CN114030581A - 一种满足状态监测要求的尾轴结构及其水润滑*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种满足状态监测要求的水润滑尾轴结构，包括水润滑尾轴，以及依次同轴装配在水润滑尾轴上的尾轴密封装置和若干轴承；在相邻两个轴承之间的轴承支架上密封安装有尾轴管；所述尾轴密封装置上开设有进水孔和出水口，尾轴密封装置的进水孔与水润滑***管路连通，尾轴密封装置的出水口与若干尾轴管的内部依次连通，在末端的尾轴管上设有排水口。本发明还公开了一种用于如上所述水润滑尾轴结构的水润滑***。本发明的有益效果为：能有效监测润滑水的品质、流量，并对尾轴及其轴承的磨损或受保护情况进行监测，保证润滑效果。
Description
技术领域
本发明涉及润滑技术领域，具体涉及一种满足状态监测要求的尾轴结构及其水润滑***。
背景技术
对于采用水润滑尾轴轴承的船舶而言，常规设计的水润滑尾轴无法对尾轴进行状态监测，其通常直接通过海水泵抽取海水，并经尾轴密封装置上的进水口进入尾管轴承，从而实现对尾管轴承的润滑和冷却。部分船舶的尾轴轴承根本没有尾管包覆，直接浸泡在海水中，自然润滑和冷却。上述两种设计主要存在以下三个缺陷：（1）、无法对尾轴轴承润滑水的品质、流量进行监测：海水中有很多杂物、海生物等，可能会随海水进入轴承，从而加速对轴承的磨损；（2）、若海水泵出现故障，供水不足时，人无法及时发现，从而导致尾轴轴承润滑冷却不足；（3）、由于水润滑尾轴长期浸泡在海水中，快速的旋转可能会导致合金钢轴系表面涂层等包覆物脱落或腐蚀，设置尾轴管虽然可以保证冷却水的流量和品质，但在船舶上排进坞时，工作人员很难观察到轴系表面的腐蚀情况，无法对尾轴及其轴套的磨损或受保护情况进行监测，难以掌握轴承磨损状态及轴的腐蚀状态。
发明内容
本发明的目的在于，针对现有技术的不足，提供一种满足尾轴进行状态监测的尾轴结构及其水润滑***，该***能有效监测润滑水的品质、流量，并对尾轴及其轴承的磨损或受保护情况进行监测，保证润滑冷却效果。
本发明采用的技术方案为：一种满足状态监测要求的水润滑尾轴结构，其特征在于，包括水润滑尾轴，以及依次同轴装配在水润滑尾轴上的尾轴密封装置和若干轴承；在相邻两个轴承之间密封安装有尾轴管；各轴承内均设水槽，各水槽的进出口与对应端的尾轴管连通；所述尾轴密封装置上开设有进水孔和出水口，尾轴密封装置的进水孔与水润滑***管路连通，尾轴密封装置的出水口与各轴承的水槽及尾轴管的内部连通，在末端的尾轴管上设有排水口；水润滑***净化后的海水通过尾轴密封装置上的进水孔进入，依次流过各轴承和尾轴管，先后冷却润滑各轴承后排出船外。
按上述方案，在任一尾轴管设内窥辅助结构，所述内窥辅助结构包括螺纹座和螺塞，所述螺纹座安装在尾轴管管壁的通孔内，螺塞直接与螺纹座通过螺纹连接。
按上述方案，在任一尾轴管上开设有人孔，人孔处设置带孔座板，带孔座板通过螺栓连接有盖板，盖板密封带孔座板的孔口。
按上述方案，所述轴承安装在对应的轴承支架上；所述尾轴管对应安装在相邻两个轴承支架之间。
按上述方案，所述尾轴管的端口覆盖对应端轴承端面。
本发明还提供了一种用于如上所述水润滑尾轴结构的水润滑***，包括海水管路、海水阀箱、海水泵和海水净化处理装置；所述海水管路的进水口与海水阀箱相连，海水管路的出水口与水润滑尾轴结构的尾轴密封装置进水孔相连，所述海水泵和海水净化处理装置沿海水流向依次安装在海水管路上；海水管路上配置有用于控制通断的阀门；所述海水管路上安装有压力传感器和海水流量传感器。
按上述方案，所述海水管路上连通有取样支路，取样支路的出口为海水取样口；取样支路上沿海水流向依次配置有阀门，具体为取样球阀。
按上述方案，所述海水流量传感器有两组，分别设于取样支路和海水管路连接点上下游的海水管路上。
按上述方案，所述压力传感器有两组，其中一个压力传感器设于海水泵与海水净化处理装置之间的海水管路上；另一压力传感器设于海水净化处理装置下游的海水管路上。
按上述方案，所述海水泵有两组，二者并列设置，互为备用。
本发明的有益效果为：
（1）、本发明在轴承之间设置尾轴管，可有效隔离经净化的海水和未经净化的海水，保证进入轴承的海水品质，防止海水中的大颗粒物进入轴承造成磨损。
（2）、本发明通过设置尾轴管内窥镜放置孔，可以保证船舶在上排进坞时，人员可以观察到轴系表面涂层的腐蚀或剥落情况，从而及时进行维护保养。
