Đồ án lập quy trình sửa chữa hệ trục tàu hàng 8700 tấn tại nhà máy đóng tàu bến kiền

Phần I Giới thiệu chung 1.1. Giới thiệu tàu và công dụng tàu. 1.1.1. Loại tàu và công dụng. Tàu KAIKI là loại tàu chở gỗ trọng tải 8700 tấn có kí hiệu thiết kế là HG 06 -01 được tính toán thiết kế theo : Quy phạm phân cấp và đóng tàu vỏ thép – 2003, do Bộ Khoa học Công nghệ và Môi trường ban hành. Phần hệ thống động lực được tính toán thiết kế thỏa mãn theo TCVN 6259 – 3 : 2003(đăng kiểm NK). Vùng hoạt động : không hạn chế . Hệ động lực chính gồm 01 diesel ký hiệu LH 46LA do hãng HANSHIN sản xuất có công suất : 2942 (KW); vòng quay : 210 (v/ph) lai 01 hệ trục chân vịt đặt tại mặt phẳng tâm tàu. 1.1.2. Các thông số chủ yếu của tàu. - chiều dài toàn bộ : 111,70 (m) - Chiều rộng : 103,60 (m) - Chiều cao đến boong chính : 9,65 (m) - Mớn nước thiết kế : 7,50 (m) - Trọng tải : 8700 (T) - Tốc độ : 11,8 (hải lý /h) - Biên chế thuyền viên : 20 (người) 1.2. Hệ trục chân vịt. Tàu được bố trí 01 hệ trục chân vịt đặt tại mặt phẳng dọc tâm tàu, song song với đường chuẩn. Toàn bộ hệ trục dài 9250(mm),bao gồm 01 trục chân vịt và 01 trục trung gian. Trục chân vịt có đường kính cơ bản Φ382(mm). Trục được chế tạo bằng thép KSF60, và được đặt trên 02 gối đỡ bằng cao su nằm trong ống bao. Gối đỡ trong được bôi trơn băng nước ngoài tàu nhờ bơm nước làm mát máy chính. Trục trung gian có đường kính cơ bản Φ340 (mm). Trục được chế tạo bằng thép KFS60 và được đặt trên 01 gối đỡ trượt Φ340 (mm). Gối 1 đỡ được chế tạo bằng FC200 và bôi trơn bằng dầu nhờn theo phương pháp tự vẩy té. 1.2.1. bố trí chung hệ trục chân vịt. Hình 1.1: Bố trí chung hệ trục chân vịt. 1.2.2. Trục chân vịt. Là trục cuối cùng mang 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 lắp ráp đảm bảo, bền vững và hoạt đông tin cậy gần như tuyệt đối. Các thông số chủ yếu của trục chân vịt : φ 460 φ 770 TAPER 1/12 φ 382 90 3375685 340 4620 Hình 1. 2 : Trục chân vịt. 2 Vật liệu chế tạo : KSF60 Tổng chiều dài trục : 4620 (mm) Đường kính quy định của trục : 340 (mm) Độ côn trục : 1/12 Đường kính danh nghĩa bulông đầu trục : 400 (mm) Chiều dài phần côn trục : 685 (mm) Chiều dài áo bọc trục : 3375 (mm) Chiều dầy áo bọc trục : 42 (mm) Phần ren đầu bulông : M220x6 1.2.3. Trục trung gian. Là trục nối từ động cơ chính tới trục chân vịt. Nhiệm vụ chính là truyền mômen xoắn đến trục chân vịt. Nói chung chịu tải do mômen xoắn . Tuy nhiên điều kiện hoạt đông của trục trung gian nhẹ nhàng nhất so với các trục khác, cho nên đường kính trục trung gian nhỏ nhất so với các trục khác. φ 700 R16 R16 φ 460 φ 560 φ 770 1 φ 340 φ 330 1360 630 4630 8 80 70 8 1 φ 260 φ 430 φ 330 Hình 1. 