Корабни валове и витла, Кораборемонтник
Предназначение, устройство и основни части на валовете
Основната цел на валовете е да предава въртящ момент от главния двигател към витлото (задвижването), както и да възприема и предава на корпуса на кораба спирането, създадено от витлото. Броят на валовите линии на корабите може да бъде от един до три. На някои лодки се използват инсталации с четири вала. За по-добра работа на витлото, валът е монтиран с наклон към кърмата (до 5 °). При инсталации с три вала, а понякога и при инсталации с два вала, валовете на десния и левия борд могат да бъдат монтирани под ъгъл (до 2 °) спрямо централната линия на съда.
Дължината на валовете зависи от размера на плавателния съд и местоположението на главните двигатели. Валовете обикновено се състоят от няколко части, здраво свързани помежду си и положени върху опорни лагери. Всяка от тези части, в зависимост от предназначението, има свое име.
На фиг. 67 показва корабен вал, състоящ се от упорен вал 17, междинни валове 11 и вал на витло 3 с витло 1. Опорни лагери 10 и 12 служат като опори за междинните валове, а лагерите (втулки) на кърмовата тръба 6 и скобата 2 служат като опори за вала на витлото в хоросан 4; средната му част лежи в опорните пръстени 5 и 7. За да се осигури водонепроницаемост, на носа на кърмовата тръба е монтиран уплътнител на кърмовата тръба 8, а уплътненията на преградата 16 са монтирани на преградите в местата, където преминава валът, осигурявайки водонепроницаемост. Аксиалният вал 17 е свързан към главния двигател 19 с помощта на аксиален лагер 18. В допълнение към него понякога се монтира спомагателен аксиален лагер: 15. Предвидена е спирачка 14 за блокиране на вала; в паротурбинни инсталации заопределяне на мощността, предавана на вала, инсталирайте торсиометър 13.
Витловият вал е крайният вал на вала и е монтиран в кърмовата тръба или в специална скоба. Задният край на вала, излизащ навън, е направен коничен; върху него се притиска витло. Ако е предвидена инсталация на витло с регулируема стъпка (CPP), тогава валът на витлото вместо конус има фланец за закрепване на главината на CPP. Носовият край на карданния вал е свързан към първия междинен вал посредством съединител. Свързването на валовете на витлото и кърмата често се осъществява с помощта на два конуса: външният - в края на носа на вала на витлото и вътрешният - в специално удебелена част на задния край на вала на кърмата. Монтирането на специален щифт и плътното прилягане на конусите осигуряват съвместната работа на двата вала без завъртане на конусната връзка. Работните шийки на крайните валове са облицовани с бронзови ризи, ако валът работи във втулки от текстолит или ленти от лигнофолио.
Междинните валове обикновено се правят кухи заедно със свързващи фланци; те са завинтени заедно. Всеки междинен вал по правило се опира на един опорен лагер. По време на монтажа се монтира така нареченият монтажен лагер. За поддържане и монтиране на лагери на всеки вал са предвидени шийки, обработени с голяма прецизност. Когато ролковите лагери се използват като опори, валовете имат подвижни съединители за взаимно свързване. Това позволява ролковите лагери да бъдат натиснати върху валовете.
Целта на опорните лагери е да поемат натоварването от масата на вала, да осигурят правилното разположение на вала спрямо корпуса на кораба, както и дългосрочно и надеждно въртене на вала във всички режими на работа на главния двигател. Обикновеноаксиалните лагери се използват за дълги валове, а ролковите лагери за къси. Валът условно се счита за къс, ако дължината му от носовата кърмова тръба до задния лагер на вала на двигателя не надвишава 22 √d, където d е диаметърът на вала в метри. Обикновено лагерът на шейковия блок има корпус от лята стомана с хоризонтално разделение. Долната половина на корпуса е излята от едно цяло с краката, които закрепват лагера към основата на кораба. В долната и горната половина (капак) на тялото са монтирани вложки от две половини, чиято работна повърхност е запълнена с антифрикционна сплав. Двете половини на лагера са завинтени заедно. Смазката се подава към лагера под налягане. Загрятото масло се оттича през отвори в долната част на корпуса на лагера.
В краищата на лагера са монтирани капаци с канали, в които са поставени филцови или филцови полупръстени, за да се предотврати изтичането на масло от лагера по шийката на вала.
Корпусът на ролковия лагер се състои от две половини (горна и долна), свързани с болтове. В корпуса е монтиран ролков лагер. От краищата тялото е затворено с капаци с уплътнение. Ролкови двуредови сферични (саморегулиращи) лагери се произвеждат за валове с диаметър до 530 mm, така че напоследък се използват за валове с валове с голям диаметър. Използването на такива лагери обаче е ограничено, тъй като те нямат конектор. Поради това те се притискат към междинния вал (с отстранен съединител) от края, което донякъде усложнява процеса на сглобяване на вала. Търкалящите лагери обикновено се смазват с грес.
