曲鵬飛(fēi)
(煙台港輪駁有限公司)
摘 要:煙台港輪駁有限公司是煙台港集團有限公司直屬的綜合性船舶公司,作為(wéi)港口生產主要輔助單位,公(gōng)司擁(yōng)有各類(lèi)船(chuán)舶20艘,其中具有先進水(shuǐ)平的現代化全(quán)回轉拖輪(lún)14艘,常(cháng)規拖輪3艘,供水船1艘,汙油水處理船1艘。“煙港拖23”、“煙港拖24”輪是我港(gǎng)2017年1月份建成回港的性能Z先進的船舶。回港後擔負我港30萬噸級油輪及鐵礦船進出港頂(dǐng)推作業(yè)的重要任務。在2017年6月份時工作中“煙港拖24”輪突然出現齒輪箱滑油油位降低,液壓油(yóu)油(yóu)位上升的(de)現象。經檢查為機帶同軸泵故障,滑油泵油封損壞(huài)導致油液混合。在尋購備件過程中得知油封要20天到貨,采購總成要30天以上到(dào)貨。國產油封耐壓等級不夠,安(ān)裝(zhuāng)後試運轉唇(chún)邊外翻損壞。麵對生產對拖輪(lún)使用需求,我(wǒ)們決定組織人員攻克(kè)技術難題,使拖輪進快恢複(fù)生產。
關鍵詞:船舶 滑油泵 油封
齒輪泵是(shì)靠(kào)齒間容積增大與縮(suō)小(xiǎo)來產生吸排(pái)的。影響齒輪泵容積效率的主要因素是(shì)密封間隙(xì)(齒輪端麵的軸向間隙(xì)、齒頂的徑向間隙及齒輪齧合線不嚴密處的間隙)。高壓齒輪泵一般采用軸向(xiàng)間隙自動補(bǔ)償裝置,在齒輪端(duān)麵和泵體直接設浮動(dòng)原件,工作時將排油引至(zhì)浮動(dòng)原件的外側,使浮動原(yuán)件貼向齒輪端麵,自動補償齒輪端麵因磨損而增大的間隙。按我們改造方案(àn)實施,不改變(biàn)泵的工作狀態(tài),間隙補償裝置的油路不受影響,仍(réng)然(rán)是(shì)從高壓側引至浮動原件外側。原泵(bèng)設計高壓側引入滑油至泵殼的主要作用是為主從軸的(de)軸承潤滑,該泵(bèng)軸承(chéng)采用的(de)是滾針軸承,理論上不需壓力潤(rùn)滑。結合普通油封的工作要求是適用工作壓力不高的旋(xuán)轉軸,是靠唇邊(biān)的過盈量抱緊軸頸保證密封的。綜合分析從(cóng)吸口低壓側引入潤滑軸承可行,且滿足油封的工作要求。
經時間和工作的檢驗,泵的密封性能良好,工作壓力(lì)穩定,性能上完全滿足齒輪潤滑和(hé)離(lí)合器合脫拍的工作要求(qiú)。
經查閱資料(大(dà)連海事大學(xué)編寫的船舶輔(fǔ)機),得知德國產油泵由於油封的(de)耐(nài)壓等級高,可達10MPa,故該泵原設計理念也是(shì)可行的,采用的高壓側開油(yóu)路保證滾(gǔn)針軸承的潤(rùn)滑效(xiào)果更好,但必須(xū)有高(gāo)品質的油封保證密封。從設備的使用壽(shòu)命上看,我們認為在低(dī)壓側設油路潤滑軸承的方式要優於原泵的設計方(fāng)案,其采用(yòng)的靠高品質的封來(lái)保證密(mì)封的方法是不可取的(de)。同時(shí)查閱資料,部(bù)分國產高壓齒輪泵采取的方式是在低壓側設油路潤滑滾針軸承,因此,對該類型泵的改造可廣泛應用存在同類(lèi)弊端的泵,安全性在相(xiàng)關資料和案例中得到證實。
一、技(jì)術方案及論證
(一)技術方案
