Đồ án tốt nghiệp ngành cơ khí đóng tàu Lập quy trình sửa chữa hệ trục tàu dầu 13500 tấn

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU 1
1. Lý do chọn đề tài 1
2. Mục đích 2
3. Phương pháp và phạm vi nghiên cứu
2
4. Ý nghĩa của đề tài 3
CHƯƠNG 1: Giới thiệu chung 4
1.1. Giới thiệu chung về tàu dầu 13.500 tấn 4
1.2. Giới thiệu chung về hệ trục chân vịt tàu dầu 13.500 tấn 8
CHƯƠNG 2: Các hư hỏng của hệ trục tàu dầu 13.500 tấn 22
2.1. Trục chân vịt 22
2.2. Trục trung gian 23
2.3. Chân vịt 24
2.4. Ống bao 25
2.5. Bạc trục chân vịt 26
2.6. Cụm kín nước ống bao 28
CHƯƠNG 3: Quy trình tháo và kiểm tra hệ trục chân vịt 29
3.1. Quy trình khảo sát sơ bộ 29
3.2. Lập quy trình tháo hệ trục 31
3.3. Lập quy trình kiểm tra 40
CHƯƠNG 4: Quy trình sửa chữa một số hư hỏng cơ bản 48
4.1. Yêu cầu về an toàn lao động trong quá trình sửa chữa 48
4.2. Sửa chữa chân vịt 48
CHƯƠNG 5: Quy trình lắp ráp và thử nghiêm thu 67
5.1. Quy trình lắp ráp 67
5.2. Quy trình thử nghiệm thu 79
KẾT LUẬN 83

1

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Trên con đường đổi mới, đẩy mạnh công nghiệp hoá và hiện đại hoá đất
nước, nền kinh tế nước ta không ngừng phát triển về mọi mặt. Phát triển các khu
vực kinh tế vùng biển là một vấn đề được chính phủ quan tâm rất lớn và có ý
nghĩa rất quan trọng trong việc triển khai đồng bộ chương trình công nghiệp hoá
và hiện đại hoá đất nước.
Ngành đóng tàu và ngành hàng hải nước ta tuy còn chưa phát triển, nhưng
được sự quan tâm và đầu tư vốn của nhà nước, nhiều nhà máy đang được xây
dựng, nhiều con tàu đượng đóng mới với trọng tải lớn không kém gì các nước
trên thế giới. Nhiều tàu được đóng mới theo tiêu chuẩn quốc tế và được đăng
kiểm nước ngoài chứng nhận. Trong các ngành vận tải thì ngành vận tải đường
biển được được nhiều người quan tâm bởi lượng hàng vận chuyển rất lớn, cước
phí lại rất rẻ. Do vậy việc đóng mới những con tàu hàng để đáp ứng yêu cầu vận
chuyển hàng hoá trong nước cũng như vận chuyển hàng hoá từ nước ta với các
nước trên thế giới là không thể thiếu được. Để thực hiện được điều này trường
đại học hàng hải chúng ta phối hợp với các trường kỹ thuật khác đào tạo những
kỹ sư phục vụ cho việc vận hành, khai thác và đóng mới tàu thuỷ giúp cho
ngành công nghiệp đóng tàu ngày một bắt nhịp với các ngành đóng tàu khác trên
thế giới.
Sau 3 tháng thực tập tại nhà máy đóng tàu Bạch Đằng em được tiếp cận
với nhiều thiết bị công nghệ hiện đại mà nhà máy đã sử dụng vào trong công
việc. Hiện tại nhà máy đang dần chuyển giao từ một nhà máy đóng mới và sửa
chữa sang đóng mới những con tàu, nhưng không phải vì thế mà ta lại không
xem trọng vấn đề sửa chữa, bởi nhu cầu của người cần mang tàu vào sửa chữa là
rất lớn, bởi vì nếu đưa ra nước ngoài sửa chữa tốn rất nhiều thời gian và chi phí
lớn. Hơn nữa tại nhà máy có đủ thiết bị công nghệ hiện đại và công nhân đủ
trình độ để giải quyết những công việc này.
2

Sau thời gian học tập và nghiên cứa tại khoa Đóng Tàu trường Đại Học
Việt Nam và sau thời gian 3 tháng thực tập tại nhà máy. Để làm rõ một số vấn
đề sai hỏng đã và sẽ xảy ra đối với hệ trục và cũng để phục vụ cho công việc
sau này của mình. Em quyết định chọn đề tài:
“ Lập quy trình sửa chữa hệ trục tàu dầu 13,500 Tấn “. Tại nhà máy
đóng tàu Bạch Đằng.
2. Mục đích
Thực hiện đề tài này không ngoài mục đích tìm hiểu và nghiên cứu, mặt
khác giúp bản thân làm quen với công việc sau này.
Trau dồi học hỏi về chuyên môn, tìm hiểu và nghiên cứu các vấn đề lí
thuyết và thực tiễn tìm ra mối quan hệ thực tại giữa chúng ta có giải pháp khắc
phục và biện pháp xử lí, từ đó tìm ra những biện pháp công nghệ phù hợp với
thực tiễn.
Tìm hiểu những quy trình và những biện pháp công nghệ trong quá trình
sửa chữa hệ trục, để có thể theo kịp sự tiến bộ của khoa học hiện đại hiện nay.
3. Phương pháp và phạm vi nghiên cứu
* Phương pháp nghiên cứu
Kết hợp lí thuyết với thực tế việc tìm hiểu quy trình sửu chữa hệ trục của
nhà máy nói chung (nhà máy đóng tàu Bạch Đằng nói riêng). Đồng thời thông
qua những vốn kiến thức đã tích luỹ được qua hơn 4 năm học. Với sự hướng dẫn
tận tình của thầy Trần Quốc Chiến trực tiếp hướng dẫn. Thông qua tài liệu tại
thư viện, tại nhà máy … Thông qua một số kỹ sư cùng ngành tại nhà máy trực
tiếp nghiên cứu và làm về vấn đề này.
* Phạm vi nghiên cứu
Nghiên cứu thiết bị liên quan đến hệ trục tàu, lập quy trình sửa chữa hệ
trục.