3 : Trục trung gian. Các thông số chủ yếu của trục trung gian : Vật liệu chế tạo : KSF60 Số lượng : 01 Tổng chiều dài : 4630 (mm) Đường kính : 330 (mm) Đường kính trục nơi ổ đỡ : 340 (mm) Đường kính mặt bích lắp ráp với trục chân vịt : 770 (mm) Đường kính mặt bích lắp ráp với máy chính : 700 (mm) 3 1.2.4. Chân vịt. Chân vịt nằm ở đuôi tàu, liên kết với trục chân vịt qua then khớp nối . Làm việc trong môi trường nước biển, chịu sự tác động trực tiếp của môi trường ngoài tàu. Điều kiện làm việc phức tạp ,do đó yêu cầu về vật liệu và công nghệ chế tạo cao. Chân vịt có nhiệm vụ chính là tiếp nhận mômen xoắn từ trục chân vịt truyền tới, tạo ra lực đẩy cần thiết để đẩy tàu đi với vận tốc yêu cầu. Các thông số chủ yếu của chân vịt : φ 600 7 φ 515 188,6 300 φ 3510 ? 1/12 340 745 37,7 10 0 Hình 1. 4 : Chân vịt. Đường kính chân vịt : 3510 (mm) Tỉ số đĩa : 0,5869 Tỉ số bước : 0,1638 Số cánh : 4 (Cánh) Đường kính trung bình củ : 554 (mm) Chiều quay : phải Trọng lượng : 3374 (kg) 4 Vật liệu : KALBC3 (Ni – AL – CU ) Đường kính đầu to của củ : 600 (mm) Đường kính đầu nhỏ của củ : 515 (mm) Độ côn lỗ moay ơ : 1/12 Độ nghiêng của cánh : 10 0 Chiều rộng rãnh then : 70x37,7x500 1.2.5. Gối đỡ của hệ trục. Hệ trục được bố trí 03 gối đỡ, trục chân vịt được đặt trên 02 gối đỡ bằng cao su, trục trung gian được đặt trên 01 gối đỡ trượt bằng FC200. Gối trục chịu tải trọng động khá phức tạp, rất kho khăn cho việc kiểm tra. Chỉ khi tàu lên triền đà nó mới được kiểm tra. Do đó gối trục chân vịt luôn có kết cấu vững chắc. Gối đỡ có tác dụng nâng đỡ cho toàn bộ hệ trục. Đảm bảo độ đồng tâm, độ gãy khúc, sự kín nước và sự làm việc êm của hệ trục. 1.2.6. Ống bao trục. Ống bao trục là thiết bị bao ngoài gối trục và trục chân vịt. Công dụng của ống bao là bảo vệ trục chân vịt và là nơi đặt các gối trục, các thiết bị nối ống cho quá trình làm mát và các chi tiết phụ khác. 140 10 90 φ 616 φ 4 6 1 φ 665 φ 4 4 7 φ 442 φ 610 φ 441 φ 600 φ 470 φ 600 φ 441 40 690 680 939 200 2650 R10 R50 Hình 1.5 : Ống bao trục chân vịt. Các kích thước cơ bản của ống bao trục : Vật liệu chế tạo : FC250 Tổng chiều dài : 2650 (mm) Đường kính ngoài của ống bao : 590 (mm) Đường kính trong của ống bao : 441 (mm) Đường kính trong chỗ, lắp ống lót hộp kín nước : 442 (mm) 5 1.2.7. Bạc trục chân vịt. Nhiệm vụ : Giúp cho chân vịt làm việc dễ dàng trong mọi điều kiện . Điều kiện làm việc : bạc trục chân vịt hay còn gọi là bạc đỡ trong quá trình làm việc nó chịu lực ma sát với trục chân vịt và trong điều kiện bôi trơn trực tiếp bằng nước biển. Kích thước cơ bản : Bạc trục chân vịt được chia thành hai phần : bạc trước và bạc sau, nó có cấu tạo giống nhau : phần cốt bạc được chế tạo bằng đồng có nhiệm vụ giữ và đỡ bạc. Bạc được chế tạo bằng cao su. 1.2.7.1. Bạc trước. Các kích thước cơ bản : Vật liệu chế tạo : đồng + cao su Chiều dài gối đỡ : 1370 (mm) Đường kính ngoài : Φ442 (mm) Đường kính trong : Φ382 (mm) Chiều dày cả gối đỡ : 60 (mm) Chiều dày cốt cao su : 31 (mm) 1360 φ382 φ413 φ442 6 x φ16 Hình 1.6 : Bạc trước. 