浅析船舶尾轴密封装置
浅析内河船舶尾轴密封故障及维修
一尾轴密封的工作原理船舶尾轴密封装置根据密封元件防漏方式，可以分为接触式和非接触式两种。
接触式密封以橡胶制品和盘根作为填料，将其填充于缝隙之中，并与轴或者轴套接触；非接触式密封中密封元件的动、静部件之间有一定间隙，不发生接触，而是靠流体流动路径节流作用达到密封的目的。
本文的尾轴密封装置是非接触式，如图 1 所示，靠动摩擦盘和静摩擦盘的配合间隙来密封，动静盘的间隙的紧密程度可以通过调节静摩擦盘中的弹簧强度来控制。
二运行故障该型船长期在南京和上海之间的长江航道段航行，新船运行约九个月时间后发现前尾轴密封有少量泄漏，没有影响轴系的工作；尾轴后密封由于在水里，没法检查是否泄漏；运行一年时间时，船舱内的尾轴前密封泄漏很严重，舱内可以看到大量的润滑油泄漏，而且泄漏的油已经乳化变成乳白色，说明已有大量的江水进入到尾轴管内，尾轴的尾密封泄漏严重，船舶虽然还能正常航行，但尾轴管内的尾轴承和尾轴已经磨损，如果不及时处理会造成严重的后果，影响船舶的行驶安全。
三故障分析本文中的非接触式密封装置对安装的要求比较高，首先要保证动静摩擦盘的相对位置（间隙合适），在安装前需做泵压试验，安装过程中要调整好弹簧的压缩量保证动静环间隙；其次要保证密封装置垂直于轴系中心线，曲折值在规定范围内。
船舶在运行初期，安装的各项指标都能满足要求，尾轴密封装置工作良好，未发现泄漏情况；船舶在运行一段时间后，长江航道水况复杂，船舶需要频繁改变航行工况，由于推力轴承中的推力环和推力块间有轴向间隙，倒车或者顺车时，整个轴系轴向的窜动改变了尾轴密封动静环间的固有间隙，使动静摩擦盘的间隙忽大忽小，随着时间的推移，动静盘之间相对间隙会出现偏差；由于本船采用柴油机驱动，整个轴系在运行过程中会有径向的跳动，螺旋桨尾轴在长江水道复杂工况下也会频繁振动，时间长了尾轴密封装置相对于轴心线的曲折和偏移值都出现偏差；长江水中含有大量的泥沙，较小泥沙颗粒可以随着水流进入动静环之间间隙，造成动静摩擦环的环面损伤（维修时能看到动静盘上有很多明显的划痕），更进一步恶化了动静盘的相对位置，更大的泥沙也能进入到动静环间隙中，动静环彻底失去密封作用，江水大量进入尾轴管中使润滑油乳化，润滑油润滑效果下降。
浅析船舶尾轴密封装置
浅析船舶尾轴密封装置摘要：尾轴管密封装置的工作环境和条件极其恶劣，在工作时除受到轴系高速转动带来剧烈摩擦的作用外，还会受到螺旋桨运转及轴系自然下沉产生的不均匀作用力的影响，轴系运转的纵向和横向振动也会加剧对密封件的局部磨损。
所以船舶尾轴管密封装置的选用、检验和优化，对于船舶的正常航行十分重要。
关键词：尾轴管检验密封装置船舶尾轴管密封装置是保证轴系正常工作，防止尾轴管内润滑油外泄造成水域污染，防止河水及泥砂侵入尾轴管内加剧轴与轴承磨损、破坏润滑油的性能和防止润滑油直接泄漏损失的装置。
一．尾轴密封装置的工作条件船舶尾轴密封装置的工作条件是十分恶劣的，在工作时，它除受到剧烈的磨损及摩擦高温的作用外，尚受到江河含泥沙水的作用。
特别是对吃水比较深的船舶，还要承受较高水压和滑油静压两者压力差的作用。
另外螺旋桨在回转时，还会产生悬臂及不均匀载荷，致使尾轴在尾轴承中所产生的径向跳动及偏心运动幅度较大。
