Lập quy trình công nghệ sửa chữa hệ trục chân vịt tàu hàng 20000 tấn

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Trên con đƣờng đổi mới, đẩy mạnh công nghiệp hoá và hiện đại hoá đất
nƣớc, nền kinh tế nƣớc ta không ngừng phát triển về mọi mặt. Phát triển các khu
vực kinh tế vùng biển là một vấn đề đƣợc chính phủ quan tâm rất lớn và có ý
nghĩa rất quan trọng trong việc triển khai đồng bộ chƣơng trình công nghiệp hoá
và hiện đại hoá đất nƣớc.
Ngành đóng tàu và ngành hàng hải nƣớc ta tuy còn chƣa phát triển tƣơng
xứng với tiềm năng, nhƣng đƣợc sự quan tâm và đầu tƣ vốn của nhà nƣớc, nhiều
nhà máy đang đƣợc xây dựng, nhiều con tàu đƣợc đóng mới với trọng tải lớn
không kém gì các nƣớc trên thế giới. Nhiều tàu đƣợc đóng mới theo tiêu chuẩn
quốc tế và đƣợc đăng kiểm nƣớc ngoài chứng nhận. Trong các ngành vận tải thì
ngành vận tải đƣờng biển đƣợc nhiều ngƣời quan tâm bởi lƣợng hàng vận
chuyển rất lớn, cƣớc phí lại rất rẻ. Do vậy việc đóng mới những con tàu hàng để
đáp ứng yêu cầu vận chuyển hàng hoá trong nƣớc cũng nhƣ vận chuyển hàng
hoá từ nƣớc ta với các nƣớc trên thế giới là không thể thiếu đƣợc. Để thực hiện
đƣợc điều này trƣờng Đại học Hàng hải chúng ta phối hợp với các trƣờng kỹ
thuật khác đào tạo những kỹ sƣ 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 Công ty Đóng Tàu PTS em đƣợc 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, nhƣng không phải vì thế mà ta lại không xem trọng vấn đề
sửa chữa, bởi nhu cầu của ngƣời cần mang tàu vào sửa chữa là rất lớn, bởi vì
nếu đƣa ra nƣớc ngoài sửa chữa tốn rất nhiều thời gian và chi phí. 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.

1

Sau gần 5 năm học tập và nghiên cứa tại khoa Máy Tàu Biển trƣờng Đại
học Hàng hải 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 công nghệ sửa chữa hệ trục chân vịt tàu hàng 20000 tấn”
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 lý
thuyết và thực tiễn tìm ra mối quan hệ thực tại giữa chúng ta có giải pháp khắc
phục và biện pháp xử lý, 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. Phƣơng pháp và phạm vi nghiên cứu
* Phƣơng pháp nghiên cứu
Kết hợp lí thuyết với thực tế việc tìm hiểu quy trình sửu chữa hệ trục của
nhà máy nói chung. Đồng thời thông qua những vốn kiến thức đã tích luỹ đƣợc
qua hơn 4 năm học. Với sự tận tình, nhiệt huyết của thầy Ths Phan Trung Kiên
trực tiếp hƣớng dẫn. Thông qua tài liệu tại thƣ viện, tại nhà máy … Thông qua
một số kỹ sƣ 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.
4. Ý nghĩa của đề tài
Đề tài này có thể đƣợc áp dụng tại các nhà máy đóng tàu hoặc có thể đƣợc
nhà máy tham khảo và ứng dụng có chọn lọc và cải tiến để phù hợp với điều
kiện thực tế của nhà máy, làm tài liệu tham khảo cho các khóa.
Em xin chân thành cảm ơn!

2


CHƢƠNG I
GIỚI THIỆU CHUNG
1.1. Giới thiệu chung tàu hàng rời trọng tải 20000 tấn
1.1.1. Loại tàu và công dụng
Tàu hàng kiểu rời 20000 tấn là loại tàu chế tạo vỏ thép, kết cấu hàn hồ
quang điện, lựa chọn trang bị 02 động cơ diezel chính 4 kỳ truyền động gián tiếp
cho 02 hệ trục chân vịt thông qua hộp số.
Tàu hàng rời: tàu đƣợc đóng mới hoặc hoán cải có boong đơn, có hai vách dọc
và đáy đôi kéo suốt vùng khoang hàng và chủ yếu để chở quặng chỉ ở các
khoang giữa.
1.1.2. Vùng hoạt động và cấp thiết kế
Tàu hàng rời 20000 tấn đƣợc thiết kế thỏa mãn cấp không hạn chế theo
quy phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép 2003 do bộ Khoa Học Công Nghệ
và Môi Trƣờng ban hành
1.1.3. Các thông số chủ yếu của tàu
+ Chiều dài lớn nhất

