張富明

（中國(guó)船舶及海洋工程設(shè)計(jì)研究院 上海200011）

引 言

2008年9月，海南某船舶公司一艘萬(wàn)噸級(jí)貨船在寧波藍(lán)天船廠進(jìn)塢修理，因進(jìn)塢后無(wú)法正常拆下聯(lián)接中間軸和槳軸的液壓聯(lián)軸節(jié)，所以采用了破壞性拆卸。為使船舶早日出塢，投入營(yíng)運(yùn)，船東向國(guó)外SKF公司緊急進(jìn)口了一個(gè)DN400新液壓聯(lián)軸節(jié)。因是緊急進(jìn)口，SKF公司沒(méi)有現(xiàn)貨，所以要從世界各地倉(cāng)庫(kù)調(diào)運(yùn)零件或半成品加工后空運(yùn)至北京，然后運(yùn)至船廠組裝，再運(yùn)至船上機(jī)艙，安裝到聯(lián)接軸上。為此船東花費(fèi)比正常進(jìn)口高一倍的價(jià)格，還等待許多時(shí)間，最后還需要找一位具有安裝經(jīng)驗(yàn)的技師來(lái)協(xié)助指導(dǎo)安裝，以保證船舶早日出塢，承擔(dān)新的運(yùn)輸任務(wù)。

同年10月初，我和江南造船集團(tuán)公司張俊森高工受邀到船廠安裝此DN400液壓聯(lián)軸節(jié)，整個(gè)安裝工作包括：清洗運(yùn)到的零件，將零件組裝成液壓聯(lián)軸節(jié)，測(cè)量記錄安裝所需的原始參數(shù)；運(yùn)上船將液壓聯(lián)軸節(jié)套到中間軸上，將中間軸和槳軸校中對(duì)直后，再將液壓聯(lián)軸節(jié)移至中間軸和槳軸上的適當(dāng)位置，然后向液壓聯(lián)軸節(jié)注入徑向安裝（膨脹）油壓和軸向（推進(jìn)）油壓，使液壓聯(lián)軸節(jié)外套在內(nèi)套上移動(dòng)到位。安裝到位后，測(cè)量外套膨脹量，符合要求后，再拆下安裝工具（徑向和軸向油泵等），至此安裝工作完成。我們的工作是拿出安裝方案，到現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)操作人員進(jìn)行并完成上述工作，直至結(jié)束，并記錄有關(guān)數(shù)據(jù)供船方備案。

近幾年，液壓聯(lián)軸節(jié)在船上的應(yīng)用越來(lái)越多，不免會(huì)發(fā)生一些問(wèn)題，現(xiàn)把當(dāng)時(shí)發(fā)生的一些問(wèn)題，思考梳理成文，供有關(guān)人員參考。

1 安裝要素分析和計(jì)算

安裝營(yíng)運(yùn)船舶的軸系液壓聯(lián)軸節(jié)，除了須知一般液壓聯(lián)軸節(jié)的原理、常規(guī)的安裝要求和方法外，還必須對(duì)營(yíng)運(yùn)船舶的軸系狀態(tài)有所了解，能針對(duì)實(shí)船情況靈活處理。該船使用的DN400液壓聯(lián)軸節(jié)是瑞典SKF 公司的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，所以必須了解SKF液壓聯(lián)軸節(jié)以及該船的特殊條件。

1.1 SKF液壓聯(lián)軸節(jié)原理和安裝要求

圖1是SKF DN400液壓聯(lián)軸節(jié)工作狀態(tài)下的裝配圖，其原理是在內(nèi)外套之間的錐形接觸表面上泵入高壓油，形成一層油膜，然后再向內(nèi)套小端處的活塞腔注入軸向油壓，使外套在內(nèi)套上向其大端移動(dòng)，內(nèi)外套之間產(chǎn)生過(guò)盈，迫使內(nèi)套收縮并與聯(lián)接軸形成過(guò)盈聯(lián)接，產(chǎn)生一定的壓緊力P1，傳遞一定的扭矩。

