一种船舶推进系统轴系艉轴套结构及其制作方法与流程

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1.本发明属于船舶推进系统技术领域，更具体地说，是涉及一种船舶推进系统轴系艉轴套结构，本发明还涉及一种船舶推进系统轴系艉轴套结构的制作方法。

背景技术：

2.船舶推进系统轴系的主要作用是联接主机和螺旋桨，将主机输出的功率传递至螺旋桨，并将螺旋桨产生的推力轴向传递至船体，从而推动船舶前进或后退。由于船舶整个推进系统组成部件众多且复杂，在轴系校中、安装过程中，传动轴与齿轮箱和主机轴中心线存在偏差，运转过程中各部件易受力不平衡，同时螺旋桨的悬臂梁作用更导致艉轴承载荷过大、轴承异常磨损，并摩擦产生热量。因此船舶艉轴通常用艉轴套管包裹艉轴，艉轴套管前后端分别与前后轴承焊接，将艉轴旋转摩擦产生的热量传递至艉轴套管，因艉轴套管区域通常设置为艉轴冷却水舱，艉轴套管的热量又传递给冷却水，对艉轴降温，除此之外艉轴套管还能防止艉轴承和艉轴锈蚀。传统船舶轴系都是在艉轴上加一个艉轴套，在艉轴承座内加一个艉轴承铜套，在艉轴套和艉轴承套之间的艉轴承一般为赛龙轴承，这种组合方式的艉轴需要在船台艉轴拉线后，现场镗孔，工序复杂、船台施工周期长、加工精度要求高。

技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种结构简单，能够简化加工工序，缩减施工周期，从而方便可靠形成性能满足要求的结构，同时避免对环氧部造成不良影响和破坏，形成力学性能高、粘接性能优异、固化收缩率小、工艺性好、稳定性好的环氧部，从而提升整体性能和使用寿命的船舶推进系统轴系艉轴套结构。
4.要解决以上所述的技术问题，本发明采取的技术方案为：
5.本发明为一种船舶推进系统轴系艉轴套结构，包括艉轴，艉轴上套装后轴承和前轴承，后轴承和前轴承之间存在间隙部，后轴承外圈和前轴承外圈套装内套管，内套管外圈设置后环氧部和前环氧部，后环氧部外圈设置后轴承座，前环氧部外圈设置前轴承座，后轴承座和前轴承座之间设置外套管，内套管和外套管之间形成空腔部，空腔部注入循环滑油，外套管包括环形的后预装段、环形的前预装段、环形的预埋段、两个c字形的封管段组件，两个封管段组件连接后设置为能够形成环形的封管段的结构。
6.所述的后预装段、前预装段、预埋段、封管段套装在艉轴外圈，后预装段、前预装段、预埋段、封管段各自的直径均大于艉轴的直径。
7.所述的外套管的后预装段一端焊接后轴承座侧面，后预装段另一侧焊接封管段一侧，封管段另一侧焊接预埋段一侧，预埋段另一侧焊接前预装段一侧，前预装段另一侧焊接前轴承座侧面。
8.所述的后预装段、前预装段、预埋段、封管段各自的直径设置为相等的结构。
9.所述的后预装段另一侧焊接封管段一侧的内壁结合面设置钢衬垫，封管段另一侧焊接预埋段一侧的内壁结合面设置钢衬垫，预埋段另一侧焊接前预装段一侧的内壁结合面
设置钢衬垫。
10.所述的后预装段和封管段结合部呈v字形结构，v字形结构部位形成焊点，封管段和预埋段结合部呈v字形结构，v字形结构部位形成焊点，预埋段和前预装段结合部呈v字形结构，v字形结构部位形成焊点。
11.所述的外套管的一个封管段组件上设置注油塞。
12.本发明还涉及一种步骤简单，能够简化加工工序，缩减施工周期，方便可靠形成性能满足要求的结构，同时避免对环氧部造成不良影响和破坏，形成力学性能高、粘接性能优异、固化收缩率小、工艺性好、稳定性好的环氧部，从而提升整体性能和使用寿命的船舶推进系统轴系艉轴套结构的制作方法，所述的船舶推进系统轴系艉轴套结构的制作方法的制作步骤为：
13.s1.将后轴承、前轴承套装在艉轴上，后轴承、前轴承、艉轴形成艉轴组件，将艉轴组件插入内套管；
14.s2.将外套管的后预装段与后轴承座焊接，将外套管的前预装段与前轴承座焊接；
15.s3.将外套管的预埋段套装到艉轴组件外圈，将艉轴组件插入后轴承座的内孔中和前轴承座的内孔中，将后轴承座与内套管通过注入环氧树脂形成的后环氧部固定，将前轴承座与内套管通过注入环氧树脂形成的前环氧部固定；