: L = 165,55 m

+ Chiều dài giữa hai trụ

: L = 157,00 m

+ Chiều rộng thiết kế

: B = 26,00 m

+ Chiều cao mạn

: H = 13,00 m

+ Chiều chìm toàn tải

: T= 8,6 m

+ Trọng tải

: D = 20.000 tấn

+ Máy chính

: 6LH46LA- Nhật Bản

+ Vòng quay

: n = 220 rpm

1.1.4. Các trang thiết bị bố trí buồng máy
a. Giới thiệu chung buồng máy
Buồng máy đƣợc thiết kế từ sƣờn 15 (S15) tới sƣờn 42 (S42) , di chuyển
lên xuống khoang máy nhờ 03 cầu thang chính (02 cầu thang tầng 1 và 01 cầu
thang tầng 2) và 01 cầu thang sự cố đề phòng trƣờng hợp xấu.

3

Trong buồng máy lắp đặt 02 động cơ chính lai chân vịt và các thiết bị liên
quan phục vụ hệ thống động lực làm việc, hệ thống ống dẫn toàn tàu. Điều khiển
các trang thiết bị đƣợc thực hiện trực tiếp tại chỗ trong buồng máy. Điều khiển
máy chính đƣợc thực hiện tại chỗ trong buồng máy hoặc từ xa trên boong lái.
Một số bơm chuyên dụng có thể điều khiển từ xa trên boong chính nhƣ bơm vận
chuyển dầu DO, FO, bơm nƣớc vệ sinh toàn tàu, sinh hoạt, các quạt thông gió
hầm hàng, thông số buồng máy ...
b. Máy chính
Máy chính có ký hiệu 8320ZCd-8 do hãng GUANGZHOU DIESEL
ENGINE FACTORY-CHINA sản xuất, là động cơ diesel 4 kỳ, 8 xilanh xếp
hàng thẳng đứng, tăng áp bằng tuabin khí xả. Động cơ đƣợc làm mát bằng nƣớc
ngọt. Hệ thống bôi trơn cƣỡng bức bằng dầu bôi trơn tuần hoàn cácte khô, khởi
động bằng không khí nén, đảo chiều chong chóng bằng hộp số và điều khiển từ
xa tại buồng điều khiển tập trung.
Các thông số cơ bản
+ Số lƣợng máy

: 02

+ Tên kiểu máy

: 8320ZCd-8

+ Sản xuất tại hãng

: GOANGZHOU DIESEL ENGINE

+ Công suất định mức

: Ne = 2206 kW

+ Vòng quay định mức

: n = 525 rpm

+ Số xilanh i

: i=8

+ Số kỳ

:=4

+ Đƣờng kính xilanh

: D = 320 mm

+ Hành trình piston

: S = 440 mm

4


c. Các thiết bị phục vụ máy chính
c1. Bơm dùng chung và cứu hỏa:
Số lƣợng bơm

: 01

Kiểu (hãng)

: M.D.S.Cent

Lƣu lƣợng(Q) x cột nƣớc

: (60-120)m3/h x (20-50)m

Công suất(P) x vòng quay

: 26kW x 1750 v/p

c2. Bơm nƣớc biển trực nhật:
Số lƣợng bơm

: 01

Kiểu- hãng

: M.D.V.Cent- Naniwa sản xuất

Lƣu lƣợng (Q) x cột nƣớc

: 60 m3/h x 20m

Công suất(P) x vòng quay(n)

: 7,5kW x 1750 v/p

c3. Bơm dằn và nƣớc đáy tàu:

Số lƣợng bơm

: 01

Kiểu (hãng)

: M.D.V.Cent

Lƣu lƣợng x cột nƣớc

: (120-60) m3/h x (20-55)m

Công suất x vòng quay

: 26kW x 1750 v/p

d. Các thiết bị phụ
d1: Máy nén khí sự cố
Số lƣợng máy

: 01

Kiểu hãng

: Diesel driven – Korea

Lƣu lƣợng (Q)

: 11,5 m3/h – 30kG/cm2

Công suất vòng quay(n)

: 6PS – 2200 v/p

d2: Máy phân li dầu DO
Số lƣợng máy

: 01

Kiểu hãng

: MD - Mitsubishi

Công suất – vòng quay (n)

