李峰

（中國石化勝利油田海洋（yáng）石油船舶中（zhōng）心，山東龍口　265725）

　　摘　要：文章論述了艉軸橡膠軸承的失效形式（shì），艉軸承改造的修複方案，進行了2種方案的對比，論證了（le）實施方案的可行性。製（zhì）作了方案實施的專用工具，改造後取得了良好的使用效果。

　　關鍵詞：橡膠（jiāo）套軸承；黏結；銅法蘭；漲管器（qì）；改造工藝

　　“勝利404”船是一艘擔負交通運輸任務的交通（tōng）艇，總長14.28m，船寬4.61m，航速20kn。全船殼體係鋁合金製造，艉軸承（chéng）采用海水潤滑，配2台底特律8v-71主機，每（měi）台功率（lǜ）235kW，Z高轉速2200r/min，屬於雙軸雙槳式快艇。

　　1　艉軸承結構（gòu）及失效形式

　　“勝利404”船艉軸是不鏽（xiù）鋼軸，前後（hòu）軸承處軸徑（jìng）D56mm，前軸徑與銅套（tào）形成配合，後軸徑與橡膠套形成配合。銅套與橡膠套全部鑲嵌在船體底孔內，以過盈（yíng）形式安裝。作為後軸承的橡膠（jiāo）套結構，是橡膠套在（zài）銅套內徑整體鑄造，然後整體裝入船體底孔。後軸（zhóu）承為水潤滑形式，因為此軸長期在海水環境下工作，因此，將前後軸（zhóu）承之間的中間段用環氧樹脂（zhī）黏玻璃（lí）絲布包裹進（jìn）行保護。前軸承（chéng）處使用盤根密封，保證海水無法進入船艙。後（hòu）軸承采用V型托架固定，艉軸前端錐部安裝法蘭盤（pán），與主機離合器輸出軸法蘭盤連接，形成完整（zhěng）的主機、離合器、艉軸、螺旋槳推進係統（tǒng）。“勝利404”船夏（xià）季出海作業，冬季放置陸地。

　　塢修時發現該船艉軸承的橡膠套已經嚴重損壞，主要是因為長年的海水腐蝕，放置陸（lù）地上（shàng）的風幹裂紋（wén）及艉（wěi）軸旋轉時的衝擊、振（zhèn）動和磨損等（děng）綜合原因，導致橡膠套（tào）已經無法正常使用，需要重新換新。在（zài）拆卸時發現一個問題，橡膠套的底套（銅質（zhì））拿不下來，它的結構是將橡膠套粘貼在銅套的內圈上，然後（hòu）將整套以過盈配合壓入艉軸承支架的底孔內，形成艉軸（zhóu）承結構。

　　2　修複方案論證

　　正常的修複（fù）方案是（shì）將銅套取出，整體（tǐ）鑄造橡膠套與銅套，然後再整體（tǐ）壓入底孔內。因為（wéi）銅套不可能完整取出，隻（zhī）有將它破壞才能取出，所（suǒ）以針對這個情況我們迅速製定了2套修複（fù）方（fāng）案：①拆掉銅套（tào），再原樣加工一套進行安裝；②銅套不拆，加工橡膠套粘貼銅套成形（xíng）。我們（men）對這（zhè）2種方案進行了分析論證，因為銅套與鋁合金（jīn）之間的過盈，銅套又是壁厚4mm的薄壁套，所以不可能將（jiāng）它完整的拆下，隻有把它（tā）破壞才可能拿出來。即使鑄造加（jiā）工銅套與橡膠套後，在安裝時還有一個關鍵的因素是支架底（dǐ）孔的變形及變形量的（de）大小還（hái）起（qǐ）製約作用，在沒拆銅（tóng）套的情況下測量銅套（tào）內孔的圓度，其橢（tuǒ）圓度值達到0.7～0.8mm，估計其底孔的變形可能會更（gèng）大，這就存在使薄壁銅套在安裝時造成很大的變形，這（zhè）個關鍵因素必須在分析的基礎上定論，不（bú）可能在安裝（zhuāng）後再去測量它的（de）變形量到底（dǐ）有多大，這樣做是很不科學的。因為銅套變形（xíng）後（hòu）使得橡膠套也出現變形，而且很有可能變形後的尺寸與艉軸無法形成間隙配合，這樣艉軸就無法在橡膠（jiāo）套內旋轉。

　　通（tōng）過以上的技術論證，我們采取了第2種修複（fù）方案。無論（lùn）哪種方案都要在可行的基礎上進行，於是（shì）我們又論（lùn）證了第2種方案的（de）可行性。如果隻加工橡膠套，它有很強的可塑性，雖然銅套有0.7～0.8mm的橢圓度，但比起底孔的橢圓（yuán）度應該（gāi）是小的，因為它能保持原樣。而如果將銅套取下，會失去原來的位置，而且，在安裝時會產生新的變形，更有可能加大變形量。所以，如果能將兩者很好的黏結在一起，是能夠滿足其使用要求的（de）。

