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正確認(rèn)識(shí)柴油機(jī)中的推力軸承

發(fā)布時(shí)間：2023-01-03

船舶柴油機(jī)通過軸系（推力軸、中間軸和尾軸）帶動(dòng)螺旋槳旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)的螺旋槳槳葉給水以圓周向的和軸向的作用力。而水對螺旋槳槳葉也產(chǎn)生了圓周向的和軸向的反作用力。螺旋槳上圓周向所受到的力形成的扭矩，就是柴油機(jī)動(dòng)力矩所要克服的阻力矩。而作用在螺旋槳上的軸向力就是使船舶前進(jìn)的推力。螺旋槳的這個(gè)推力通過尾軸、中間軸和推力軸作用到推力軸承上，并經(jīng)過推力軸承作用到機(jī)座、地腳螺栓，Z終作用到船體上。當(dāng)推力軸與曲軸直接連接起來時(shí)，曲軸還由推力軸承起軸向定位作用。

上圖示出L-MC型柴油機(jī)推力軸承的構(gòu)造。該機(jī)型的推力軸和曲軸鍛為一體，推力環(huán)的外圓法蘭固定傳動(dòng)凸輪軸的主動(dòng)鏈輪。這種布置使柴油機(jī)軸向尺寸減小。推力軸承主要由正車推力塊8、倒車推力塊5、推力墊盤（調(diào)節(jié)圈）3、9和其它一些部件等組成。正、倒車推力塊各八塊，沿圓周方向排列，排成約占2/3圓周的扇形面。柴油機(jī)正車運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，螺旋槳的軸向推力通過尾軸和中間軸傳到推力環(huán)，推力環(huán)通過正車推力塊和推力墊盤將推力傳給柴油機(jī)機(jī)座，又通過地腳螺栓傳給船體，從而推動(dòng)船舶前進(jìn)。為了防止推力塊跟隨推力環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)，在正、倒車推力塊的上方都設(shè)有止動(dòng)器來定位。推力環(huán)與推力塊之間由滑油潤滑，滑油來自主軸承潤滑系統(tǒng)。為了防止滑油從軸頸處漏出機(jī)外，在軸頸上設(shè)有軸封。推力軸在轉(zhuǎn)動(dòng)中，甩油環(huán)2利用離心力把濺到軸上的滑油甩出，未甩凈的油由刮油環(huán)刮下。

推力軸承的關(guān)鍵部件是推力塊。推力塊結(jié)構(gòu)隨機(jī)型的不同而所有差別，但工作原理是一樣的。圖示出一種推力塊的立體圖。推力塊為一個(gè)扇形塊，在靠近推力環(huán)的工作面上澆有白合金5，并在進(jìn)油邊2處制有圓角或斜面，在靠調(diào)節(jié)圈一側(cè)有高、低兩個(gè)面3和1。高低面相交的棱邊AB為工作時(shí)的支持刃，工作時(shí)它與調(diào)節(jié)圈工作面靠在一起。推力塊兩個(gè)側(cè)面上都有凸臺(tái)4，起著推力塊間支承的作用。

推力軸承在正常情況下是在液體動(dòng)力潤滑下工作的。在工作中，如圖所示，推力塊2繞支持刃偏轉(zhuǎn)一個(gè)小角度，使推力塊與推力環(huán)3的工作面間形成楔形空間，滑油被推力環(huán)帶入楔形空間，產(chǎn)生了動(dòng)力油壓。推力環(huán)的推力通過動(dòng)力油壓傳遞到推力塊上，再經(jīng)過支持刃傳遞到調(diào)節(jié)圈1上。推力增大時(shí)，推力塊與推力環(huán)間的楔形間隙減小，油的動(dòng)壓增加，傳遞的推力加大。轉(zhuǎn)速過低時(shí)，動(dòng)力油壓變小，可能會(huì)因油壓不足產(chǎn)生半液膜潤滑。為了避免在這種情況下工作面間發(fā)生金屬接觸，工作面的粗糙度等級(jí)要很高，否則推力軸承很容易發(fā)生燒損事故。

圖示出一般推力軸承的簡圖。正、倒車推力塊用壓板6、7定位，壓板6、7裝設(shè)在止動(dòng)器上。當(dāng)推力塊互相緊靠在一起時(shí)，在壓板6、7處留有間隙i1和i2。間隙i1和i2之和要符合說明書的規(guī)定，其數(shù)值可通過增減壓板處的墊片進(jìn)行調(diào)節(jié)。這個(gè)間隙數(shù)值保證了推力塊繞支持刃擺動(dòng)的靈活性。

正、倒車推力塊3、4分別靠在正、倒車調(diào)節(jié)圈2、5上。正、倒車調(diào)節(jié)圈用來調(diào)整推力塊推力環(huán)間的間隙fi和曲軸與主軸承之間的軸向相對位置。間隙fi是用力把推力環(huán)壓緊在正車推力塊上時(shí)，用厚薄規(guī)在倒車推力塊與推力環(huán)間測量出來的間隙。此間隙也可使軸處在不受軸向力的自由狀態(tài)下，用兩個(gè)厚薄規(guī)在正、倒車推力環(huán)處同時(shí)測量，然后將這兩個(gè)數(shù)值相加得出。這個(gè)間隙的大小要符合說明書的要求，否則要通過調(diào)節(jié)圈進(jìn)行調(diào)節(jié)。作為臨時(shí)性的調(diào)整措施，可在調(diào)節(jié)圈后加放墊片，在以后修船時(shí)再更換調(diào)節(jié)圈。在工廠安裝兩排推力塊時(shí)，調(diào)節(jié)圈應(yīng)按下述要求進(jìn)行調(diào)整：當(dāng)推力環(huán)與正、倒車推力塊之間各為1/2裝配間隙時(shí)，靠近推力軸承的Z后一個(gè)曲柄的中心線應(yīng)向推力軸承方向偏移一個(gè)規(guī)定的數(shù)值。這樣做是為了補(bǔ)償曲軸在運(yùn)轉(zhuǎn)中的熱膨脹，以便盡可能地使各曲柄臂與主軸承之間的軸向間隙保持均等。

（來源：船舶講武堂）