再者，主机常用正倒车工作情况，尾轴在运转时往往还会产生一定的横向和轴向振动，对尾轴密封装置也会造成不良的影响。
这些工作特点，对尾轴的密封是很不利的。
加之尾轴密封装置一旦出现故障，不仅使滑油泄露或产生大量的机舱污水，对水域造成污染，而且换修往往需要船舶进坞或上排，影响船舶的正常营运，所以对尾轴密封装置的研究是及其必要的。
二、常用密封装置形式1、水润滑船舶尾轴管密封装置1.1常用的水润滑尾轴管密封装置为开放式的，即仅有尾轴管的首密封装置，而尾部不设密封装置，直接与舷外水相通闭式水润滑尾轴管密封装置。
特点：1.1．1尾轴管轴承（轴承一般采用橡胶或高分子复合材料制成（采用水作为润滑、冷却剂、对水体不产生任何污染、符合国家的防止水体污染政策要求。
同时获取方便、不需要成本。
1.1．2水作为润滑剂由于粘度较小，因此在轴与轴承之间产生的润滑膜强度也较小，润滑效果较油润滑差。
1.1．3尾轴管后端与舷外水相通，水中的泥砂可直接进入尾管，虽然有泥砂冲洗装置，但是难以冲洗干净，这会造成轴与轴承之间较大的磨损。
内河船舶尾轴密封装置的设置及检验
关键词：尾轴密封装置；填料函式；骨架油封；检验
中图分类号：Ｕ６６４．２１
文献标识码：Ａ
文章编号：１００６－７９７３（２００９）０１０－０１３７－０３
一、尾轴密封装置的工作条件 船舶尾轴密封装置的工作条件是十分恶劣的，在工作时， 它除受到剧烈的磨损及摩擦高温的作用外，尚受到江河含泥 沙水的作用。特别是对吃水比较深的船舶，还要承受较高水 压和滑油静压两者压力差的作用。另外螺旋桨在回转时，还 会产生悬臂及不均匀载荷，致使尾轴在尾轴承中所产生的径 向跳动及偏心运动幅度较大。再者，主机常用正倒车工作情 况，尾轴在运转时往往还会产生一定的横向和轴向振动，对 尾轴密封装置也会造成不良的影响。 这些工作特点，对尾轴的密封是很不利的。加之尾轴密 封装置一旦出现故障，不仅使滑油泄露或产生大量的机舱污 水，对水域造成污染，而且换修往往需要船舶进坞或上排， 影响船舶的正常营运，所以对尾轴密封装置的研究是及其必 要的。 尾轴密封装置的发展日新月异，主要有两种形式：水润 滑密封装置和油润滑密封装置。对于内河船舶，水润滑密封 装置主要为填料函式，油润滑密封装置主要为骨架油封。下 面，笔者对这两种尾轴密封形式进行一下介绍。 二、填料函式 １．工作原理 设置填料函式密封装置的尾轴，仅仅设首端密封，如图 一所示。此种密封装置主要是靠填料３来阻止尾轴承内的江 河水流入机舱，填料３在压盖６的预紧力作用下与尾轴７紧 密接触，达到阻水密封之目的。尾轴承磨损使尾轴下沉时， 可径向调节填料函本体使与尾轴同心，保证密封效果。填料 一般采用浸油脂的棉、麻或尼龙绳。 该密封装置，一般都设有进水管ｌ，以引入具有压力的 舷外水，冷却和冲走积存在填料内的泥砂。一般都是江河水 经过粗细滤器后，由水泵经进水管泵入轴承前部，从后部流 出江河水。其供水压力根据船舶吃水深度决定，要求大于舷 外水深的自然压力，并能冲走轴承槽中沉积的泥沙。一般供 水压力取Ｏ．０５—０．１Ｍｐａ，供水量要求能带走轴承运转时产生 的摩擦热量。
浅析空气式尾轴密封
１ ６
天 津航 海 ２０ 年第 ４期 ０６