3

4. Ý nghĩa của đề tài
Là tài liệu tham khảo cho các sinh viên đang học tập trong ngành.
Đề tài này có thể được áp dụng tại các nhà máy đóng tàu hoặc có thể được
nhà máy tham khảo và ứng dụng có chọn lọc và cải tiến để phù hợp với điều
kiện thực tế của nhà máy.
Em xin chân thành cảm ơn !


4

CHƯƠNG 1
GIỚI THIỆU CHUNG
1.1. Giới thiệu chung về tàu dầu 13.500 Tấn
1.1.1. Loại tàu và công dụng
Tàu trở dầu 13.500 Tấn là loại tàu được thiết kế chuyên chở các loại hàng
hoá sau :
+ Dầu nhiên liệu (đồng hạng với D – MC, ISO – 8217)
+ Dầu gadoan
+ Dầu phản lực
+ Dầu hoả (dầu ke – ro – sin)
Tàu được thiết kế là loại tàu một boong, một chân vịt, động cơ chính và
cabin được đặt ở phái sau lái. Đáy đôi và mạn két được bố trí ở khu vực các két
hàng và két nhiên liệu (trong buồng máy) . Tàu có vách đuôi. Sống đuôi hở với
dạng phần sau có dạng bầu. Boong chính không có độ cong ngang tại khu vực
trên buồng máy. Khu vực khoang hàng được chia thành ngăn dọc tâm để chứa
hàng và ngăn hai bên mạn để chứa nước dằn nhờn và các vách dọc mạn (mạn
két). Ngăn dọc tâm được chia thành 6 vách ngang và một vách dọc tại mặt
phẳng dọc tâm. Két tháo được bố trí trong buồng bơm phái sau khu vực khoang
hàng .

Đáy đôi, két mạn, két mũi, két lái và két đuôi dùng để chứa nước dằn một
cách độc lập.
1.1.2. Vùng hoạt động và cấp thiết kế
Tàu được thiết kế và trang bị cho vùng hoạt động trên toàn thế giới mà khu
vực chính là châu Á. Trung đông và vùng ven biển Việt Nam.
1.1.3. Các thông số chủ yếu của tàu
+ Chiều dài lớn nhất (chiều dài toàn bộ) : Lmax = 145,30 m
+ Chiều dài giữa hai đường vuông góc : L
pp
= 136,60 m
+ Chiều rộng thết kế : B = 20,80 m
5

+ Chiều cao mạn : H = 11.20 m
+ Chiều chìm tàu (mớn nước thiết kế) : T = 8,45 m
+ Trọng tải tàu : DW = 13.500 tấn
+ Dung tich toàn bộ :V = 9000 GRT
1.1.4. Các trang thiết bị buồng máy
a. Giới thiệu chung buồng máy
Buồng máy của tàu được bố trí từ sườn 5 đến sườn 35. Buồng máy được
bố trí một máy chính 7S35MC – MK7 là kiểu động cơ 2 thì, tác dụng đơn, tăng
áp bằng tua bin khí xả, 7 xilanh xếp một hàng thẳng đứng, thấp tốc, làm mát hai
vòng tuần hoàn, bôi trơn bằng dầu nhờn tuần hoàn cácte khô, khởi động bằng
không khí nén, tự đảo chiều chân vịt, điều khiển từ xa tại buồng điều khiển tập
trung trong buồng máy. Động cơ sẽ truyền động trực tiếp cho chân vịt thông qua
một đường trục. Ngoài ra buồng máy còn bố trí các thiết bị khác phục vụ cho
năng lực hoạt động của tàu.
b. Máy chính
Động cơ có tính năng tự điều chỉnh áp suất cháy lớn nhất để đảm bảo hiệu
suất tối ưu trong giải hoạt động. Động cơ được điều khiển và vận hành từ buồng

ECR và t ừ bàn chỉ huy. Động cơ chính được bố chí như hình vẽ.
Dao động xoắn phải tiến hành tính dao động xoắn sơ bộ ban đầu và nếu
như có tồn tại tốc độ nguy hiểm trong giải vòng tua, thì tốc độ nguy hiểm này
phải được ghi trên đồng hồ chỉ báo vòng tua.
Cấu tạo, vật liệu động cơ theo tiêu chuẩn của nhà lắp ráp động cơ.
Phụ tùng và lắp ráp: động cơ cũng được bố trí vận hành sự cố với điều
khiển tại chỗ theo tiêu chuẩn của nhà sản xuất động cơ và theo yêu cầu của quy
phạm.