16.s4.将预埋段与前预装段焊接，将两个封管段组件分别与后预装段和预埋段焊接，两个封管段组件再焊接，形成封管段，在空腔部内注入循环滑油，完成船舶推进系统轴系艉轴套结构的制作。
17.将后预装段与后轴承座侧面焊接及将前预装段侧面与前轴承座侧面焊接时，实时测量后预装段与后轴承座连接处的测温点的温度和前预装段与前轴承座连接处的测温点的温度，焊接过程中两个测温点的温度不能超过环氧固化物最高耐热温度90℃。
18.外套管焊接后进行焊缝修补、打磨。
19.采用本发明的技术方案，工作原理及有益效果如下所述：
20.本发明所述的船舶推进系统轴系艉轴套结构，分别设置内套管和外套管，在外套管和内套管之间形成空腔部，而内套管和后轴承座之间形成空腔部，便于注入环氧树脂形成后环氧部，内套管和前轴承座之间形成空腔部，便于注入环氧树脂形成前环氧部，这样，环氧部固化后即实现轴系安装完成，省去了现场镗孔这一周期长，加工精度要求高的工序。环氧树脂浇注施工方便，环氧具有力学性能高、粘接性能优异、固化收缩率小、工艺性好、稳定性好等特点，环氧固化物的耐热性一般为80～100℃，环氧树脂的耐热品种可达200℃或更高，通常用于船舶轴系浇注的环氧材料，其固化物最高耐热温度约为90℃，因此环氧浇注施工结束后，施工现场和轴系运转时应避免环氧固化物受热超过其耐热温度。为解决这一问题，本技术又改变外套管的结构和施工方法，将外套管划分为后预装段、前预装段、预埋段和封管段，其中预装段位于外套管的两端，后预装段焊接后轴承座侧面，前预装段焊接前轴承座侧面，提前将预装段与对应的轴承座装焊好，而预埋段也提前就位，待艉轴定位固定后，进行环氧浇注施工，环氧部完成并验收合格后再进行封管段装焊。这样，因为在注入环氧树脂之前，就焊接了预装段，而环氧部形成后，只需要焊接远离环氧部的预装段和预埋段、封管段，这样，有效避免焊接时的高温影响到环氧部，确保环氧部的温度始终在90℃以下，保障环氧部不会因为高温影响而受到破坏，保护环氧部。与此同时，外套管形成后，空腔
部形成，再在空腔部内注入循环滑油，实现对整个装置的油冷。本发明所述的船舶推进系统轴系艉轴套结构，结构简单，能够简化加工工序，缩减施工周期，方便可靠形成性能满足要求的结构，同时避免对环氧部造成不良影响和破坏，形成力学性能高、粘接性能优异、固化收缩率小、工艺性好、稳定性好的环氧部，从而提升整体性能和使用寿命。
附图说明
21.下面对本说明书各附图所表达的内容及图中的标记作出简要的说明：
22.图1为本发明所述的船舶推进系统轴系艉轴套结构的结构示意图；
23.图2为本发明所述的船舶推进系统轴系艉轴套结构的剖视结构示意图；
24.图3为图2所述的船舶推进系统轴系艉轴套结构的a部位的局部放大结构示意图；
25.附图中标记分别为：1-艉轴，2-后轴承，3-前轴承，4-内套管，5-后环氧部，6-后轴承座(艉柱铸钢件)，7-前轴承座，8-外套管，9-前环氧部，10-后预装段，11-前预装段，12-预埋段，13-封管段组件，14-封管段，15-钢衬垫，16-空腔部，17-测温点，18-焊点。
具体实施方式
26.下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明：
27.如附图1-附图3所示，本发明为一种船舶推进系统轴系艉轴套结构，包括艉轴1，艉轴1上套装后轴承2和前轴承3，后轴承2和前轴承3之间存在间隙部，后轴承2外圈和前轴承3外圈套装内套管4，内套管4外圈设置后环氧部5和前环氧部9，后环氧部5外圈设置后轴承座6，前环氧部9外圈设置前轴承座7，后轴承座6和前轴承座7之间设置外套管8，内套管4和外套管8之间形成空腔部16，空腔部16注入循环滑油，外套管8包括环形的后预装段10、环形的前预装段11、环形的预埋段12、两个c字形的封管段组件13，两个封管段组件13连接后设置为能够形成环形的封管段14的结构。上述结构，针对现有技术中的不足，提出改进的技术方案。