浅析空气式尾轴密封
孙 化 栋
（ 青岛远 洋船员学院机电系 青岛 ２６ ７ ） ６ ０ １
摘 要： 介绍了常规油润滑唇形尾轴密封 的主要缺点， 空气式尾 轴密封的原 理、 主要形
式及 目前常见 的 ＡＲ Ｕ Ｒ Ａ Ｉ Ｇ Ａ Ｄ３ Ｓ空气式尾轴密封。 关键 词 ： 船舶 主 机 尾 轴 泄漏 空 气式密封 原理
密封 系统 ， 其中有 ２０ ０ 余条船己成功安装 ， 中大连 其 远洋公司 ６ ５万 吨油船就是一 例 ， ． 运行情 况 良好。 整套 系统价格在 ３ 万美元左右 ， 其销售量正逐年上
较 成熟 。
２ Ｊ Ｔ空气式尾轴密封装置举例 Ｍ
８ Ｏ代后期 ， 世界上几大尾轴密封制造商先后开 始研发空气式尾轴 密封装置 ， 中 日本海洋技术株 其 式会社 （Ｍ ） １８ 年推出的 ＡＲ Ｕ Ｒ Ａ 空 Ｊ Ｔ 在 ９８ ＩＤ Ａ Ｄ３ Ｓ 气式密封就是其 中的佼佼 者。经过十几年的发展 ， 整套 系统不断完善 ， 至今 ， 已有 ３０余条船订购了此 ０
远洋船舶为了防止舷外水沿螺旋桨轴流入船内
及润滑油泄漏到船外都 安装有尾轴 密封装 置。 目
锈钢套外圆的箍紧力越大， 擦力越大 ， 摩 油膜越薄， 漏泄量虽可减少 ， 但唇 口与不锈钢套磨损就会加剧 。
前， 在大中型船舶 中广泛采用的是传统 的唇形橡皮 因此 ， 为减小漏泄量采用增大密封圈用在不锈 环式密封装置 ， 以 Ｓ ｐ ｘ型最为著称 ， 并 ｉ ｌ ｍ ｅ 经过半个 钢套外 圆的箍紧力 的方法显然是不可取的。因而， 世纪的发展这种密封方式 已经较好地满足了船舶对 惟一正确有效 的途径就是减小密封 圈两侧 的压差 尾轴密封的要求 ， 但随着各 国对环保要求的 日益严 （ ｌ Ｐ）Ｐ ＝ ： ， ０ Ｐ — ２ ，１ Ｐ 时 Ｑ＝ 。但对于传 统型的尾轴 格， 以及船舶的 日 益大型化 ， 世界各尾轴密封厂商相 密封装置密封油腔中的油压是难于调节而趋于恒定 继开发 了改进设备 ， 空气式 的尾轴密封方式就是其 的。因此 ， 在船舶吃水改变时 ， 橡皮圈两侧就可能存
船用艉轴密封
船用艉轴密封
船用艉轴密封是一种用于船舶尾部轴承密封的装置，主要
用于防止海水进入船舶的机舱。
它通常由以下几个部分组成：
1. 艉轴密封壳体：密封壳体是安装在船舶艉部的一个金属
外壳，通常由高强度和耐腐蚀的材料制成，如不锈钢。
密
封壳体具有良好的密封性能，能够有效防止海水进入机舱。
2. 密封垫片：密封垫片是安装在密封壳体内部的一个重要
部件，通常由弹性材料制成，如橡胶。
密封垫片能够与轴
承紧密接触，并形成密封效果，防止海水渗入。
3. 密封油：密封油是填充在密封壳体内部的润滑油，通常
为高温、高压和耐腐蚀的润滑油。
密封油能够在轴承和密
封垫片之间形成一层润滑膜，减少摩擦和磨损，同时也能
起到密封作用。
4. 密封装置：密封装置包括密封环、密封垫、密封圈等，
用于确保密封的完整性和稳定性。
这些密封装置通常由耐
腐蚀和耐磨损的材料制成，如橡胶和金属。
船用艉轴密封的工作原理是，当轴承转动时，密封垫片与
轴承紧密接触，并形成一层密封效果。
同时，密封油在密
封壳体内形成一层润滑膜，减少摩擦和磨损。
