Детали конструкции: валопровод и упорный подшипник.

Валопровод на судне служит для передачи энергии от главного двигателя к движителю. Валопровод включает валы, подшипники и гребной винт. Упор от винта на корпус судна также передается через валопровод.

В состав валопровода входят упорный вал, несколько промежуточных валов и гребной вал, которые вращаются соответственно на упорных, опорных и дейдвудных подшипниках. Дейдвудная труба с обеих сторон уплотняется сальниками. Все элементы валопровода показаны на рисунке

 

Упорные подшипники. Эти подшипники служат для передачи упора, возникающего при работе винта, на корпус судна, поэтому упорный подшипник должен иметь прочную конструкцию и быть установлен на достаточно жесткой опоре. Подшипник может выполняться отдельно или составлять единую конструкцию с главным двигателем. Подшипник должен быть рассчитан на передачу упора при переднем и заднем ходе, а также на различные нагрузки, включая аварийные.

Корпус автономного упорного подшипника состоит из двух половин, соединяемых точными болтами. Упорная нагрузка воспринимается упорными подушками, благодаря которым можно изменять угол наклона. Эти подушки устанавливают в направляющих или на опорах и облицовывают белым металлом.

В показанной на рисунке. Конструкции упорные подушки занимают три четверти окружности и передают весь упор на нижнюю часть корпуса подшипника. В других конструкциях упорные подушки расположены по всей окружности. Масло, увлекаемое упорным гребнем, при помощи скребка снимается с него и направляется к распорке, удерживающей подушки. Отсюда масло струей направляется к подушкам и подшипникам. Упорный вал имеет фланцы, при помощи которых он болтами крепится к фланцам валов двигателя или редуктора или к фланцу промежуточного вала.

 

В тех случаях, когда упорный подшипник является частью главного двигателя, корпус подшипника составляет продолжение фундаментной рамы, к которой он крепится болтами. Принудительная смазка этого подшипника осуществляется от системы смазки двигателя, а в остальном конструкция подшипника такая же, как и у независимого подшипника. На рис. 3 показан судовой валопровод, состоящий из упорного вала 17, промежуточных валов 11 и гребного вала 3 с гребным винтом 1. Опорами промежуточных валов служат опорные подшипники 10 и 12, а опорами гребного вала — подшипники (втулки) дейдвудной трубы 6 и кронштейна 2. Дейдвудная труба носовой частью крепится в наварыше 9, а кормовой в мортире 4; ее средняя часть лежит в опорных кольцах 5 и 7. Для обеспечения водонепроницаемости на носовой части дейдвудной трубы установлен дейдвудный сальник 8, а на переборках в местах прохода валопровода — переборочные сальники 16, обеспечивающие водонепроницаемость. Упорный вал 17 соединен с главным двигателем 19 с помощью упорного подшипника 18. В дополнение к нему иногда устанавливают вспомогательный упорный подшипник: 15. Для стопорения вала предусмотрен тормоз 14; в паротурбинных установках для определения мо щности, передаваемой на вал, устанавливают торсиометр 13.

Гребной вал является концевым валом валопровода и устанавливается в дейдвудной трубе или в специальном кронштейне. Кормовой конец вала, выходящий наружу, выполнен конусным; на него напрессовывают гребной винт. Если предусмотрена установка винта регулируемого шага (ВРШ), то гребной вал вместо конуса имеет фланец для присоединения ступицы ВРШ. Носовой конец гребного вала с помощью муфты соединен с первым промежуточным валом. Соединение гребного и дейдвудного валов часто осуществляют с помощью двух конусов: наружного — на носовом конце гребного вала и внутреннего — в специально утолщенной части кормового конца дейдвудного вала. Установка специальной чеки и плотная посадка конусов обеспечивают совместную работу обоих валов без проворачивания в конусном соединении. Рабочие шейки концевых валов облицованы бронзовыми рубашками, если вал работает во втулках, набранных из планок текстолита или лигнофоля.

Промежуточные валы изготовляются обычно пустотелыми вместе с соединительными фланцами; их соединяют между собой болтами. Каждый промежуточный вал, как правило, лежит на одном опорном подшипнике. Во время монтажа устанавливают так называемый монтажный подшипник. Для опорного и монтажного подшипников на каждом валу предусмотрены шейки, обработанные с большой точностью. Когда в качестве опор применяют роликовые подшипники, то валы имеют съемные муфты для соединения между собой. Это позволяет напрессовать роликовые подшипники на валы.

Назначение опорных подшипников — воспринимать нагрузку от массы валопровода, обеспечивать правильное расположение валопровода но отношению к корпусу судна, а также длительное и надежное вращение валопровода на всех режимах работы главного двигателя. Обычно применяют опорные подшипники скольжения для длинных валопроводов и роликовые подшипники качения для коротких. Валопровод условно считают коротким, если его длина от носовой дейдвудной втулки до кормовой опоры вала двигателя не превышает 22 √d, где d диаметр вала в метрах. Обычно опорный подшипник скольжения имеет литой стальной корпус с горизонтальным разъемом. Нижняя половина корпуса отлита заодно с лапами, которыми подшипник крепится к судовому фундаменту. В нижнюю и верхнюю половину (крышку) корпуса устанавливают вкладыши из двух половин, рабочая поверхность которых залита антифрикционным сплавом. Обе половины подшипника соединяются болтами. Смазка подается в подшипник под давлением. Нагретое масло отводится через отверстия в нижней части корпуса подшипника.

С торцов подшипника устанавливают крышки, имеющие канавки, в которые вставляют фетровые или войлочные полукольца, препятствующие просачиванию масла из подшипника по шейке вала наружу.

Корпус роликового подшипника состоит из двух половин (верхней и нижней), соединенных болтами. В корпусе устанавливается роликовый подшипник. С торцов корпус закрывается крышками с уплотнением. Роликовые двухрядные сферические (самоустанавливающиеся) подшипники выпускаются для валов диаметром до 530 мм, поэтому они в последнее время применяются и для валопроводов с валами большого диаметра. Однако применение таких подшипников ограничено, так как они не имеют разъема. Поэтому их напрессовывают на промежуточный вал (со снятой соединительной муфтой) с торца, что несколько усложняет процесс сборки валопровода. Смазывают подшипники качения обычно консистентными смазками.

Упорный подшипник, как уже отмечалось, воспринимает упор, создаваемый гребным винтом. Существуют различные конструкции главных упорных подшипников. Значительное распространение получили одногребенчатые упорные подшипники (рис. 68). Корпус подшипника отлит из стали и состоит из двух половин — нижней 1 и верхней 12, соединенных по горизонтальному разъему болтами. Сверху корпус закрыт крышкой 10, предназначенной для осмотра подшипника. Крышка закреплена барашками 11. Внутри корпуса расположен упорный вал 8 с упорным гребнем 6, откованным заодно с валом. Заодно с валом откованы также фланцы (на рисунке не показаны) для соединения упорного вала с другими частями валопровода. Вал опирается на бронзовые вкладыши 5, имеющие баббитовую заливку 4. Кольцевые бурты вкладышей, входящие в пазы корпуса подшипника, предохраняют вкладыши от осевого смещения.