　　由此，又引（yǐn）發了（le）一個新（xīn）的問題，橡膠套原有的形狀是圓柱（zhù）形的，沒有固定點，如果用膠黏結後強（qiáng）度是否能夠滿足要求，這是必須考慮的問（wèn）題，如果能夠是Z好的，如果不夠就有可能在使用過程中整個開膠脫落，所以必須將黏結強度進（jìn）行加強，我（wǒ）們（men）想到了一個辦法，將橡膠套加工成（chéng）帶凸肩法蘭型（xíng）式，在法蘭（lán）上加工8個D7mm螺栓孔（kǒng），再加工一個厚度10mm的銅法蘭（lán），其上（shàng）也加工8個D7mm螺栓孔，這樣就可以用M6×35的不鏽鋼螺栓將橡膠套、法蘭（lán）緊固到底孔的圓周上，這樣就提高（gāo）了橡膠套的固定強（qiáng）度，是一種（zhǒng）非常理想的（de）修複方法。

　　3　修複方案經濟性對比

　　通（tōng）過（guò）以上2種方案的論證，可以得出第2種方案是比較理想的。因為（wéi）第1種方案要整體鑄造橡膠套與銅套，加工成本非常高，加工（gōng）周期比較長，確定與底孔配合（hé）過盈量的難度係數高；而且，底孔需要進行修磨，盡量消除橢圓度，但是，底孔的內徑太（tài）小，手工進行修磨是不容易辦到的。更不可能（néng）將整船吊運工廠進行鏜孔，所以必須就地修複。第2種方案隻加工橡膠套的成本就大（dà）大降低了，還可以利用原先（xiān）的（de）銅套進行裝配（pèi），並且由確定過（guò）盈配（pèi）合改（gǎi）為確定間隙配合，減小了施工工藝難度，取消了底孔橢圓修正的工作量，縮（suō）短了（le）修複（fù）周期。所以，第2種方案是非常經濟、適用的。

　　4　施工工藝的確定

　　修複方案已經確定，就要（yào）全盤考慮工程施工工藝（yì），於是製定如下工藝：①測繪（huì）橡膠套、銅（tóng）法蘭圖紙；②外協加工橡膠套；③銅法蘭車削加工；④用加工好的銅法蘭在底孔圓周上配鑽8個M6螺紋底（dǐ）孔，攻（gōng）絲；⑤安裝橡膠套；⑥安（ān）裝艉軸、螺旋槳、舵葉；⑦下水、試航。

　　在安裝橡膠套上又出現了新的問題：如何安（ān）裝橡膠套。因為此套長度達225mm，內徑57mm，屬於典（diǎn）型的細長（zhǎng）套類型。如果塗（tú）上膠以後，要解（jiě）決如何使（shǐ）兩（liǎng）者緊（jǐn）密的黏結。孔（kǒng）內徑太小使（shǐ）不上勁（jìn），如果不用等長的物體進行壓製，又怕局部（bù）黏結不牢固，而（ér）且套內徑會出現凹凸不（bú）平的情況，會造成橡膠套的（de）安裝失敗。必須想辦法解（jiě）決這個難題，Z大的困難是（shì）裝（zhuāng）入橡膠套後怎樣使他們在整個長度的圓周上緊密地結合，所以必須（xū）施加一定的壓力才能達到要求，而且壓力要平均，壓力點接觸麵要平整，還要有（yǒu）一定的保壓時間（jiān）。根據（jù）這個思路就設計了一套（tào）專用工（gōng）具，取名（míng）“漲管器”。

　　5　專（zhuān）用工具的研究與製作

　　絲杠采用45^#圓鋼車製，錐形壓帽采用黃（huáng）銅車製，用尼龍棒（bàng）車成尼龍套，然後沿橫剖麵鋸開形成兩半。並在絲杠的一端銑出（chū）2個平麵，就可以用活動扳手（shǒu）將絲杠固定，然後上緊螺母。事先將橡膠套與銅套之間塗上401膠，將整個漲管器在橡膠套長度內安裝，用開口扳手不斷的旋緊螺母，這樣就（jiù）將旋緊螺母的（de）力傳到2個錐形的壓帽（mào）上，壓帽的軸（zhóu）向移動擠壓兩半式的尼龍套，這樣尼龍套就作徑向運動，就可以將橡膠套緊緊地壓在銅套內孔上。雖然，銅套內徑是橢圓的，但橡膠（jiāo）套是可以壓縮的，保證能夠使銅套（tào）內徑的凹陷部位被橡膠（jiāo）套接觸，並牢固黏結。

　　間隔24h以後，取（qǔ）下漲管器，經過觀察和觸摸檢查，確認橡膠套與銅套已經（jīng）牢固黏結。便可以實現橡膠套（tào）與（yǔ）銅套內孔的緊（jǐn）密黏結。

　　6　試驗

　　艉軸承（chéng）改造完成，繼而完成艉軸、螺旋槳、舵葉的安裝工程，船下水航行試驗時，沒（méi）有發現任何（hé）異常的情況（kuàng）。航速正常，沒有振動，主機功率發揮正常，通過航行（háng）試驗，證明此項改造（zào）工程非常成功。

來源：《中國修船》2016年03期