当海水试图
进入机舱时，密封垫片和密封装置会阻止海水的渗入，保
持机舱的干燥和安全。
船用艉轴密封在船舶的设计和制造中起到了至关重要的作用，它能够有效保护船舶的机舱免受海水的侵蚀，提高船舶的安全性和可靠性。
同时，船用艉轴密封还能减少轴承的磨损和故障，延长轴承的使用寿命，降低维修和更换的成本。
船舶尾轴密封装置原理及漏泄处理
船舶尾轴密封装置原理及漏泄处理一、引言船舶尾轴密封装置是船舶轴系的重要部件之一,其性能好坏直接影响到船舶的运行,同时对防止尾轴滑油污染海洋环境也起着十分重要的作用,因此对尾轴密封装置的研究是极其必要的。
笔者所在的船舶,大风浪天气航行时突发机舱尾轴密封油柜高位报警,后经检查发现,是尾轴密封不良导致海水漏泄至密封油腔里,引起密封油柜高位且乳化。
船舶尾轴密封油漏泄有两种情况常见:一是大风浪天气,船舶尾吃水小,由于船体剧烈震动,就会引起密封装置密封不好;二是船舶长时间锚泊,主机启动时有时会引起尾轴密封不好,从而导致漏泄。
尾轴密封不好导致漏泄一般分为:海水进入油腔造成密封油柜油乳化,最终导致尾轴腐蚀,或者密封油柜的油漏泄至船舷外,导致油污染水域。
无论哪种情况,都会造成不良的后果。
因此,必须重视船舶尾轴密封情况,一旦发生漏泄,就要及时采取正确措施。
二、船舶尾轴密封装置1.现代尾轴密封的特点目前海船的尾轴承绝大部分以油润滑的白合金轴承替代铁犁木等传统的水润滑轴承,其油膜承载能力大,油的润滑性能好,尤其是其密封装置能有效地密封,使海水和泥沙不易进入尾轴管,所以磨损很小,主机和轴系的工作相对平稳、可靠。
2.尾轴密封的结构尾轴密封装置分前密封装置(SC2Z)和后密封装置(SC2B)。
前密封装置位于机舱一端,其作用是防止尾轴管内的润滑油泄漏到机舱;后密封装置位于螺旋桨一端,其作用是既防止尾轴管内滑油泄漏到舷外污染海面,又防止海水进入尾轴管内乳化润滑油。
后密封装置一般有三道密封环(1号、2号和3号),后面两道密封环(1号、2号)的作用是防止海水进入尾轴管内,第三道密封环(3号) 的作用是防止尾轴管内滑油泄漏(见图1)。
前密封装置的结构与后密封装置的结构基本相同,不同的是前密封装置只有两道密封环(V1、V2)(见图2)。
密封环是由丁晴橡胶图2前密封装置的两道密封环(NBR)或氟橡胶(VITON)制成的,可根据不同的使用条件选择使用。
船舶尾轴密封技术浅析
船舶尾轴密封技术浅析
冯栋梁;杨天华
【期刊名称】《天津航海》
【年(卷),期】2022()3
【摘要】船舶尾轴密封装置的工作条件是十分恶劣的,对尾轴的密封是很不利的。
尾轴密封装置一旦出现故障,将导致滑油泄露或产生大量的机舱污水,对水域造成污染。
同时,密封环的更换需要船舶进坞,影响船舶的正常营运。
针对于此,文章对尾轴密封装置进行了深入研究,认为空气密封装置密封效果最好,应优先采纳。
【总页数】4页(P19-22)
【作者】冯栋梁;杨天华
【作者单位】天津中燃船舶燃料有限公司;大沽口海事局
【正文语种】中文
【中图分类】U66
【相关文献】
1.船舶尾轴机械密封面形状对密封性能的影响
