摘　要：尾軸密封裝（zhuāng）置是船舶軸係的一個重要部件，能有效隔離海水、泥沙和微生物，並保持軸係的密（mì）封（fēng）性。本文（wén）介紹了KWJS型密封裝置的安裝過程，並（bìng）分析了其漏水原因。
　　關（guān）鍵詞：尾軸；密封（fēng）裝置；安（ān）裝；漏水
　　1　引言
　　尾軸密封裝置（zhì）是船舶軸係的（de）一個重要（yào）部件，不僅能保證尾軸在運轉中有（yǒu）下沉（chén）、徑向跳動及偏心轉動、軸向竄動等情況時具有良好的（de）密封性，而且能有效隔（gé）離海水（shuǐ）、泥沙和（hé）微生物，防止海水灌入機艙，其工（gōng）作性能（néng）的好壞，對船舶（bó）運轉性能有著重要影響。
　　本文介紹是瑞典Roplan公司生產的KWJS型尾軸密封裝置。該密封裝置采用唇形密封與機械密封相結合的方式，能較大（dà）程度的提（tí）升裝置的密封性能。
　　2　尾軸密封裝置結構簡介
　　KWJS型尾（wěi）軸密封裝置見（jiàn）圖1。
　　圖1尾軸密封裝置可分為靜密封組合件，圖1①（包括密封（fēng）座、螺釘、密封（fēng）座墊片、驅（qū）動銷、O形圈和靜環等），鋅環，圖1②，徑向唇形密（mì）封，圖1③，襯套圖1④和動密封組合件，圖1⑤（包（bāo）括固定（dìng）夾片、螺釘、旋轉密封套筒、彈簧組、O形圈、對開環和動環等）共五大部分，其主（zhǔ）密封副（fù）（動環（huán）與（yǔ）靜環）靠彈簧（huáng）組件和水壓使它們緊密貼合，保持持續（xù）接觸壓力，形成（chéng）嚴實的端麵密封。密（mì）封麵（miàn）磨（mó）損時，彈簧組件（jiàn）產生的預緊力能夠（gòu）使其自動補（bǔ）償。尾部設有唇形密封，圖1③，能有效阻止海水、泥沙和微生物的進入。另外，密封裝置還設有鋅環，圖1②，能起到犧牲陽極，防止腐蝕的作用。 　　3　尾軸密封裝置的結（jié）構特點和工作原理
　　3.1結構特點
　　主密封即葉輪軸密封是一種機械密封，是為噴水推進裝置的特殊環境而（ér）設（shè）計的。密封裝置中相對轉動表麵（動、靜環）是相互摩擦的。相（xiàng）互（hù）摩擦表麵的材料一邊是碳化矽，另一邊是石（shí）墨。密封座材料則是不（bú）鏽鋼。冷卻水是從推進泵裝置中引來的（de），以保（bǎo）證（zhèng）密封座中經常充（chōng）滿水，在密封座內的水連接的後部有一唇形密封。采用複（fù）雜的機械密（mì）封形式（shì）是因為推進泵裝（zhuāng）置不工作時（shí），保護套內的靜壓壓住唇形密封圈以防止水進（jìn）入；但當推進泵裝置運轉時保（bǎo）護套內是負壓，為了避（bì）免空氣進入而引發空泡，采取從（cóng）主機水冷係統引來高壓（yā）水（shuǐ）進行水封（導葉體處引流作為備用）。具有相互摩擦麵的機械密封即為防水封，此（cǐ）時即便有少量水從唇形密封圈（quān）內滲入也不會吸入空氣。
　　該密封裝置不（bú）但能防止吸入空氣（qì），而且水（shuǐ）封（fēng）中的水（shuǐ）流還可以起散熱的作用。因為葉輪軸轉速較（jiào）高，在葉輪軸轉動（dòng）時該密封裝置中所有接（jiē）觸（chù）麵相互摩（mó）擦，摩擦過程中會產生熱（rè）量。為了使葉輪軸和密封裝置都得到較好地冷（lěng）卻，該處采用水冷方式，將主機水冷係統（導葉體處引流作備用）的高壓水（shuǐ）通過冷卻水管引入軸封，冷卻水由於壓力差作用將沿（yán）葉輪軸流回到進流管道，從而形成冷卻水的循環。
