严重锈蚀,应考虑与桨轴重新研配。

1.2.2、桨毂锥孔表面不允许出现凸出的硬疤、咬痕。重新装配时,表面应清理一净。

1.2.3、桨毂表面及前后端面有无裂纹产生。个别短小裂纹,经挖铲、钻止裂孔方法,允许存在;凡发

现较大裂纹需要焊补时,必须采取经认可的工艺。

1.2.4、调距桨桨毂上,当桨叶固定在转盘时,其叶根部与桨毂间的密封性应进行拆前检查。 1.3、螺旋桨经修理后的检测

1.3.2、螺旋桨凡经断边接补和面积 堆焊等修理,均应做静平衡试验。

1.3.1、螺旋桨凡经弯曲校正、断边接补,大面积焊补等修理,均应测量叶面螺距,桨叶厚度及桨径尺

寸。

2、拆卸及安装

2.1无键液压和有键液压螺旋桨拆卸及安装

准备工作

a)拆前熟悉图纸资料,了解上一次安装和设计要求的温度及最大压力(推力)和压入量。 b)准备专用拆装油泵、油顶(环顶)、压力表、百分表、高压软带、并能满足最高压力,确保使

用安全。安装时还应准备好压力--压入量坐标记录纸。

2.1.1拆卸步骤:

a)拆除导流帽,做好螺旋桨与尾轴相对位置标记.(径向).

b)旋开桨帽后,量取螺旋桨后端面到尾轴后端面的距离 H1,并做好记录.(轴向)

c)旋开螺帽,在螺帽前端面垫上大于20mm厚木板,并与螺旋桨后端面留出大约40mm的距离间隙,

以减轻冲击载荷(图2)。

d)旋开桨毂上的的两只进油塞,一只油孔接上软带和高压油泵.

e)启动径向压力油泵,使压力油冲满桨毂锥体配合面内的油槽,空气从另一个螺塞口排出,直至出油,停止泵油关闭放气螺塞.

f)再次启动径向压力油泵,逐渐增加油压至说明了书中规定的最高径向油压值.此时,螺旋桨与螺旋

桨轴的配合面自行脱开.如果没有胀开,可将压力提高到安装压力的115%,如果仍不能脱开,应通知车间及安监部到现场,并在其监督下,可将压力提升到胀开为止.

g)桨与尾轴锥体配合受损造成扩胀漏油,建立不起拆卸的扩胀力时;或已达到设计规定的最高扩胀

力,桨仍不能拆下,在与船东交流许可的情况下,允许采用桨毂加热,轴向加压进行补救性

拆卸,具体做法如下:

1)加热时应对称,烤把应快速往返移动,不能停在某一点长时间烘烤,防止桨毂造成局部过热,桨毂温度不得超过800C。

2)在烘烤前,轴向拉伸压力,应按丝杠的粗细,由计算决定。

h)拆卸螺旋桨中,严防高压物体打击和高空坠落,拆卸后应及时对其锥体结合面采取可靠的清洁

和保护措施,防止污染或意外损伤。 2.1.2安装步骤: a)压入量的确定

压入量应按原设计的温度--压入量座标图规定进行,并参考上次压装记录资料进行装配。如果压入量座标图丢失,在争得验船师和船方同意后,允许按拆卸前的安装位置线进行压装,但必须压过原始安装线0.3-0.5mm。如果重新研桨稍或其它原因必须按座标图进行装配时,由工艺人员进行计算,绘制座标图,经验船师审查签字认可后,方可执行。

b)桨毂和桨轴的温度确定,应测量桨叶根部和桨毂的多个位置和桨轴根部及锥体表面多个部位,取其测得的平均值。当温度偏差大,平均值不精确时,应取桨毂的最低温度,桨轴的最高温度来确定压入量。

c)清除结合面上的污物油腻,必要时可用清洁剂清洗擦干,凡是拉毛部位,可用油石轻打磨,至不留痕迹。

d)螺旋桨轴锥体表面涂一层润滑油,并将螺旋桨按拆前的径向位置套装在螺旋桨轴上。并装上不少于规定的最高推力1.2倍的油顶(环顶)。

e)用高压软带将桨与径向和轴向压力油泵连接好,并将锥体结合面内油道中的空气从放气螺塞孔放出,直至冒油为止(见液压连接示意图3),旋紧放气丝堵即可压装。 f)压装步骤:

干压与湿压,基本定义:干压:仅在轴向施加压力进行压装称为干压; 湿压:在轴向施加压力的同时,对桨毂径向也施加扩胀压力进行压装,称为湿压。

准备好专用的座标记录低,并请检查人员、船东、和船检到场,由专人仔细记录。 A 干压

1) 首先干压,干压前加以初压力,初压力可按规定的安装压力的5%选定,如没有原始资料,

按桨的大小可暂定3-5Mpa。

2) 打开轴向油阀,关闭径向油阀,对轴向进行加压到规定的初压为止,待压力稳定后,在桨毂

前、后端面支上测量压入量的百分表,分别将指针调到零位,此时在记录纸上标注初压力点A(如图4按35kg,作为假设起始点),然后继续干压,每增加5Mpa,停下稳定一下,在座标纸上标注上压力和压入量的交点,即B、C、D--H点,直到干压结束。(干压的压入量按

图纸或说明书,如果找不到资料,可按总压入量1/5来确定)

3) 连接A、B、C、--H等点, 作出一条近似直线(图4中的A-H)并延长到零压力线上,交于

W点,次W点就是精确实际起始点,它与假设起始点相差Lmm(0.23)。

B 湿压

干压结束,实际零位确定后,就可进行湿装,打开径向油阀,即径向和轴向同时加压。由于

径向阀打开,必然导致轴向压力迅速下降到I点,当轴向与径向一起加压,压力即可开始回

升,此时每增加5Mpa,在记录纸上标注一次压力与压入量交点,即图4中的J、K、L、M—S点,直达到要求的压入量为止。实际压入量=百分表压入量+L值。

4) 压入量到位后,检查是否达到拆卸前按装尺寸H1,如果没达到,应与船东、船检和检查员

协商,决定是否继续压到H1的位置。

5) 压入结束先放掉径向压力,30分钟后使桨毂收缩产生必要的夹持力,再泄掉轴向压力,此时

应监视百分表的表针,桨不得有后移现象存在。最后把紧桨帽,一般把紧力矩为1.5-2.5吨/米(根据螺母直径而定),装妥防松保险。

6) 在桨与尾轴锥体配合受损,又没有追加重新研销工程,液压安装因漏油,建立不起足够扩胀力时,在争得船东和验船师同意后,允许对桨毂扩胀采用瓦斯烘烤加热来补救,具体加热要

求与2.1.1的g)条相同。

2.1.3 交验:

a)压装时必须通知检查、船东、和验船师到场监督整个安装过程,合格后签字认可。 b)安装记录交检查人员,做出装配时的压力和压入量座标图,交船东和船检(见坐标图4)。

2.2、有键非液压螺旋桨拆卸及安装 2.2.1.拆卸: A、准备工作

a) 拆前熟悉图纸资料,了解桨的结构形式和拆卸螺栓孔的尺寸及数量。(无图实测) b)根据拆卸螺栓孔的尺寸,制作拆卸丝杠。

c)工艺人员根据拆卸丝杠的直径、材料及数量计算出最大的拆卸拉力。最大拉力按下式计算:P=d*

π/4*σs* n*0.001(吨) 式中d—丝杠的丝底直径(mm)