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思舶讲堂船舶艉轴密封装置与防护罩可能出现的问题及其解决办法267-2018船舶艉轴密封因各种原因可能会出现泄漏，海水进人密封腔，使后密封油箱滑油乳化(见图1)，严重时滑油向外泄漏至海面，导致港口当局滞留或罚款，或者海水向内泄漏，使得艉管滑油乳化，润滑油膜失效，导致艉轴承高温甚至烧毁等严重事故，给船舶带来严重的安全隐患。
艉轴密封装置设计不当或安装不当是引发艉轴密封泄漏的主要原因。
另外，防护罩结构不合理或安装不当，容易使渔网缠绕。
渔网进人密封腔引发艉轴密封泄漏，或者防护罩碰擦螺旋桨等现象。
某系列散货船共12艘，建造于2012年期间，使用某厂同一型号和尺寸的艉轴密封装置，船舶大多在出厂后3—6个月出现艉轴后密封泄漏和艉轴后密封油箱以及尾管滑油乳化等问题。
1调查与分析船舶艉轴密封泄漏发生后，造船厂于次年初安排第1艘船舶进坞修理，船厂和船舶所有人以及制造商代表都在第一时间赶到现场。
当密封装置拆开后，发现密封圈内滑油已经乳化，不锈钢套也磨出比较深的凹槽，在最后一道密封环的后面，还有一道羊毛毡已经部分脱落(见图2)。
仔细检查乳化的滑油，用手摸感觉有明显的细颗粒物，感觉好像是男士洗面奶（见图3)，仔细查看发现还有细小的羊毛在乳化物中（见图4)。
厂家设计的意图是考虑船舶经常进出长江等内河航道，为挡住泥沙，就在密封装置后面增加一道羊毛毡 (见图5)。
羊毛毡上脱落的羊毛在螺旋桨水流的作用下部分进人密封圈，羊毛穿过橡胶密封面时破坏密封，同时使不锈钢套异常磨损(见图6)，更加破坏密封，使海水进人密封腔导致滑油乳化，这是艉轴密封泄漏的真正原因。
最明显的证据就是乳化物经过清理后残留的羊毛球(见图7)。
需要说明的是，羊毛毡看起来柔软，其实是具有相当硬度的物体，如轴系的机加工最后就是用羊毛毡抛光。
2对策和改进羊毛毡通过高温挤压成型，经海水浸泡后的羊毛在不镑钢套旋转摩擦作用下会脱落，而橡胶或者高分子材料则不易脱落，因此选用橡胶替换羊毛毡，或者干脆去除这一道多余的密封圈。
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浅析船舶尾轴密封装置
摘要：尾轴管密封装置的工作环境和条件极其恶劣，在工作时除受到轴系高速转动带来剧烈摩擦的作用外，还会受到螺旋桨运转及轴系自然下沉产生的不均匀作用力的影响，轴系运转的纵向和横向振动也会加剧对密封件的局部磨损。
所以船舶尾轴管密封装置的选用、检验和优化，对于船舶的正常航行十分重要。
关键词：尾轴管检验密封装置
船舶尾轴管密封装置是保证轴系正常工作，防止尾轴管内润滑油外泄造成水域污染，防止河水及泥砂侵入尾轴管内加剧轴与轴承磨损、破坏润滑油的性能和防止润滑油直接泄漏损失的装置。
一．尾轴密封装置的工作条件
船舶尾轴密封装置的工作条件是十分恶劣的，在工作时，它除受到剧烈的磨损及摩擦高温的作用外，尚受到江河含泥沙水的作用。
特别是对吃水比较深的船舶，还要承受较高水压和滑油静压两者压力差的作用。
另外螺旋桨在回转时，还会产生悬臂及不均匀载荷，致使尾轴在尾轴承中所产生的径向跳动及偏心运动幅度较大。
再者，主机常用正倒车工作情况，尾轴在运转时往往还会产生一定的横向和轴向振动，对尾轴密封装置也会造成不良的影响。
