Chất lƣợng căng tim, lắp ráp và định tâm hệ trục có ảnh hƣởng rất lớn đến tính năng của tàu. Do vậy trƣớc khi tiến hành, vỏ tàu phải đƣợc chuẩn bị đầy đủ điều kiện sao cho công việc căng tim lắp ráp và định tâm hệ trục đƣợc tiến hành trong trạng thái yên tĩnh không có chấn động, không có biến dạng của vỏ tàu ( do hàn, do mặt trời đốt nóng hoặc do trọng lƣợng phân bố không hợp lý...). Cho nên việc căng tim đƣợc tiến hành từ 0h đến 7h sáng. Nếu vào mùa đông có thể tiến hành căng tim tiến hành vào ban ngày ( lúc trời râm mát).
Công việc căng tim đƣợc tiến hành khi mức độ thi công của tàu: - Mọi công việc hàn vỏ và boong cơ bản đã xong
- Máy chính đã đƣợc định tâm và kẹp chặt trên đà máy với 1/3 số lƣợng căn và 4 - 6 bu lông
- Các khoang đuôi và bên cạnh, các két trong vùng hệ trục đều đã đƣợc thử kín nƣớc xong.
66 - Vỏ tàu phải ở vị trí cân bằng( kiểm tra bằng ống thông thủy). Cho phép nghiêng dọc so với đƣờng cơ bản ± 3mm, và nghiêng ngang ± 2 mm.
- Tất cả các thanh chằng giàn giáo, đồ gá tại đuôi tàu phải đƣợc tháo bỏ
Ngoài ra, toàn bộ thiết bị dụng cụ để căng tim phải chuẩn bị đầy đủ. Các dấu chuẩn đã đƣợc xác định xong.
Sau khi đã đƣợc chuẩn bị xong ta tiến hành căng tim, tại đây ngƣời ta sử dụng phƣơng pháp căng tim bằng quang học.
Căng tim bằng quang học dựa trên nguyên lý : Dùng ống ngắm có hệ thấu kính phóng đại để có thể quan sát đích ngắm từ xa và điều chỉnh cho tâm ngắm trùng với tâm ống ngắm dƣới dạng vòng có dấu chữ thập. Căng tim bằng quang học là phƣơng pháp hiện đại dùng khi đóng tàu theo phƣơng pháp tổng đoạn.
Quy trình gồm ba bƣớc nhƣ sau: 1. Định tâm máy chính
2. Định tâm ống ngắm theo trục máy chính 3. Căng tim hệ trục
Định tâm máy chính:
Đây là quá trình đƣa đƣờng tâm trục cơ máy chính trùng với đƣờng tâm lý thuyết của hệ trục theo tọa độ cho trên bản thiết kế. Có thể tiến hành bằng 2 cách:
- Định tâm bằng 2 ống ngắm
- Định tâm bằng 1 ống ngắm.
Ở đây sử dung phƣơng pháp định tâm bằng 1 ống ngắm ( sử dung đích ngắm gần và đích ngắm xa). Sau khi định tâm, máy chính đƣợc kẹp chặt trên đà máy và tâm trục cơ sẽ là trục chuẩn để định tâm ống ngắm.
Định tâm ống ngắm trên bích máy chính
Đây là quá trình đƣa vòng tâm chữ thập trong ống ngắm trùng với tâm quay của trục cơ bằng bộ gá chuyên dùng
67 Hình 4-1 : Định tâm và kẹp chặt ống ngắm trên mặt bích máy chính
1. Trục cơ; 2. Bulông kẹp bộ gá; 3. Vòng đệm; 4. Bích máy;
5. Vít điều chỉnh độ lệch tâm; 6. Đĩa bộ gá; 7. Vít điều chỉnh độ gãy khúc; 8. Ổ đỡ; 9. Ống ngắm; 10. Giá đỡ.
Ống ngắm 9 đƣợc đặt trên hai gối đỡ 8. Hai gối đỡ lại đƣợc kẹp chặt trên giá 10 gắn liền với dĩa 6. Nhờ có các bu lông điều chỉnh 5 và 7, đĩa 6 cùng với ống ngắm có thể dịch chuyển lên, xuống, sang trái, phải hoặc nghiêng 1 góc nhỏ nào đó, để cuối cùng tâm ống ngắm trùng với tâm trục cơ. Để khẳng định 2 tâm này trùng nhau có thể sử dung hai cách:
- Định tâm ống ngắm không dùng đích ngắm
- Định tâm ống ngắm bằng 2 đích ngắm
Ở đây ta sử dụng phƣơng pháp định tâm ống ngắm bằng 2 đích ngắm do cách này chính xác hơn. Sau khi định tâm, thì kẹp chặt đĩa 6 trên bích máy chính bằng các bulông 2 và tiến hành căng tim hệ trục.
68
Căng tim hệ trục
Hình 4-2 : Căng tim hệ trục bằng quang học 1. Máy chính
2. Ống ngắm
3. Đích ngắm gần tại B 4. Đích ngắm xa tại A
Sau hai bƣớc nêu trên, ta có tâm ống ngắm tức tâm trục cơ làm chuẩn để tiến hành căng tim toàn bộ hệ trục.