: 760l/h – 5.5 kW

d2: Bơm dầu thừa
Số lƣợng bơm

: 01
5


Kiểu

: Trochoid

Lƣu lƣợng x áp suất x công suất

: 9100l/h x 0.2MPa x 0.4Kw

d3: máy phân li dầu nƣớc
Số lƣợng

: 01

Kiểu

: USH.20 – Taiko. Japan

Lƣu lƣợng x áp suất x công suất

: 2m3/h – 15PPM

d4: Chai gió máy chính
Số lƣợng chai

: 02

Dung tích (H) x áp suất

: 900 lít x 30kG/cm2

d5: Quạt thông gió hầm buồng máy
Số lƣợng quạt

: 02

Kiểu hãng

: MD – Axial Onishi Japan

Công suất – vòng quay(n)

: 7.5 kW – 1724 v/p

Sản lƣợng x áp suất

: 450m3/phút x 300(Pa)

e. Máy phát điện
e1. Máy Diesel phát điện chính
Số lƣợng máy

: 02

Hãng sản xuất

: Yanmar Diesel Japan

Kí hiệu (nhãn)

: 6NY16L-HN

Số kỳ

:i=4

Hoạt động

: Có tua bin tăng áp

Công suất x vòng quay

: 360 hp x 1200 v/p

Số xy lanh x kích thƣớc

: 6 (148 x 165)

e1. Máy phát điện phát điện phụ
Số lƣợng

: 01

Kiểu

: Brushless A.C Gererator

Công suất x vòng quay(n)

: 300kVA x 1200v/p

Điện áp x tần số x số pha

:450V x 60Hz x 3 pha

6

1. 2. Giới thiệu chung về hệ trục chân vịt tàu hàng rời trọng tải 20.000 tấn
1.2.1. Giới thiệu về hệ trục
Nếu ví hệ trục nhƣ một cơ thể sống, thì buồng máy là trái tim còn hệ trục
là động mạch chính. Hệ trục có chức năng truyền momen xoắn từ máy chính đến
chân vịt nhờ đó chân vịt quay và đẩy tàu đi tới, cho nên hệ trục hết sức quan
trọng, có tính quyết định năng lực của tàu
Hệ trục tàu thủy nói chung là một tổ hợp các đoạn trục nối từ bích ra của
động cơ chính đến chân vịt của tàu.
Tàu hàng rời đƣợc bố trí 02 hệ trục đặt đối xứng qua mặt phẳng dọc tâm.
Toàn bộ hệ trục có chiều dài 9070 (mm), một hệ trục có 01 trục chân vịt, 01 trục
trục trung gian, và trang trí thiết bị kèm theo. Trục chân vịt có đƣờng kính cơ
bản  265 (mm). Trục chế tạo bằng vật liệu thép KSF60 có giới hạn bền là
σb = 590( N/mm2) và đƣợc đặt trên 02 gối đỡ bằng hợp kim nằm trong ống bao,
gối đỡ trong ống bao đƣợc bôi trơn bằng dầu tuần hoàn áp lực, trục chân vịt
đƣợc kết nối với trục trung gian bằng liên kết bích rời. Trục trung gian có đƣờng
kính cơ bản Φ 260(mm), trục đƣợc chế tạo bằng thép KSF60 có σb = 590 N/mm2
và đƣợc liên kết với trục chân vịt, hộp số bằng liên kết bích liền.
1.2.2. Kết cấu các chi tiết chính
a. Trục chân vịt
Là đoạn trục đƣợc nối với trục trung gian thông qua bích nối, điều kiện
làm việc nặng nhọc, có ống bao bên ngoài trục để bảo vệ tránh xâm nhập với
môi trƣờng nƣớc biển:
- Chịu tiếp xúc trực tiếp với nƣớc biển
- Thƣờng xuyên làm việc trong nƣớc biển nên dễ bị va chạm với những
vật cứng khác nhƣ đá ngầm, các vật trôi nổi
- Bị ăn mòn do hiện tƣợng xâm thực
- Chịu tác động của momen xoắn khi động cơ làm việc
- Chịu lực tác dụng của bản thân
 Vật liệu chế tạo chân vịt phải thoả mãn yêu cầu về cơ tính, tính kinh tế và sức

bền theo yêu cầu của Đăng Kiểm
7


Tr165x6

335

150

Ø260

Ø265

Ø280h7

Ø270h7

5x45 0

Ø155

I

5x45 0

Tr200x6

A

Ø190

R9

12
205

15
715

1060

740

10

50

1080
7385

Hình 1.1: Kết cấu trục chân vịt.