Аксиалният лагер, както вече беше отбелязано, възприема акцента, създаден от витлото. Има различни дизайни на главната тягалагери. Широко приложение намират едногребенови опорни лагери (фиг. 68). Корпусът на лагера е излят от стомана и се състои от две половини - долна 1 и горна 12, свързани с болтове по хоризонтална цепка. Отгоре корпусът е затворен с капак 10, предназначен за проверка на лагера. Капакът е фиксиран с крилца 11. Вътре в корпуса има упорен вал 8 с упорен ръб 6, изкован неразделно с вала. Заедно с вала са изковани и фланци (не са показани на фигурата) за свързване на напорния вал с други части на вала. Валът лежи върху бронзови втулки 5 с бабитов пълнеж 4. Пръстенообразните втулки на втулките, включени в жлебовете на корпуса на лагера, предпазват втулките от аксиално изместване.
От двете страни тяговите подложки (сегменти) 9 граничат с тяговия гребен, разположени симетрично по обиколката му. Всяка възглавница от страната на работната повърхност е пълна с бабит, а от обратната страна в нея са плътно притиснати закалени лещи 7. Сферичните повърхности на лещите лежат върху закалени плоски шайби 3, на свой ред пресовани в половин пръстени 2, монтирани във вдлъбнатините на тялото. Под полупръстените могат да се поставят уплътнения с подходяща дебелина, което ви позволява да регулирате хлабината на маслото между възглавниците (сегментите) и упорния гребен. За уплътняване на упорния вал в точките на излизане от корпуса на лагера, капаците са снабдени с филцови или филцови уплътнителни пръстени, монтирани в жлебовете на капаците.
Маслото се подава към опорния лагер под налягане през дроселната клапа. Охлаждането на маслото се осъществява посредством намотка, разположена в долната част на корпуса на лагера. За да контролирате режима на смазване, лагерът е оборудван с термометър, манометър и индикатор за нивото на маслото.
Спирачката на линията на вала е проектираназа спиране на валовете по време на движение на кораба, ако е необходимо - например за отстраняване на повреда в самата валове или главния двигател. Най-често използваният тип спирачка. Състои се от основна плоча, закрепена върху основата на кораба, и два спирачни апарата, долните краища на които са шарнирно свързани с плочата; вътрешната повърхност на скобите е облицована с ленти от фрикционен материал. Горната част на скобите е издърпана заедно с два пръта и осигурява плътно притискане на фрикционните ленти (скоби) към спирачния фланец на валовата линия. При нормална работа на валовата линия спирачните апарати са в натиснато състояние.
Свързването на междинните валове един към друг, както и на междинния вал с кърмовия вал, може да се извърши с помощта на конвенционална фланцова връзка, направена неразделна част от вала; понякога се използват специални шпонкови съединители, монтирани на краищата на валовете, или безключови съединители и полусъединители, притиснати върху краищата на валовете чрез хидравлична преса. Валът на двигателя с валовете често е свързан със специални съединители: фрикционни, хидравлични, електромагнитни и гуми-пневматични.
Преградните уплътнения се монтират на местата, където междинните валове преминават през водонепроницаеми прегради. Те предотвратяват проникването на вода от едно отделение на съда в друго. Салниковата кутия на преградата се състои от тяло, което е закрепено към заваръчен шев - стоманен пръстен, заварен към преградата. В корпуса на преградната салникова кутия са монтирани грундбокс и притискащ ръкав, както и набивка от осолен коноп. Последният е уплътнен с притискащ пръстен чрез затягане на гайките на шпилките, върху които е монтирана салниковата кутия.
Кърмовата предавка е един от основните елементи на валовете. Най-простото устройство на кърмовата тръба се състои от тръба с фланец. в тръбатавтулки с втулки са пресовани. Носовият край на кърмовата тръба е запечатан с уплътнение на кърмовата тръба. Носовият фланец на кърмовата тръба е прикрепен към стоманата, заварена върху задната водонепроницаема преграда. На задния фланец на тръбата има пръстеновидна издатина, с която тя се опира в края на кърмовата стойка (или хоросан) и се фиксира отвън с гайка. Бронзовите втулки, пресовани в тръбата от носа и кърмата, са лагери за витлото или кърмовия вал. Тези втулки могат да се състоят от две половини. Кърмовата втулка е фиксирана с фланец в края на кърмовата тръба; двете втулки лежат на вътрешните му рамена. Лагерите са фиксирани вътре в втулките, набрани от дъски от твърда дървесина - backout. Понастоящем, вместо скъпа подплата, понякога се използват вложки, изработени от пластмаса, ламинирана с дърво, лигнофолио (фурнир от шперплат, импрегниран със смоли и пресован в горещо състояние), текстолит (ламинирана пластмаса, получена чрез пресоване на тъкан, импрегнирана със смоли) или специални гумено-метални ленти, изработени от водоустойчива твърда гума, фиксирани в ръкава с винтове. В такива лагери самата вода е смазката. Пълнежът на кутията за пълнене в такива устройства на кърмовата тръба е направен от мазен и графичен коноп със специално предене. В момента се въвеждат по-усъвършенствани кърмови тръби с нови видове уплътнения. И така, уплътнението от типа "симплекс", направено под формата на маншети от специална профилирана гума, се оправда. Той осигурява толкова надеждно уплътнение на кърмовата тръба, че е възможно да се приложи смазване на лагерите на кърмовата тръба с минерално масло под налягане и да се осигури по-надеждна работа на вала в зоната на лагерите. В този случай самите лагери имат различен дизайн; използват металантифрикционни материали.