+ Xécmăng, piston là hợp kim nhôm.
+ Phải lắp ráp cho hộp lọc không khí liên kết với bình dập lửa CO
2
+ Động cơ phải có bánh đà cùng với động cơ điện, đồ và hộp công tắc
xách tay với.
6

+ 20 m cáp và bộ phận liên động.
+ phải chú ý đặc biệt đến vấn đề dao động xoắn. Phải có dụng cụ, thiết bị
quay chậm.
+ Sinh hàn không khí theo tiêu chuẩn của nhà sản xuất.
+ Tuabin tăng áp được lắp đặt tại đầu phái sau.
+ Bố chí van điều khiển khởi động khí nén (van không đường hồi).
+ Động cơ có bộ điều tiết tốc độ kiểu điện tử.
+ Động cơ còn thiết bị phát hiện xương mù dầu.
+ Các công cụ chuẩn đoán tại chỗ cũng được cung cấp theo tiêu chuẩn của
nhà sản xuất như đồng hồ đo vòng tua và tốc độ của tua bin tăng áp.
+ Đường ống làm mát nước ngọt, đường ống nhiên liệu và ống dầu bôi
trơn cũng được cung cấp.
+ Lắp đặt động cơ được lắp đặt dùng căn nêm nhựa.
b.1. Các thông số cơ bản

+ Kiểu : 7S35MC – MK7
+ Sản xuất tại hãng MAN B & W
+ Công suất định mức : Ne = 5180 kW
+ Vòng quay định mức : n = 173 vòng/phút
+ Số xilanh : i = 7
+ Đường kính xilanh : D = 350 mm
+ Hành trình piston : S = 1400 mm
+ Suất tiêu hao nhiên liệu : ge = 178 g/kWh
+ Thứ tự nổ : 1 - 7 - 2 - 5 - 4 - 3 - 5
b.2. Thiết bị được gắn và cấp kèm theo máy chính
b.2.1. Bơm dầu bôi trơn động cơ chính
+ Số lượng : 02 bơm (1 để chờ)
+ Năng suất : 127 m
3
/hx4bar/1 chiếc
+ Kiểu loại : Bơm vít thẳng đứng
+ Nguồn : Mô tơ điện
7

b.2.2. Sinh hàn dầu bôi trơn động cơ chính
+ Số lượng : 01
+ Công suất : 470 kW
+ Kiểu loại : Kiểu tấm (đĩa), bằng
thép không gỉ
+ Môi chất : Nước ngọt
= > Sinh hàn có bơm điều khiển theo nhiệt độ, để điều chỉnh nhiệt độ của
dầu
b.2.3. Bầu lọc dầu bôi trơn động cơ chính
+ Số lượng : 01
+ Công suất : 127 m

3
/ h
+ Kiểu loại : Rẽ nhánh, tự động,
phun ngược
b.2.4. Bơm dầu xylanh
+ Số lượng : 01
+ Năng suất : 1 m
3
/ h x 3 bar
+ Kiểu loại : Bơm bánh răng
+ Nguồn : Mô tơ điện
b.2.5. Hệ thống bôi trơn ống bao trục
Thiết kế hệ thống dựa vào khuyến cáo của nhà sản xuất.
Hệ thống bôi trơn ống bao trục là hệ thống tuần hoàn tự nhiên. Bố trí xả
dầu bôi trơn khỏi ống bao trục dẫn tới két cải tạo trong đó phải có van xả và lấy
mẫu. Bôi trơn ống bao trục được bố trí với một két trọng lực tại vách sau khoang
lái hẹp và một môtơ lai bơm bổ sung dầu cho két trọng lực. Bơm cũng hút dầu
từ két cải tạo rồi đẩy vào két trọng lực.


8

1.2. Giới thiệu chung về hệ trục chân vịt tàu dầu 13.500 Tấn
Tàu được bố trí 01 hệ trục đặt tại mặt phẳng dọc tâm tàu, song song với
đường chuẩn và cách đường chuẩn 2850 mm. Toàn bộ hệ trục dài 11670 mm,
bao gồm 01 trục chân vịt, 01 trục trục trung gian. Trục chân vịt có đường kính
cơ bản Φ 378 mm. Trục được chế tạo bằng thép KSF60 có σ
b
= 590 N/mm
2

,
Thành phần hoá học % (C: 0,6; Si: 0,15 ÷ 0,45; Mn: 0,30 ÷ 1,50; P: 0,030; S:
0,035) và được đặt trên 02 gối đỡ bằng hợp kim nằm trong ống bao, gối đỡ trong
ống bao được bôi trơn bằng dầu tuần hoàn áp lực. Trục trung gian có đường kính
cơ bản Φ 320 mm, trục được chế tạo bằng thép KSF60 có σ
b
= 590 N/mm
2
,
Thành phần hoá học % (C: 0,6; Si: 0,15 ÷ 0,45; Mn: 0,30 ÷ 1,50; P: 0,030; S:
0,035) và được đặt trên một gối đỡ, gối đỡ được bôi trơn bằng dầu theo phương
pháp tuần hoàn áp lực.
1.2.1. Các sai số lắp ghép: (Bảng tải trọng lắp ghép hệ trục)