4

B


* Các thông số cơ bản của trục chân vịt
+ Vật liệu chế tạo

: KSF60

+ Số lƣợng trục

: 02 trục

+ Giới hạn bền

: 590 N/mm2

+ Tổng chiều dài

: 738544,,00 mm

+ Đƣờng kính của trục chân vịt nằm trên gối đỡ sau

: 280

0 , 00

+ Đƣờng kính của trục nằm trên gối đỡ trƣớc

: 270

0, 00

+ Đƣờng kính trục tự do không nằm trên gối đỡ

: 265

0, 01

+ Chiều dài phần côn trục phía đuôi

: 730 mm

+ Chiều dài phần côn trục phía mũi

: 335 mm

+ Độ bóng bề mặt cổ trục

: Ra = 2,6 µm

+ Độ bóng bề mặt cổ trục không làm việc

: Ra = 6 µm

+ Độ bóng bề mặt cổ trục lắp bạc trục

: Ra = 1,35 µm

0, 05

0, 05

0,10

+ Phần đầu trục phía trƣớc lắp ráp bích rời

+ Phƣơng pháp lắp ghép giữa trục và chân vịt theo phƣơng
pháp lắp không then, truyền động dùng ma sát
+ Độ côn đầu trục sau

: 1/20

+ Độ côn trục phía trƣớc

: 1/20

b. Trục trung gian
Trục trung gian, một đầu đƣợc nối với bích ra của hộp số và một đầu tới
trục chân vịt. Nhiệm vụ chính là truyền mômen xoắn đến trục chân vịt. Nói
chung chịu tải trọng do mômen xoắn gây lên, tải trọng bản thân của trục và tải
trọng bổ sung do biến dạng cục bộ tác động. Tuy nhiên điều kiện làm việc của
trục trung gian nhẹ nhàng nhất so với các trục khác, cho nên đƣờng kính trục
trung gian nhỏ hơn các trục khác.

10


R2
R60

I

R60

350
500

600

590
510
300

Ø260

R1.5

R60
12-Ø32
60

12- Ø44
70

1600

Hình 1.2: Kết cấu trục trung gian.
* Các thông số cơ bản của trục trung gian
+ Vật liệu chế tạo trục

: KSF60

+ Giới hạn bền

: 590 N/mm2

+ Số lƣợng trục

: 02 chiếc

+ Tổng chiều dài

: 1600

+ Đƣờng kính trục

: 260

+ Độ bóng bề mặt cổ trục tự do

: Ra = 21 µm

+ Đầu trục phía sau

: Bích đặc

+ Đầu trục phía trƣớc

: Bích đặc

+ Bích trƣớc có 12 lỗ bu lông

: 44 00,,25
05

+ Bích sau có 12 lỗ bu lông

: 32 00,,25
05

4, 0
4, 0

0, 00
0, 05

+Các chốt chẻ chế tạo bằng thép không rỉ
+ Bán kính góc lƣợn bích và trục

: R60

+ Bán kính góc lƣợn đầu bích

: R2

+ Chiều dày bích trƣớc

: 70 mm

+ Chiều dày bích sau

: 60 mm

11

mm
mm

d. Ống bao trục
Ống bao trục là thiết bị bao ngoài gối trục và trục chân vịt, ngăn cản môi
trƣờng nƣớc biển xâm nhập vào hệ trục. Tác 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.
80

65

Ø332
Ø336
Ø525

Ø352

Ø409

Ø409

342

Ø350

25

Ø405

Ø620

Ø495

Ø690

R5

323.8

350

I

700

20
550

R10
55

730

1100
4850

Hình 1.3: Kết cấu ống bao trục.
* Các thông số cơ bản của ống bao trục:
+ Vật liệu chế tạo

: Thép KSC42

+ Số lƣợng ống bao

: 02 chiếc

+ Tổng chiều dài ống

: 4850 mm

+ Đƣờng kính ngoài ống bao phía trƣớc

: 525 mm

+ Đƣờng kính ngoài ống bao phía sau

: 690 mm

+ Đƣờng kính trong tại điểm đặt bạc trƣớc

: 330 mm

+ Đƣờng kính trong tại điểm đặt bạc sau

: 342 mm

+ Chiều dài phần tiếp xúc bạc trƣớc

: 350 mm

+ Chiều dài phần tiếp xúc bạc sau

: 700 mm

e. Bích nối trục
Bích nối dùng để nối các đoạn trục riêng biệt với nhau. Bích nối là chi tiết
nối trục chân vịt với trục trung gian và trục trung gian với bích ra của hộp số.
Thƣờng xuyên chịu mômen xoắn, uốn lớn, công dụng là đảm bảo mối liên kết
12


giữa trục chân vịt và trục trung gian và truyền momen xoắn từ trục này sang trục
kia, bích đƣợc nghiên cứu là bích rời.

