Судовой валопровод представляет собой систему валов, соединенных в единую линию с целью передачи крутящего момента от двигателя к гребному винту и осевого усилия от винта к корпусу судна.
Таким образом, валопровод состоит из отдельных валов, соединенных между собой фланцами. Дополнительно в систему валопровода входят дейдвудное устройство, упорный и опорный подшипники, муфты, механизм изменения шага ВРШ, тормоз и ряд других деталей.
Конструктивная простота валопровода кажущаяся. Длительный опыт эксплуатации судов свидетельствует о том, что до сих пор наблюдаются поломки гребных валов и часты случаи аварийного износа дейдвудных подшипников. При этом количество повреждений и аварий гребных валов возрастает с увеличением их диаметров. Нарушение работоспособности валопровода приводит к снижению скорости судна или полной потере хода и может создать условия, приводящие к гибели людей. Ремонты валопровода связаны с большими экономическими потерями, которые определяются необходимостью вывода судна из эксплуатации и постановки его в док. На данном основании судовой валопровод следует отнести к числу наиболее ответственных и напряженных деталей энергетической установки. Поэтому проблема долговечности валопровода охватывает задачи расчета прочности, конструирования, технологии изготовления и монтажа.
Положение линии валопровода определяется прямой, проходящей через центры вращения гребного винта и фланцы отбора мощности главного двигателя или редуктора. Длина валопровода зависит от места установки двигателя (редуктора) и гребного винта. При кормовом расположении двигателя валопровод будет более коротким по сравнению с мидельным размещением машинного отделения.
По количеству валопроводов судовые энергетические установки бывают одновальные, двухвальные и трехвальные.
Морские транспортные суда чаще всего имеют одновальные энергетические установки. В этом случае линия валопровода располагается в диаметральной плоскости судна. Преимуществами таких установок являются простота конструкции, большая надежность и высокие значения пропульсивного КПД. Угол наклона линии валопровода к основной плоскости корпуса судна составляет (0¸5)°.
Валопровод одновальной установки включает в себя следующие валы (рис. 5.1): гребной 3, промежуточный 4 и проставочный 6. Количество промежуточных валов зависит от длины валопровода и производственных возможностей. Наиболее нагруженным является гребной вал, на нем крепится гребной винт 1. Способ крепления определяется конструкцией винта. ВРШ соединяется с валом посредством конической посадки, как со шпонкой, так и без нее. Крепление ВРШ осуществляется при помощи фланцевого соединения. В этом случае на кормовом торце гребного вала предусматривается цилиндрический фланец. Для выхода гребного вала наружу, для его опоры и уплотнения служит дейдвудное устройство 2. Опорами промежуточных валов являются подшипники 5. Проставочный вал (вал-проставка) упрощает монтаж валопровода на судне, так как он выполняет роль компенсационного звена всего валопровода. Благодаря ему удается унифицировать технологию изготовления промежуточных валов. Совершенствование проектных работ позволяет в отдельных случаях отказаться от проставочного вала.
 |
Для затормаживания валопровода при буксировке судна или при выполнении ремонтных работ на плаву в линии валопровода предусматривается тормоз. Он имеет простейшую ленточную конструкцию. Функции тормоза может выполнять стопорное или валоповоротное устройство.
Осевое усилие от гребного винта передается корпусу судна через упорный подшипник. В судовых дизельных установках этот подшипник чаще всего изготавливается за одно целое с двигателем или редуктором.
В месте прохода валопровода через водонепроницаемые переборки устанавливаются переборочные сальники.
В двухвальной установке линии валопроводов располагаются по бортам. Такое размещение валов и заостренные кормовые обводы судна вынуждают отодвигать гребной винт от корпуса. Данное конструктивное решение требует увеличения длины гребного вала и, как следствие, приводит к установке дополнительного опорного подшипника в выкружке или в выносном кронштейне рядом с гребным винтом. В некоторых случаях длина вала оказывается настолько большой, что его делают составным, состоящим из гребного и дейдвудного валов.
Схема общего расположения бортового валопровода двухвальной установки показана
на рис. 5.2. Здесь гребной винт 1 закреплен на гребном вале 3, опорой которого
является подшипник кронштейна 2. Гребной вал посредством втулочной муфты
соединен с дейдвудным валом 4, расположенным в дейдвудном устройстве 5. Внутри
корпуса судна конструктивных различий между валопроводами одновальных и
двухвальных установок нет, за одним лишь исключением – линии бортовых валопроводов
имеют веерность по отношению к диаметральной плоскости судна. Обычно угол
веерности не превышает 3°. При выборе
угла веерности добиваются того, чтобы точка пересечения линий валопроводов
располагалась ближе к носу от миделя. В этом случае маневренность судна улучшается,
прежде всего, за счет возможности управлять гребными винтами.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.