Hình vẽ 1.1: Tải trọng gối dỡ
* Đồ thị chỉ thị:








Trục ra của động cơ

Kích thuỷ lực


600

Trục trung gian

Trục chân vịt

Chuyển vị kế

Ổ đỡ trục trung gian

9

* Trong đó: J là tải trọng kích
J =
2
J
maxmin
+
J
Kg.
Tải trọng gối: R = K * J, với K là hệ số điều chỉnh Kg.
Bảng 1.1: Bảng tải trọng
Gối trục trung gian
Tải trọng tác dụng lên gối R ( Kg )

Chế độ thử

Lạnh Nóng

Hệ số điều chỉnh (K)

50 %

+ 139,5
1956,0
- 465,5

+ 139,7
1600,8
- 465,5

100 %

+ 139,2
1930,1
- 465,4


+ 139,5
1575,0
- 465,5


0.952
1.2.2. Các sai số cho phép sửa chữa
Sau quá trình sử dụng trục bị mòn hoặc có khuyết tật như rạn, nứt,
xước…do đó phải có biện pháp sửa chữa phục hồi. nếu độ mài mòn quá giới hạn

cho phép thì trục được tiện tinh lại, nhưng nếu hao mòn và khuyết tật lớn thì
được phục hồi bằng cách hàn đắp. Nếu vật liệu thép của trục có 0,45% thành
phần cácbon thì chỉ cho phép hàn đắp nếu trị số hao mòn và độ sâu vết nứt
không lớn hơn 5% đường kính trục và không quá 1,5 mm.
Nếu độ hao mòn sơmi trục bằng 30% chiều dầy ban đầu thì tiện láng lại
theo kích thước sửa chữa gần nhất. Nhưng nếu chiều dầy nhỏ hơn trị số tính theo
công thức:
S = 0,02d + 5 mm (d- đường kính cổ trục)
thì phải thay sơmi mới.
Khi trục bị hao mòn quá giới hạn cho phép thì song song với quá trình tiện
phải tiến hành kiểm tra độ bền.


10

Bảng 1.2: Hao mòn giới hạn cho phép của sơmi trục, cổ trục chân vịt (trục
ống bao) không có sơmi trục, mm.
Dung sai khi chế tạo và sửa chữa

Hao mòn cho phép
Đường kính
trục
Độ ô van Độ côn Độ ô van Độ côn
120÷180 0,03 0,03 0,3 0,4
181÷260 0,04 0,04 0,4 0,5
261÷360 0,04 0,04 0,5 0,6
361÷500 0,05 0,05 0,6 0,7
Trên 500 0,06 0,06 0,7 0,8
Bảng 1.3: Hao mòn cho phép của cổ trục trung gian và trục chịu lực đẩy, mm.
Đường kính

cổ trục
Độ ô van Độ côn
Đường kính
cổ trục
Độ ô van

Độ côn
Sau gia công trong sửa chữa
120÷180 0,3 0,03 361÷500 0,05 0,05
181÷360 0,04 0,04 Trên 500 0,06 0,06
Trong sử dụng
75÷150 0,15 0,2 351÷400 0,35 0,4
151÷200 0,2 0,3 401÷450 0,35 0,45
201÷300 0,25 0,35 451÷500 0,35 0,5
301÷350 0,3 0,3 501÷550 0,35 0,55

11

Trước khi hàn đắp trục, phải hàn đắp các khuyết tật bằng tay hoặc tự động.
Khi hàn tự động thì chỉ nung nóng sơ bộ chỗ bắt đầu hàn đến 120÷150
o
C, sau đó
ngừng nung. Kiểm tra độ biến dạng bằng đồng hồ đo có độ chính xác đến
0,01mm và đo được biến dạng đến 10mm. Còn nhiệt độ được kiểm tra bằng
nhiệt kế, bút đo nhiệt, hỗn hợp muối hoặc kim loại đổ chảy.
Việc quyết định sửa chữa theo phương án này hay phương án khác cần cân
nhắc kỹ càng sau khi đo đạc khảo sát cụ thể, tình trạng trang thiết bị của nhà
máy và các yêu cầu khác của chủ hàng, đăng kiểm.
Trên thế giới ngày nay, người ta sử dung nguyên vật liệu và tiêu chuẩn kỹ
thuật đa dạng phù hợp với yêu cầu đăng kiểm thế giới mà nước đó đăng ký.