圖1 SKF DN400液壓聯(lián)軸節(jié)的裝配圖

圖中標(biāo)出DN400液壓聯(lián)軸節(jié)的主要外形尺寸、它能傳遞的最大扭矩Mmax（=1 670 kN·m）、安裝終了時(shí)外套和內(nèi)套大端處二端面之間的距離（lk=30 mm），外套外徑的膨脹量（Δ=0.65 mm），這也是該DN400液壓聯(lián)軸節(jié)的安裝要求。

該船的主機(jī)為5L67GBE，功率×轉(zhuǎn)速 =10 880 hp×123 r/min，主機(jī)通過(guò)齒輪箱驅(qū)動(dòng)軸系和螺旋槳，并帶動(dòng)600 kW（816 hp）軸帶發(fā)電機(jī)。軸系由中間軸、槳軸等組成，中間軸和槳軸由DN400液壓聯(lián)軸節(jié)聯(lián)接，所以，主機(jī)傳給軸系的功率為10 064 hp，軸系（包括液壓聯(lián)軸節(jié)）傳遞的扭矩為58 600.3 kg·m（574.67 kN·m），與液壓聯(lián)軸節(jié)傳遞的最大扭矩Mmax（=1 670 kN·m）相比，聯(lián)軸節(jié)的傳遞扭矩能力有2.906倍的安全系數(shù)。

1.2 液壓聯(lián)軸節(jié)安裝要素及計(jì)算所需原始參數(shù)

要安裝該聯(lián)軸節(jié)，必須知道安裝終了時(shí)的最大徑向（膨脹）油壓和軸向（推進(jìn)）油壓等安裝要素。若圖紙上沒(méi)有提供，就必須計(jì)算。除裝配圖提供的一些尺寸外，還必須知道內(nèi)套和軸的間隙、內(nèi)外套接觸面的平均直徑、材料的屈服強(qiáng)度和其他一些物理參數(shù)。所需的計(jì)算參數(shù)具體如下：

內(nèi)套名義內(nèi)徑和軸的名義外徑d=400 mm （原設(shè)計(jì)尺寸）；外套的外徑D=640 mm （見(jiàn)圖1）；內(nèi)外套接觸面的平均直徑dm=431.72 mm （按圖1估算）；內(nèi)外套接觸面的錐度K=1∶80 （見(jiàn)圖1）；軸向推進(jìn)活塞外徑Dp=534.5 mm （見(jiàn)圖1）；軸向推進(jìn)活塞內(nèi)徑Ds=425.49 mm（按圖1估算）；內(nèi)套和軸的理論間隙λ=0.125～0.239 mm（按圖1要求計(jì)算）；內(nèi)套和軸的測(cè)量間隙λp=0.2544 mm（按測(cè)量值計(jì)算）；軸材料屈服強(qiáng)度［σs］1=28 kg/mm2（推測(cè)）；內(nèi)套材料屈服強(qiáng)度［σs］2=32 kg/mm2（推測(cè)）；外套材料屈服強(qiáng)度［σs］3=60 kg/mm2（推測(cè)）；軸內(nèi)套外套的彈性模數(shù)E1=E2=E3=2.1×104kg/mm2（常規(guī)材料參數(shù)）。注 ：上述［σs］1、［σs］2、［σs］3、E1、E2以及E3的量值單位均換算成法定計(jì)量單位，即1 kg/mm2=9.806 65 N/mm2。

上述計(jì)算參數(shù)中內(nèi)套和軸的間隙λ按該聯(lián)軸節(jié)圖上的公差DN400E7/h7計(jì)算 ：E7為 +0.125～+ 0.182 mm；h7為- 0.057～0 mm，由此計(jì)算得λ= 0.125 ～0.239 mm。內(nèi)套和軸的的間隙實(shí)際測(cè)量按圖2、圖3計(jì)算，為λp=0.254 4 mm。在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量計(jì)算后，才得知其超出了SKF公司的規(guī)定值。