　　3.2工作原理
　　主密（mì）封是由動（dòng）、靜環兩（liǎng）者之間（jiān）的連（lián）續持續摩擦而（ér）產生密封效（xiào）果，靜環固定在密封座上，而動環則安裝（zhuāng）在密封套筒上隨軸一起轉動。尾軸與尾軸管水密封主（zhǔ）要是借助固定在尾（wěi）軸上的（de）固定環（huán），通過旋（xuán）轉（zhuǎn）密封套筒（tǒng）帶動動密封件和固定在尾軸管密封座上的靜（jìng）密封（fēng）件產生端麵連續摩擦接觸。彈簧（huáng）組件上（shàng）的彈簧壓（yā）力保（bǎo）證了動（dòng）環與靜環的持續接觸與自動（dòng）補償，從而實現了密封，防止進（jìn）流管道內（nèi）的水進入船艙。
　　唇形（xíng）密封由氟橡膠製成，內（nèi）部裝有一（yī）根金屬簧片，金屬簧片能以一定預緊力作用在唇形密封上，使其以適當緊度（dù）貼合在襯套上，保證唇形密封與襯（chèn）套間的密封性。
　　4　某船尾軸密封裝置
　　每艘（sōu）船有4套（tào）KWJS型尾軸密封裝置分別安裝在4套軸係的尾軸上（shàng），該種船的數量很多，按規定每船每（měi）間隔（gé）2年都要進（jìn）塢或上排修理，每（měi）套密封裝置則在抽出尾軸後，拆卸出（chū）艙進行維（wéi）修。
　　5　密封裝置的（de）拆卸步（bù）驟
　　軸（zhóu）係（xì）布置圖見（jiàn）圖2。
　　（1）船上排後（hòu），拆下間隔法蘭，圖2⑦，然後拆卸齒形聯軸器，圖2⑥，齒形聯軸器有法蘭套筒、軸（zhóu）轂和錐形套組成，緊固在尾軸上的錐形套和軸轂（gū）需用液壓油（yóu）才能進行（háng）拆卸，拆卸（xiè）後，用規（guī）定（dìng）溶濟清洗幹淨（jìng），錐形套外徑（jìng）與軸轂內徑之間的表麵上塗上一層合格潤滑油；
　　（2）拆卸隔艙密封，圖2⑤和軸係接地裝置（zhì），圖2④，拆卸支（zhī）點軸（zhóu）承，圖2③的（de）底座上蓋、內外（wài）圈、密封（fēng）和軸承滾珠等零部件，對軸承的零部進行清潔保養（yǎng）； 　　（3）拆除尾軸密封裝置，圖2②的接水管（guǎn），分別鬆開動（dòng）、靜環密封組合件上的緊（jǐn）固螺釘；
　　（4）關閉和滑油（yóu）係統（tǒng）連通的油閥，由導葉體上的下連接口（kǒu）將油泄淨。拆下接傳送器的兩根反饋軟軸。拆下緊接在尾板法蘭內側（cè）的油管和水管。在噴水推進（jìn）裝置的吊環螺栓上係上索具和滑輪（lún），拆下螺（luó）釘，圖3②將組件圖3①連同軸小（xiǎo）心（xīn）地（dì）移出。直至動、靜環（huán）密封組合件能（néng）從尾軸圖2①的前端退出為止，把拆出的動、靜環密封組合（hé）件都送車間進行全麵分（fèn）解檢修（xiū），見（jiàn）圖3。 　　6　密封裝置漏水原因分析和修理方案
　　6.1原因分析
　　從密封裝置的結構和工作（zuò）原理可知，漏水的主要原因是主密封副（fù）的動、靜環之間出現異常（cháng）磨損（sǔn），當然，“O型膠圈”的密封失效也會漏水，造成異（yì）常磨（mó）損的情況有：