6 1.2.7.2. Bạc sau. Các kích thước cơ bản : Vật liệu chế tạo : đồng + cao su Chiều dài gối đỡ : 939 (mm) Đường kính ngoài : Φ441 (mm) Đường kính trong : Φ382 (mm) Chiều dày cả gối đỡ : 59 (mm) Chiều dày cốt cao su : 31 (mm) 8 l? φ 16 340 φ 382 φ 413 φ 441 Hình 1.7 : Bạc sau. 1.2.8. Gối đỡ trục trung gian. Trục trung gian được đặt trên 01 gối đỡ trượt bằng thép hợp kim babít . Gối trục chịu tải trọng động khá phức tạp, rất khó khăn cho việc kiểm tra, chỉ khi tàu lên triền đà nó mới được kiểm tra. Do đó gối trục chân vịt luôn có kết cấu vững chắc. Gối đỡ có tác dụng nâng đỡ cho toàn bộ hệ trục. Đảm bảo độ đồng tâm,độ gãy khúc ,sự kín nước và sự làm việc êm của hệ trục. Các thông số cơ bản : Trọng lượng : 700 (KG) Chiều dài : 589 (mm) Chiều rộng : 800 (mm) Chiều cao : 775 (mm) Đường kính trong : 340 (mm) Vật liệu chế tạo : FC200 7 252 337 170 360 630 φ 330 φ340 590 55 55 345430 Hình 1.8 : Gối đỡ trục trung gian. 1.3. Các yêu cầu chung về hệ trục. 1.3.1. Trục chân vịt. Khi chế tạo mới hoặc sửa chữa trục chân vịt, trục trung gian và trục lực đẩy, cần đảm bảo những yêu cầu sau : - 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 : - Với L = 4620 (mm), d = 340 (mm) thì độ lệch tâm không lớn hơn : 1,5 (mm). - Và độ võng cho phép có thể hiệu chỉnh được trong trạng thái nguội là 0,4 (mm/m). - Sai lệch đưòng kính danh nghĩa cổ trục chân vịt, đưòng kính ngoài áo sơmi trục, cổ trục trung gian, đảm bảo miền dung sai h 7 (TCVN). Riêng các cổ trục chân vịt tại chỗ lắp áo trục trong miền dung sai p 6 sai lệch đường kính phần trục không làm việc và các bán kính lượn theo miền dung sai h 12 , sai lêch đường kính cổ trục đẩy theo miền dung sai h 6 . - Độ ô van và độ côn của cổ trục chân vịt là : 0,04 (mm). - Độ ô van và độ côn cổ trục chân vịt chỗ lắp sơmi trục là : 0,05 (mm). - 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 là : 0,09 (mm). 8 - Độ đảo hướng tâm của các cổ trục, sơmi trục và côn trục không lớn hơn : 0,03 (mm). đối với phần trục không làm việc không quá 0,1 (mm). - Độ bóng: bề mặt làm việc R a = ( 1,25 ÷ 0,63 ), không làm việc R a = ( 10 ÷ 5 ). 1.3.2. Then và rãnh then. - Khi khớp nối côn có một hoặc hai then có đường kính lớn hơn 180 (mm) sai lệch chiều rộng rãnh then trên trục và mayơ, trong miền dung sai H 8 . - Sai lệch chiều rộng then trong miền dung sai f 7. - Độ lệch tâm và độ nghiêng của rãnh then trên trục và mayơ theo bảng - Độ tăng chiều rộng rãnh then trên trục và mayơ khi sửa chữa không quá 10% chiều rộng tính toán. 1.3.3. Bích và bulông 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. - Đường kính bulông bích nối trong miền dung sai h 6. - Độ lõm cho phép ở mặt đầu bích nối: không nhỏ hơn 0,03 (mm) . - Độ lỗi 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 25 (mm). - Độ đảo hướng tâm mặt ngoài, mặt trong của rãnh vòng định tâm và mặt đầu của bích không nhỏ hơn : 0,03 (mm). - Độ ô van của lỗ và thân bulông bích nối trong miền dung sai cho đường kính bulông, nhưng không quá 0,025 (mm). - Độ không thẳng góc đường tâm lỗ bulông và mặt đầu của bích : không lớn hơn 0,05 (mm) tại phạm vi đường kính đai ốc và bulông. 