1.3 液壓聯(lián)軸節(jié)安裝要素的計(jì)算

液壓聯(lián)軸節(jié)的安裝參數(shù)按材料力學(xué)厚壁筒原理來(lái)進(jìn)行計(jì)算，見(jiàn)參考文獻(xiàn)［1-4］。利用上述原始參數(shù)和一些常規(guī)的材料物理參數(shù)，就可以計(jì)算出所需的安裝參數(shù)，詳見(jiàn)表1。計(jì)算中考慮了間隙的最小值λ1=0.125 mm，平均值λ2=0.182 mm，最大值λ3=0.239 mm和實(shí)際測(cè)量值λp=0.2544 mm四種狀況，來(lái)計(jì)算SKF圖紙中未提供的安裝要素：壓緊力P1、P2及安裝終了時(shí)的徑向膨脹油壓Pm、外套外徑的計(jì)算膨脹量Δj等，由于實(shí)際測(cè)量值λp超出了SKF公司的規(guī)定值，所以表中這一列是事后計(jì)算的。

（1）P1內(nèi)套和聯(lián)接軸（本船為中間軸和螺旋槳軸）之間的壓緊力：

式中：l為內(nèi)套與一根連接軸的壓緊長(zhǎng)度；裝配圖中的l等于軸名義外徑d；f為內(nèi)套和軸之間的干摩擦系數(shù)，鋼對(duì)鋼，一般在0.14～0.15之間。

圖2 中間軸和螺旋槳軸外徑測(cè)量

圖3 內(nèi)套內(nèi)徑測(cè)量

表1 液壓聯(lián)軸節(jié)安裝要素計(jì)算結(jié)果

（2）ΔP為消除內(nèi)外套之間的間隙λ需在內(nèi)外套之間施加的附加壓緊力：

式中 ：λ、E、d、dm都是原始參數(shù)。

（3）P2為使內(nèi)套內(nèi)徑收縮λ并和聯(lián)接軸之間產(chǎn)生壓緊力P1而需在內(nèi)外套之間施加的總壓緊力：

式中：Pk可為使內(nèi)套和聯(lián)接軸之間產(chǎn)生壓緊力P1而需在內(nèi)外套之間施加的壓緊力，在實(shí)心軸情況下，Pk=P1。

（4）Δ為外套外徑的膨脹量：

式中：E、D、dm都是原始參數(shù)。

（5）Pm為安裝終了時(shí)的徑向膨脹油壓：

式中：α為內(nèi)外套之間表面粗糙度之和；β為安裝時(shí)內(nèi)外套之間的油膜厚度；（Pα+Pβ）為由表面粗糙度和油膜厚度引起的附加油壓。

表1中還計(jì)算了由內(nèi)外套間附加壓緊力ΔP和壓緊力Pk產(chǎn)生的過(guò)盈量λ、m、和總的過(guò)盈量2、外套的移動(dòng)量S、以及內(nèi)外套之間的油膜厚度β、安裝時(shí)的徑向附加油壓Pα+Pβ、軸向推進(jìn)力Qp和軸向油壓qp。

2 液壓聯(lián)軸節(jié)的安裝準(zhǔn)備

液壓聯(lián)軸節(jié)的全部零件于同年10月9日運(yùn)到，安裝工作正式開(kāi)始。

2.1 安裝前測(cè)量

（1）在軸向均勻取6個(gè)切面A、B、C和a、b、c，測(cè)量?jī)?nèi)套內(nèi)徑，測(cè)垂直方向二點(diǎn)，做好記錄，見(jiàn)圖3。在測(cè)量前須擦干凈測(cè)量表面。

（2）在外套與軸壓緊面長(zhǎng)度的中間測(cè)量外套外徑，測(cè)垂直方向二點(diǎn)，做好記錄，在測(cè)量前須擦干凈測(cè)量表面。測(cè)得外徑為639.70 ～639.72 mm。

