船用轴系套筒式液压联轴器检修技术

熊志坚，杨胜强

(中船澄西船舶(广州)有限公司，广东 广州 511462)

船用轴系套筒式液压联轴器检修技术

熊志坚，杨胜强

(中船澄西船舶(广州)有限公司，广东 广州 511462)

文章以某船一起套筒式液压联轴器的拆卸施工方案为例，讲述该类型联轴器的结构特性，以及出现漏油情况的处理办法。

套筒式液压联轴器；漏油；对策

1 套筒式液压联轴器的应用及结构介绍

1)根据笔者的调研统计，80%～90%的实验船、科考船、海巡船、海工拖轮、客滚船、挖泥船等特殊用途工程船的中间轴和艉轴连接形式通常采用液压套筒式联轴器联接，而且该结构形式在工程船中的运用呈现越来越广泛的趋势。

2)套筒式液压联轴器的结构特点是由内套、外套、密封胶圈、螺母等零部件组成(见图1)。内套套在中间轴和艉轴轴端上，其配合间隙一般为0.08～0.10 mm，能够在自然状态下顺利装配和拆卸。

3)套筒式液压联轴器的工作原理是借助于径向力和轴向力，使具有锥形接触面的内、外套产生相对位移，当移动到规定的位置后，卸掉径向力(油压)，外套收缩，形成了过盈配合，将内套紧压在中间轴和艉轴的表面上，使内套与两轴之间产生轴向与周向的摩擦力，传递主机输出的转矩(见图2)。

4)套筒式液压联轴器具有拆卸和安装的技术要求高、现场施工操作难度高、漏油的概率高的“三高”特点，往往给船厂的修理工作带来很大的困扰。

图1 套筒式联轴器结构图

图2 套筒式联轴器工作原理图

因此，针对以上的特点介绍作者选择套筒式液压联轴器的检修技术作为攻关课题，对于解决生产中的施工困难，确保施工质量具有非常重要的意义。

2 案例介绍

某船在我司修理期间，轴系工程为CPP轴拆检、换新艉管轴承前后轴封。船进坞后现场勘验发现该船CPP轴桨毂进水、滑油乳化；另据船方反映变螺距液压系统动作不灵活、角度不准确，且套筒式液压联轴器蝶形密封胶圈唇边老化，多年来无法拆卸。我们在拆卸套筒式液压联轴器过程中碰到了如下问题。

1)采用正常施工流程：利用径向膨胀、轴向缓慢泄压的方法使外套向后移动约105 mm后，内套与外套接触面的大端有大量液压油渗出、膨胀压力消失。外套不再向后移动，内外套之间仍然紧密接触无法相对转动(见图3)。

图3 施工操作图解

2)外套与内套之间不能相对转动，内套也不能在中间轴和CCP轴上移动，即外套与内套卡死、内套又与CCP轴和中间轴卡死，无法将两轴分离。

3 故障分析

根据在拆卸过程中出现的问题进行原因分析和判断，总结归纳如表1。

表1 拆卸过程中出现的问题、原因分析和判断

4 针对要因制定施工方案(见图4)

图4 施工方案流程图

5 实施

5.1 实施过程

在尝试换用大流量的风动液压泵仍无法继续移动外套的情况下，遂采取附加辅助外力方法，用2只5 t手动滑轮对称施力，将联轴器外套向后拉出。实施此措施后，外套相对于内套可以转动，但内套仍不能在中间轴和CCP轴上轴向移动，如图5所示。

图5 拆解现场图

5.2 测量

1)测量、检查联轴器外套外径，测量记录如表2。

表2 外套外径测量值

2)测量、检查联轴器内套外径，测量记录如表3。

表3 内套外径测量值

3)测量、检查中间轴与CCP轴直径，测量记录如表4。

表4 轴段外径测量值

以上测量结果显示：联轴器内套、外套与轴均无变形迹象。

5.3 设计辅助工装

1)测量结果显示内套无变形迹象，内套不能在中间轴和CCP轴上轴向移动的原因可能是接触表面存在拉伤、锈蚀等缺陷，需借助外力使内套在中间轴和CCP轴上轴向移动，但借助外力存在如下风险。

(1)如果内套与两轴接触面存在拉伤、锈蚀等缺陷的话，过大的顶力会造成内套与两轴表面再次拉伤或加重伤痕。

(2)顶力需通过缓冲油腔的螺纹传递，顶力过大会造成螺纹变形。

(3)联轴器的内、外套若受力不均匀也可能会导致变形。

2)根据上述分析，制定如下措施。

(1)设计一专用工装，工装为开边的无缝钢管做成的，顶住内套的大端(见图6)，目的如下：①用工装顶内套避免外套传力，有效保护螺母端螺纹不用受力；②用油顶对称顶伸受力均匀且可计算和控制受力的大小，安全性能高；③可检查出内套与哪根轴卡死。

用2只30 t的油顶压到20 MPa，折合约170 kN轴向推力时，联轴器内套与CCP轴一起向后移动了10 mm，结果显示中间轴末端有少量锈迹，而联轴器内套与CCP轴卡死。

图6 辅助工装拆卸联轴器内套示意图

(2)将工装进行改良，反方向加力从CCP轴上向前顶住联轴器内套的后端面(见图7)，目的如下：①联轴器内套小端壁厚只有10 mm，用改良后的工装设计止口配合，有效保护内套不因受外力作用而变形；②从CCP轴上往前顶，成功地将联轴器内套与CCP轴分离。

图7 改良后工装拆卸联轴器内套示意图

拆卸后检查发现CCP轴轴端生锈严重，中间轴轴端只有少量锈迹，内套内壁生锈严重(见图8～图10)。

图8 CCP轴端生锈严重图

5.4 检修、装复

将拆卸出的套筒式液压联轴器内、外套及CCP轴、中间轴接触面进行清洁、除锈、抛光，更换蝶形密封胶圈，待其它轴系工程完成后装复套筒式液压联轴器。

图9 中间轴端少量锈斑图

图10 内套内壁生锈严重图

5.5 完工测试

在保证部件不受损坏的前提下，我们成功拆卸了该船多年无法拆卸的轴系套筒式液压联轴器。经过系泊及航行试验，装复后的套筒式液压联轴器变螺距动作灵活、角度准确，变螺距动作油路各项参数正常。

6 结束语

通过不断努力和尝试，我们将“濒临报废”的联轴器成功检修，为该项工程积累了宝贵经验。该船案例说明我们不能墨守成规，只有不断地学习新的技术和知识，勇于创新，才能面对各种高难度的挑战。

In this article,the case is introduced on how to examine and repair the ship's shaft coupling which is with inner and out sleeve.The frame of hydraulic coupling and repair method are given when oil leak.

hydraulic coupling;oil leak;countermeasure

熊志坚(1968-)男，湖南浏阳人，高级工程师，硕士，主要从事企业管理和船舶轮机工程修理工作。

U672

10.13352/j.issn.1001-8328.2016.01.012

2015-08-11