Ремонт палубных механизмов

При капитальном ремонте палубные механизмы обычно снимают с судового фундамента и доставляют в цех. Если механизм имеет значительную массу, его разбирают на отдельные узлы и также доставляют их в цех. Текущий ремонт палубных механизмов выполняют на судне.
Процесс разборки доставленных в цех для ремонта механизмов состоит из подготовительных работ, разборки механизмов на узлы и детали, очистки и промывки деталей. Во время разборки проверяют маркировку деталей.
Последовательность разборки каждого палубного механизма зависит от его конструкции. В общем случае сначала отсоединяют от механизма приводное устройство и редуктор, если последний предусмотрен конструкцией механизма, и снимают их с фундаментной рамы, предварительно удалив тормозное устройство, рычаги переключения и др. Разобрав редуктор, вынимают передаточные валы с шестернями, спрессовывают полумуфту и шестерни с валов. Если редуктор червячный, то вынимают из корпуса червяк, спрессовывают с него полумуфту и шариковые подшипники или выкатывают из корпуса подшипники скольжения, вынимают червячное колесо с валом и спрессовывают с него червячную шестерню. Разборку механизма можно вести параллельно с разборкой редуктора. При разборке брашпиля или грузовой лебедки снимают верхние подшипники и поднимают валы, спрессовывают с валов турачки, шестерни, кулачковые муфты. Весьма сложной является разборка грузоподъемного электрокрана, так как приходится разбирать стрелу, такелаж и др. Разборку крана обычно выполняют на судне. Для этого опускают стрелу, чтобы она концом опиралась о деревянные блоки, уложенные на палубе, обесточивают пост управления и отсоединяют электрические кабели. Затем снимают подвеску, грузовую скобу и такелаж, выбивают ось стрелы и снимают стрелу. Демонтируют пост управления и электродвигатели, механизмы поворота крана и подъема груза, снимают платформу и опору колонны. Снятые узлы доставляют в цех, где производят подетальную разборку, ремонт деталей и сборку.
Многие палубные механизмы (рулевые машины, брашпили, шпили, лебедки, краны) имеют однотипные детали— такие, как фундаментные рамы и станины, валы, подшипники, зубчатые и червячные передачи, муфты и др. Ремонт их можно производить по типовой технологии.
На каждую деталь в отдельности составляют технологическую карту с указанием всех возможных дефектов и методов их устранения.
Ремонт фундаментных рам и станины заключается в ликвидации трещин, поломок и коррозийных разрушений. Трещины и поломки чугунных фундаментных рам и станин устраняют газовой и электрической сваркой с предварительным подогревом до 400—600°С (673—873 К). Для подготовки к сварке трещину засверливают по концам и разделывают под углом 60—90°. Сломанные детали устанавливают так, чтобы между свариваемыми частями был зазор 1—5 мм; на свариваемых кромках снимают фаски под углом 60—90°. Наряду с газовой сваркой чугунными электродами применяют электрическую сварку специальными электродами.
Повреждения стальных фундаментных рам и станин устраняют электросваркой. Трещины на чугунных фундаментных рамах и станинах могут быть заделаны также гужонами и замками (рис. 144). По концам трещины просверливают сквозные отверстия диаметром 6—8 мм, нарезают резьбу и ввертывают гужоны, предварительно смазанные бакелитовым лаком, олифой, суриком или белилами. Для большей прочности поперек трещины устанавливают стяжные замки на глубину 0,5—0,7 толщины рамы (станины) в районе трещины. Стяжные замки по длине должны быть несколько короче гнезда. Перед установкой на место их нагревают; остывая, они стягивают трещину.

Рис. 144. Заделка трещин замками и гужонами.