12x Ø32

I

II

170

38

Ø410

Ø380
Ø260

42

Ø325
Ø380
Ø510
Ø590

80

15

R60

R10

245
345

R21 R2

60
500

Hình 1.4: Kết cấu bích nối rời
* Các thông số cơ bản của bích nối trục rời:
+ Số lƣợng

: 02 chiếc

+ Vật liệu chế tạo

: KSF60

+ Độ côn moay ơ

: 1/20

+ Số lỗ bu lông

: 12 lỗ 32 00,,25
05

+ Chiều dài moay ơ

: 345 mm

+ Chiều dài toàn bộ

: 500 mm

+ Số lƣợng rãnh dầu

: 09 rãnh

+ Đƣờng kính lớn nhất

: 590 mm

+ Chiều dày của bích

: 60 mm

+ Trên thân có khoét hai lỗ Φ5 dẫn dầu áp lực cao vào trong

13


°
30

R60

590
510
300

12- Ø32

60

Hình 1.5: Kết cấu bích sau trục trung gian
* Các thông số cơ bản bích sau
+ Vật liệu chế tạo

: KSF60

+ Số lƣợng

: 02 chiếc

+ Chiều dày bích

: 60 mm

+ Lỗ bu lông

: 12 lỗ 32 00,,25
05

+ Đƣờng kính ngoài của bích

: Φ590 mm

+ Đƣờng kính vòng tròn chia lỗ bu lông

: Φ510 mm

+ Bán kính góc lƣợn giữa bích và trục

: R60 mm

70
R60

30
°

600
500
350

12- Ø44

R1.5
R60
R2

Hình 1.6: Kết cấu bích trước trục trung gian.

14


* Các thông số thiết kế cơ bản
+ Vật liệu chế tạo bích

: KSF60

+ Số lƣợng

: 02 chiếc

+ Chiều dày bích

: 70 mm

+ Lỗ bu lông

: 12 lỗ 44 00,,25
05

+ Đƣờng kính ngoài của bích

: Φ600 mm

+ Đƣờng kính vòng tròn chia lỗ bu lông

: Φ500 mm

+ Bán kính góc lƣợn giữa bích và trục

: R60 mm

f. Chân vịt
Chân vịt nằm ở đuôi tàu, liên kết với trục chong chóng bởi mối ghép chặt
không then và đƣợc lắp ép nhờ kích thuỷ lực. Môi trƣờng hoạt động của chong
chóng là môi trƣờng chịu ăn mòn do nƣớc biển , chịu tác dụng trực tiếp của môi
trƣờng ngoài tàu.
12
12,00
20,50
29,00
46,00

80,00

1,00R
0,95R
0,.90R

100,0

0,80R

120,0

0,70R

63,00

140,0 R65
150,0
160,0

R165

0,60R
0,50R

590

200

0,35R
0,30R
0,20R

610

280

560
290

245

0,40R

10
320

410

30

730

Hình 1.7: Kết cấu chong chóng

15


* Các thông số cơ bản của chân vịt
+ Đƣờng kính chân vịt

: 3800 (mm)

+ Tỉ số đĩa

: 0,53

+ Tỉ số bƣớc

: 0,62

+ Số cánh

:4

+ Chiều quay

: Phải

+ Khối lƣợng

: 5300 kg

+ Vật liệu

: Đồng thau

+ Đƣờng kính đầu to củ chân vịt

:  610 mm

+ Đƣờng kính đầu nhỏ củ chân vịt

:  560 mm

g. Bạc đỡ trục chân vịt
1.Chức năng của bạc
- Bạc nâng đỡ các bộ phận chuyển động bằng cách chịu các tải hƣớng tâm và tải
dọc trục.
- Bạc giảm ma sát bằng cách cung cấp sự tiếp xúc trƣợt ( bạc trƣợt ) hay sự tiếp