全回(huí)轉(zhuǎn)拖輪舵槳是實現(xiàn)船舶正航(háng)、倒航(háng)和轉向(xiàng)的執行機構,是保證船舶正常航行和操縱(zòng)的重要部件。本次改造的舵槳滑油泵是(shì)為舵槳裝置提(tí)供係統潤滑和舵槳的重要部(bù)件離合(hé)器提供動力油的設(shè)備。拆(chāi)解齒輪泵分析:該齒(chǐ)輪泵為高壓油泵,工作壓力在30bar左右。查看泵的端蓋在排出腔位置設有(yǒu)油(yóu)路通道,高壓油通過該孔進入主動(dòng)軸和從動軸軸套,為軸套提供潤滑,油封安裝在主動(dòng)軸軸套外對高(gāo)壓油進行密封。油封通常是(shì)工作在壓(yā)力不很高的回轉泵的泵軸常采用的密封方式。此泵(bèng)的工作壓力有30bar,顯然普通國(guó)產油封是不適用的。根據油封的特性,我們提出在吸油腔對應(yīng)的端蓋(gài)位置開油孔,封堵(dǔ)排出腔高壓側的(de)油孔的方案。這樣既能保(bǎo)證軸承的潤(rùn)滑,又能使油封不承受(shòu)高壓,滿足國產封使用條件。
(二)技術論證
1.端蓋高壓側設計油孔的主要作用是引入滑油對主動軸和從動(dòng)軸的軸承進行潤滑(huá),軸承為滾(gǔn)針軸承不(bú)需壓力潤滑,在吸入口引入滑油不影響軸承潤滑。
2.該泵(bèng)是德國肖特爾舵槳配套泵PARKER PMD係列,屬於高(gāo)壓齒輪泵,高壓齒輪泵的特點是采用軸向間隙自動補償裝置,防止容積效率過低。其(qí)形式為在齒輪端麵與泵(bèng)體之間(jiān)夾設浮動原件,在工作時將(jiāng)排出的壓(yā)力油引至該原件的外側,使浮動原件外側的大於(yú)浮動原(yuán)件內側(cè)的壓力,使浮動(dòng)原件在泵工作時(shí)能始終貼靠(kào)齒輪端麵,自動地補償齒(chǐ)輪端麵的磨損,以保證(zhèng)齒輪泵的(de)容積效率。浮動裝置見下圖(tú):
我們對泵的內部油路的改造不影響(xiǎng)該裝置的工作,浮動裝置仍然從高壓(yā)側(cè)的工藝槽處進油,實現補償功能。
3.油封(旋轉軸唇形密封圈)的特性(xìng)是工作於壓力不高的回轉泵軸(zhóu)的密封、內徑比軸頸略小(xiǎo)、裝在軸上靠內側唇邊的過盈量抱緊軸麵、唇邊(biān)外緣常(cháng)置彈簧增加唇邊與轉軸的接觸壓(yā)力,並補償唇邊的磨損。查閱相關(guān)資料(liào)國產標準型油封耐(nài)壓≤0.5Mpa,耐壓性國內產品可達1~3 Mpa,德國產品可達10 Mpa,據此判斷國產油封按原泵設計原理工作,無法使用。
4.雖然德國產品的耐壓值可(kě)達10Mpa,但按照油封的工作方式和特(tè)性,不能無限的把其(qí)置於高壓區,在滿足(zú)使用的情況下應盡量低壓延長使用壽命。
5.對該類型泵的設計理念持懷疑態度,與廠家進行(háng)探(tàn)討,出(chū)於對其產品質量的保護(hù),對我方觀點未給予否(fǒu)定。
二、技術特性
1.專(zhuān)業性
用技術人員紮實的專業技能,發現問(wèn)題、分(fèn)析問題、解決問題。
2.創新(xīn)性
打破慣性思維,敢於對既定成熟產品提出質疑。創新的思路攻克技術瓶(píng)頸,解決實際問題。
3.實用性(xìng)
德國進口油封是可滿(mǎn)足使用條件(jiàn),但存在(zài)價格(gé)昂貴,采購不便的弊端。據情進行工藝改造,其實用性和通用性(xìng)得到極大改善。