В качестве временной меры допускается установка в районе трещины наделок и накладок в виде стальных листов толщиной 8—10 мм, пригоняемых по месту и закрепляемых болтами или шпильками.
Задиры и забоины на фундаментных рамах в местах установки электродвигателя и редуктора устраняют припиловкой и шабрением.
У валов механизмов могут быть коррозийные раковины, задиры, эллиптичность и конусность рабочих шеек, трещины и прогиб, смятие кромок шпоночных пазов. Коррозийные раковины глубиной до 0,5 мм устраняют зачисткой вала наждачной шкуркой или шлифованием на станках, а единичные глубокие раковины, если они расположены не на рабочих поверхностях, наплавляют с предварительной расчисткой дефектных мест. При наличии значительного количества раковин необходима проточка вала, электронаплавка, отжиг и механическая обработка до номинального размера. Погнутые валы правят, а при наличии трещин заменяют новыми. Задиры, риски и забоины устраняют механической обработкой. Эллиптичность и конусность шеек удаляют проточкой и шлифованием; допускаемое уменьшение диаметра шеек валов палубных механизмов — не более 3% номинального.
Незначительные повреждения кромок шпоночного паза в виде вмятин и задиров устраняют зачисткой шабером, а смятие и другие повреждения кромок шпоночного паза, охватывающие более 25% его длины или 30% ширины,— фрезерованием паза на большую ширину с установкой новой шпонки. При значительных повреждениях производят наплавку паза с последующей обработкой по чертежному размеру.
Основными дефектами вкладышей подшипников скольжения являются: износ антифрикционного сплава, отслаивание его от металла вкладышей, выкрашивание и растрескивание, механические повреждения, нарушение прилегания спинки вкладыша в расточке рамы и повреждения плоскостей разъема вкладышей. Незначительные дефекты заливки устраняют наплавкой с последующей зачисткой. При значительных дефектах вкладыши перезаливают. В случае нарушения прилегания спинок вкладышей к расточкам рамы припиливают спинки до обеспечения нормального прилегания. Так же поступают при наличии повреждений на поверхностях разъемов вкладышей.
Шариковые и роликовые подшипники не ремонтируют, так как это нецелесообразно, а заменяют новыми. Для снятия подшипников применяют приспособление, показанное на рис. 145. Съемник имеет две тяги 3 с отогнутыми лапами для захвата спрессовываемой детали. Тяги шарнирно соединены с корпусом 5 съемника; при ввертывании винта 4 создается усилие для стягивания одновременно шестерни 2 и подшипника 1.

Рис. 145. Съемник.

Рис. 146. Восстановление поломанных зубьев у чугунных зубчатых колес.