（3）、本发明中的水润滑***采用海水泵强制冷却尾轴轴承，并设置流量传感器监测海水流量的方法，可以保证尾轴轴承获得充足的冷却水，防止因冷却水不足导致轴承磨损。
（4）、本发明在海水冷却管路上加装海水净化处理装置，可以对海水进行过滤和分离净化；在海水净化处理装置后设置海水取样口，可以通过定期取样的方法监测冷却海水的品质，从而防止大颗粒物进入并磨损轴承。
附图说明
图1为本发明一个具体实施例中水润滑尾轴前尾轴管的结构示意图。
图2为本实施例中水润滑尾轴后尾轴管的结构示意图。
图3为本实施例中的水润滑***的原理图。
其中，1-水润滑尾轴、2-前轴承、3-中轴承、4-后轴承、5-前尾轴管、6-后尾轴管、7-前轴承支架、8-中轴承支架、9-后轴承支架、10-尾轴密封装置、11-进水孔、12-螺纹座、13-螺塞、14-带孔座板、15-盖板、16-1-海水泵、16-2-备用海水泵、17-海水阀箱、18-海水净化处理装置、19-1-前压力传感器、19-2-后压力传感器、20-取样球阀、21-海水管路、22-1-前海水流量传感器、22-2-后海水流量传感器、23-海水取样口。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步地描述。
如图1和图2所示，箭头A指向为船艏方向，一种满足状态监测要求的水润滑尾轴结构，包括水润滑尾轴1，以及依次同轴装配在水润滑尾轴1上的尾轴密封装置10和若干轴承；在相邻两个轴承之间密封安装有尾轴管；各轴承内均设水槽，各水槽的进出口与对应端的尾轴管连通；所述尾轴密封装置10上开设有进水孔11和出水口，尾轴密封装置10的进水孔11与水润滑***管路连通，尾轴密封装置10的出水口与各轴承的水槽及尾轴管的内部连通，在末端的尾轴管上设有排水口。水润滑***净化后的海水通过尾轴密封装置10上的进水孔11进入，依次流过各轴承和尾轴管，先后冷却润滑各轴承后排出船外。
优选地，在任一尾轴管设内窥辅助结构，所述内窥辅助结构包括螺纹座12和螺塞13，所述螺纹座12安装在尾轴管管壁的通孔内，螺塞13直接与螺纹座12通过螺纹连接。
优选地，在任一尾轴管上开设有人孔，人孔处设置带孔座板14，带孔座板14通过螺栓连接有盖板15，盖板15密封的带孔座板14的孔口。
优选地，所述轴承安装在对应的轴承支架上；具体地，所述尾轴管安装在相邻两个轴承支架之间。
优选地，所述尾轴管的端口覆盖对应端轴承端面。
本实施例中，水润滑尾轴1在船体外的部分由三个轴承支撑，从船首至船艉依次为前轴承2、中轴承3和后轴承4，三者依次安装在前轴承支架7、中轴承支架8和后轴承支架9上，且各轴承内均设水槽，各水槽的进出口与对应端的尾轴管连通；三个轴承之间配置两个尾轴管，前尾轴管5焊接在前轴承支架7与中轴承支架8之间，前尾轴管5的端口覆盖对应端轴承端面；后尾轴管6焊接在中轴承支架8与后轴承支架9之间，后尾轴管6的端口覆盖对应端轴承端面。所述尾轴密封装置10的出水口与前尾轴管5、后尾轴管6依次连通，后尾轴管6设有排水口。水润滑***净化后的海水通过尾轴密封装置10上的进水孔11进入尾轴密封装置10，接着沿着尾轴密封装置10内的流道进入前轴承2，然后沿着前轴承2上的水槽流入前尾轴管5，再进入中轴承3的水槽，接着流入后尾轴管6，最后进入后轴承4，并沿着后轴承4的水槽从尾部排出船外。在此过程中，水润滑***净化后的海水先后冷却润滑前轴承2、中轴承3和后轴承4之后排出船外。当船舶进坞时，旋下螺塞13，拧下连接盖板15的螺栓螺母，拆除盖板15，将内窥镜放入孔内，工作人员可以观察到轴系表面涂层的腐蚀或剥落情况，从而及时进行维护保养。
如图3所示的一种用于如上所述水润滑尾轴结构的水润滑***，包括海水管路21、海水阀箱17、海水泵和海水净化处理装置18；所述海水管路21的进水口与海水阀箱17相连，海水管路21的出水口与水润滑尾轴结构的尾轴密封装置10进水孔11相连，所述海水泵和海水净化处理装置18沿海水流向依次安装在海水管路21上；海水管路21上配置有用于控制通断的阀门；所述海水管路21上安装有压力传感器和海水流量传感器。
优选地，所述海水管路21上连通有取样支路，取样支路的出口为海水取样口23；取样支路上沿海水流向依次配置有阀门，具体为取样球阀20。
优选地，所述海水流量传感器有两组，分别设于取样支路和海水管路21连接点上下游的海水管路21上；如图3所示，分别为前海水流量传感器22-1和后海水流量传感器22-2。