σS—材料的屈服强度(kg/mm2) n—丝杠的数量

d)据最大允许的拉力P,准备油泵软带、油顶、压力表、压板接头,并应保证 有可靠的安全性。

B、拆卸程序:

a)拆掉导流帽,松开大螺帽,将帽后退50-60mm。

b)测量并记录原始安装位置,即螺旋桨的后端面,到尾轴锥体后端面的距离 H2。 c)将丝、杠压板、油顶、三通接头及油泵按图5连接起来,在桨的前端面垫上 不少于20mm厚的防撞木板,并且应保证木板与桨的后端面距离A=30-40mm。 d)油泵压油进行拆卸,最大拉力不能超过P值,记录好拆卸掉时的拉力。如果 达到P值仍然拆不下来时,应通知船东,在船东的允许后,可对桨毂进行加温 补救,直到拆下,但加温要严格按照螺旋桨拆卸中的2.1.1项的g)~1)条规定。 2.2.2、安装:

A、 准备工作:

a) 按拆卸时的拉力P的1.2倍准备油顶(环顶)、液压、油泵、压力表、及磁力百分表。 b)清除锥体和锥孔及键和键槽表面的污物,在锥体和锥孔表面薄薄的漆上一层滑油,在键及键槽两侧均匀涂抹一层白铅油。之后将桨正确的套合在尾轴锥体上。 c )按图6所示,用高压软带将油顶(环顶)、三通、油泵连接好。

2

B、 压装

a) 螺旋桨拆前没发现螺母和桨产生松动等异常情况,压入量应按拆卸时的距离H2进行安装,允许多压0.30mm。

b) 凡重新对锥孔研磨修理或新换螺旋桨和尾轴的,对其安装压入量必须按设计资料或由

工艺人员进行计算,确定压紧力和压入量,并经验船师认可方可进行安装。压紧力的计算按公式(1)进行,压入量按公式(2)进行:

T=1.732*104P/Rn —(1) 式中 T-压紧力,N;

P-主机输出功率,KW;

n-主机额定转速,r/min;

R-桨毂锥孔接触部分平均半径,M;

其中根据螺旋桨的材质不同,依照钢、铸铁和铜质顺序,其压紧力可分别取(1)式计算的90%-110%。

B=KxT--- (2)

式中 B-轴向压入量,mm;

T-按公式(1)计算的压紧力,N

K-系数,当锥度为1/12时,K=5x10-7 当锥度为1/15时,K=6x10-7

c)凡按新确定压入量进行压装的桨,初压力应按公式(1)计算的T值的5%来执行,当

压力达到Tx0.05之后开始用百分表监测压入量。

d)螺母的把紧力距按螺母直径而定,一般应为1.5-2.5吨/米。 2.2.3、交验:

a压装时应通知检查员、船东和船检到场监控并交验合格。

3、 螺旋桨修理

3.1、螺旋桨表面的区域划分及缺陷处理

3.1.1根据在螺旋桨不同部位产生的缺陷,导致不同的危害程度,通常将螺旋桨表面划分三个区域,

见图1所示。各区域允许存在的缺陷参见表2。

表2 (mm) 缺陷位置 A区 B、C区 桨毂表面 锥孔及键槽表面 缺陷类型 非线性 线性 非线性 线性 非线性 线性 非线性 线性 最大允许尺寸 3.2 3.2 3.2 6.4 6.4 9.5 6.4 9.5 150mmx150mm允许缺陷数量 15 6 20 8 15 6 5 3 缺陷排列的最小间距 S 4S S 4S S 4S或25(取小) S 4S或25(取小) 不大于各分区表面积的5% 缺陷密集的允许面积 注1:线性缺陷指长度比大于3的缺陷。 注3:当不存在非线性缺陷时,非线性缺陷的数量可增加到两者允许的总和。 注2:小于1.6mm的非密布缺陷可不计入缺陷总数。注4:S为较大缺陷尺寸。

3.1.2在A区域内不允许进行焊补。对深度不超过4mm的缺陷,且最深不超过该处叶厚的1/40时,

允许对其进行修磨光顺继续使用。 3.1.3在 B区不能随意焊补,对深度不超过3mm,且最深不超过该处叶厚的1/30的缺陷,允许对其

进行修磨光顺继续使用。如果该处出现裂纹、气蚀、缺肉等缺陷必须焊补修理时,先提出合理的

修理方案和工艺,经船检审查批准后方可施工。

3.1.3在C区域内的缺陷允许进行焊补。桨叶边缘和表面微小缺陷允许修磨光顺后使用。 当桨叶边缘

锯齿状缺口深度超过10mm~20mm时(按桨大小)进行修补。对边缘剥蚀较严重时,应进行补焊修理(见图7)