Vật liệu trục và chi tiết trục được quy định trong “Qui phạm phân cấp và
đóng tàu biển vỏ thép” theo TCVN 6259-7-97 là thép rèn cácbon có tính cơ học
cao, hoặc thép rèn hợp kim thấp. Giới hạn bền kéo σ
b
của các loại thép này từ
400÷1080 N/mm
2
. Tương đương với các loại thép cácbon ký hiệu KM và thép
hợp kim KT của Nga.
1.2.3. Kết cấu các chi tiết chính
a. Trục chân vịt
Đây là trục làm việc nặng nề nhất so với các trục khác vì phải chịu tải
trọng trực tiếp của chân vịt và một đầu hoạt động trong môi trường nước biển
đầu kia nối với trục trung gian bên trong tàu, cho nên đòi hỏi trục chân vịt phải
được gia công và chế tạo cũng như lắp ráp phải đảm bảo, bền vững và hoạt động
tin cậy tuyệt đối.
Khi chế tạo mới hoặc sửa chữa trục chân vịt, trục trung gian, cần đảm bảo:
+ Đường kính lỗ trục rỗng không lớn hơn 0,4 đường kính ngoài trục.
+ Độ lệch tâm của trục rỗng tuỳ theo tỷ lệ chiều dài trục L trên đường kính
d như sau:
Giá trị L/d 20 21÷65 66÷100 Trên 100
Độ lệch tâm ≤ (mm) 1,5 2 2,5 3
12

+ Độ võng cho phép có thể hiệu chỉnh được trong trạng thái nguội theo tỷ
lệ L/d:
Giá trị L/d 21÷35 36÷50 51÷65 66÷80 81÷100 Trên 100
Độ võng cho
phép,mm/m
0,4 0,5 0,7 1 1,25 1,5

+ Sai lệch đường kính danh nghĩa cổ trục chân vịt, đường kính ngoài áo
sơmi trục, đảm bảo miền dung sai h
7
(TCVN). Riêng các cổ trục chân vịt tại chỗ
việc và các bán kính lượn theo miền dung sai h
12
, sai lệch đường kính cổ trục
đẩy theo miền dung sai h
6
.
Bảng 1.4: Sai lệch về hiệu kích thước giữa đường kính lớn và nhỏ của
phần côn trục và của mayơ so với kích thước danh nghĩa.
Đường kính Sai lệch hiêu (Dk – dk), mm Sai lệch đường kính D, mm
mm Mayơ Côn trục Mayơ Côn trục
181÷220 ± 0,035 ± 0,015
221÷260 ± 0,040 ± 0,020 + 0,04 + 0,10
261÷310 ± 0,040 ± 0,025 - 0,16 - 0,03
311÷360 ± 0,045 ± 0,025
361÷410 ± 0,050 ± 0,030
411÷460 ± 0,055 ± 0,035 + 0,04 + 0,13
461÷500 ± 0,060 ± 0,040 - 0,20 - 0,03
501÷600 ± 0,065 ± 0,045

13

+ Độ ô van và độ côn của cổ trục chân vịt hoặc mặt ngoài sơmi trục tuỳ
theo đường kính cổ trục:
Đường kính cổ trục, mm

81÷180 181÷360 361÷500 501÷800

Độ ô van và côn, mm 0,03 0,04 0,05 0,06
+ Độ ô van và độ côn cổ trục chân vịt chỗ lắp sơmi trục:
+ Độ ô van phần trục không làm việc, không lớn hơn 0,1 mm, tại phần côn
trục không lớn hơn trị số dung sai theo h
6
lấy cho đường kính lớn hơn của côn
trục.
+ Độ ô van và độ côn mặt trụ trong của sơmi trục:
Đường kính ,
mm
81÷120 121÷180 181÷260

361÷500

501÷630

631÷800
Độ van và
độ côn, mm
0,05 0,06 0,07 0,09 0,11 0,12
+ Độ đảo hướng tâm của các cổ trục, sơmi trục và côn trục tương ứng với
tỷ số chiều dài trên đường kính trục:
= > đối với phần trục không làm việc không quá 0,1mm.
+ Độ bóng: bề mặt làm việc R
a
= 1,25 ÷ 0,63 µm và không làm việc R
a
=
10 ÷ 5 µm.
Đường kính

cổ trục, mm
81÷100

101÷180

181÷360

361÷500

501÷630

631÷800
Độ ô van
và côn, mm
0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08
Tỷ lệ L/d 20 21÷35 36÷50 51÷65 66÷80 ≥80
Độ đảo,mm ≤

0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08
14

Hình 1.2: Trục chân vịt.

1. Bích trục; 2. Phần đầu trục
* Các thông số chủ yếu của trục chân vịt
+ Vật liệu : Thép KSF60
+ Giới hạn bền : 520 N/mm
2

+ Tổng chiều dài :
0,4
0,4
5100
+
−
mm
+ Độ côn trục : 1/20
+ Đường kính quy định của trục nằm trên 2 gối đỡ :
00,0
05,0
378
+

−
Φ H
8

+ Đường kính trục không nằm trên gối đỡ :
01,0
10,0
378
+
−
Φ h
12
+ Chiều dài phần côn trục Phía đuôi : 515 mm

5100
0,4
0,4
+
−

378
0,4
0,4
+
−


280

815

3475

450 80

Φ

530

-
0,05
+0.00

Φ
630


R5

R5
R5

R8

220

20

3
6.5

30°
30

40

35
80
R5

R5

C2
3

15

+ Chiều dài phần côn trục Phía đuôi Phía đầu có bích
: 415 mm
+ Độ bóng bề mặt cổ trục : R
a
= 2,5 µm
+ Độ bóng bề mặt cổ trục không làm việc : R
a
= 5 µm
+ Độ bóng bề mặt cổ trục lắp bạc trục : R
a
= 1,25 µm
+ Phần ren đầu trục :

Tr300*p12

b. Trục trung gian
Trục trung gian là trục nối từ bích ra của động cơ chính tới trục chân vịt.
Nhiệm vụ chính là truyền mômen xoắn đến trục chân vịt. Nói chung chịu tải
trọng do mômen xoắn, tải trọng bản thân trục và tải trọng bổ xung do biến dạng
cục bộ. Tuy nhiên điều kiện hoạt động của trục trung gian nhẹ nhàng nhất so với
các trục khác, cho nên đường kính trục trung gian nhỏ hơn các trục khác.

