（3）用清洗劑清洗內(nèi)外套接觸表面和其他零件，然后用壓縮空氣吹凈，對(duì)高壓油泵的接口也應(yīng)進(jìn)行吹洗；清洗后用無(wú)紗頭抹布擦干，檢查確認(rèn)清洗表面已無(wú)油污毛刺和紗頭纖維。

槳軸和中間軸的外徑在船上測(cè)量。

2.2 裝配液壓聯(lián)軸節(jié)

（1）在外套內(nèi)徑和內(nèi)套外徑涂上清潔的滑油，將內(nèi)套垂直放置于工作臺(tái)上，大端在下；

（2）將外套套在內(nèi)套上，借重力套緊；在內(nèi)外套端頭裝上密封環(huán)，擰上螺母兼活塞；

（3）將液壓聯(lián)軸節(jié)放平，測(cè)量?jī)?nèi)套大端面與外套端面的距離Δl=126 mm，做好記錄，見(jiàn)圖4以及表2的Δl行第一列數(shù)值。

圖4 內(nèi)套大端面與外套端面的距離Δl

表2 DN400液壓聯(lián)軸節(jié)安裝參數(shù)記錄

將液壓聯(lián)軸節(jié)用清潔布料包好后吊運(yùn)上船。

3 液壓聯(lián)軸節(jié)船上安裝

3.1 測(cè)量中間軸、槳軸直徑和內(nèi)套大端面與外套端面的距離

（1）清洗中間軸的配合面，在軸向取4個(gè)切面a、b、c、d，測(cè)量中間軸外徑和垂直方向兩點(diǎn)并記錄（見(jiàn)圖2）。

（2）在中間軸配合面和液壓聯(lián)軸節(jié)內(nèi)套內(nèi)孔涂上清潔的滑油，將DN400液壓聯(lián)軸節(jié)套在中間軸上，露出端頭，長(zhǎng)度約40 mm；

（3）將螺旋槳軸從船外穿入艉管軸承，進(jìn)入機(jī)艙，清洗螺旋槳軸的配合面；在軸向取4個(gè)切面A、B、C、D，測(cè)量螺旋槳軸外徑和垂直方向兩點(diǎn)并記錄（見(jiàn)圖2）。

（4）測(cè)量?jī)?nèi)套大端面與外套端面的距離Δl=123 mm并記錄。

3.2 軸系校中對(duì)直和安裝前準(zhǔn)備

（1）因本船艉管中沒(méi)有艉管前軸承，所以對(duì)中校直前必須在槳軸的前部加裝一個(gè)臨時(shí)支撐。

（2）螺旋槳軸和中間軸對(duì)中校直，用直尺貼緊兩軸，在一側(cè)用光照，調(diào)整臨時(shí)支撐，觀察直尺與兩軸間的貼合處縫隙大小，再用磁性座加千分表在槳軸上旋轉(zhuǎn)一圈，測(cè)量與中間軸的偏差，測(cè)得兩軸偏移0.07 mm；兩軸間間隙和曲折用拂納尺來(lái)測(cè)量控制，用1.85 ～1.90 mm拂納尺在兩軸的間隙處繞軸一圈，用1.85 mm拂納尺能過(guò)，而1.90 mm拂納尺不能過(guò)，得出兩軸之間的最大間隙1.85 mm，不大于1%軸徑（SKF推薦），曲折小于0.05 mm，滿足要求；將液壓聯(lián)軸節(jié)移到兩軸之間，使外套大端面離軸端面430 mm，確保兩軸的壓緊長(zhǎng)度相等。

（3）接上兩臺(tái)徑向高壓油泵。用壓縮空氣吹入軸向油泵接口，使環(huán)形密封圈與螺母兼活塞相貼合，然后連接軸向油泵，測(cè)量?jī)?nèi)套大端面與外套端面的距離Δl=121 mm。