3.1.4桨叶边缘锯齿状的腐蚀缺肉深度不超过10mm,允许磨削光顺后继续使用。桨叶表面的空泡腐蚀

深度不超过5mm,允许将腐蚀面采用人工或机械方法将穴孔内的锈迹、污物清除,露出金属光泽,并用清洗剂清洗干净后涂抹高分子金属修补剂进行修理。如:贝尔佐纳“1311”、“1321”,得复康“10260”或可赛新“TS216”、“TS406”,等。

3.1.5桨叶上的一般裂纹,在限定条件下允许采用钻止裂孔的方法作为临时措施而使用。如果螺旋桨

数片桨叶发生过严重裂纹,并经多次大面积补焊修理,材料性能已发生较大变化,再进行补焊难以保证质量时应考虑换新。 3.2螺旋桨补焊修理 3.2.1 焊前的准备工作

a) 按图纸确定桨的材质,如果没有原始资料,必须对桨材料进行化学成份分析,按桨的化学成份确定桨的材质(见表3“世界各国螺旋桨的材质化学成份和机械性能一览表)。焊材应接近母材的化学成份,并应保证机械性能,尤其是疲劳强度要接近母材,并切具有足够耐腐蚀性能。

b) 选取合理的焊材和设备、由修理厂家编写详细的焊补规程、向船检提交操作人员的焊工证,经本船船检的认可后方可进行焊补。推荐对ZHMn55-3-1 和ZHAl67-5-2-2合金的氩弧焊焊丝和电弧焊焊条芯采用如下化学成分:60%~65%铜、5.0%~6.5%铝、2%~3%铁,余量为锌,而ZQAl14-8-3-2合金的氩弧焊焊丝和电弧焊焊条芯推荐采用如下化学成分:11.5%~14.0%锰、7.0%~8.5%铝、2.5%~3.5%铁、1.8%~2.5%镍,余量为铜,焊丝与焊芯直径为3.2mm~5.0mm。

3.2.2 原则补焊修理工艺

a) 焊前必须对桨叶裂纹和气蚀部位进行抛光,采用着色探伤检查,确定裂纹的的数量、长度和走向。

b)裂纹焊补前,应彻底将裂纹挖清(磨清),将裂纹全部除掉,按图8—b选泽合适的焊口进行焊补。对桨叶边缘裂纹的补焊,应从中心区向边缘侧施焊。

c)边缘缺口及剥蚀穴孔内的氧化物、污物应全部清除掉露出金属光泽,方可焊补。 d)裂纹与断叶按图8选择适当形式焊口。

e)凡在C区断叶,采用新做断块进行对接焊时见图7,必须对新铸焊接断块的化学B 成分、机械性能试验报告取得验船师的认可,焊接时应将桨叶压力面朝下,对口下面垫以衬覆板,焊口采用双面U型或V型,并应焊透。施焊时应从中心分别向两边缘方向进行。

g) 预热装置可采用焦碳炉、柔性远红外加热毯、丙烷软性火焰喷。预热温度按表3选取:

h) 荐采用钨极氩气保护电弧(TIG)和熔化极氩气保护电弧(MIG),也可采用手工电弧焊等行

之有效的焊补方法。氧乙炔焊只能用于C区且厚度小于32mm的桨叶边缘的焊补。

手工钨极氩弧焊一般均采用交流,但补焊ZHMn55-3-1合金时,也可用直流。钨极直径4mm~6mm,喷嘴直径为16mm~24mm,保护气体流量为12升/分—18升/分。气体流量应适当增大,电弧焊均采用直流反接。

i) 焊接时应采取相应的措施降低焊接温度,减少熔池处层间温度应保持在300摄氏度左右,以

减少锌的蒸发和氧化。焊接时应不断的对焊肉进行密集而均匀的敲击,使其延伸,减少焊口收缩量,以确保焊肉与母材之间不会重新产生裂纹。

材 料 黄 铜 青 铜 铬镍不锈钢 铸 钢 铸 铁 表4 (摄氏度)