　　（1）彈簧組件預緊力（lì）不當，造（zào）成動、靜環（huán）間（jiān）接觸不符合要求；
　　（2）從主機（jī）來的冷卻水冷卻效（xiào）果不好（hǎo），造成（chéng）密封接觸麵溫度（dù）過高；
　　（3）徑（jìng）向唇形密封密封不良，造成泥沙（shā）或微生物進入主密封（fēng）副（fù）之間；
　　（4）密封裝（zhuāng）置的垂直度和（hé）同軸度超過規定值。
　　6.2檢查發現的情況
　　（1）主密封副（fù）配（pèi）合麵之間有嚴重拉痕且呈凹凸不平狀；
　　（2）徑向唇形（xíng）密（mì）封和O型膠圈老化失效；
　　（3）密封裝置（zhì）的垂直度和同軸度超過規定值；
　　（4）彈簧組未發現有彈簧斷裂、鏽蝕等失效情（qíng）況（kuàng），其它（tā）各部位未發現異常。
　　6.3修理方案
　　主密封副配（pèi）合麵之間有拉痕且呈凹凸不平（píng）狀的，對動環、靜環（huán）密封副磨損量不大的，零件（jiàn）可以修複使（shǐ）用，動環和靜環的（de）材料一邊是碳化矽，另一邊是石墨，因此，通常（cháng）用（yòng）研磨的方法修（xiū）複，對（duì）研著色（sè）檢查接觸麵（miàn）無斷開現象，但對磨損量較大或使用期二（èr）年的，則直接（jiē）換新；還有（yǒu）徑（jìng）向唇形密封、鋅環、O型膠（jiāo）圈和螺釘等不合格件換新。
　　7　密封裝（zhuāng）置的安裝步驟
　　尾軸密封裝置（zhì）的安裝檢驗過程，可以分為以下步驟：
　　（1）徑向唇形密封的安裝
　　在安（ān）裝（zhuāng）徑向唇形密封時，需確保密封法蘭內安裝（zhuāng）徑向唇形密封的內腔是清潔的，沒有毛刺和（hé）損壞。徑向唇形密封的安裝位置和方向，圖1③所示。安裝時應小心（xīn）地將徑向唇形密封充分推（tuī）到內腔槽就位（wèi），否則冷卻水流會明顯減少，造成密封（fēng）裝置過早損壞。另外操（cāo）作時必須盡量小心，否則可能導致徑向唇形密封內的（de）金屬結構損壞，破壞其密封功（gōng）能（néng）。因此，不（bú）能直接在徑向唇形密封上過（guò）分用力（lì）。
　　（2）鋅環的安（ān）裝（zhuāng）
　　將鋅環（huán）放進密封法（fǎ）蘭中，輕（qīng）輕地預緊所有的螺釘，再將它們擰緊到（dào）額定力矩值8Nm。
　　（3）襯套的安裝
　　將襯套在軸上按規（guī）定尺寸（13，0±1，0mm）推到預（yù）定位置（zhì），需確保對開環的對開縫隙不在緊定螺釘的下麵，否則可能出現不能（néng）夾緊（jǐn）的情況，造成零件嚴（yán）重損壞。輕輕將各緊定螺釘預（yù）緊，然後再將它們擰緊到額定（dìng）的力矩值（zhí）20Nm。安裝時應保證A的值以防止徑向唇形密封過分磨損，另外A值對保證襯（chèn）套不碰密封法蘭和密封座是很重（chóng）要的。
　　（4）密封（fēng）座的安裝
　　安裝密封座時，先將法蘭墊圈安裝到密封法（fǎ）蘭上。然後（hòu）在密封法蘭的O型圈上輕輕塗（tú）一層適當的油膜（例如矽脂或油），並將O型圈安裝在密封法蘭上的O型圈槽內。再將法蘭（lán）墊圈上的各孔與密封法蘭上相應（yīng）的（de）孔對準，小心地將密封座在密（mì）封法蘭上充分推到位，並（bìng）超過O型圈，以確（què）保（bǎo）水衝洗連接口正確就位。再安裝螺栓和墊圈，輕輕預緊所有的螺（luó）栓，然後再將它們（men）擰緊（jǐn）到額定力矩4Nm。
