Оборудование валопровода

Специальными устройствами, предназначенными для стопорения валопроводов, являются валоповоротное, тормозное и стопорное. Два последних устанавливают в случае применения несамотормозного валоповоротного устройства, а также по требованию заказчика.

Эти устройства должны обеспечивать стопорение валопровода на максимально возможном ходу судна во время парциальной работы ГД многовальной установки, а также буксировку судна со скоростью до 10 уз. Стопорение валопровода должно происходить на режиме «Стоп».

Выбор типа тормозного устройства определяется диаметром фланца вала и значением вращающего момента, развиваемого застопоренным гребным винтом. Например, на двухвинтовых лихтеровозах типа «Алексей Косыгин» каждая линия валопровода снабжена тормозным и стопорным устройствами. Тормоз обеспечивает стопорение неработающей валовой линии при скорости судна до 10 уз и плавании под работающим вторым двигателем на малых нагрузках. При движении судна только под первым двигателем на полной нагрузке торможение неработающей валовой линии осуществляется с помощью специально разработанного стопорного устройства.

Валоповоротное устройство предназначено также для проворачивания валопровода на стоянках (рисунок 3.15). Это устройство устанавливают на валопроводе в случае отсутствия его в составе ГД или главной передачи (например, при электродвижении) и размещают между ГУП и ГД или главной передачи. Частота вра­щения при проворачивании составляет 0,3-1,0 об/с, валоповоротный механизм приводится в действие асинхронными электродвигателями переменного тока. На малотоннажных судах применяются механизмы с ручным приводом с частотой не менее 0,05 об/с. Валоповоротное устройство одновременно используется для проворачивания ГД. Перед пуском установки устройство отключают и стопорят. Во избежание пуска ГД при включенном валоповоротном устройстве оно снабжено соответствующей бло­кировкой.

Рисунок 3.15 - Схема валоповоротного устройства, встроенного в редуктор ГТЗА:

1 - фланец промежуточного вала; 2,3 - 2-я и 1-я ступени зубчатой передачи ТВД;

4,5 - 2-я и 1-я ступени червячной передачи; 6 - асинхронный реверсивный электродвигатель

Тормозное устройство (рисунок 3.16) представляет собой простую бугельную конструкцию, надежную и удобную в эксплуатации, работающую по принципу сухого механического трения. Тормоз размещен на фланцевом соединении гребного или дейдвудного вала с промежуточным. Для обеспечения большого тормозного момента фланцы, используемые в качестве тормозного диска, имеют увеличенный диаметр по сравнению с фланцами других соединений того же валопровода.

Защита от электрохимической коррозии стальных поверхностей корпуса судна и пера руля в районе расположения гребного вала, а также гребного винта, металлической защитной обшивки греб­ного вала и поверхностей дейдвудной трубы достигается установкой протекторов. В зависимости от места расположения цинковые и алюминиево-магниевые протекторы выполняют в виде двух полуколец или отдельных элементов. Первые закрепляют на защитном кожухе дейдвудной трубы, вторые — так же или на гайках трубы. Протекторы обоих типов можно устанавливать в районе яблока ахтерштевня.

Рисунок 3.16 - Тормозное устройство:

1 - гайка тяги; 2 - тяга; 3, 5 - штыри тяги и бугеля; 4, 8 - бугели с головкой для штыря

и тяги; 6 - фундамент; 7 - фрикционные колодки

К системе электрохимической защиты валопровод подключается с помощью токосъемного устройства (рисунок 3.17), предназначенного для замыкания вращающихся элементов валопровода на корпус судна и размещаемого на кормовом промежуточном валу.

Рисунок 3.17 - Токосьемное устройство:

1 - вал; 2 - токосьемное кольцо; 3 - токосъемные щетки; 4 - щеткодержатели;

5 - бонка заземления

На судне с двумя гребными валами или более следует предусматривать устройства, препятствующие в случае поломки выходу гребного вала из дейдвудного сальника, либо другие устройства, предотвращающие затопление МО в случае потери гребного вала.

