1、第十三節(jié) 舵系的檢修 船舶舵系是實(shí)現(xiàn)船舶轉(zhuǎn)向、調(diào)頭、直航等操縱的船舶航向控制裝置，是船舶航行的重要設(shè)備。舵系是由那些將舵機(jī)動(dòng)力傳遞到舵葉產(chǎn)生舵效的部件和構(gòu)件組成的，包括固定件舵桿舵承(上、下舵承)、舵銷軸承、舵軸等，及運(yùn)動(dòng)件一一舵桿、舵葉和舵銷等。不包括舵機(jī)及其操縱系統(tǒng)。 舵系安裝在船舶尾部螺旋槳的正后方，有單、雙舵系之分。一般遠(yuǎn)洋及近海商船為單槳、單舵;客船、軍艦及有的內(nèi)河船舶為雙槳、雙舵。舵葉浸在水中，轉(zhuǎn)動(dòng)舵葉時(shí)，舵葉水動(dòng)力對(duì)船舶產(chǎn)生力矩，迫使船舶改變航向或保持直線航行。 一、舵系結(jié)構(gòu)和舵的種類 l.舵系結(jié)構(gòu) 舵系結(jié)構(gòu)類型很多，隨船舶類型、大小和舵系布置等的不同有不同的舵系結(jié)構(gòu)。較為廣泛應(yīng)

2、用的是穿心舵軸平衡舵。舵葉在舵桿轉(zhuǎn)動(dòng)軸線兩側(cè)非對(duì)稱分布，舵葉上端面與舵桿用法蘭連接。舵軸穿過(guò)舵葉，其中心線與舵桿中心線重合。舵葉隨舵桿左右轉(zhuǎn)動(dòng)。舵桿支承是位于船體內(nèi)部舵機(jī)房的上舵承，使其承受舵葉的部分重量和舵桿的徑向、軸向負(fù)荷。上舵承為滾動(dòng)止推軸承。舵軸上端與尾柱用法蘭連接，舵葉內(nèi)設(shè)有2個(gè)鐵梨木舵承，用以支承包有鋼套的穿心舵軸。舵軸的下端錐體置于舵底托支承中(下舵承)。穿心舵軸平衡舵屬于三支點(diǎn)舵，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、舵效高和便于修造等特點(diǎn)。 2.舵的種類 舵的種類很多，主要有以下幾種: 1)按舵的旋轉(zhuǎn)軸線位置分為平衡舵、半平衡舵和不平衡舵 (1)平衡舵 轉(zhuǎn)動(dòng)軸線在舵葉的中間，把舵葉分為兩部分。舵葉轉(zhuǎn)

3、動(dòng)時(shí)兩部分均承受水壓產(chǎn)生力矩。此二力矩方向相反，使轉(zhuǎn)舵力矩降低，在某一舵角時(shí)為零，達(dá)到完全平衡。平衡舵所需舵機(jī)功率較小。如圖1(a)所示。    (2)半平衡舵 僅舵的下半部起平衡作用，如圖1(b)所示。(3)不平衡舵 舵的旋轉(zhuǎn)軸線在舵葉的一邊，即舵桿一側(cè)有舵葉，對(duì)轉(zhuǎn)舵力矩不起平衡作用，如圖1(c)所示。 圖1 旋轉(zhuǎn)軸線位置不同的舵 2）按舵葉截面形狀分為平板型舵和流線型舵 (1)平板型舵 一般用鋼板或木板制成，兩側(cè)表面可適當(dāng)加固。具有便于修造，成本低和舵效差的特點(diǎn)。可作成平衡舵、半平衡舵或不平衡舵。它只用于小型或非自航船。 (2)流線型舵 舵葉橫截面呈機(jī)翼形，用

4、鋼板焊制，內(nèi)部呈空心狀并用鋼板加強(qiáng)以增加舵葉剛性。流線型舵產(chǎn)生的水動(dòng)力大、阻力小、強(qiáng)高度，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高。常作為平衡舵或半平衡舵，為大多數(shù)船舶采用。3)按舵與船體的連接方式分類 (1)懸掛舵 又稱吊舵，多數(shù)是平衡舵，完全由船體上的上舵承支承，中部通過(guò)下舵承，而下部整個(gè)舵葉懸空。 (2)半懸掛舵 多數(shù)是半平衡舵，其舵稈支承在船體上的上舵承，而舵葉支承在船尾支架上。 (3)多支承舵 該舵有兩個(gè)以上的支承點(diǎn)，通過(guò)舵銷將舵葉上的舵鈕與船體尾柱上的舵鈕連接，如圖1（c）所示，舵葉下部有舵底托支承。 (4)雙支承舵 舵桿通過(guò)上、下舵承及舵底托支承，如圖1(a)所示。 (5)穿心舵軸平衡舵 除舵桿外