9 1.3.4. Lắp bích nối trên trục. - Gờ định tâm lắp theo 6 7 h H hoặc 6 7 s J H . - Độ tiếp xúc giữa mặt côn trục và mayơ khi rà bột màu : các điểm phải để trên bề mặt côn và không ít hơn 2 ÷ 4 điểm trên bề mặt diện tích 25 x 25 (mm). - Lắp bulông vào lỗ bích nối theo 6 7 h H hoặc 6 7 s J H . - Lắp bích vào côn trục có đường kính lớn hơn 180 (mm) với độ dốc cho trước đảm bảo một khoảng dịch chuyển 2,5 (mm) so với vị trí ban đầu với dung sai là : ± 0,20. Vị trí ban đầu là vị trí khi ép bích lên trục một lực dọc bằng 10 ÷ 15 lần trọng lượng của bích. Để đảm bảo độ đồng tâm khi lắp ráp các trục hệ động lực tàu thuỷ thì phải thực hiện một trong các biện pháp dưới đây : + Đặt trục trên máy tiện hoặc bộ gá và kiểm tra độ đảo của tất cả các bề mặt làm việc của bích nối trục theo tiêu chuẩn gia công. + Trước lúc lắp hệ trục đo đường kính rãnh vòng định tâm D 0 của các bích nối trục đã được chế tạo theo miện dung sai H 7 . Sau đó phân thành hai nhóm. Nhóm 1 gồm các bích có sai lệch D 0 bằng 1/2 trị số dung sai H 7. Nhóm 2 có sai lệch D 0 đúng bằng dung sai theo H 7 và đánh dấu chúng. 1.3.5. Lắp then. - Then được lắp vào rãnh trên trục mayơ theo 6 7 K H . Độ khít tiếp xúc giữa bề mặt hai bên của then với rãnh khi bôi bột màu phải đảm bảo ít nhất 85% diện tích bề mặt mỗi bên có điểm màu. Thước lá dày từ : (0,03 ÷ 0,05) (mm) không lọt qua giữa hai bề mặt tiếp xúc. - Khe hở giữa mặt bên của then với mayơ chân vịt khi đường kính côn trục có giá trị: Đường kính côn trục, mm <90 100÷170 180÷580 Khe hở mặt trên, mm 0,3 0,4 0,5 10 [...]... nước không tốt, quá trình làm việc lâu ngày bị mài mòn - Tác hại : Nước rò vào trong buồng máy PHẦNá IV QUI TRÌNH LẮP RÁP VÀ THỬ NGHIỆM THU HỆ TRỤC 4.1 Qui trình lắp ráp hệ trục Quy trình tổng quát : Căng tâm hệ trục Doa lỗ lắp bạc Lắp bạc 22 Lắp ống bao Lắp trục chong chóng Lắp chong chóng Lắp thiết bị làm kín Hạ thủy Lắp trục trung gian Thử ,nghiệm thu Hình 4.1: Qui trình lắp ráp hệ trục 4.1.1 Yêu cầu... 4.2.2.2 - Thử buộc bến : Là quá trình thử tàu được buộc tại bến, cho máy chính và chong chóng cùng làm việc Trong quá trình thử này tốc độ tàu bằng không nhưng chong chóng vẫn quay nên việc thử này cần phải kiểm tra độ cứng vững, mức độ chính xác toàn bộ hệ trục chong chóng Vấn đề lắp ráp hệ thống vào thân tàu cũng như độ cứng vững của đà máy và các bulông chân máy 35 Bảng 4.1: Thử buộc bến Thứ tự thử... lỗ vách vỏ tàu cũng như giữa mặt trong ống bao với mặt ngoài bạc đỡ : H 7/m6 Giữa ống bao với mặt ngoài của bích nén cụm kín nước H8/f8 Ống bao được kẹp chặt vào vỏ tàu sau khi được căn chỉnh đồng tâm với đường tâm hệ trục c) Độ mòn cho phép và sửa chữa hệ trục chân vịt Bảng …nêu dung sai đường kính khi chế tạo và sửa chữa và độ hao mòn cho phép trong sử dụng các hệ trục chân vịt Đường kính trục chân... và lắp ráp hệ trục lại từ đầu 4.2 Quy trình chạy rà và thử nghiệm thu 4.2.1 Yêu cầu chung : - Sau khi lắp xong toàn bộ hệ trục, phải tiến hành chạy rà và thử nghiệm Đó là công việc bắt buộc đối với tất cả các tàu sau khi sửa chữa hệ động lực - Mục đích của chạy rà là san phẳng các nhấp nhô