4.經濟性
國(guó)產化替代降低成(chéng)本,縮短停修時間(jiān),保證船舶營運,提高船舶(bó)收益。
三、技術創新點
此次對“7000HP拖輪”舵槳滑(huá)油泵改造的(de)Z成功(gōng)之處在於我們根據實際情況解決實際問題。不(bú)盲目的認可進口產品的成熟(shú)度,用紮實的(de)理論知識和豐富的實踐經驗,據情提出合理的改造工藝,解決棘手問題。技術創新點(diǎn)為科(kē)學(xué)分析、結合實際、理論自信、工藝革新(xīn)。
四、總體性能指標和國外同類先進技術(shù)比較
改造後(hòu)的(de)設備狀態參數是對性能指標Z有說服力的證明(míng)。近四個月(yuè)主機工作500小時左右,油泵壓(yā)力正(zhèng)常,油封未有任何泄漏。
和國(guó)外同類(lèi)技術的比較,通過和設備商溝通,對此類型泵在該領域(yù)的改造我港在(zài)國內屬於首次,經時間的檢驗(yàn),廠家對此方案是讚同的,並表示我港的改造對保證其設備的(de)質量聲譽,爭取國(guó)內拖(tuō)輪市場份(fèn)額,給出了科學合理(lǐ)的方案。
五、技術成熟度
經查(chá)閱(yuè)資料(大連海事大學編(biān)寫的船舶(bó)輔機),得知德國產油泵由於油封的耐壓等級高,可達10MPa,故該泵原設計(jì)理念也是可行的,采用的高壓側開油路保證滾針軸承的潤滑效果更好,但必須有高(gāo)品質(zhì)的油(yóu)封保證密封。資料顯示,國產高壓齒輪泵有采取在(zài)低(dī)壓側設油路潤滑滾針軸承。如下圖:
由此可見方案是可行,技術(shù)上是(shì)成熟的。一定程(chéng)度上也可以認為(wéi)打破了進口產品的壟斷,解決設備故障了隻(zhī)能被動使用配套廠家備件的難題。
六、對本單位經濟和技術進步的意義
“煙港拖23”、“煙港拖24”輪舵槳滑油泵工藝改造,大大縮短了拖輪停航時間(jiān),保證了船舶生產收益(yì)。直接節省進口備件費用不過萬元,但間接收益可觀,統計從故障後的20天,拖輪生產(chǎn)收益近30萬,因此對舵槳滑油泵的改造非但突出一定的經濟效益,更重要的是凸顯(xiǎn)出我們的技術保障作用的重要(yào)性,很好(hǎo)的(de)解釋了我公司對技術部門的工作要(yào)求,“以技術保安全、以安全保生產、以生產保效益”。技術是基礎(chǔ),效益是追求。此(cǐ)次改造(zào)是我們在(zài)新(xīn)的領域的突破,為我們科技創新工作提供了新方向,提供了信(xìn)心。創新沒有終點,不能浮躁(zào),腳踏實地做好技術保障工作是我們的本職工作。勤於積累、敢於質疑、善於研究是我們科技創新工作的追求。
七、結論
綜上所述,“煙港拖23”、“煙(yān)港拖24”輪舵槳滑油泵工藝改造(zào),經過時間的檢驗,改造是成功的,滑油泵各(gè)項性能穩定。統計德國肖(xiāo)特爾(ěr)舵槳,目前國內裝機的設備已經十幾台,我們的及時發現和處理,既保證(zhèng)了(le)我們的設備穩定,也對同類型的產品提供了寶貴經(jīng)驗。在該課題上可以否定德國設計,推廣我方改造工藝,而且可以輕(qīng)鬆實現國產化配件的替代,可以廣泛(fàn)推廣和應用。
參考文獻
[1]《肖特(tè)爾舵槳說(shuō)明書(shū)》
[2]《船舶輔機》
來源:《智能城市》2019年第13期