优选地，所述压力传感器有两组，其中一个压力传感器设于海水泵与海水净化处理装置18之间的海水管路21上；另一压力传感器设于海水净化处理装置18下游的海水管路21上。如图3所示，两压力传感器分别为前压力传感器19-1和后压力传感器19-2。在后海水流量传感器22-2与前压力传感器19-1之间的海水管路21上配置有阀门。在后压力传感器19-2与进水孔11之间的海水管路21上配置有阀门。
优选地，所述海水泵有两组，二者并列设置，互为备用。如图3所示，分别为主海水泵16-1和备用海水泵16-2。
优选地，所述海水净化处理装置18能清除比重大于1.2和直径大于80微米的悬浮颗粒物。
图1~3中箭头所指方向为海水流向。主海水泵16-1从海水阀箱17内吸入海水，经海水净化处理装置18过滤后，进入尾轴密封装置10上的进水孔11，依次冷却尾轴的三个轴承。为满足CCS相关要求，海水净化处理装置18至少能清除比重大于1.2和直径大于80微米的悬浮颗粒物。海水净化处理装置18的上下游各设一个压力传感器（分别为前压力传感器19-1和后压力传感器19-2），当发生堵塞时，发出报警信号，同时海水净化处理装置18会进行自清洁工作，保证***正常工作。在海水净化处理装置18下游管路上，设有一个海水取样口23，当***工作时，可打开取样球阀20，将海水管路21内的海水泄放至容器内，即取样完成；通过定期取样检验，可维持冷却海水的清洁度，从而保证轴承不被磨损。在海水取样口19上下游的海水管路上，各装设一个海水流量传感器（分别为前海水流量传感器22-1和后海水流量传感器22-2），以监测冷却水流量；若海水流量过低，会发出声光报警信号，可提醒人员及时检查维护主海水泵16-1，且***20秒后自动起动备用海水泵16-2，保证海水供应不间断。
最后应说明的是，以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但是凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种满足状态监测要求的水润滑尾轴结构，其特征在于，包括水润滑尾轴，以及依次同轴装配在水润滑尾轴上的尾轴密封装置和若干轴承；在相邻两个轴承之间密封安装有尾轴管；各轴承内均设水槽，各水槽的进出口与对应端的尾轴管连通；所述尾轴密封装置上开设有进水孔和出水口，尾轴密封装置的进水孔与水润滑***管路连通，尾轴密封装置的出水口与各轴承的水槽及尾轴管的内部连通，在末端的尾轴管上设有排水口；水润滑***净化后的海水通过尾轴密封装置上的进水孔进入，依次流过各轴承和尾轴管，先后冷却润滑各轴承后排出船外。
2.如权利要求1所述的水润滑尾轴结构，其特征在于，在任一尾轴管设内窥辅助结构，所述内窥辅助结构包括螺纹座和螺塞，所述螺纹座安装在尾轴管管壁的通孔内，螺塞直接与螺纹座通过螺纹连接。
3.如权利要求1所述的水润滑尾轴结构，其特征在于，在任一尾轴管上开设有人孔，人孔处设置带孔座板，带孔座板通过螺栓连接有盖板，盖板密封带孔座板的孔口。
4.如权利要求1所述的水润滑尾轴结构，其特征在于，所述轴承安装在对应的轴承支架上；所述尾轴管对应安装在相邻两个轴承支架之间。
5.如权利要求1所述的水润滑尾轴结构，其特征在于，所述尾轴管的端口覆盖对应端轴承端面。
6.一种用于如权利要求1～5中任意一项所述水润滑尾轴结构的水润滑***，其特征在于，包括海水管路、海水阀箱、海水泵和海水净化处理装置；所述海水管路的进水口与海水阀箱相连，海水管路的出水口与水润滑尾轴结构的尾轴密封装置进水孔相连，所述海水泵和海水净化处理装置沿海水流向依次安装在海水管路上；海水管路上配置有用于控制通断的阀门；所述海水管路上安装有压力传感器和海水流量传感器。
7.如权利要求6所述的水润滑尾轴结构，其特征在于，所述海水管路上连通有取样支路，取样支路的出口为海水取样口；取样支路上沿海水流向依次配置有阀门，具体为取样球阀。
8.如权利要求6所述的水润滑尾轴结构，其特征在于，所述海水流量传感器有两组，分别设于取样支路和海水管路连接点上下游的海水管路上。
9.如权利要求6所述的水润滑尾轴结构，其特征在于，所述压力传感器有两组，其中一个压力传感器设于海水泵与海水净化处理装置之间的海水管路上；另一压力传感器设于海水净化处理装置下游的海水管路上。
10.如权利要求6所述的水润滑尾轴结构，其特征在于，所述海水泵有两组，二者并列设置，互为备用。
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