分别设置内套管和外套管，在外套管和内套管之间形成空腔部，而内套管和后轴承座之间形成空腔部，便于注入环氧树脂形成后环氧部，内套管和前轴承座之间形成空腔部，便于注入环氧树脂形成前环氧部，这样，环氧部固化后即实现轴系安装完成，省去了现场镗孔这一周期长，加工精度要求高的工序。环氧树脂浇注施工方便，环氧具有力学性能高、粘接性能优异、固化收缩率小、工艺性好、稳定性好等特点，环氧固化物的耐热性一般为80～100℃，环氧树脂的耐热品种可达200℃或更高，通常用于船舶轴系浇注的环氧材料，其固化物最高耐热温度约为90℃，因此环氧浇注施工结束后，施工现场和轴系运转时应避免环氧固化物受热超过其耐热温度。为解决这一问题，本技术又改变外套管的结构和施工方法，将外套管划分为后预装段、前预装段、预埋段和封管段，其中预装段位于外套管的两端，后预装段焊接后轴承座侧面，前预装段焊接前轴承座侧面，提前将预装段与对应的轴承座装焊好，而预埋段也提前就位，待艉轴定位固定后，进行环氧浇注施工，环氧部完成并验收合格后再进行封管段装焊。这样，因为在注入环氧树脂之前，就焊接了预装段，而环氧部行程后，只需要焊接远离环氧部的预装段和、预埋段、封管段，这样，有效避免焊接时的高温影响到环氧部，确保环氧部的温度始终在90℃以下，保障环氧部不会因为高温影响而受到破坏，保护环
氧部。与此同时，外套管形成后，空腔部形成，再在空腔部内注入循环滑油，实现对整个装置的油冷。本发明所述的船舶推进系统轴系艉轴套结构，结构简单，能够简化加工工序，缩减施工周期，方便可靠形成性能满足要求的结构，同时避免对环氧部造成不良影响和破坏，形成力学性能高、粘接性能优异、固化收缩率小、工艺性好、稳定性好的环氧部，从而提升整体性能和使用寿命。
28.所述的后预装段10、前预装段11、预埋段12、封管段14套装在艉轴1外圈，后预装段10、前预装段11、预埋段12、封管段14各自的直径均大于艉轴1的直径。所述的外套管8的后预装段10一端焊接后轴承座2侧面，后预装段10另一侧焊接封管段14一侧，封管段14另一侧焊接预埋段12一侧，预埋段12另一侧焊接前预装段11一侧，前预装段11另一侧焊接前轴承座7侧面。上述结构，在制作装置时，将外套管分为不同部件，并且不同部件焊接的时机不同，再注入环氧树脂之前，先焊接后预装段和前预装段，此时焊接的高温不会影响环氧树脂，而后注入环氧树脂，形成环氧部。再焊接预埋段和封管段，此时焊接的部位原理环氧部，过高的温度不会传递到环氧部位置，确保环氧部温度始终在工作温度90℃以下，有效得到保护。
29.所述的后预装段10、前预装段11、预埋段12、封管段14各自的直径设置为相等的结构。上述结构，便于后预装段10、前预装段11、预埋段12、封管段14彼此实现焊接，而封管段设置为两部分，封管段放在最后焊接，实现对整个外套管的封闭，而后注入循环滑油。
30.所述的后预装段10另一侧焊接封管段14一侧的内壁结合面设置钢衬垫15，封管段14另一侧焊接预埋段12一侧的内壁结合面设置钢衬垫15，预埋段12另一侧焊接前预装段11一侧的内壁结合面设置钢衬垫15。所述的后预装段10和封管段14结合部呈v字形结构，v字形结构部位形成焊点，封管段14和预埋段12结合部呈v字形结构，v字形结构部位形成焊点，预埋段12和前预装段11结合部呈v字形结构，v字形结构部位形成焊点。上述结构，通过钢衬垫的设置，以及对焊点的结构的特殊设定，有效提高焊接强度和焊接部位密封性。而钢衬垫为环形结构，贴合在外套管的相应段结合部位内壁设置。而在焊接形成焊点后，焊点不仅可靠焊接相应段，也可靠连接钢衬垫。
31.所述的外套管8的一个封管段组件13上设置注油塞。
32.本发明还涉及一种步骤简单，能够简化加工工序，缩减施工周期，方便可靠形成性能满足要求的结构，同时避免对环氧部造成不良影响和破坏，形成力学性能高、粘接性能优异、固化收缩率小、工艺性好、稳定性好的环氧部，从而提升整体性能和使用寿命的船舶推进系统轴系艉轴套结构的制作方法，所述的船舶推进系统轴系艉轴套结构的制作方法的制作步骤为：