5、，該舵還裝有舵軸，它穿過(guò)舵葉并固定在船體尾柱上。舵桿與舵軸的軸線重合，轉(zhuǎn)舵時(shí)，舵葉繞舵軸回轉(zhuǎn)。二、舵系故障及檢修 1.舵系故障 舵系除因海損事故需要進(jìn)行修理外，一般情況下很少修理，具有較長(zhǎng)的使用期。舵系檢修可隨同軸系檢修進(jìn)行。    舵系修理的內(nèi)容和范圍根據(jù)船舶航行中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題和船舶進(jìn)塢后的實(shí)際勘驗(yàn)而定。舵系在實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)中一般會(huì)產(chǎn)生以下故障。 1)舵沉重，轉(zhuǎn)舵不靈敏，轉(zhuǎn)滿舵需較長(zhǎng)時(shí)間 。舵機(jī)功能正常情況下，可能是舵葉進(jìn)水使轉(zhuǎn)舵負(fù)荷增加;舵桿彎曲或扭曲變形，便各舵承負(fù)荷不均。磨擦力增加;舵承損壞；舵系安裝不正使某些配合件單面卡緊等原因造成。 2)轉(zhuǎn)舵時(shí)聲音異常，有嚴(yán)重

6、的撞擊現(xiàn)象。主要是舵承與舵桿、舵軸、舵銷等的配合間隙過(guò)大、轉(zhuǎn)舵時(shí)舵葉忽左忽右產(chǎn)生撞擊，或上舵承滾珠碎裂，護(hù)圈松動(dòng)，轉(zhuǎn)舵沉重并產(chǎn)生撞擊。 3)轉(zhuǎn)舵不準(zhǔn)確，舵角不正，正舵時(shí)舵角不在零位 。舵角指示器正常時(shí)，主要是以下原因造成，舵桿扭曲變形，舵葉方向隨之變化;安裝舵時(shí)舵角沒(méi)對(duì)準(zhǔn)零位。當(dāng)舵角指示器發(fā)生故障指示錯(cuò)誤時(shí)，轉(zhuǎn)舵也不準(zhǔn)確。 4)操舵輕松，航向失控。可能是發(fā)生舵桿折斷，或舵桿與舵葉法蘭連接螺栓脫落造成舵葉丟失等導(dǎo)致。 5)舵系振動(dòng)。主要由于舵系安裝不正;舵承間隙過(guò)大;舵系安裝部位的船體剛度、強(qiáng)度不足，上舵承座強(qiáng)度差等造成。    此外，還可能產(chǎn)生舵系密封裝置損壞，造

7、成海水漏入舵機(jī)房的事故。2.舵系檢修 船舶進(jìn)塢后，舵系拆卸前應(yīng)先進(jìn)行全面勘驗(yàn)。以確定舵系損壞情況、修理內(nèi)容和范圍，并作為最后驗(yàn)收的依據(jù)。 1)拆卸前的檢查 (1)外觀檢查 自船尾面向船頭目測(cè)舵角指在零位時(shí)舵葉是否居中;      觀察舵葉和舵桿有無(wú)彎曲、扭轉(zhuǎn)變形:      對(duì)于小船，可用手轉(zhuǎn)動(dòng)舵葉檢驗(yàn)其靈活性；       檢查密封裝置有無(wú)損壞。 (2)測(cè)量 用塞尺測(cè)量各配合件的間隙并與標(biāo)準(zhǔn)比較，以確定舵系的技術(shù)狀態(tài)。  &

8、#160;    測(cè)量舵桿與上舵承、舵軸與鐵梨木舵承的配合間隙；       測(cè)量舵銷軸與舵銷承的間隙;       測(cè)量舵葉舵鈕與尾柱舵鈕的平面間隙。 2)舵桿的檢修 舵桿是舵系的重要零件。轉(zhuǎn)舵時(shí)，借助來(lái)自舵機(jī)的扭矩帶動(dòng)舵葉轉(zhuǎn)動(dòng)。由于舵桿在航行時(shí)承受巨大扭矩和彎矩作用以及，偶然的外力作用，舵桿與舵承有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，承受摩擦磨損。舵桿結(jié)構(gòu)形式如圖2所示。 圖2 舵桿的結(jié)構(gòu)形式(1)檢測(cè) 舵桿的磨損檢測(cè):測(cè)量工作軸頸的直徑和計(jì)算其圓度、圓柱度誤差，并與