（4）用一臺(tái)靠近活塞的徑向高壓油泵向內(nèi)外套接觸表面注油直至可看到外套在內(nèi)套的大段表面處有油滲出。

3.3 DN400液壓聯(lián)軸節(jié)在軸上壓緊安裝

（1）泵動(dòng)兩臺(tái)徑向高壓油泵，提高徑向（膨脹）油壓壓力，脹開(kāi)外套，再泵動(dòng)軸向（推進(jìn)）油泵，確保在內(nèi)外套之間有油膜的情況下，推動(dòng)外套向內(nèi)套大端移動(dòng)。

（2）輪番提高徑向高壓油泵壓力和軸向高壓油泵壓力，使外套逐步到達(dá)離內(nèi)套大端面為lk=30 mm的位置，由表2可見(jiàn)9次施壓才達(dá)到lk= 30 mm。

（3）卸掉徑向油壓，測(cè)量外套外徑為640.35 mm，與原始外徑639.70～639.72 mm比較，計(jì)算外套的膨脹量0.63～0.65 mm。

（4）因內(nèi)套大端面與外套端面距離已達(dá)到SKF公司所要求的lk=30 mm，外套的外徑膨脹量已接近或達(dá)到Δ（=0.65 mm）數(shù)值，可暫認(rèn)為安裝到位；待十幾分鐘后，卸掉軸向油壓，拆下徑向高壓油泵和軸向高壓油泵，將接口用螺塞悶住。外露的加工表面，主要是內(nèi)套大端面lk=30 mm處，涂上油封，安裝結(jié)束。

現(xiàn)外套的膨脹量0.63 ～ 0.65 mm，因與SKF公司的要求稍有差距及實(shí)際間隙超標(biāo)，是否需要和可能再增加一點(diǎn)移動(dòng)量使外套的膨脹量稍微增大，要待與SKF公司溝通后才能決定。

4 液壓聯(lián)軸節(jié)安裝相關(guān)參數(shù)分析

4.1 間隙λ對(duì)外套膨脹量Δ和聯(lián)軸節(jié)的扭距傳遞能力Mmax的影響

通常SKF 的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)口件是不用進(jìn)行安裝參數(shù)核算的，只要按照?qǐng)D紙上Δ（=0.65 mm）的要求安裝，就能夠傳遞裝配圖上規(guī)定的最大扭矩Mmax（=1 670 kN·m）。

從表1和表2看，由于內(nèi)套和軸的實(shí)際間隙λp=0.2544 mm大于按SKF 推薦的公差計(jì)算出的最大間隙最大值λ3=0.239 mm，所以必須研究當(dāng)內(nèi)套大端面距外套端面距離達(dá)到lk=30 mm，而外套的外徑膨脹量Δ=0.63～0.65 mm還稍小于規(guī)定的數(shù)值Δ（=0.65 mm）時(shí)，是否需繼續(xù)將外套推進(jìn)一段距離和還能不能推進(jìn)一段距離？

圖5、圖6為按表1中間隙實(shí)際測(cè)量值（λp=0.254 4 mm）一列的數(shù)值所畫(huà)的P2-S，Δ-S曲線。從圖中可以看出：在λp=0.254 4 mm時(shí)，計(jì)算的移動(dòng)量應(yīng)是98.6 mm，對(duì)應(yīng)的內(nèi)外套間的壓緊力P2應(yīng)為12.94 kg/mm2，外徑膨脹量Δ應(yīng)為0.659 mm?，F(xiàn)在的移動(dòng)量為91 mm是按內(nèi)套大端面與外套端面的距離Δl=121 mm計(jì)算的；但按車(chē)間測(cè)量的內(nèi)套大端面與外套端面的距離Δl=126 mm計(jì)算，移動(dòng)量則為96 mm，此時(shí)的P2值為12.52 kg/mm2，壓緊力P1為11.57 kg/mm2，外徑膨脹量Δ為0.636 6 mm，稍小于SKF推薦值0.65 mm。按公式：Mmax=πd3P1f/2計(jì)算（公式1的改型），此時(shí)能傳遞的扭矩Mmax≈164 000 000 kg/mm→1 610 kN·m，也略小于規(guī)定的最大扭矩Mmax（=1 670 kN·m）。