焊补预热温度 矫正加热温度 退火温度 150—400 100—200 100—250 100—150 600—700 500—800 700—850 200—450 600—700 — 350—550 450—650 — 500—600 650—700 j) 补焊后的螺旋桨应进行退火处理,A、B区域或其他大面积补焊,在条件允许时,以不大于

每小时100摄氏度的速度加热,升至退火温度(见表4),整桨保温时间按桨的大小为4~8小

时,降温速度不超过每小时55摄氏度,降温至200摄氏度以下后,方可开炉随炉冷却。 k) 如为一片桨叶或局部补焊后,在不具备炉内退火条件时,退火加热温度同h)项,保温时间可按焊补部位最大截面厚度处20min/25mm计算,但不应小于1小时,然后用隔热材料进行

包扎,随着室温自行下降,做自然退火处理。退火完毕后,对焊接表面打磨处理,进行着色探伤检查不得有裂纹、气孔、夹渣、疏松等现象存在。

3.2.3桨叶弯曲的矫正工艺

a) 态矫正:对于边缘厚度小于30mm处的弯曲,可加热温度为205摄氏度以下进行矫正。对于

截面较薄而且弯曲较小的部位,可采用锤击、扳扭、顶压等方法矫正。

b) 热态矫正:对于桨叶弯曲程度或面积较大时,宜采用热态矫正,动载荷与静载荷矫正方法均

可。推荐的热态矫正温度见表4,加热温度应通过矫正处整个截面厚度,并维持到矫正终止。 c) 消除应力退火处理:对于严重弯曲或大面积的矫正后,应根据材质特点采取消除应力退火处理。对镍铝青铜桨叶,一般可降低其退火要求。

d) 矫正后检查:桨叶弯曲经矫正后都应进行着色渗透探伤检查,凡发现裂纹、凹凸不平等缺陷

都应进行修整。矫正面积较大时,应重新测量螺距。 3.2.4桨叶表面抛光处理:

a) 除桨叶表面的污物或提高叶面光滑程式度需进行抛光。无论桨叶是经焊补或弯曲矫正修

理后,都有应进行抛光处理。

b) 抛光可分为粗抛—精抛两个步骤;粗抛是采用24#—80#的纸片砂轮;精抛是采用100#

—120#布质砂轮。

3.2.5交验:焊补及矫正应交检查、船东和船检验收。

3.3螺旋桨锥孔的研配

3.3.1螺旋桨与轴锥面,在下列情况必须进行拂配:

a) 锥体配合面接触不良,没有达到装配技术要求者; b) 螺旋桨锥孔和轴锥体经过修理重新加工者;

c) 螺旋桨、轴、键其中之一换新者;

3.3.2有键螺旋桨锥孔与螺旋桨轴的研配,及键的研配

a) 螺旋桨锥孔大端朝上,将桨放在专用座子上,用水平仪检查调整使其达到水平,水平度偏差不得超过0.2mm/m,之后将桨牢固地把在座子上(见图示9)。

b) 粗研磨时先在螺旋桨轴的键槽内配置一根假键,当达到70%要求时,将单独研好的实用

键换上,进行精研直到合格。 c) 研磨时在桨轴锥体上均匀涂一层色油后,吊起尾轴将尾轴锥体,对准桨孔和键槽下放尾

轴,当锥体距锥孔100-200mm即将接触时,突然松开刹车,进行撞击沾色,之后吊车将尾轴吊紧,底部用10吨千斤顶,顶在轴头中间,在桨的大端平面上垫上铜锤,用大锤敲打铜锤将尾轴与桨振开。