Зубчатые колеса и шестерни палубных механизмов могут иметь следующие дефекты: выкрашивание, отслаивание, наволакивание, износ и выдалбливание металла, трещины и поломки зубьев.
Незначительные царапины и задиры на поверхности зубьев устраняют опиловкой и шабрением. Наволакивание и выдалбливание исправляют фланкировкой, которая заключается в закруглении головки зуба колеса или шестерни, путем снятия слоя металла толщиной 0,5—0,7 мм у вершины зуба и опиливания боковой поверхности зуба на 0,2—0,4 мм. Восстановить сломанные зубья чугунных шестерен можно постановкой ввертышей с последующей электронаплавкой до образования зуба и обработкой по шаблону (рис. 146). Шаблон изготовляют из полосовой стали толщиной 3—5 мм одновременно на три — пять зубьев. Зубья стальных шестерен исправляют электронаплавкой с последующей обработкой и проверкой по шаблону. Чугунные шестерни, имеющие значительные повреждения (трещины, большой износ зубьев и пр.), заменяют новыми. Зубья шестерен и зубчатых колес редукторов обрабатывают очень тщательно, с доводочными операциями — шабрением, обкаткой, притиркой.
У червяков и червячных колес наблюдаются выкрашивание, задиры, трещины, отслаивание и износ зубьев и ниток червяка. Задиры, риски и другие мелкие дефекты на нитках червяка и зубьях червячного колеса устраняют зачисткой, опиловкой и шабрением. Восстановление отдельных зубьев червячных колес не допускается. Поэтому при истирании и выкрашивании зубьев, обнаружении трещин на валах или ступицах, дефектов ниток червяка производят замену червячной пары.
К основным дефектам корпусов редукторов относятся трещины, коррозийные разрушения, поломки соединительных фланцев, опорных лап и приливов, износ резьбовых отверстий и т. п. Трещины и поломки чугунных корпусов устраняют газовой или электрической сваркой, а повреждения стальных корпусов — электросваркой.
Трещины корпусов редукторов могут быть удалены с помощью синтетических клеев, из которых наибольшее распространение получили эпоксидные смолы. Дефекты резьбовых отверстий в корпусе устраняют перенарезкой на ближайший больший размер с изготовлением переходных (ступенчатых) шпилек, у которых хвостовик имеет диаметр вновь нарезанного отверстия, а стержень — прежний размер. Иногда резьбовые отверстия в стальных корпусах заваривают электросваркой, а затем сверлят новые отверстия, соответствующие чертежным размерам. Постели гнезд под вкладыши при значительных дефектах растачивают с последующей заменой вкладышей. Опорные поверхности редукторов припиливают и пришабривают. Забоины, вмятины и другие дефекты плоскости разъема корпуса и крышки устраняют припиловкой и шабрением с проверкой на краску и щупом: щуп толщиной 0,05 мм не должен проходить в разъем крышки и корпуса. Плотность корпуса проверяют наливом керосина в полость редуктора, очищенную от грязи, масла, краски и др.; наружную поверхность корпуса покрывают меловым раствором. Плотность корпуса считается удовлетворительной, если в течение 1 ч керосин не просочится на наружную поверхность.
В брашпилях и лебедках применяются в основном кулачковые и зубчатые муфты, а в судовых кранах — упругие втулочные. К дефектам кулачковых и зубчатых муфт относятся смятие, задиры и износ рабочих поверхностей кулачков, звездочек и зубьев, ослабление посадки полумуфт на валах, поломка кулачков и зубьев. Задиры и смятие кулачков и зубьев устраняют опиливанием и шабрением. При значительном износе восстановление кулачков производят электронаплавкой с последующей механической обработкой (фрезерованием). Затем рабочие поверхности кулачков и звездочек пригоняют на краску по кулачкам полумуфт с точностью два-три пятна на 1 см². Ослабление посадки полумуфт на валах устраняют расточкой и электронаплавкой с последующей расточкой под посадочный размер. Звездочки и полумуфты со значительным износом, трещинами, поломанными кулачками и зубьями заменяют новыми.
У упругих втулочных муфт дефекты проявляются в виде износа упругих колец, изгиба пальцев, разработки отверстий под пальцы и посадочных отверстий в ступице. Износ упругих колец допускается до 2 мм на диаметр, выработка отверстий для упругих колец — также до 2 мм. Зазор между упругими элементами и поверхностями отверстий не должен превышать 1— 2 мм, при большем износе упругие элементы заменяют. Погнутые пальцы заменяют новыми. Разработанные отверстия под пальцы развертывают на больший размер или, если муфта стальная, заваривают электросваркой с последующим сверлением.
У звездочек, турачек и барабанов основными дефектами являются истирание рабочих поверхностей и трещины. Истирание стальных звездочек устраняют электронаплавкой. Чугунные звездочки восстанавливают постановкой на изношенные места ввертышей на резьбе диаметром 6—8 мм с последующей электронаплавкой и обработкой этих мест по шаблону.
Изношенные втулки звездочек заменяют новыми. Трещины на стальных барабанах устраняют электросваркой, а на чугунных вырубкой и постановкой ввертышей с последующей заваркой. При наличии на барабане трещин, снижающих его общую прочность, барабан подлежит замене.
Дефектами грузовых барабанов судовых кранов являются: истирание, смятие и задиры винтовых канавок для наматывания троса; трещины в ступице, дисках или в цилиндрической части; поломка реборд; разработка отверстий под болты крепления зубчатых венцов; смятие шпоночного паза. Незначительные задиры на рабочей части барабана устраняют запиловкой. Изношенную нарезку восстанавливают проточкой на станке (по шаблону) до получения правильного профиля канавок; уменьшение толщины стенок при этом допускается до 15% первоначальной.
При наличии на цилиндрической части или ступице чугунного барабана трещин, поломки реборд и других значительных дефектов барабан заменяют новым. Аналогичные дефекты стальных барабанов устраняют электросваркой.
Разработанные отверстия в стенках барабана под болты крепления зубчатого венца исправляют развертыванием на больший диаметр. Дефекты шпоночных пазов устраняют обычным способом.
Дефектами металлических конструкций кранов являются: деформация ферм и стержней, вмятины на полках, надрывы, трещины, коррозийные разрушения отдельных элементов конструкции. При устранении дефектов деформированные детали правят, после чего иногда ставят накладки на электросварке, усиливающие поврежденные места. Применяется также вырезка дефектных участков и вварка новых.
Дефектами блоков грузовых кранов являются: износ ручьев у втулок, трещины и поломка реборд. Неравномерный износ ручьев чугунных блоков устраняют проточкой до восстановления нормального профиля. Чугунные блоки с трещинами или со сломанными ребордами заменяют новыми. Износ стальных блоков устраняют электронаплавкой изношенных мест с последующим отжигом или нормализацией и обработкой на токарном станке.
Сборка палубных механизмов разделяется на узловую и общую. В качестве примера рассмотрим сборку электрической лебедки грузового устройства и сборку электрического поворотного крана.
При сборке электрической лебедки грузового устройства на грузовой вал напрессовывают грузовой барабан, ведомую шестерню, кулачковую полумуфту и швартовные барабаны (турачки). Перед установкой этого узла на место на фундаментную раму помещают стойки подшипников (если они снимались), по их гнездам пригоняют спинки вкладышей грузового вала, и рабочие поверхности вкладышей шабрят по шейкам грузового вала. На вал шестеренной передачи устанавливают ведущую шестерню и полумуфту и пришабривают по шейкам вала вкладыши. Закончив сборку цилиндрической передачи, проверяют качество зацепления, при необходимости пришабривая зубья шестерен. Затем устанавливают электродвигатель, центруя его по фланцу полумуфты вала ведущей шестерни. Отцентрованный электродвигатель закрепляют на фундаментной раме; затем устанавливают педально-ленточный тормоз, электромагнитный тормоз и контроллер. Заключительной операцией является испытание лебедки.
Сборка узла судового электрического поворотного крана осуществляется в цехе, а общая сборка — на судне. В цехе собирают механизмы подъема груза, изменения вылета стрелы и поворота крана. Эти механизмы представляют собой редукторы. Сборка их заключается в напрессовке на валы шестерен, шариковых и роликовых подшипников, полумуфт и установке собранных деталей в корпусе. Кроме того, на вал механизма подъема устанавливают грузовой барабан.
При сборке на судне колонну устанавливают в вертикальное рабочее положение; на нее ставят опоры колонны; а затем платформу. На ней закрепляют механизмы подъема, поворота и изменения вылета стрелы, к которым прицентровывают и закрепляют электродвигатели. Устанавливают пост управления, стрелу, такелаж и другие детали, предусмотренные конструкцией, подводят электропитание и испытывают кран.