圖5 內(nèi)外套間壓緊力和移動(dòng)量P2- S曲線

圖6 外套外徑膨脹量和移動(dòng)量Δ- S曲線

所以安裝后，經(jīng)船方與SKF 協(xié)調(diào)一致，再將外套推進(jìn)5～6 mm。

這也說(shuō)明：

（1）外套膨脹量Δ直接反映了內(nèi)套和軸之間的壓緊力P1，所以SKF采用外套膨脹量Δ為安裝標(biāo)準(zhǔn)是合理的。

（2）外套的移動(dòng)量與內(nèi)套的大端面與外套端面的初始距離Δl有關(guān)，在車(chē)間靠重力安裝時(shí)，Δl=126 mm；運(yùn)到船上時(shí)，經(jīng)過(guò)運(yùn)輸?shù)恼駝?dòng)，測(cè)得Δl=123 mm；在軸上安裝前，用壓縮空氣吹壓環(huán)形密封圈后，受空氣壓力的推動(dòng)，外套又向右移動(dòng)2 mm，Δl=121 mm，此時(shí)內(nèi)外套之間稍有壓緊；所以外套的移動(dòng)量S在安裝時(shí)僅作參考；外套端面距內(nèi)套大端面距離的規(guī)定值lk=30 mm也僅作安裝時(shí)參考。

（3）在間隙超標(biāo)，外套推進(jìn)至距內(nèi)套大端面距離已達(dá)規(guī)定值lk=30 mm時(shí)，外套膨脹量Δ還未達(dá)標(biāo)時(shí)，必須與SKF公司聯(lián)系后，才能決定是否可繼續(xù)推進(jìn)；因?yàn)橐簤郝?lián)軸節(jié)材料的強(qiáng)度是否留有裕度只有SKF公司知道。

4.2 SKF DN400液壓聯(lián)軸節(jié)的強(qiáng)度分析

SKF標(biāo)準(zhǔn)液壓聯(lián)軸節(jié)的強(qiáng)度應(yīng)由SKF公司計(jì)算保證，所以一般不必計(jì)算。

由于現(xiàn)該聯(lián)軸節(jié)的內(nèi)套和軸的間隙超差，需要更多的推入量或更大的外套膨脹量，所以進(jìn)行了強(qiáng)度計(jì)算，見(jiàn)下頁(yè)表3。

從表3可以看出，在最大設(shè)計(jì)間隙為0.239 mm時(shí)，外套內(nèi)徑處的合成當(dāng)量應(yīng)力為42.26 kg/mm2，在外套屈服強(qiáng)度為60 kg/mm2的情況下，許用屈服應(yīng)力0.7×60=42 kg/mm2，合成當(dāng)量應(yīng)力已接近且稍大于許用屈服應(yīng)力；所以在SKF DN 400圖上推薦的外套外徑的膨脹量Δ=0.65 mm時(shí)，如外套屈服強(qiáng)度為60 kg/mm2，則外套材料的強(qiáng)度已用足。在間隙值大于規(guī)定值的情況下，再增加移動(dòng)量S，增大外套外徑的膨脹量Δ，合成當(dāng)量應(yīng)力42.60 kg/mm2就可能更大于許用屈服應(yīng)力，實(shí)際的外套材料強(qiáng)度是否大于60 kg/mm2？是否還有強(qiáng)度裕度？這些必須與SKF公司溝通后再作出決定。

表3 SKF DN400液壓聯(lián)軸節(jié)的強(qiáng)度校核估算

4.3 油膜的厚度β與安裝時(shí)的徑向膨脹油壓Pm和拆卸油壓Pr

內(nèi)外套之間的壓緊力P2是卸掉徑向膨脹和軸向推進(jìn)油壓后接觸表面的壓緊力，但在安裝時(shí)，必須要在內(nèi)外套之間形成一層油膜，才能將外套順利地向內(nèi)套的大端推進(jìn)，所以安裝時(shí)的徑向膨脹油壓Pm要大于壓緊力P2，增加的數(shù)值主要決定于油膜的厚度β。