Tại vị trí A ở phạm vi đuôi tàu đặt đích ngắm xa (có thể tại giá treo trục chân vịt hoặc ở ống bao trục) và tại vách buồng máy B đặt đích ngắm gần. Cả hai đích ngắm đều có đặt bóng đèm 40W chiếu sáng để quan sát từ ống ngắm.
Lần lƣợt điều chỉnh đích ngắm gần, sau đó đến đích ngắm xa, sao cho tâm của 2 đích ngắm đều nằm trùng với tâm vòng chữ thập của ống ngắm.
Sau đó tiếp tục đƣa các đích ngắm vào vị trí trung gian nhƣ: các vách ngang, bệ ổ đỡ, sống đuôi tàu, giá treo trục chân vịt ... , và điều chỉnh chúng sao cho tâm của đích ngắm xa tận đuôi tàu luôn hiện rõ trên vòng chữ thập trong ống ngắm.
Sau khi căng tim hệ trục, ngƣời ta lấy tâm của các đich ngắm, dùng compa vạch vòng tròn gia công và vòng tròn kiểm tra.
69 4.2. LẮP RÁP CÁC THÀNH PHẦN HỆ TRỤC
Doa các lỗ
Căn cứ vào dấu vòng tròn kiểm tra đã vạch trong quá trình căng tim hệ trục ngƣời ta tiến hành doa các lỗ giá treo trục chân vịt, lỗ sống đuôi, lỗ ở các ổ đỡ trung gian và các vách ngang. Việc doa này phải đƣợc tiến hành sau khi đã kết thúc toàn bộ công việc đóng lắp võ tàu ở phạm vi đuôi tàu đễ đảm bảo độ chính xác của đƣờng tâm trục.
Lắp trục chân vịt và chân vịt
Sau khi lắp ống bao trục cùng bạc đỡ đã đƣợc doa có thể tiến hành lắp trục chân vịt. Trục chân vịt đƣợc đƣa vào ống bao theo chiều lắp ráp. Sau đó phải kiểm tra khe hở lắp ráp ở phía mủi và phía lái. Số đo phải đƣợc thực hiện ở 4 điểm trên 2 đƣờng kính thẳng góc với nhau. Kết quả đo đạc tƣơng ứng ở phía mũi và lái phải giống nhau, trong đó khe hở phía dƣới chính giữa phải bằng 0 và khe hở phía trên bằng khe hở lắp ráp cho phép, khe hở ở mặt phẳng ngang phải bằng khe hở lắp ráp.
Để bảo vệ trục khỏi nƣớc biển ăn mòn giữa các mặt tiếp xúc của nắp bảo vệ, đai ốc chân vịt với may ơ chân vịt còn có đệm kín bằng cao su.
Hình 4-3 : Đƣa trục chân vịt vào tàu 2 hệ trục a) 1. Hệ bánh xe; 2. Trục chân vịt; 3. Dàn dỡ
70 Lắp trục trung gian
Vị trí và chiều cao bệ ổ đỡ trục trung gian và các dấu vòng kiểm tra để doa lỗ vách ngang đã đƣợc xác định ngay sau khi căng tim hệ trục. Sau khi doa võ ở đỡ tiến hành lắp bạc. Tại phân xƣởng các bạc đỡ đã đƣợc rà sơ bộ với cổ trục dƣỡng có đƣờng kính lớn hơn cổ trục thực tế một giá trị đúng bằng khe hở lắp ráp. khi đƣa trục trung gian vào các ổ đỡ trƣợt thì các ở đỡ này đang đƣợc đặt trên các bu lông tăng chỉnh tại chân ổ đỡ. Bằng cách dùng các bu lông tăng chỉnh xê dịch các ổ đỡ cùng với trục lên xuống sang trái, phải ngƣời ta tiến hành định tâm trục theo độ gãy khúc và độ lệch tâm trên các bích trục. Sau khi định tâm các trục tiến hành đo, gia công và cạo rà các tấm căn ở các chân ổ đỡ. Tiếp theo đƣa các tấm căn vào vị trí, khoan, doa và kẹp chặt ổ đỡ trên bệ đồng thời kẹp chặt các bích nối với nhau.
Kẹp chặt bích nối
Bích nối các trục đƣợc kẹp chặt với nhau bằng tất cả hoặc một số bu lông chính xác. Các lỗ bu lông này phải đƣợc doa theo thứ tự đối xứng nhau qua tâm bích. kho lắp ráp các bu lông bích nối chúng đều phải đƣợc bôi mỡ động vật hoặc mỡ thủy ngân sau đó dùng búa chì đóng nhẹ vào lỗ. Tại vị trí các bu lông đã xiết chặt thƣớc lá 0,05mm không đƣợc lọt sâu quá 7mm giữa 2 mặt tiếp xúc của bích. Các bu lông và bích nối phải đƣợc hảm bằng đai ốc công hoặc bằng biện pháp tốt khác.