33.s1.将后轴承2、前轴承3套装在艉轴1上，后轴承2、前轴承3、艉轴1形成艉轴组件，将艉轴组件插入内套管4；s2.将外套管8的后预装段10与后轴承座6焊接，将外套管8的前预装段11与前轴承座7焊接；s3.将外套管8的预埋段12套装到艉轴组件外圈，将艉轴组件插入后轴承座6的内孔中和前轴承座7的内孔中，将后轴承座6与内套管4通过注入环氧树脂形成的后环氧部5固定，将前轴承座7与内套管4通过注入环氧树脂形成的前环氧部9固定；s5.将预埋段12与前预装段11焊接，将两个封管段组件13分别与后预装段10和预埋段12焊接，两个封管段组件13再焊接，形成封管段14，在空腔部16内注入循环滑油，完成船舶推进系统轴系艉轴套结构的制作。上述步骤，将外套管分为多段，且在不同时机安装、焊接，既确保能够
形成结构可靠的外套管，又有效保护环氧部，还能够实现油冷。
34.将后预装段10与后轴承座6侧面焊接及将前预装段11侧面与前轴承座7侧面焊接时，实时测量后预装段10与后轴承座6连接处的测温点的温度和前预装段11与前轴承座7连接处的测温点的温度，焊接过程中两个测温点的温度不能超过环氧固化物最高耐热温度90℃。
35.外套管焊接后进行焊缝修补、打磨。
36.本发明所述的船舶推进系统轴系艉轴套结构，分别设置内套管和外套管，在外套管和内套管之间形成空腔部，而内套管和后轴承座之间形成空腔部，便于注入环氧树脂形成后环氧部，内套管和前轴承座之间形成空腔部，便于注入环氧树脂形成前环氧部，这样，环氧部固化后即实现轴系安装完成，省去了现场镗孔这一周期长，加工精度要求高的工序。环氧树脂浇注施工方便，环氧具有力学性能高、粘接性能优异、固化收缩率小、工艺性好、稳定性好等特点，环氧固化物的耐热性一般为80～100℃，环氧树脂的耐热品种可达200℃或更高，通常用于船舶轴系浇注的环氧材料，其固化物最高耐热温度约为90℃，因此环氧浇注施工结束后，施工现场和轴系运转时应避免环氧固化物受热超过其耐热温度。为解决这一问题，本技术又改变外套管的结构和施工方法，将外套管划分为后预装段、前预装段、预埋段和封管段，其中预装段位于外套管的两端，后预装段焊接后轴承座侧面，前预装段焊接前轴承座侧面，提前将预装段与对应的轴承座装焊好，而预埋段也提前就位，待艉轴定位固定后，进行环氧浇注施工，环氧部完成并验收合格后再进行封管段装焊。这样，因为在注入环氧树脂之前，就焊接了预装段，而环氧部行程后，只需要焊接远离环氧部的预装段和、预埋段、封管段，这样，有效避免焊接时的高温影响到环氧部，确保环氧部的温度始终在90℃以下，保障环氧部不会因为高温影响而受到破坏，保护环氧部。与此同时，外套管形成后，空腔部形成，再在空腔部内注入循环滑油，实现对整个装置的油冷。本发明所述的船舶推进系统轴系艉轴套结构，结构简单，能够简化加工工序，缩减施工周期，方便可靠形成性能满足要求的结构，同时避免对环氧部造成不良影响和破坏，形成力学性能高、粘接性能优异、固化收缩率小、工艺性好、稳定性好的环氧部，从而提升整体性能和使用寿命。
37.上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明具体的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围内。

技术特征：

1.一种船舶推进系统轴系艉轴套结构，其特征在于：包括艉轴(1)，艉轴(1)上套装后轴承(2)和前轴承(3)，后轴承(2)和前轴承(3)之间存在间隙部，后轴承(2)外圈和前轴承(3)外圈套装内套管(4)，内套管(4)外圈设置后环氧部(5)和前环氧部(9)，后环氧部(5)外圈设置后轴承座(6)，前环氧部(9)外圈设置前轴承座(7)，后轴承座(6)和前轴承座(7)之间设置外套管(8)，内套管(4)和外套管(8)之间形成空腔部(16)，空腔部(16)注入循环滑油，外套管(8)包括环形的后预装段(10)、环形的前预装段(11)、环形的预埋段(12)、两个c字形的封管段组件(13)，两个封管段组件(13)连接后设置为能够形成环形的封管段(14)的结构。