該油膜的厚度β按中國(guó)造船液壓連接在船舶動(dòng)力裝置中的應(yīng)用［2］及參考資料［3］為：

我們認(rèn)為安裝時(shí)只要整個(gè)內(nèi)外套接觸面間有一定的油膜，外套推進(jìn)時(shí)的摩擦阻力就會(huì)很小，f0可 ≤ 0.005。泵入的壓力越大，盡管油膜厚度會(huì)越大，但對(duì)減小摩擦阻力影響并不大；實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)證明由公式（6）計(jì)算出的油膜厚度是偏大的。所以在安裝時(shí)只要掌握好外套與內(nèi)套大端的接觸處不斷有油滲出； 以及在外套向內(nèi)套的大端移動(dòng)時(shí)，始終維持平穩(wěn)無(wú)干摩擦產(chǎn)生的沖擊聲，就能確保內(nèi)外套接觸面間有足夠的油膜。

對(duì)于拆卸的徑向膨脹油壓Pr，在安裝現(xiàn)場(chǎng)，如當(dāng)時(shí)就拆卸液壓聯(lián)軸節(jié)，拆卸的徑向膨脹油壓Pr的數(shù)值會(huì)與安裝終了時(shí)的徑向膨脹油壓Pm差不多；但在安裝較長(zhǎng)時(shí)間后拆卸時(shí)，徑向拆卸油壓Pr就可能會(huì)大于徑向膨脹油壓Pm；所以在設(shè)計(jì)計(jì)算式時(shí)，應(yīng)留有一定的強(qiáng)度裕度。

4.4 使用正確的油料和選擇好的油泵

在安裝中發(fā)現(xiàn)船方對(duì)液壓聯(lián)軸節(jié)的拆裝用油不太重視，當(dāng)我們需要船上提供油泵用油時(shí)，他們拿出來(lái)的油是平時(shí)用過(guò)后沉淀下來(lái)的油料，后按我們的要求換用了清潔的30號(hào)機(jī)油?？赡芩麄冞€不理解將沉淀下來(lái)的油泵進(jìn)像鏡面一樣的內(nèi)外套接觸面中，就會(huì)像垃圾掉進(jìn)眼睛里一樣，在外套移動(dòng)時(shí)很可能會(huì)引起內(nèi)外套接觸面拉毛。

在安裝中，另一個(gè)問(wèn)題是油泵的出油壓力不穩(wěn)定，兩個(gè)徑向油泵中之一，泵出的油壓呈沖擊狀態(tài)，開(kāi)始高過(guò)一會(huì)就低下去了，為保持所需的油壓，這個(gè)油泵必須不停地泵油，表2中記錄的是一個(gè)過(guò)程的幾個(gè)數(shù)值。所以選用好的油泵應(yīng)是順利安裝的必要條件。

4.5 安裝/拆卸前必須校中對(duì)直兩軸

液壓聯(lián)軸節(jié)的內(nèi)套是壓在中間軸和槳軸兩根軸上，內(nèi)套和軸之間有間隙，但這一間隙不大，一般只有10幾絲到20幾絲，用于小直徑軸的液壓聯(lián)軸節(jié)間隙只有5～6絲，所以必須校中對(duì)直兩軸，兩軸之間不能有太大的偏差和曲折，否則聯(lián)軸節(jié)就不能方便地從這一軸移到另一軸。現(xiàn)內(nèi)套和軸之間的正常間隙為0.125～0.237 mm，實(shí)際最大間隙0.254 4 mm，二軸偏差僅0.07 mm（槳軸高），曲折0.05 mm，所以液壓聯(lián)軸節(jié)很容易從這一軸移到另一軸（槳軸）。