xúc lăn tròn ( bạc chống ma sát ). Bạc giảm ma sát nhiều hơn nhờ dầu bôi trơn.
- Bạc cung cấp bề mặt chịu mòn có thể thay thế. Điều này giúp tiết kiệm hơn so
với việc thay thế trục mà bạc nâng đỡ.
- Bạc trục chân vịt có chức năng giảm ma sát giữa trục chân vịt với các thiết bị
gắn trên trục. Và giữ cho đƣờng tâm hệ trục trùng với đƣờng tâm lý thuyết
2. Điều kiện làm việc
Bạc trục chân vịt làm việc trong điều kiện hết sức nặng nề:
- Chịu tải trọng tĩnh của các chi tiết gắn trên trục và bản thân trục, bạc còn chịu
thêm tải trọng động khi tàu hoạt động
- Chịu ma sát và mài mòn
* Trong quá trình làm việc bạc trục chân vịt chịu mài mòn do chuyển động quay
của trục chân vịt. Khi làm việc bạc trục chân vịt có thể chịu các dạng ma sát sau:
- Ma sát trƣợt: sinh ra do chuyển động quay tƣơng đối giữa bạc và trục.

16


- Ma sát ƣớt: khi bạc làm việc bình thƣờng mài mòn là nhỏ nhất. Chiều dày cho
phép nhỏ nhất của lớp dầu bôi trơn thoả mãn.
- Ma sát nửa ƣớt: xảy ra khi lớp dầu bôi trơn không đủ để ngập các nhấp nhô bề
mặt.
- Ma sát nửa khô: xảy ra khi các bề mặt làm việc không đƣợc bôi trơn. Giữa các
bề mặt đó có màng hấp phụ của khí, hơi ẩm, dầu mỡ…
- Bị ăn mòn hoá học, phá hỏng trong điều kiện bôi trơn khó khăn. Axit có thể
hình thành trong dầu bôi trơn gây ăn mòn bạc.
- Chịu các tải trọng nặng nề nhƣ dao động xoắn, dao động ngang, dao động dọc
do trục chân vịt tác động nên.

Ø342

Ø288

700 mm

Hình 1: Kết cấu bạc sau trục chân vịt
* Các thông số của bạc sau trục chân vịt
+ Số lƣợng

:

02 chiếc

+ Độ dài bạc

:

700 mm

+ Đƣờng kính ngoài lớn nhất

: Φ 342 mm

+ Đƣờng kính trong

: Φ 288 mm

17


Ø330

Ø300

Hình 2: Kết cấu bạc trƣớc trục chong chóng
*Thông số bạc trƣớc:
+ Đƣờng kính ngoài :

Φ 330

mm

+ Đƣờng kính trong :

Φ 300

mm

+ Độ dài bạc trƣớc

350

mm

:

h. Bộ làm kín ống bao trục chân vịt trƣớc và sau.
1. Bộ làm kín ống bao trục phía sau (gần chân vịt)

Hình 1:Bộ làm kín ống bao phía sau

18


Hình 2: Bộ làm kín ống bao phía trƣớc
*Thông số cơ bản
+ Số lƣợng

: 02 bộ

+ Kiểu làm kín

: Simplex

+ Tấm đệm

: 2 chiếc

+ Loại và kích cỡ

: YH4DW-330

+ Vật liệu

: Theo tiêu chuẩn JIS

e. Yêu cầu đặc tính mối ghép của các chi tiết hệ trục
+ Điều chỉnh các bu lông sao cho độ gãy khúc và lệch tâm trên bích so với trục
chong chóng nằm trong giới hạn cho phép, độ gãy khúc không lớn hơn
0,15mm/m và độ lệch tâm không lớn hơn 0.1mm
+ Tại vị trí bu lông đã siết thƣớc lá 0.05mm không chui sâu quá 7mm giữa 2 bề

mặt tiếp xúc của bích nối
+ Khi lắp bạc phải đảm bảo độ tiếp xúc với vỏ ổ đỡ, diện tích tiếp xúc > 75%,
trên diện tích 25x25mm có ít nhất 4 điểm tiếp xúc
+ Giá trị khe hở cho phép giữa cổ trục chân vịt và bạc đỡ:
19


Đƣờng

Khe hở giữa bạc kim loại và cổ trục (mm)

kính

Khe hở lắp

ngoài

ráp cho phép

Đối với các gối đỡ mũi và

Đối với gối đỡ trong giá

của cổ

(mm)

lái của ống bao

đỡ hình chữ nhân

(mm)

(mm)