15.3.

Набор корпуса

Продольный набор

Поперечный набор

Под набором корпуса понимается система жёстко связанных между собой продольных, поперечных и вертикальных балок различной конструкции, к которым крепятся наружная обшивка и настил палубы. Основной продольной связью набора корпуса является киль — стальная балка или прочная коробка, проходящая вдоль корпуса по его диаметральной плоскости.

Различают три системы набора корпуса (в зависимости от направления главных балок относительно корабля):

1. поперечная;

2. продольная;

3. продольно-поперечная (или бракетная ^[1]), которая в свою очередь делится на:

· смешанную — расстояния между продольными и поперечными балками примерно равны;

· комбинированную — днище и палубы выполняются по продольной системе, а борта по поперечной.

Первая система используется при строительстве небольших морских судов, вторая — при строительстве нефтеналивных судов, последняя — при строительстве военных кораблей и крупных морских судов^[2].

При использовании поперечной системы набора балки главного направления идут поперёк корабля. Они состоят из шпангоутов по бортам (2),^[3] флоров (6) по днищу и бимсов (1) под палубой. Шпация, или расстояние между осями двух соседних шпангоутов, при подобной системе набора составляет 45-60 см. Число продольных балок, используемых при поперечной системе набора и выступающих в роли перекрёстных связей, невелико и обычно не превышает 3-5 (вертикальный киль (12), стрингера)^[2].

В продольной системе набора главные (неразрезные) балки проходят вдоль корабля и состоят из большого числа стрингеров, идущих непрерывно по днищу (3) и бортам (11), продольных бимсов под палубами, большого количества простых продольных балок, расположенных по днищу, бортам и верхней палубе (между стрингерами и продольными бимсами). При этой системе набора шпангоуты делаются из мощных рам со шпацией 1,5—2,5 м, разрезанных в местах пересечения с продольными связями.