Hình 1.3: Trục trung gian.
A

B

80

6330
0

6490
40,0
40,0
+
−


Φ
320
40,0
40,0
+
−


80

Φ

530

Φ

5
2
0

Φ
610


-
0,07
+0.00

Φ
630


-
0,07
+0.07
B

12 -
Φ
49 mm

30
o

30
o

15
o

15
o
15
o

A

36
o

36
o

10 -
Φ
55 mm

18
o

18
o

2 - M
24

16

* Các thông số chủ yếu của trục trung gian
+ Vật liệu chế tạo : Thép KSF60

+ Giới hạn bền : 520 N/mm
2

+ Số lượng : O1 Chiếc
+ Tổng chiều dài :
0,4
0,4
6490
+
−
mm
+ Đường kính tại gối đỡ :
00,0
05,0
325
+
−
Φ mm
+ Đường kính không tại gối đỡ :
10,0
10,0
320
+
−
Φ
mm
+ Độ bóng bè mặt : R
a
= 2,5 µm
+ Độ bóng bè mặt cổ trục không làm việc : R

a
= 20 µm

c. Chân vịt
Chân vịt nằm ở phía đuôi tàu, liên kết với trục chân vịt bởi mối gép chặt
không then và được ép bởi bơm dầu thuỷ lực. môi trường hoạt động của chân vịt
là môi trường nước biển, chịu tác dụng trực tiếp của môi trường ngoài tàu. Điều
kiện làm việc phức tạp, do đó yêu cầu vật liệu và công nghệ chế tạo cao. Chân
vịt làm nhiệm vụ chính là tiếp nhận mômen xoắn từ trục chân vịt truyền tới, tạo
ra lực đẩy cần thiết để đẩy tàu với vận tộc yêu cầu.











Hình 1.4: Chân vịt.
1,00R



12,00


20,50

29,00



46,00



63,00



80,00



100,0



120,0



140,0

160,0



150,0



12

R65



R165



860


480



380

10



30



200



Φ
800
422
460
750
620
510

342


0,95R



0,.90R

0,80R



0,70R

0,60R



0,50R



0,40R



0,25R



0,30R



0,20R

17

* Các Thông số chủ yếu của chân vịt
+ Đường kính chân vịt : 4260 mm
+ Tỉ số đĩa : 0,581
+ Tỉ số bước : 0,620
+ Số cánh : 4
+ Đường kính trung bình củ chong chóng : 776,8 mm
+ Chiều quay : Phải
+ Trọng lượng : 6300 Kg
+ Vật liệu : Đồng thau
+ Đường kính đầu to củ chong chóng : Φ 800 mm
+ Đường kính đầu nhỏ củ chong chóng : Φ 680 mm
+ Đường kính lỗ khoét đầu to : Φ 378 mm
+ Đường kính lỗ khoét đầu nhỏ : Φ 337,75 mm
+ Chiều dài lỗ khoét : 860 mm
+ Độ côn may ơ : 1/20
d. Ống bao trục
Ống bao trục là thiết bị bao ngoài gối trục và trục chân vịt. Công dụng
của ống bao trục là bảo vệ trục chân vịt và là nơi đặt các gối trục, các thiết bị nối
ống cho quá trình làm mát và chi tiết phụ khác.
* Yêu cầu chủ yếu về gia công ống bao trục
+ Độ lệch tâm giữa lỗ tựa sống đuôi và lỗ vách để lắp ống bao không lớn
hơn 0,1 mm.
+ Độ côn và độ ô van các lỗ lắp ghép khi đường kính ngoài của ống bao tại
chỗ lắp ghép với vỏ tàu.
Đường kính , mm 180÷360 361÷630 631÷800
Không lớn hơn, mm 0,03 0,04 0,05
18

+ Độ không vuông góc giữa mặt đầu gờ bích ống bao so với đường tâm
trục 0,1÷0,15 mm.
+ Độ không đồng tâm giữa các mặt lắp ghép ngoài so với các mặt trụ trong
0,03÷0,08mm tuỳ theo tỷ số L/D
a
giữa chiều dài ống bao và đường kính sơmi
trục.
+ Độ đảo hướng tâm tuỳ theo L/D
a
nằm trong giới hạn 0,06÷0,16mm.
+ Độ bóng Ra=5÷2,5 cho các bề mặt cụ thể.
+ Sai lệch đường kính lỗ sống đuôi, giá treo để lắp ống bao và sai lệch
đường kính ống bao đều nằm trong miền dung sai H
7
.
= > Để thuận tiện cho việc lắp ráp, cho phép làm ống bao thành bậc giảm
dần theo chiều lắp ráp tại mặt trụ trong (chỗ lắp bạc đỡ) và mặt trụ ngoài (chỗ
lắp với sống đuôi vở tàu hoặc giá treo). Độ chênh lệch đường kính các bậc này
0,5÷1mm và có khi tới 5mm.
* Yêu cầu chủ yếu về lắp ráp ống bao trục
+ Đối với đường kính áo trục chân vịt D
a
> 400mm thì các đoạn lắp ghép
cần đảm bảo như sau: Tại chỗ sống đuôi phải có đoạn lắp ghép dài ít nhất
300÷500mm.Tại vách phía mũi đoạn lắp ghép (đoạn tiếp xúc) với vách ít nhất
phải dài 100÷240mm.
+ Chế độ lắp ghép giữa ống bao với lỗ sống đuôi và lỗ vách vỏ tàu cũng
như giữa mặt trong ống bao với mặt ngoài bạc đỡ: H
7
/m