9、標(biāo)準(zhǔn)比較;        舵桿表面腐蝕、裂紋檢測(cè)，采用滲透探傷、磁粉探傷或超聲波探傷檢測(cè)舵桿表面和內(nèi)部缺陷情況；        舵桿彎曲變形檢測(cè)。 (2)舵桿修理 舵桿過(guò)度磨損可采用堆焊金屬，光車后繼續(xù)使用。       銹蝕面積超過(guò)總面積的25%時(shí)應(yīng)進(jìn)行光車、焊補(bǔ)或堆焊修復(fù)。軸頸光車后直徑減小值不得超過(guò)公稱直徑的10%，個(gè)別殘留痕跡深度不得超過(guò)0.5mm。   &#

10、160;   舵桿裂紋修理。舵桿上有2-3條細(xì)小縱向裂紋時(shí)，可用手工修理;縱向裂紋長(zhǎng)度不超過(guò)1/4公稱直徑，數(shù)量不超過(guò)3條且不在同一母線上，裂紋深度不超過(guò)5%公稱直徑時(shí)，可進(jìn)行焊補(bǔ)修理。舵桿上不允許有橫向裂紋。       舵桿彎曲變形時(shí)，直線度不大于2mm/m允許冷校直;大于2mm/m進(jìn)行熱校直，加熱溫度不超過(guò)650ºC。 3)舵承的檢修 (1)舵承的檢修。上舵承大多為滾動(dòng)袖承，當(dāng)軸承發(fā)生銹蝕、剝蝕、護(hù)圈破裂、滾珠(滾柱)嚴(yán)重磨損或破碎、轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活時(shí)，均應(yīng)予以換新。 (2)其他滑動(dòng)軸承檢修。白合金或鐵梨

11、術(shù)滑動(dòng)軸承磨損嚴(yán)重時(shí)，分別采用重澆白合金或更換鐵梨木進(jìn)行修理。三、舵系校中 新造船舶安裝舵系前應(yīng)首先確定舵系中心線，通常舵系中心線與軸系理論中心線同時(shí)進(jìn)行確定。在拉好軸系理論中心線和舵系中心線后，按校中技術(shù)要求進(jìn)行校中測(cè)量和安裝舵系。     營(yíng)運(yùn)船舶由于海損事故或其他原因造成舵系失中時(shí)，應(yīng)檢查舵系中心線的狀態(tài)。與新造船舶一樣，是采用拉線法進(jìn)行校中測(cè)量     以上舵承和舵底承孔中心為基準(zhǔn)鋼絲線，一般拉線用鋼絲線直徑不大于0.8mm，如圖3所示。 （a）穿心舵軸平衡舵舵系中心線 （b）多支承不平衡舵舵系中心線 圖3

12、 拉舵系固定件中心線的鋼絲線l.舵系校中技術(shù)要求 1)固定件校中技術(shù)要求 （1）舵系固定件中心線與船舶基線垂直，垂直度偏差不大于lmm/m。        （2）新造或營(yíng)運(yùn)的單槳單舵船舶，舵系中心線與軸系中心線相交，如圖4所示，其位置度偏差不得超過(guò)以下公式的計(jì)算值計(jì)，                      

13、;           計(jì)=0.001 L式中L船長(zhǎng)，m。       （3）固定件各舵承孔中心線同軸度允許偏差不大于舵承安裝間隙的0.7倍。        （4）恢復(fù)性修理的雙槳雙舵船舶的兩條舵系中心線的前后定位偏差、相互位置偏差均不得大于5-10mm；舵系中心線與軸系中心線位且度偏差心要求同上，且兩舵的不允許在同側(cè)。 圖4 舵系中心線與軸系中心線的相互位置 2)舵

14、系運(yùn)動(dòng)件校中技術(shù)要求 校中前，在車間將舵桿與舵葉組裝在一起，以便校準(zhǔn)能桿中心線與舵葉軸承孔中心線同軸。通過(guò)刮研法蘭平面、鉸削緊配螺栓孔等以使相對(duì)位置固定。         (l)采用組裝拉線校中時(shí)，舵系運(yùn)動(dòng)件法蘭連接螺栓中至少應(yīng)有4個(gè)緊配螺栓，法蘭結(jié)合面應(yīng)緊貼；         (2)舵葉軸承孔與舵桿軸頸同軸度偏差不得大于舵承安裝間隙的0.7倍。 2.舵系校中 1）舵系固定件同軸度檢驗(yàn) 拉出舵系固定件中心線的鋼絲線后，測(cè)量各舵承孔至鋼絲線前、后、左、右的距離，以確定軸承孔與舵系中心線的偏差度，即各舵承孔的同軸度偏差。     當(dāng)偏差過(guò)大時(shí)，可以偏心鏜削舵承孔襯套，或用膠枯劑使舵承襯套在舵承孔內(nèi)偏心固定。鏜削后舵承襯套最小厚度應(yīng)不小于新制襯套厚度的75%，并應(yīng)可靠