При смешанной системе набора днище и палуба изготовляются по продольной системе, а борта и оконечности по поперечной^[2].

16.1. – 23.1.

Система смазки предназначена для подачи смазочного масла к трущимся частям двигателя, что уменьшает их трение и прежде­временный износ, а также для частичного отвода тепла, выделяе­мого при трении. В некоторых двигателях систему смазки можно использовать для охлаждения поршней; она обеспечивает работу сервомоторов системы регулирования и автоматизации. Надежная и качественная работа системы смазки во многом определяет моторесурс двигателя. В современных дизелях применяют принудительную, циркуля­ционную и смешанную системы смазки. Смазку под давлением используют в мощных тронковых и во всех крейцкопфных двигателях для подшипников коленчатого и распределительного валов, подшипников приводов навешанных вспомогательных механизмов и поршневой головки шатуна. Смазка цилиндровых втулок и поршней осуществляется специаль­ным насосом высокого давления— лубрикатором. Применение лубрикаторов позволяет использовать специальные сорта масел и обеспечивает регулирование количества подаваемого масла. Смешанная система смазки состоит из смазки под давлением и смазки цилиндров, осуществляемой разбрызгиванием масла, стека­ющего с рамовых и мотылевых подшипников. Смазка разбрызги­ванием малоэффективна, режим смазки неустойчив, так как зави­сит от частоты вращения двигателя. Масло быстро стареет, его расход возрастает. Такую смазку применяют только в тропковых двигателях при диаметре цилиндра не более 400 мм. В состав ситемы смазки входят: масляный насос, фильтры, сточная цистерна (циркуляционная, резервный масляный насос, сепаратор и трубопроводы, связывающие отдельные элементы си­стемы. Различают две системы циркуляционной смазки: с «мокрым» и «сухим» картером. В системе с мокрым картером отработавшее масло собирается в поддоне фундаментной рамы, а в системе с сухим картером — в отстойнике, обычно находящемся вне двига­теля. На рис. 175 показана схема системы циркуляционной смазки с сухим картером. Откачивающий масляный насос 11 забирает через приемную сетку 12 масло из картера двигателя и направ­ляет его через спаренный масляный фильтр грубой очистки 10и маслоохладитель 8 в цистерну 4, откуда масло основным масля­ным насосом 3 по маслопроводу 1 нагнетается к трущимся частям двигателя. Постоянное давление масла в системе поддерживается перепускным клапаном 14. Терморегулятор 7 автоматически под­держивает постоянную температуру масла. Регулирование темпе­ратуры масла осуществляется перепуском его части помимо холо­дильника по трубе 6. Для уменьшения пенообразования в картере и в масляной цистерне 4смонтирована сетка 13. Цистерна 4 обо­рудована указателем уровня и переливной трубой 5. В системе предусмотрена постановка фильтра тонкой очистки 2 для лучшей очистки масла. Через фильтр тонкой очистки непрерывно прохо­дит 10—15% общего количества прокачиваемого масла. Перед пуском двигателя он прокачивается ручным масляным насосом 9контроль за работой масляной системы осуществляется по показа­ниям манометров М и термометров Т. На рис. 176 показана прин­ципиальная схема масляной системы с мокрым картером. Масляные цистерны свежего масла, отработавшего и расход­ные оборудуют и располагают аналогично топливным. Масляные насосы циркуляционной системы смазки обычно выполняют шестеренными или винтовыми. Схема реверсивного ше­стеренного насоса изображена на рис. 177. Насос имеет золотники, обеспечивающие подачу масла независимо от направления вращения. Роль золотников выполняют оси шестерен, в которых выфрезерованы каналы, связывающие всасывающий патрубок насоса при переднем ходе с полостью А, при заднем — с полостью Б, а нагнетательный — соответственно с полостью Б или полостью А. Лубрикаторы представляют собой многоплунжерные насосы высокого давления, они служат для подачи смазки к цилиндровым втулкам. На рис. 178 показан лубрикатор мощного судового крейцкопфного двигателя. Кулачковый вал лубрикатора получает вращение от распределительного вала через зубчатую передачу. При вращении вала 14 кулачковая шайба 13 воздействует на плунжер 1, перемещая его влево — осуществляется ход нагнетания. Открываются шариковые нагнетательные клапаны 4 и капля масла по струне 5 поступает в нагнетательный трубопровод 8. Для наблюдения за подачей масла служит стеклянная трубка 6, запол­ненная соленой водой. Всасывающий ход плунжера осуществля­ется под действием пружины 2, при этом всасывающие шариковые клапаны 3 открываются и масло из бачка 11 поступает в насосное пространство А. Ход плунжера, а следовательно, и подача масла регулируется винтом 9 и рычагом 12. Винт 7 служит для стопорения регулировочного винта 9. Масло и бачок заливается через сетку 10. Маслоохладители выполняют в основном трубчатого типа. Охлаждающая вода протекает по трубкам, а масло омывает трубки снаружи. Для увеличения пути движения масла внутри корпуса маслоохладителя устанавливают перегородки. Трубки за­крепляют в трубных досках развальцовкой.