d) 检查锥孔内沾油情况,沾色面积应不少于75%,25mm*25mm面积内,应有2—3个色点,锥

体大小端用0.05mm塞尺检查,75%周长不允许插入,各别分散部位允许不超过0.10mm塞尺插入深度不超过20mm。否则应用风磨机研磨达到。

e) 研磨时先用60粒度砂布轮粗研,最后用80粒度的砂布轮精研,决不允许用颗粒较大的

金钢石砂轮进行研磨,以免留下较深的痕迹。

f) 键底面与键槽底面贴合面积不得少于40%,用敲击检察,不得有悬空声音。 键的两侧应采用磨床加工,与键槽配合应略有过盈,每侧接触面积不得少于 75%,用0.05mm塞尺检察,在75%长度不应插入,允许各别分散的部位0.10mm 塞尺,插入深度不得超过键槽深的1/2,长度不得超过30mm。

键组立后,键与螺旋桨键槽两侧配合应接触均匀,用0.08mm塞尺检查,插入长度不得超过键的接触长度的40%,0.10塞尺检查插入长度不得超过50mm,键的顶部天地间隙应为0.20-0.60mm。

键允许将两侧做成阶梯形,但阶梯高度每侧不得超过0.5mm(见图10)。

3.3.3无键液压螺旋桨与螺旋桨轴的研配:

a) 对旧螺旋桨与旧轴研配时,桨与轴应按拆卸时相对应的轴向位置进行研配。对尾轴或螺旋桨

任何一件换新后研配时,应将尾轴相对于主机1号缸上死点的玛克,对准1号桨叶中心进行

研配。

b)无键液压螺旋桨锥孔的研配,与有键螺旋桨的第3.3.2项中的a)、c)、e)条相同。

d)沾色面积不能少于锥孔面积的80%,每25*25面积沾色点不能少于3个色点,锥孔上下端和油线附近沾色不能有断线情况,以保证有良好的密封性。用塞尺检查锥孔与锥体的大小端,要求在周长的75%,0.05mm塞尺不允许插入。其余部分允许局部分散,0.10mm塞尺插入深度和宽度均不能超过25mm,超过0.10mm任何部位不允许插入。 e)研磨结束后,需留出一定的把紧量(见图9),把紧量不应少于H≥10mm+压入量(按桨的大小而定,有说明书,按说明书要求),如果锥体配合不好,不够研的,另行协商。

3.3.4交验:有键螺旋桨和无键液压螺旋桨锥孔,研磨合乎上述要求之后,交厂质检员、船东和验船师验收。

4、 旋桨修理检验 4.1检验项目及要求

4.1.1螺旋桨凡经焊补、矫正等修理后,都应清理磨光至显出金属光泽后,检查修补区有无裂纹,气孔等缺陷。

4.1.2对怀疑有裂纹区域可采用着色探伤,对怀疑目区域内部隐蔽有严重缺陷时,可用超声波或X射线探伤法进行检查。

4.2螺旋桨桨叶螺距测量检验通用工艺

4.2.1凡是桨叶产生严重弯曲经矫正后、桨叶断缺新做断块对接焊后、桨叶裂纹较长焊补修理后,及大面积空泡腐蚀长肉焊补后,该桨叶必须进行螺距检测(见图11)。 4.2.2船在非特殊情况下,只对桨叶0.5R、0.6R、0.7R、0.8R、0.9R、0.95R 的截面进行测量。每个截面的两个被测点,应在距该截面总宽度1/10处进行(见图12)。

4.2.3螺距的计算是根据桨叶推力面截面线型来选取:

P=360/α×(h2-h1)

式中: α—被测两点夹角(度);

h2、h1—两个被测点的高度。

a)最常见的螺距截面为直线的桨叶(见图12)螺距计算公式如下:

b)螺距截面为直线,导边有较大的弧型过渡(见图13),图纸上有X—Y座标看见后数值表。 截面螺距计算公式为: P=360/α× [(h2-Y)-h1]

c)螺距面为凸型(见图14),截面螺距按下面公式计算:

P=360/α×[(h2+y2)-(h1+y1)]

d)螺距面为凹型(见图15),截面螺距按下面公式计算:

P=360/α×[(h2-y2)-(h1-y1)

e)螺距面为曲线型时(如图13、图14、图15),如果没有原始资料,经验船师同意,可不必追

究实际螺距值,可按4.2.3计算达到4.2.4 条规定4个桨叶螺距相同即可。

4.2.4将测量和计算的螺距记录在表5中。

4.2.5螺旋桨修理后,允许螺距偏差值及半径偏差值应符合表6规定:

表6 %

检查项目 半 径 R 截面螺距 h1 叶片螺距 H1 1级桨 ±0.5 ±2.5 ±1.5 2级桨 ±0.75 ±3.5 ±2.5 3级桨 ±1 ±5 ±4 ±3 总平均螺距 H ±1 ±2 其中对导流管螺旋桨的半径R偏差应从严控制,要满足图纸中的规定。 4.2.6交验:

检验符合表1规定后,交检查、船东、验船师验收。

4.3静平衡试验

4.3.1粗找平衡(俗语称随意平衡)

逐个在最轻的桨叶叶稍中心加重块g1、g2、g3、g4|,以不少于10转/分的速度转动桨叶,都能停在任何位置。

4.3.2精找平衡(克服工装摩擦力)

粗找合格后,重块g不取下,将1号叶转到一侧900位置停止后,在1号桨叶梢中心加以最小以

能够转动桨叶的重物Q1,使桨叶能慢慢转到最下点,取下1号桨叶重块Q1。再分别对2,3,4号桨叶用同样方法,找出能转动和停止在与1号桨叶相同位置的误差α不得超过±5度(见图16),各桨叶最小挂重块Q1,Q2,Q3,Q4。再加上初找时的各组挂重g之和,就是静平衡实际差值。 允许不平衡重量:

4.3.2.1国际标准(ISO484/1-1981)

允许不平衡重量 P=C × m/Rn 或P=Km (Kg) (取其中最小计算值) 式中:m螺旋质量(Kg) R螺旋桨半径(M)

n 为螺旋桨每分钟的设计转速

C和K为系数,根据级别按表7选出+:

表7

级 别 S Ⅰ Ⅱ

C 15 25 40

K 0.0005 0.001 0.001

4.2.3.2 GB规定最大允许不平衡重量G=C×m/Rn2 式中G—褂重(kg)

m— 螺旋桨重量( kg ) R— 螺旋桨半径 ( m ) n— 螺旋桨设计转速,rpm

C—K系数,按螺旋桨转速n及螺旋桨级别系数K而定。 当n≥180rpm, C=K 当n<180rpm, C=K(n/180)

2

2

Ⅲ 75 0.001 , 系数K值见表8

表8 螺旋桨级别 S级 1级 2级 3级 半径R 15 25 40 75 24.2.3.3 当螺旋桨直径D≤1.5m时,G=0.025D+0.02 4.3.3对静平衡超差时,应在较重的桨叶倒车面,离边缘不少于叶宽10%进行磨削除重,但磨削后叶

片的截面厚度应在允许最小厚度之内。

如果条件允许,静平衡试验另一种方法就是电子秤重,主要是利用球面静压轴承配合电子检测仪调整螺旋桨叶尖的附加质量,即可计算出螺旋桨的不平衡质量,电子秤静平衡的检查精度可达0.1kg。

4.3.4注意事项

a)在进行螺旋桨吊运前,必须确认吊索具处于完好状态,操作时必须有专人指挥,同时无关人员不得进入施工区域。

b)螺旋桨找平衡转动时,任何人不得任意靠近。静平衡结果记录在表9中。

表9 静平衡记录 (克) 项目 浆叶编号 1 2 3 4 随意平衡挂重 g 动态平衡挂历重 Q 实际平衡挂重总和 g+Q 差值 4.4桨叶轮廓、导边和随边形状检查 桨叶经大面积断块接焊后,应根据图纸,并参照老叶片实际制作样板进行检查。在满足螺距及静平衡要求前提下,此项可以不作为验收要求。

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