Lắp cụm kín ống bao, cụm kín vách ngang
Đây là những công việc lắp ráp cuối cùng của toàn bộ quá trình lắp ráp hệ trục. Khe hở giữa tấm gia cƣờng của cụm kín ống bao với vách ngang trƣớc khi hàn cho phép không quá 0,5mm.
- Cụm kín vách ngang: Đƣợc lồng ngay vào trục trung gian từ khi lắp trục. Trƣớc khi kẹp chặt phải kiểm tra độ đồng tâm với trục. Khe hở giữa bích nối với cụm kín phải đều và không quá giới hạn cho phép. Các vòng đệm kín phải hoàn toàn ôm sát vào trục và tại nơi tiếp giáp với trục có độ nghiêng 0
30 trong đó các chổ tiếp giáp của những vòng riêng biệt phải nằm đối nhau 0
180 . Nghiệm thu bàn giao hệ trục
Toàn bộ hệ trục đƣợc kiểm tra lần cuối cùng và bàn giao cho khách hàng sau khi thử chạy biển với sự có mặt của đại diện khách hàng và cơ quan đăng kiểm. Không
71 phụ thuộc vào phƣơng pháp lắp ráp, định tâm và phƣơng pháp kiểm tra của xƣởng đóng, hệ trục đƣợc coi là đảm bảo chất lƣợng đủ tiêu chuẩn nghiêm thu và bàn giao cho khách hàng, nếu trong qua trình chạy thử ở biển với công suất định mức của máy chính đảm bảo các yêu cầu sau đây:
- Nhiệt độ tại các ổ đỡ trung gian, ổ chặn, cơ cấu ống bao, cụm kín, hộp số và các ổ đỡ chính của trục cơ nằm trong giới hạn cho phép(tùy theo loại dầu nhờn nhƣng khi làm việc lâu dài nhiệt độ dầu trong các ổ đỡ không quá 65-75 độ C).
- Không có tiếng gõ trong cơ cấu ống bao, ổ đỡ khớp nối và trong hộp số.
- Không có hiện tƣợng chấn động, đảo trục, bulông chân ổ đỡ tự lỏng hoặc hiện tƣợng chuyển vị ổ đỡ.
72
KẾT LUẬN
Thời gian vừa qua với sự hƣớng dẫn, chỉ bảo tận tình của giáo viên hƣớng dẫn cùng với việc tìm hiểu, tham khảo những tài liệu chuyên ngành tàu thủy, những kinh nghiệm những ngƣời đi trƣớc và đề tài liên quan em đã hoàn thành cơ bản về nội dung đề tài tốt nghiệp “Thiết kế hệ trục chân vịt trên tàu kéo cứu hộ CSB – 9002 (3500CV)”. Đây là một bài toán cơ bản của ngƣời kỹ sƣ động lực. Trong suốt hơn 3 tháng thực hiện đề tài, có những khó khăn và thuận lợi nhất định.
Qua đề tài thiết kế hệ trục chân vịt tàu thủy cho ta thấy đƣợc bài toán thiết kế, bố trí các trang thiết bị động lực, trong đó có hệ trục chân vịt là bài toán phức tạp. Từ việc xác định vật liệu thiết kế hệ trục cho đến việc tính toán thiết kế và kiểm nghiệm sức bền của hệ trục, sau đó tiến hành lắp ráp lên tàu có rất nhiều điều cần lƣu ý và tính toán thật kỹ lƣỡng , khoa học. Qua đây, em cũng hiểu thêm về kết cấu của 1 con tàu cứu hộ, cũng nhƣ trang bị động lực trên đó. Nhờ đó tiếp thu thêm đƣợc những kiến thức về chuyên ngành tàu thủy nhằm nâng cao kiến thức thực tế phục vụ sau này.
Tuy rất cố gắng trong việc tìm hiểu cũng nhƣ tính toán, việc thực hiện đề tài chắc chắn không tránh đƣợc những sai sót, hạn chế nhất định. Kính mong sự thông cảm và chỉ bảo thêm của quí thầy cô cùng các bạn nhằm giúp em ngày càng hoàn thiện về kiến thức cũng nhƣ kỹ năng phục vụ cho ngành nghề sau này.
Em xin chân thành cảm ơn thầy Dương Việt Dũng và thầy Trần Văn Luận đã chỉ bảo và tận tình hƣớng dẫn em hoàn thành đề tài này!
73
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] PGS.Ts Phạm Văn Thể. “Trang bị động lực diesel tàu thủy”. Hà Nội: NXB Khoa Học và Kĩ Thuật, 2005
[2] Nguyễn Đăng Cƣờng. “Thiết kế và lắp ráp thiết bị tàu thủy”. Hà Nội: NXB Xây Dựng, 2006
[3] Trần Văn Luận. “Bài giảng Trang bị động lực”. Đà Nẵng: Đại học Bách Khoa, 2006
[4] Quy phạm phân cấp đóng tàu biển. Bộ giao thông vận tải, 2010
[5] “Bản vẽ, tài liệu về tàu DST4621 ”. Đà Nẵng: Công Ty đóng tàu Sông Thu, 2012