16.2. Арматура судовых систем служит для закрывания, регулирования или переключения трубопроводов. Она обеспечивает отключение, изменение количества протекаемой среды, изменение направления движения среды в разные трубопроводы, поддержание в трубопроводах постоянного давления и защиту систем от попадания в них посторонних предметов.

Арматура может быть стальной, латунной и бронзовой. Всю арматуру судовых систем классифицируют по назначению и конструкции на следующие группы (рис. 66).

1) Клапаны, характерной деталью которых является тарелка, перекрывающая живое сечение проточной части внутри его корпуса.

В зависимости от способа управления тарелкой и назначения клапаны разделяются на запорные, невозвратные, невозвратно-запорные, невозвратно-управляемые, предохранительные, дроссельные и редукционные.

Клапаны запорные перекрываются тарелкой, регулируемой шпинделем. Клапаны невозвратные, предохранительные и редукционные работают автоматически. В невозвратном клапане шпинделя нет, тарелка прижимается к седлу в корпусе собственным весом и давлением среды, протекающей в трубопроводе, или пружиной.

Рис 66 Схема действия арматуры судовых систем: а—запорный клапан; б — клинкетная задвижка; в — дроссельный кран; г — проходной пробковый кран; д — кран —трехходовой манипулятор; е — захлопка.

Клапаны предохранительные работают автоматически: среда проходит, отжимая тарелку, прижимаемую к седлу клапана пружиной, сжатие которой заранее регулируется. При повышении в трубопроводе давления на величину более 20% рабочего тарелка отжимается от седла и клапан открывается, сбрасывая избыточное давление.

Гидравлические механизмы, преобразующие энергию движущейся в них жидкости в механическую работу рабочего органа, используются для управления арматурой, приводами и аппаратами.

Швартовное устройство

Швартовное устройство — совокупность приспособлений и механизмов расположенны х на верхней палубе и предназначенных для надежного удержания корабля у причала (пирса), плавучих сооружений или борта другого корабля. Оно обеспечивает швартовку корабля кормой, бортом (лагом) и носом, а также используется для буксировки, передачи грузов на ходу и в других случаях. Общий вид швартовного устройства надводного корабля показан на рис. 2.1.

Рис. 2.1. Швартовное устройство надводного корабля:
1, 11 — швартовные клюзы; 2 — кнехт; 3, 10 — шпили; 4 — киповая планка; 5 — утка: 6 — вьюшки; 7 — корзины для кранцев; 8 — сходни; 9 — битенг; 12 — швартовы

Швартовное устройство включает: швартовы — гибкие стальные, синтетические или растительные тросы, с помощью которых подтягивают и крепят корабль; приспособления для хранения швартовов и их подачи; кнехты, битенги, утки, служащие для закрепления швартовов на палубе корабля; швартовные клюзы и киповые планки, предназначенные для вывода швартовов за борт, придания им нужного направления и предохранения от перетирания о борт; швартовные механизмы — шпили, брашпили, лебедки, служащие для выборки и травления швартовов; кранцы, смягчающие удар корпуса о причал или борт другого корабля.