Назначение и состав валопровода

Валопровод предназначен для передачи вращающего момента ГД движителю, восприятия осевой силы упора движителя и передачи её корпусу судна с целью обеспечения его движения. От надёжной работы валопровода зависит эффективность и безопасность эксплуатации судна (особенно одновинтового).

Состав валопровода, его длина и число валовых линий обусловлены типом и мощностью, расположением ЭУ, требованиями, предъявленными к ЭУ (надёжность, манёвренность и пр.), условиями размещения, обслуживания, проведения монтажных и ремонтных работ.

В состав входят следующие элементы: валы и их соединения, опорные и упорные подшипники, дейдвудные устройства и переборочные уплотнения, специальные устройства и механизмы, вспомогательное оборудование.

При этом, если отдельные элементы, например, упорный подшипник с упорным валом встроены в ГД, то они в состав валопровода не включаются.

Суда флота РП, как правило, имеют одновальные судовые валопроводы. Основные элементы судового валопровода:

- гребные, промежуточные и упорные валы;

- соединительные муфты;

- дейдвудное устройство - это создание опоры для вращения гребного вала в дейдвудных подшипниках и предотвращение попадания воды внутрь судна (уплотнение гребного вала или обычное сальниковое, или "Седерваль", или "Симплекс");

- опорные и упорные подшипники;

- специальные устройства, механизмы и вспомогательное оборудование валопровода;

- конструктивные особенности МДК и ВРШ.

На рисунке 3.1, а и б дана схема расположения валопровода одно- и двухвальных СЭУ. На кормовом конце гребного вала закреплен гребной винт. На выходе из корпуса судна установлено дейдвудное устройство, состоящее из дейдвудной трубы, жестко соединен­ной с корпусом, опорных подшипников и сальниковых уплотнений. Оно препятствует попаданию забортной воды в МО или в коридор гребного вала.

Длина гребного вала может достигать 30 м. Поскольку по условиям металлургического производства невозможно изготовить цельную заготовку такой длины, ее делят примерно на две равные части. Носовая часть, проходящая через дейдвудную трубу, называется дейдвудным валом, а кормовая - гребным валом. Такое сочетание валов характерно для двухвальных судов с острыми обводами кормовой оконечности. В этом случае кормовая часть дейдвудной трубы заканчивается короткой втулкой — мортирой, в которой размещен опорный подшипник для дейдвудного вала; гребной вал опирается на подшипник кронштейна.

Гребной и упорный валы соединяются посредством промежуточных валов. При выборе их длины для конкретного судна необходимо учитывать следующее: удобство проведения загрузочно-разгрузочных, сборочных и демонтажных работ; местоположение опорных подшипников; унификацию заготовок валов, технико-экономическую целесообразность изготовления заготовок и обработки валов; данные расчета центровки валопровода.

На судах также применяют валопроводы с одним промежуточным валом (кормовое расположение МО) или без него (малые суда, катера). Промежуточные валы опираются на одни или два опорных подшипника. Если вал опирается на один подшипник, то для проведения монтажных работ применяют монтажный подшипник.

Упорный вал соединяется с промежуточными валами через фланец одного из валов, изготовленный с припуском (обрабатывается по замерам на месте), или через проставочный вал. Такое соединение позволяет компенсировать неточности корпусных конструкций, облегчить монтажные и ремонтные работы, унифицировать заготовки промежуточных валов. Кроме того, проставочный вал проектируют как слабое звено, которое может выйти из строя при ударе гребного винта о лед или в другом случае перегрузки валопровода.

Упорный вал предназначен для восприятия реакции упора двигателя и передачи ее Корпусу судна через ГУП. В зависимости от принятой схемы ГУП может быть встроен в Гд, в редуктор или размещен в отдельном корпусе.

В многовальных установках быстроходных судов кормовые опорные подшипники промежуточных валов выполняют в виде опорно-упорных. В этом случае вал называется вспомогательным упорным (ВУВ). При нормальной эксплуатации работают опорные части подшипника, а при аварии — упорные (например, в случае поломки одного из ГД). Для возможности движения судна при работе остальных ГД с жесткой передачей и с целью снижения потерь в подшипниках валопровода предусмотрено разобщение валопровода от движителя через быстроразъемное соединение.

Рисунок 3.1 - Схема расположения валопровода СЭУ:

а - одновальной: 1 - гребной винт; 2 - дейдвудное устройство; 3 - гребной вал; 4 - тормозное устрой­ство; 5, 7 - кормовой и промежуточный опорные подшипники; 6 - промежуточный вал; 8 - переборочное уплотнение; 9 - проставочный вал; 10 - монтажный подшипник; 11 - валоповоротное устройство; 12 - ГУП; 13 - ГД;

б - двухвальной: 1 - гребной винт; 2 - кронштейн; 3 - гребной вал; 4 - глухое коническое соединение;

5 - мортира; 6, 8 - кормовой и носовой подшипники дейдвудного вала; 7 - дейдвудная труба;

9 - дейдвудный сальник; 10 - дейдвудный вал; 11 - соединительная полумуфта; 12 - тормозное устройство; 13 - монтажный подшипник; 14 - промежуточный вал (ВУВ); 15 - опорно-упорный подшипник; 16 - линия вала левого борта- 17 - быстроразъемное соединение; 18 - проставочный вал;

19 - переборочное уплотнение; 20 - ГУП; 31 - ГД; 22 - торсиометр

Упорные подушки ВУВ имеют значительно меньшую поверхность, так как воспринимают реакцию нагрузки свободно вращающегося винта. Поэтому во избежание подплавления при нормальной эксплуатации эти подушки должны быть отведены от упорного гребня на 10—20 мм с помощью червячной передачи, смонтированной на корпусе подшипника.

Самым коротким валопровод будет при кормовом расположении МО, либо при центральном или носовом расположении — в случае использования электрической передачи. При любом другом расположении МО и других типах передач длина валопровода может достигать 90—100 м. В этих случаях валопровод прокладывают через грузовые помещения в водонепроницаемом туннеле от кормовой переборки МО до носовой переборки ахтерпика. Туннель защищает валопровод от возможных повреждений при проведении грузовых работ, однако уменьшает полезный объем судна и создает неудобства при выполнении грузовых работ.

Габариты туннеля (коридора гребного вала) должны быть достаточными для обслуживания и проведения монтажных и ремонтных работ (свободный проход между поручнями и переборкой туннеля не должен быть меньше 500 мм). В местах выхода валопровода через кормовую переборку МО, а также через другие водонепроницаемые переборки ставят переборочные водонепроницаемые сальники. Отсеки отделяют водонепроницаемыми дверями, которые закрываются со стороны МО. Для безопасного обслуживания вращающегося валопровода его ограждают поручнями. Коридор оборудуют двумя выходами — один в МО, другой в районе дейдвудной трубы через специальную вертикальную шахту на верхнюю палубу.