6
. Giữa ống bao với mặt
ngoài của bích nén cụm kín nước H
8
/f
8
. Ống bao được kẹp chặt vào vỏ tàu sau
khi được căn chỉnh đồng tâm với đường tâm hệ trục.







19

Hình 1.5: Ống bao.
* Các thông số chủ yếu của ống bao
+ Vật liệu : Thép KSC42
+ Tổng chiều dài : 2710 mm
+ Đường kính ngoài ống bao : 580 mm
e. Bích nối trục
Bích nối là chi tiết nối trục chân vịt với trục trung gian và trục trung gian
với động cơ chính. Thường xuyên chịu mômen xoắn lớn, công dụng là đảm bảo
mối liên kết giữa trục chân vịt và trục trung gian và truyền momen xoắn từ trục
này sang trục kia.
* Yêu cầu trong gia công và sửa chữa bích nối
+ Đường kính và chiều dày bích trong miền dung sai h
12

+ Đường kính của rãnh vòng định tâm trong miền dung sai H
8

+ Đường kính lỗ bulông bích nối trong miền dung sai H
7

80

50



60
o

4


45
o






Φ

4
60,4


Φ

4
6
0


Φ

580

Φ

540


Φ

490

50


400


1265
0

1045


2710
40,0
40,0
+
−

Φ
4580

+0.00

-0,05

Φ
458


+0.00

-
-0,05
20


30


20

+ Đường kính bulông bích nối trong miền dung sai h
6

+ Độ lõm cho phép ở mặt đầu bích nối khi đường kính nhỏ hơn 300mm:
không nhỏ hơn 0,03 mm và trên 300mm: không quá 0,03mm cộng thêm
0,01mm với mỗi 200mm đường kính bích nối.
+ Độ lõm mặt đầu bích: không cho phép

+ Độ phẳng mặt đầu bích khi rà bột màu không ít hơn 3 điểm trên diện tích
25 x 25mm.
+ Độ đảo hướng tâm mặt ngoài, mặt trong của rãnh vòng định tâm và mặt
đầu của bích khi đường kính mặt ngoài của bích là:
Đường kính mặt
ngoài bích, mm <500 501÷800 >800
Độ đảo,mm ≤ 0,03 0,04 0,05
+ Độ ô van của lỗ và thân bulông bích nối- trong miền dung sai cho đường
kính bulông, nhưng không quá 0,025mm.
+ Độ không thẳng góc đường tâm lỗ bulông và mặt đầu của bích: không
lớn hơn 0,05mm tại phạm vi đường kính đai ốc và bulông.









10 -
Φ
55 mm


Φ

530

Φ

680

80

18
o

18
o

36
o

36
o

2 – M
24

21

Hình 1.6a: Bích trục chong chóng.

Hình 1.6b: bích trục trung gian.

80

Φ

610


Φ

520

12 -
Φ
49 mm

15
o
15
o
30
o

30
o

22
CHƯƠNG 2
CÁC HƯ HỎNG CỦA HỆ TRỤC TÀU DẦU 13.500 TẤN
2.1. Trục chân vịt
2.1.1. Vật liệu chế tạo và điều kiện làm việc
* Vật liệu chế tạo: Thép KSF60.
* Điều kiện làm việc
Trục chân vịt là chi tiết quan trọng của hệ trục, có cấu tạo phức tạp, làm
việc trong môi trường nước biển nên phải chịu sự ăn mòn hoá học và ăn mòn
điện hoá. Là chi tiết tham gia chuyển động quay dẫn đến chịu mômen xoắn lớn
do động cơ truyền tới, chịu sự mài mòn ma sát tại vị trí các cổ trục, chịu mỏi do
ứng suất thay đổi có chu kỳ.
2.1.2. Các hư hỏng thường gặp và nguyên nhân
a. Cổ trục bị mòn, xước
* Nguyên nhân: Trục chân vịt trong quá trình làm việc phải được dặt trên
hai ổ đỡ nên các cổ trục phải chịu sự mài mòn do ma sát với bạc trục. Khi trục
quay với vòng quay khá lớn thì bề mặt làm việc giữa trục và cổ trục dễ bị mòn
xước. Sau một thời gian làm việc các cổ trục sẽ bị mòn nhanh. Nếu các cặp ma
sát (cổ trục và bạc trục) được thiết kế không đảm bảo và hệ thống làm mát
không tốt thì cổ trục sẽ bị mòn nhanh nhất là khi tải trọng bên ngoài thay đổi.
* Tác hại: Làm kích thước, hình dáng của cổ trục bị thay đổi, tăng tốc độ
mài mòn làm cho khe hở lắp ghép với bạc trục tăng, dẫn đến độ gãy khúc và độ
lệch tâm vượt qúa giới hạn cho phép, hệ trục dao động mạnh.
b. Trên trục xuất hiện các vết nứt
* Nguyên nhân: Nguyên nhân chủ yếu thường là do trục bắt đầu bị mỏi. Sự
tập trung ứng suất do kết cấu gây nên (góc lượn, rãnh then), hoặc do chất lượng
chế tạo xấu (vết xước do gia công, kỹ thuật nhiệt luyện kém ), sử dụng không
đúng kỹ thuật (ổ trục điều chỉnh không đúng, khe hở cần thiết quá nhỏ ).
23
* Tác hại: Nếu các vết nứt không được phát hiện và sửa chữa kịp thời nó sẽ