Ограничительное устройство, препятствующее выходу гребного вала из дейдвудного сальника, показано на рисунок 3.18. Оно состоит из двух частей, образующих массивное кольцо, диаметр которого больше, чем диаметр вала. Устройство устанавливают на носовом конце гребного (или дейдвудного) вала за фланцевым или другим соединением.

Рисунок 3.18 - Ограничительное устройство:

1 - части устройства; 2 - вал; 3 - крепеж

С целью увеличения инерции гребных винтов и сглаживания пиков вращающих моментов на ледоколах и судах активного ледового плавания между промежуточными валами валопровода можно устанавливать маховики. Гребные винты с регулируемым шагом в зависимости от типа силового органа для поворота лопастей — МИШ бывают гидравлическими, электромеханическими, механическими и ручными. Большинство ВРШ имеет гидравлический МИШ, механический и ручной приводы применяют только для винтов малой мощности. Механизм изменения шага может быть установлен на линии валопровода внутри судна или в ступице винта. Для ВРШ с гидравлическим МИШ поршень и цилиндр чаще всего располагают на линии валопровода внутри судна (рисунок 3.19). Гребной вал имеет максимальный диаметр 940, минимальный 850 мм, максимальный диаметр расточки полости составляет 600, минимальный 475 мм. ВРШ обычно применяют на судах с высокой маневренностью (буксиры, паромы, траулеры и др.) или в многомашинных уста­новках для использования полной мощности. В последнее время их стали устанавливать на ледоколах, где с целью увеличения махового момента на валопроводах ставят ледовый маховик.

Смазка, охлаждение и прокачка неметаллических дейдвудных подшипников осуществляются подачей забортной воды в дейдвудную трубу от насоса системы охлаждения ГД (резервируемого пожарным насосом) с последующим сливом за борт. Вода подводится к трубе через водораспределительное кольцо с целью равномерного распределения воды по всему сечению трубы и предотвращения вихреобразования. В зимнее время трубу прокачивают подогретой водой либо обогревают паром или водой, залитой в ахтерпик. Для судов, работающих на мелководье, в систему вводят фильтр грубой очистки и циклонный сепаратор, улавливающие взвешенные в воде абразивные частицы. Опорные подшипники промежуточных валов прокачивают индивидуально. Подшипник гребного вала охлаждается и смазывается забортной водой, поступающей из дейдвудной трубы, если есть кожух между мортирой и кронштейном, а если его нет, то — естественным протоком или подводом по трубам.

Рисунок 3.19 - Валопровод с ВРШ на танкере «Крым»:

1 - осенесимметричная насадка; 2 - ВРШ диаметром 7,5 м; 3 - дейдвудное устройство

с уплотнениями типа «Симплекс-компакт»; 4 - маслобукса; 5 - гребной вал;

б - опорный подшипник; 7 - соединительная полумуфта; 8 - МИШ;

9 - маслобукса МИШ; 10 - промежуточный вал; 11 - упорный вал; 12 - упорный подшипник; 13 - муфта; 14 - ГТЗА

Смазку металлических дейдвудных подшипников уплотнений типа «Симплекс-компакт» выполняют с естественной и принуди тельной циркуляцией масла, постоянство давления которого обеспечивается напорными цистернами. Система принудительной циркуляции масла применяется при окружной скорости гребного вала более 5 м/с и статическом давлении масла в трубе более 0,08 МПа или когда температура масла в МО больше 40 °С. При плавании судна в балласте повышается давление масла на манжеты в кормовом уплотнении, что приводит к их преждевременному старению. Поэтому при разнице между осью валопровода и грузовой ватерлинией более 14 м применяют две цистерны (рисунок 3.20), расположенные соответственно на 3 м выше грузовой А и балластной Б ватерлиний.

Рисунок 3.20 - Схема системы смазки, охлаждения и прокачки подшипников дейдвудного устройства и охлаждения опорных подшипников промежуточных валов:

1 - гребной вал; 2 - дейдвудная труба; 3 - дейдвудные подшипники; 4 - подшипники валов;

5 - подогреватель; б - ГД