1,9

2,5

trục

Giá trị giới hạn cho phép

chân vịt
221-270

0,70-0,85

1.3. Giới thiệu về trang thiết bị nhà máy đóng tàu Phà Rừng phục vụ cho
quá trình sửa chữa hệ trục tàu hàng rời:

Hình 1. Máy gia công tiện trục tại phân xưởng

* Ngƣời vận hành phải nắm vững kỹ thuật tiện và mặc bảo hộ lao động.
-Trƣớc khi cho máy chạy phải kiển tra các thiết bị an toàn, các bộ phận
chuyển động nhƣ dây cu roa, bàn trƣợt...và phải quay tay cho máy hoạt động
trơn đều sau đó mới đƣợc mở máy chạy.
-Trƣớc khi mở máy phải thông báo cho những ngƣời đứng gần các bộ phận
dễ gây tai nạn.
-Vật tiện phải cặp chặt và thẳng, tránh kẹp lỏng khi máy chạy sẽ bị văng

vật tiện ra gây tai nạn.

20


-Khi máy đang cháy không đƣợc sờ tay vào vật tiện, dao tiện, các bộ phận
máy đang quay, tuyệt đối không đƣợc dùng tay để gạt phôi hoặc cho dầu vào
máy hay đo chi tiết gia công.
- Khi tiện phá hoặc thay đổi tốc độ nhanh phải có kính chắn đề phòng phôi
bắn vào mắt.
-Khi làm việc tuyệt đối không đƣợc để dụng cụ vật tiện lên trên máy.

21


Hình 2: Tời xích phục vụ tháo lắp trục

Máy dò siêu
âm

Màn hình quan sát

Đầu dò
Hình 3: Kiểm tra chất lƣợng mối hàn
dùng siêu âm
* Các thiết bị dụng cụ khác phục vụ sửa chữa trục
- Pamne đo kiểm tra mài mòn
22

- Đồng hồ so, bàn máp
- Máy hàn…
1.4. Giới thiệu về các thiết bị đo, yêu cầu trong quá trình làm việc.
1.4.1 Trục lắp với chân vịt không dùng then:
- Dùng phƣơng pháp phát hiện vết nứt thích hợp
- Chân vịt đƣợc lắp ghép bằng phƣơng pháp lắp ép vào trục thì phải đảm bảo
chiều dài lắp ép và nằm trong giới hạn cho phép, tra hồ sơ tàu để đối chiếu
- Tuân thủ theo đúng qui phạm đăng kiểm
1.4.2 Bôi trơn gối trục tàu hàng rời 20000 tấn
* Thiết bị đo, kiểm tra mức dầu, làm mát
- Nhiệt độ ổ trục không vƣợt quá 600 C
- Kiểm tra sự rò rỉ dầu ổ trục, nếu có hiện tƣợng rò phải kiểm tra ngay
- Thông qua việc kiểm tra các đồng hồ đo áp lực, lƣu lƣợng để biết mức dầu bôi
trơn, làm mát .
- Thiết bị kiểm tra mức dầu ngƣời ta dùng: que thăm dầu, trên que thăm có các
vạch chia dầu. nếu là két dầu bôi trơn ngƣời ta thiết kế ống thăm thủy hoặc sử
dụng kính quan sát gắn trên đỉnh két.
* Dầu bôi trơn:
- Sự lựa chọn tính nhớt của dầu phù hợp là cực kì quan trọng, bôi trơn các chi
tiết khác nhau nên loại dầu sử dụng cũng khác nhau .
- Thời gian thay dầu phụ thuộc vào hành trình làm việc của hệ trục, hệ trục làm
việc bôi trơn khoảng 1500h-2000h nên thay dầu mới.

23


CHƢƠNG 2
CÁC HƢ HỎNG CỦA HỆ TRỤC CHÂN VỊT TÀU HÀNG
RỜI 20.000 TẤN
2.1. Trục chân vịt

2.1.1. Vật liệu và trạng thái làm việc
- Vật liệu chế tạo: Thép KSF60.
- Chịu điều kiện môi trƣờng làm việc:
+ Chịu dao động của mômen xoắn gây lên
+ Chịu trọng lƣợng bản thân hệ trục
+ Chịu lực dọc trục do tiếp nhận lực đẩy của chân vịt truyền cho vỏ tàu
+ Chịu sự ăn mòn điện hóa và hóa học
+ Chịu mỏi do làm việc có chu kỳ, ứng suất thay đổi liên tục….
2.1.2. Hƣ hỏng và nguyên nhân
a. Cổ trục bị mòn, xây xát, vết hằn, xƣớc
* Nguyên nhân:
+ Do ma sát giữa trục và bạc trục, ăn mòn điện hóa học, vật liệu chế tạo bạc,
đặc biệt trục bị ăn mòn mạnh ở những chổ tiếp xúc các vật liệu khác nhau
+ Cổ trục bị xƣớc do các hạt cứng chui vào khe hở giữa cổ trục và bạc trục,
có thể dầu bôi trơn không đƣợc lọc sạch do có tạp chất lẫn trong dầu.
* Tác hại: Làm kích thƣớc, 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 vƣợt quá giới hạn cho phép, hệ trục dao động mạnh, gây ra tiếng ồn.
b. Bị nứt và gãy trục
* Nguyên nhân:
+ Do hiện tƣợng mỏi khi dao động, sự tập trung ứng suất, sự va đập của trục
chân vịt, quá nóng khi bôi trơn không đủ, vật liệu trục kém chất lƣợng
+ Vết xƣớc do gia công, kỹ thuật nhiệt luyện hạn chế