本船是把DN400液壓聯(lián)軸節(jié)先安裝在中間軸，露出一段長(zhǎng)約40 mm的端頭，便于與槳軸校中對(duì)直。校中對(duì)直后，把液壓聯(lián)軸節(jié)移到中間軸和槳軸之間，外套大端面離中間軸端面430 mm，扣除lk=30 mm，中間軸和槳軸的壓緊長(zhǎng)度相等（均為400 mm）；兩軸之間的空隙距離也應(yīng)控制在1%軸徑之內(nèi)（實(shí)際為1.85 mm），從而保證每一軸的接觸長(zhǎng)度等于或接近400 mm，使兩軸能傳遞相同的扭矩。

本船的特點(diǎn)是槳軸只有一個(gè)尾管后軸承，沒(méi)有尾管前軸承，所以在兩軸校中對(duì)直時(shí)，在聯(lián)軸節(jié)后的槳軸后必須安裝一個(gè)臨時(shí)支撐，通過(guò)調(diào)節(jié)臨時(shí)支撐的高度進(jìn)行校中對(duì)直。對(duì)于這種槳軸布置方式，船舶在運(yùn)行一段時(shí)間后，尾管后軸承摩損而下沉，軸系會(huì)發(fā)生偏斜，聯(lián)軸節(jié)的內(nèi)套就會(huì)因承受額外的作用力而導(dǎo)致拆卸發(fā)生困難，所以也應(yīng)對(duì)中校直?；蛟S正是由于在拆卸原始液壓聯(lián)軸節(jié)時(shí)，使用了不清潔液壓油，加之軸系的偏斜，油泵性能不好，造成拆卸困難，最后才不得不采用破壞性拆卸。

5 結(jié) 論

記得SKF的工程技術(shù)專家曾在1985年來(lái)中國(guó)推廣液壓聯(lián)軸節(jié)應(yīng)用的座談會(huì)上提及，隨著中國(guó)造船工業(yè)的發(fā)展 ，勞動(dòng)力的成本將會(huì)提高，液壓聯(lián)軸節(jié)的應(yīng)用會(huì)越來(lái)越多。近30年過(guò)去了，我國(guó)的造船工業(yè)突飛猛進(jìn)，造船產(chǎn)量已居世界前列，技術(shù)上也取得很大發(fā)展，液壓聯(lián)軸節(jié)在船舶軸系上的應(yīng)用日益廣泛，不免會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題。

SKF的液壓聯(lián)軸節(jié)提供的是最大傳遞扭矩下的安裝參數(shù)、外套外徑的膨脹量Δ和內(nèi)套大端和外套斷面的最終距離lk，聯(lián)軸節(jié)安裝到位后，材料的強(qiáng)度已基本用足，就像本文所述的DN400液壓聯(lián)軸節(jié)一樣，但實(shí)際中同一直徑的軸系可能不需要傳遞那么大的扭矩，這就可能會(huì)有較大的安全系數(shù)。對(duì)于國(guó)產(chǎn)的液壓聯(lián)軸節(jié)，安裝要素是按某一特定軸系所需的傳遞扭矩計(jì)算的，所以聯(lián)軸節(jié)安裝到位后，材料可能還會(huì)有一定的強(qiáng)度裕度，例如國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)制造的某液壓聯(lián)接法蘭，軸徑也是DN400，用于某可調(diào)槳軸系上，因聯(lián)接軸的直徑加工超差，內(nèi)套與軸的間隙超過(guò)了設(shè)計(jì)值，開(kāi)始設(shè)備廠說(shuō)要重新制造，后來(lái)經(jīng)過(guò)協(xié)商討論后，在保證強(qiáng)度安全的情況下，修改了安裝參數(shù)，才保證了進(jìn)度避免損失。

本文所述內(nèi)容僅供以后發(fā)生類似問(wèn)題時(shí)參考，在生產(chǎn)廠加工時(shí)，應(yīng)確保加工精度，盡量防止并杜絕此類事件發(fā)生。

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