舵桿
舵葉轉動的軸
舵桿是指舵葉轉動的軸,其用來承受和傳遞作用在舵葉上的力及舵給以轉舵裝置的力,也就是說舵機通過舵桿轉動舵葉,舵葉承受水對其的反作用力使船舶實現轉向。舵桿應具有足夠的強度。舵桿上彎矩最大的斷面在下舵承處。
舵桿是承受舵壓力所引起的扭矩和彎矩的構件。舵桿應具有足夠的強度。舵桿上彎矩最大的斷面在下舵承處,所以一般都是首先確定下舵承處的舵桿直徑。對雙支點舵自舵葉頂緣向下可逐漸減小,但不應小於下舵承處舵桿直徑的0.75倍。對單支點懸掛舵,自舵葉頂緣向下可減小為下舵承處舵桿直徑的0.4倍。對流線型舵當用垂直隔板代替舵桿時,應具有相等的強度。
同時,對於不處於螺旋槳尾流中的舵(駁船上的舵、雙槳三舵的中舵),舵桿直徑計算值減小10%。舵桿應製成整根的,如採用法蘭連接,應對螺栓進行強度核算。對航行急流航段和常年具有漂木航段的船舶,舵桿直徑應按計算值加大5%。
舵桿通常要經過若干工序的機械加工製成。在舵桿上要裝備舵承、襯套,滾動軸承,舵柄和鍵等零部件,因而對舵桿及其零部件的機械加工的精度、光潔度和公差配合都有一定的要求。
(一)舵桿與舵柄的配合
舵桿上端的局部地方與舵柄或舵扇的孔配合。這個配合有的船上採用圓錐緊配合,即舵桿的配合長度加工成具有錐度,與舵柄或舵扇的具有相同錐度的孔配合。有的船上這個配合採用一般的圓柱過渡配合或動配合,加工精度可選2~6級。例如舵桿的配合長度上可用gc、dc、dc和dc等幾種配合。有些船上,由於考慮到鍵的設置,舵桿與舵柄或舵扇的連接採用松套的形式。
(二)舵桿與舵柄的連接用鍵和鍵槽
舵桿與舵柄或舵扇連接,一般用普通平鍵。鍵的材料一般用45號鋼。
(三)舵桿與上舵承的配合
舵桿在上舵承處與滾動軸承、襯套,壓蓋或填料等接觸,選用動配合dc或dc,這種動配合間隙較大,裝配方式是手推滑進。有的船上也有選用d的,這種配合的裝配方式是加油後用手旋進。
滾動軸承是有一定尺寸的標準件,與滾動軸承相配合處的舵桿直徑要與之相適應(孔和軸的公稱尺寸相等),若不附合,應把舵桿直徑加大到相適應為止。
(四)舵桿與下舵承的配合
舵桿在下舵承處與下舵承襯套、填料等接觸。該處舵桿配合種類為動配合,可選用dc或dc。
(五)舵桿與舵銷的配合
舵銷的構造有兩種形式,舵桿與舵銷的襯套接觸表面,配合選用dc或dc舵桿下端頭形狀為球面時,舵桿與舵銷的接觸採用非配合形式。
1、舵桿直徑應符合規範的要求,一般下舵承的軸頸應大於非工作部分的軸頸,否則應進行修理或換新。工作軸頸表面允許存在少量分散的鏽蝕斑點,但深度不應超過舵桿直徑的1%。舵桿非工作軸頸允許減少量為原設計直徑的7%。工作軸頸光車后的直徑減少值不得超過公稱直徑的10%。
2、舵桿工作軸頸如鏽蝕嚴重、與舵承配合間隙超過使用極限值時,允許採用舵桿堆焊方法增大軸頸。堆焊前,舵桿軸頸應粗車去除鏽蝕疤痕,堆焊長度應大於軸頸工作部位長度的20~30 mm。堆焊時,應採取合理工藝(如舵桿合理放置、預熱及焊後退火)施工。
3、舵桿與舵柄配合軸頸的修理
a)軸頸局部鏽蝕、拉傷或碰痕,當深度不超過軸徑的1%時,允許經修整後繼續使用;
b)舵桿與舵柄配合鬆動時,舵桿軸頸允許採用金屬噴鍍或堆焊光車修復;
c)軸頸鍵槽與鍵配合鬆脫,可以採用加寬鍵槽更換新鍵,亦可對鍵槽進行焊補加工修復。
4、舵桿法蘭工作面修理
a)舵桿法蘭接合平面非連片的腐蝕面積不超過總面積25%時,允許手工修整后使用。但鏽蝕區不應使螺栓 孔與法蘭邊緣相貫通。
b)舵桿法蘭接合平面鏽蝕面積超過總面積25%時應進行銑削平面,此時法蘭厚度減少值不得大幹公稱厚度 的10%,超過10%時應進行強度校核。
c)當舵桿受扭、受彎或堆焊后,在進行機械加工修理時,必須檢查法蘭平面及外圓的跳動情況,此刻一般 應同時加工法蘭端面。
d)舵桿法蘭端面跳動量不應超過0.50 mm/m。超出此限應同時檢測與之相連舵葉平面的情況,以採取合理 的修理方案。
5、舵桿裂紋修理
a)舵桿凡是出現裂紋、彎曲、扭曲或經過焊補、曲直等修理時,都應進行探傷檢查,特別應注意檢查舵桿應力集中部位,如直徑突變處、卡環根部、鍵槽四周等處。可採用滲透著色法、磁力探傷或超聲波探傷等方法檢。
b)軸頸上允許存在長度不超過軸頸1/4的縱向裂紋,且數量不超過2-3條,並不在同一母線上的短淺裂紋;軸頸上不允許存在任何橫向裂紋。對允許存在的細小裂紋,可採用手工挖清光順的方法修理:亦可採用鑽止裂孔方法,止裂孔深度應超過裂紋2~3mm。
c)對深度在軸徑的5%以內的深長縱向裂紋,允許採用焊補方法修復。焊補前應開槽清除裂紋,裂紋處的批鑿槽為V型,其夾角不大於60度,底部呈小圓弧型。對重大裂紋(如深度大於軸徑的10%,長度超過軸徑的50%以及橫向、斜向裂紋的修理必須制定合理的工藝,並經認可后實施。