trên bề mặt lắp ghép của các chi tiết chuyển động nhằm nâng cao độ tin cậy trong quá trình khai thác - Đồng thời... độ làm việc + Các hệ thống phục vụ hệ trục + Các thông số kỹ thuật - Hội đồng thử bao gồm : + Đại diện Đăng Kiểm + Đại diện kỹ thuật nhà máy + Đại diện chủ tàu - Các yêu cầu về công tác chuẩn bị : + số liệu sau sửa chữa 34 + Trang thiết bị phục vụ cho quá trình thử + Sổ kiểm tra của phòng kỹ thuật - Nhân sự : + Hội đồng thử có trách nhiệm kiểm tra khả năng hoạt động của toàn bộ con tàu Có thể đình chỉ... vịt ở ngoài tàu) - Đưa cụm làm kín nước trục chân vịt vào trục chân vịt - Lắp trục chân vịt vào tàu (lắp từ trong ra ngoài ) vị trí : Đặt trục chân vịt lên giá đỡ sao cho tâm trục chân vịt trùng với tâm lỗ bạc rồi lao trục vào vị trí theo bản vẽ toàn đồ hệ trục chân vịt (trước khi lao bôi trơn trục , bạc bằng nước xà phòng) - Sau đó kiểm tra lại khe hở lắp ráp tại vị trí các ổ đỡ (phía trên, phía dưới,... cụ cần cho quá trình doa - Đảm bảo tâm của ống bao trùng với tâm hệ trục - Đảm bảo độ đồng tâm giữa hai phần để lắp bạc trục chong chóng b) Dụng cụ : Máy doa, dao doa kim loại c) Trình tự thực hiện : 1 2 3 4 1 5 Hình 4.4 :Doa lỗ ống bao lắp bạc 1-Gối đỡ trục doa; 2-Ống bao; 4 -Trục doa; 5-Động cơ điện; 3-Dao doa; - Bước 1: Điều chỉnh các ổ đỡ của máy doa theo các đích ngắm trong quá trình định tâm và... do hệ trục gây ra 1.4.6.1 Ổ đỡ chân vịt bị mòn - Nguyên nhân : Ổ đỡ trục chân vịt trong quá trình làm việc phải chịu sự mài mòn do ma sát với cổ trục Sau một thời gian làm viêc các ổ đỡ sẽ bị mòn Nếu các cặp ma sát (cổ trục và bạc trục) được thếit 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... mỏi do ứng suất thay đổi có chu kỳ 1.4.1.1 Cổ trục bị mòn ,xước Nguyên nhân : Trục chân vịt trong quá trình làm việc phải đước đặt trên hai ổ đỡ nên các cổ trục phải chịu sự mài mòn do ma sát với bạc trục Sau một thời gian làm việc các cổ trục sẽ bị mòn 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... phòng chống cháy nổ 4.1.1.3 - Đối với máy móc và thiết bị sử dụng trong quá trình lắp ráp - Các thiết bị nâng, hạ, vận chuyển… phải được kiểm tra kỹ lưỡng và đảm bảo tuyệt đối an toàn - Các thiết bị phục vụ cho quá trình định tâm lại hệ trục phải đầy đủ, đảm bảo độ chính xác và tin cậy 4.1.2 Các nguyên công lắp ráp hệ trục 4.1.2.1 - Nguyên công 1 : Định tâm hệ trục theo máy chính a) Yêu cầu kỹ thuật : - . (người) 1.2. Hệ trục chân vịt. Tàu được bố trí 01 hệ trục chân vịt đặt tại mặt phẳng dọc tâm tàu, song song với đường chuẩn. Toàn bộ hệ trục dài 9250(mm),bao gồm 01 trục chân vịt và 01 trục trung. chỉnh đồng tâm với đường tâm hệ trục. c) Độ mòn cho phép và sửa chữa hệ trục chân vịt. Bảng …nêu dung sai đường kính khi chế tạo và sửa chữa và độ hao mòn cho phép trong sử dụng các hệ trục. thiệu tàu và công dụng tàu. 1.1.1. Loại tàu và công dụng. Tàu KAIKI là loại tàu chở gỗ trọng tải 8700 tấn có kí hiệu thiết kế là HG 06 -01 được tính toán thiết kế theo : Quy phạm phân cấp và đóng