2.根据权利要求1所述的船舶推进系统轴系艉轴套结构，其特征在于：所述的后预装段(10)、前预装段(11)、预埋段(12)、封管段(3)套装在艉轴(1)外圈，后预装段(10)、前预装段(11)、预埋段(12)、封管段(14)各自的直径均大于艉轴(1)的直径。3.根据权利要求2所述的船舶推进系统轴系艉轴套结构，其特征在于：所述的外套管(8)的后预装段(10)一端焊接后轴承座(2)侧面，后预装段(10)另一侧焊接封管段(14)一侧，封管段(14)另一侧焊接预埋段(12)一侧，预埋段(12)另一侧焊接前预装段(11)一侧，前预装段(11)另一侧焊接前轴承座(7)侧面。4.根据权利要求2或3所述的船舶推进系统轴系艉轴套结构，其特征在于：所述的后预装段(10)、前预装段(11)、预埋段(12)、封管段(14)各自的直径设置为相等的结构。5.根据权利要求2或3所述的船舶推进系统轴系艉轴套结构，其特征在于：所述的后预装段(10)另一侧焊接封管段(14)一侧的内壁结合面设置钢衬垫(15)，封管段(14)另一侧焊接预埋段(12)一侧的内壁结合面设置钢衬垫(15)，预埋段(12)另一侧焊接前预装段(11)一侧的内壁结合面设置钢衬垫(15)。6.根据权利要求5所述的船舶推进系统轴系艉轴套结构，其特征在于：所述的后预装段(10)和封管段(14)结合部呈v字形结构，v字形结构部位形成焊点，封管段(14)和预埋段(12)结合部呈v字形结构，v字形结构部位形成焊点，预埋段(12)和前预装段(11)结合部呈v字形结构，v字形结构部位形成焊点。7.根据权利要求1或2所述的船舶推进系统轴系艉轴套结构，其特征在于：所述的外套管(8)的一个封管段组件(13)上设置注油塞。8.一种船舶推进系统轴系艉轴套结构的制作方法，其特征在于：所述的船舶推进系统轴系艉轴套结构的制作方法的制作步骤为：s1.将后轴承(2)、前轴承(3)套装在艉轴(1)上，后轴承(2)、前轴承(3)、艉轴(1)形成艉轴组件，将艉轴组件插入内套管(4)；s2.将外套管(8)的后预装段(10)与后轴承座(6)焊接，将外套管(8)的前预装段(11)与前轴承座(7)焊接；s3.将外套管(8)的预埋段(12)套装到艉轴组件外圈，将艉轴组件插入后轴承座(6)的内孔中和前轴承座(7)的内孔中，将后轴承座(6)与内套管(4)通过注入环氧树脂形成的后环氧部(5)固定，将前轴承座(7)与内套管(4)通过注入环氧树脂形成的前环氧部(9)固定；s4.将预埋段(12)与前预装段(11)焊接，将两个封管段组件(13)分别与后预装段(10)和预埋段(12)焊接，两个封管段组件(13)再焊接，形成封管段(14)，在空腔部(16)内注入循环滑油，完成船舶推进系统轴系艉轴套结构的制作。9.根据权利要求8所述的船舶推进系统轴系艉轴套结构的制作方法，其特征在于：将后
预装段(10)与后轴承座(6)侧面焊接及将前预装段(11)侧面与前轴承座(7)侧面焊接时，实时测量后预装段(10)与后轴承座(6)连接处的测温点的温度和前预装段(11)与前轴承座(7)连接处的测温点的温度，焊接过程中两个测温点的温度不能超过环氧固化物最高耐热温度90℃。10.根据权利要求8或9所述的船舶推进系统轴系艉轴套结构的制作方法，其特征在于：外套管焊接后进行焊缝修补、打磨。

技术总结

本发明属于船舶推进系统技术领域的船舶推进系统轴系艉轴套结构，本发明还涉及一种船舶推进系统轴系艉轴套结构的制作方法。后环氧部(5)外圈设置后轴承座(6)，前环氧部(9)外圈设置前轴承座(7)，后轴承座(6)和前轴承座(7)之间设置外套管(8)，内套管(4)和外套管(8)之间形成空腔部(16)，空腔部(16)注入循环滑油，外套管(8)包括后预装段(10)、前预装段(11)、预埋段(12)、两个C字形的封管段组件(13)。本发明所述的船舶推进系统轴系艉轴套结构，能够简化加工工序，缩减施工周期，同时避免对环氧部造成不良影响和破坏，提升整体性能和使用寿命。提升整体性能和使用寿命。提升整体性能和使用寿命。