24


* Tác hại: Nếu các vết nứt không đƣợc phát hiện và sửa chữa kịp thời nó sẽ lan
rộng có thể làm cho trục bị gãy.
c. Trục chong chóng bị uốn, cong, vênh

* Nguyên nhân:
+ Trục chong chong bị uốn: Do biến dạng của vỏ tàu hoặc do phá hoại việc
định tâm của hệ trục gây nên
+ Trục bị cong do tàu va vào đá ngầm, bị mắc cạn, tàu va và nhau làm biến
dạng các gối đỡ dẫn đến trục bị cong. Trong điều kiện cánh chong chóng bị gãy
phá hủy điều kiện cân bằng của chong chóng điều này gây ra ứng suất bổ sung
và tăng ứng suất tập trung lên trục chong chóng.
+ Trục bị vênh do có sự cố hoặc do kết cấu tàu không ổn định
* Tác hại: Nếu trục bị cong ít, làm tốc độ mài mòn các gối đỡ nhanh, hệ trục dao
động mạnh hơn bình thƣờng. Nếu trục bị cong nhiều dẫn đến phá hỏng các gối
đỡ, hệ trục không thể làm việc đƣợc.
d. Bề mặt lắp ghép giữa côn trục và moay ơ chong chóng bị han gỉ
* Nguyên nhân:
+ Do nƣớc rò vào trong vì kết cấu của bộ làm kín không đảm bảm
*Tác hại: Gây khó khăn cho quá trình tháo, chất lƣợng 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:
+ Truyền mômen xoắn từ động cơ đến trục chong chóng nên chịu xoắn
+ Tiếp nhận lực đẩy từ chong chóng truyền cho vỏ tàu nên chịu uốn
+ Chịu tác động của trọng lƣợng bản thân, chịu dao động có chu kỳ….
2.2.2. Các hƣ hỏng thƣờng gặp và nguyên nhân
a. Trên trục xuất hiện các vết nứt
* Nguyên nhân:
25


+ Nguyên nhân chủ yếu thƣờng là do trục bắt đầu bị mỏi.

+ Sự tập trung ứng suất tại vị trí góc lƣợn, do chất lƣợng chế tạo kém.
* Tác hại: Các vết nứt nhỏ thƣờng không gây ra ảnh hƣởng lớn đến sự hoạt động
của trục, khi các vết nứt phát triển gây nên gãy trục làm hệ trục không thể làm
việc đƣợc.
b. 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.
* Tác hại: Hệ trục làm việc gây ra dao động mạnh làm giảm hiệu suất của động
cơ, gây ra mòn bạc trục.
2.3. Chân vịt
2.3.1. Điều kiện làm việc, vật liệu chế tạo
* Vật liệu chế tạo: Đồng thau
* Điều kiện làm việc:
+ Chong chóng làm việc tiếp xúc trực tiếp với nƣớc biển
+ Chong chóng chém vào các vật cứng trôi nổi trong nƣớc
+ Bị ăn mòn do hiện tƣợng xâm thực
+ Cánh chong chóng luôn chịu uốn khi làm việc
+ Chong chóng khi làm việc luôn chịu tải trọng thay đổi không theo chu kỳ
khi tàu làm việc trong điều kiện sóng gió…
+ Chịu tác dụng của trọng lƣợng bản thân.
2.3.2. Các hƣ hỏng thƣờng gặp và nguyên nhân
a. Cánh chong chóng bị cong
* Nguyên nhân:
+ Do chong chóng bị va vào đá ngầm, vật cứng lơ lửng trong nƣớc.
* Tác hại: Làm giảm hiệu suất đẩy, phá hủy điều kiện cân bằng của chong chóng
gây rung động ở vòm đuôi.

26