　　（5）機械密封的安裝
　　在靜環O型圈上薄薄地塗上一層適當的潤（rùn）滑劑（如矽（guī）脂或油）。將靜環的後O型圈安裝到密封座上，並將O型圈外徑（jìng）安裝（zhuāng）到靜環的外徑上。小心地將靜環在密封座內充分推到位（wèi），將驅動銷與靜環內（nèi）的驅動槽（cáo）對準。將夾（jiá）環安裝在密封座內就位，並輕輕地預緊（jǐn）所有的六（liù）角螺釘，然後再將它們擰緊到額定力矩20Nm。由於靜（jìng）環是用脆性材料製成的，因此在安裝時不可過分用力，否則可能（néng）造成靜環的永久損壞（huài），導致泄漏。
　　從旋轉密封套筒上將對開環拆下。在確保軸上沒有毛刺和銳邊的情況（kuàng）下，用適當的潤滑劑使（shǐ）軸（zhóu）稍微潤滑。在軸O型圈上（shàng）用適（shì）當的潤滑劑，例如矽脂或油，塗上（shàng）一層油（yóu）膜，並使（shǐ）旋轉密封套筒在軸（zhóu）上滑動，直到動環碰到靜（jìng）環。這時候必須小心謹慎，以免密封麵的碎裂或者出現豁口，從而造成泄漏。
　　將對開環安裝到軸上，並將其充分（fèn）地推到在旋轉密封套筒下就位，需確保對開縫不在驅動（dòng）螺釘下。將驅動螺釘擰（nǐng）出一半（bàn）長，在螺紋上塗上Loctite243。然後將驅動螺釘輕輕預緊到額定力矩20Nm。
　　（6）密封裝（zhuāng）置的檢驗與調整
　　靜態檢驗與調整：將冷卻水供（gòng）應接到密封座的（de）進口，並將冷卻水按規定定流量（150～300l/hr）輸送到密封上。冷卻水溫度應不超過60℃，施加的水壓應不超（chāo）過0.5MPa。
　　當船舶已經下水後，需（xū）以尾軸為基準，按規定值校核尾（wěi）軸（zhóu）密封裝置的垂直度和同軸度（圖4所示）。如果垂直度大於規定值，必須進行調整。如需進（jìn）行垂直度調整（zhěng），則應確保冷（lěng）卻水（shuǐ）停止供應。將（jiāng）螺栓從密封/管子法蘭上輕輕鬆開，但並（bìng）不完全拆下，並（bìng）用設定（dìng）螺釘來調整此垂直度（dù）直到規定值。調整完畢後，設定螺釘應（yīng）鎖（suǒ）定在所達到的位置上（shàng），並使鎖緊螺母按力矩30Nm擰緊。螺栓按30Nm擰到密封/管子（zǐ）法蘭上，Z後，重新向密封裝置供應冷卻水。 　　動態檢驗：結合航行試驗進行（háng），檢驗標準（zhǔn）是密封副滴漏水不（bú）大於20ml/min（滴水不能成線（xiàn）條）以及磨擦副表麵溫度≤55℃。
　　8　結語（yǔ）
　　該KWJS型尾軸（zhóu）密封裝置是專門為某類船設計的（de），本文闡述該型密封裝置漏（lòu）水原因分析和維修（xiū），旨在提高（gāo）大家對該型密封裝置的總體認識和了解，以便從業人員（yuán）更有效地做好該型（xíng）密封裝置的管理、維護和維修保障工作，保證船舶的正（zhèng）常航行安全。
　　參考文獻
　　[1]張驁.船舶動力裝置「M」.哈爾濱工程大學出版社.2007.
　　[2]羅爾斯―羅（luó）伊斯（sī）公（gōng）司隨機資料《噴水（shuǐ）推進裝置說明書（shū）和服務手冊》第三冊翻譯本，中國船舶工業集團公司（sī）第（dì）七O八研究所譯，2004.