lan rộng có thể làm cho trục bị gãy.
c. Trục chân vịt bị cong
* Nguyên nhân: Tàu va vào đá ngầm, bị mắc cạn, tàu va và nhau làm biến
dạng các gối đỡ dẫn đến trục bị cong. Các gối trục bị phá hỏng vì bảo dưỡng
không tốt, chất lượng chế tạo kém.
* Tác hại: Nếu trục bị cong ít, làm tốc độ mài mòn các gối đỡ nhanh, hệ
trục dao động mạnh hơn bình thường. Nếu trục bị cong nhiều dẫn đến phá hỏng
các gối đỡ, hệ trục không thể làm việc được.
d. Trục chân vịt bị gãy
* Nguyên nhân: Nguyên nhân chủ yếu là do hiên tượng mỏi.
=> Các nguyên nhân có thể là
+ Trục thường xuyên làm việc quá tải, do khi thiết kế không đánh giá đúng
tải trọng tác dụng.
+ Các vết nứt tế vi phát triển nhanh.
+ Sự tập trung ứng suất do kết cấu gây nên, chất lượng chế tạo kém.
+ Sử dụng không đúng kỹ thuật.
+ Trục bị hỏng do dao động ngang và dao động xoắn.
* Tác hại: Phá hỏng các gối đỡ, ống bao trục làm hư hại nghiêm trọng cho
hệ trục. Hệ trục không thể làm việc được.
e. Bề mặt lắp ghép giữa côn trục và moay ơ chân vịt bị gỉ
* Nguyên nhân: Do nước rò vào trong vì kết cấu của bộ làm kín không tốt.
*Tác hại: Gây khó khăn cho quá trình tháo, chất lượng của mối ghép không
đảm bảo.
2.2. Trục trung gian
2.2.1. Vật liệu chế tạo và điều kiện làm việc
* Vật liệu chế tạo: Thép KSF60
* Điều kiện làm việc: Trục trung gian là chi tiết nối động cơ, với trục chân
vịt, có cấu tạo đơn giản hơn trục chân vịt, vị trí đặt trong buồng máy nên dễ
24
kiểm tra trong quá trình khai thác. Là chi tiết tham gia chuyển động quay dẫn

đến chịu mômen xoắn lớn do động cơ truyền tới, chịu sự mài mòn ma sát tại vị
trí các cổ trục.
2.2.2. Các hư hỏng thường gặp và nguyên nhân
a. Cổ trục bị mòn, xước
* Nguyên nhân: Trục trục trung gian trong quá trình làm việc được đặt trên
một ổ đỡ trượt bằng hợp kim babít nên cổ trục chịu sự mài mòn do ma sát với
bạc trục. Sau một thời gian làm việc các cổ trục sẽ bị mòn. Nếu chất lượng dầu
bôi trơn không tốt, điều kiện làm mát không đảm bảo cổ trục sẽ bị mòn nhanh.
* Tác hại: Làm kích thước, hình dáng của cổ trục bị thay đổi, tăng tốc độ
mài mòn, độ gãy khúc và độ lệch tâm tăng.
b. Trên trục xuất hiện các vết nứt
* Nguyên nhân: Nguyên nhân chủ yếu thường là do trục bắt đầu bị mỏi:
+ Sự tập trung ứng suất do kết cấu gây nên, do chất lượng chế tạo kém.
+ Sử dụng không đúng kỹ thuật (ổ trục điều chỉnh không đúng, khe hở cần
thiết quá nhỏ ).
c. Trục trung gian bị cong
* Nguyên nhân: Tàu va vào đá ngầm, bị mắc cạn, tàu va vào nhau làm biến
dạng các gối đỡ dẫn đến trục bị cong. Các gối trục bị phá hỏng vì bảo dưỡng
không tốt, chất lượng chế tạo kém.
* Tác hại: Cổ trục và bạc trục bị mài mòn nhanh làm hệ trục bị dao động
mạnh.
2.3. Chân vịt
2.3.1. Điều kiện làm việc, vật liệu chế tạo
* Vật liệu chế tạo: KALBC3
* Điều kiện làm việc
Chân vịt nhận lực đẩy từ nước do đó nó được ngâm chìm trong nước. Như
vậy chong chóng làm việc trong môi trường nước. Tuỳ theo vùng hoạt động của
tàu (tàu chạy biển hoặc sông) thì chân vịt làm việc trong môi truờng nước biển