这些工作特点，对尾轴的密封是很不利的。
加之尾轴密封装置一旦出现故障，不仅使滑油泄露或产生大量的机舱污水，对水域造成污染，而且换修往往需要船舶进坞或上排，影响船舶的正常营运，所以对尾轴密封装置的研究是及其必要的。
二、常用密封装置形式
1、水润滑船舶尾轴管密封装置
1.1常用的水润滑尾轴管密封装置为开放式的，即仅有尾轴管的首密封装置，而尾部不设密封装置，直接与舷外水相通闭式水润滑尾轴管密封装置。
特点：
1.1．1尾轴管轴承（轴承一般采用橡胶或高分子复合材料制成（采用水作为润滑、冷却剂、对水体不产生任何污染、符合国家的防止水体污染政策要求。
同时获取方便、不需要成本。
1.1．2水作为润滑剂由于粘度较小，因此在轴与轴承之间产生的润滑膜强度也较小，润滑效果较油润滑差。
1.1．3尾轴管后端与舷外水相通，水中的泥砂可直接进入尾管，虽然有泥砂冲洗装置，但是难以冲洗干净，这会造成轴与轴承之间较大的磨损。
1.2为了解决泥砂对开式水润滑尾轴管密封装置中轴与轴承磨损的影响!闭式水润滑尾轴管密封装置应运而生。
特点：
1.2.1结构较简单。
结构尺寸较小!利于螺旋桨处空间较小的船舶安装使用，轴转动时油环随轴转动!既不与轴产生相对运动!同时也不与环座板产生接触摩擦!所以对轴和环座板不产生磨损!使用寿命较长，
1.2.2油环及环座板一般采用铸铜ZHMn58-2-2制做!成本较高，另外加工精度及安装精度要求也较高!如果油环及环座板发生磨损则润滑油泄漏会随着磨损量的增大而愈发严重!并且无补偿能力，
1.2.3前填料函式密封装置!结构简单。
造价低廉!加工。
安装。
维修方便!更换时只需将原盘根拉出!填入新盘根再压紧即可，密封的效果可通过调节填料压盖轴向移动来实现!具有一定的补偿能力，但填料一般与轴直接接触!对轴的磨损较大，
2．J形橡胶油封型尾轴管密封装置
其工作原理与J形橡胶密封圈基本相同，都是利用唇部与端面防止尾管内的润滑油沿径向或轴向泄漏。
尾部4道橡胶碗的中间两道之间有与尾轴润滑油箱相通的管路，并装有直通截上阀。
使用一段时间后，如发现漏油较多时则把截止阀关闭，前面2道橡胶碗即起密封作用，这样可延常整个装置的使用寿命。
三、技术改进
尾轴密封装置经过几十年的变更后，已基本定型，目前仅仅是在某些部件做一些技术细节上的改进，下面我列举几个方面：
1、改善橡胶的材质与形状
橡胶油封圈因热老化而产生轴向龟裂的重要原因，就是橡胶的材质和密封装置的唇口形状不当引起的。
所以选用好的橡胶，调整弹簧的箍紧力，选取唇口的过盈量的大小，改变密封圈的形状等方法，成了影响橡胶寿命的几大因素。
目前橡胶油封主要运用丁晴橡胶或氟橡胶，丁晴橡胶抗拉强度较高，但在较高温度时迅速老化，失去弹性而容易损坏。
氟橡胶虽然抗拉强度低于丁晴橡胶，但在高温时不容易老化，经久耐用。
随着氟橡胶技术的革新，强度的加大，各大厂家慢慢都热衷于此类橡胶。
2、耐磨衬套的革新
如果耐磨衬套磨损过量，也会严重影响到尾轴密封的效果。
内河船舶尾轴耐磨衬套多为青铜、不锈钢镀铬和A3 制成，铜质的耐磨程度最好。
为了节省铜
材，可以采用碳钢表面软氮化或低温镀铁，以增强钢质耐磨衬套的耐磨能力。
同时，为了延长衬套的使用寿命，对前后衬套，均使其能与密封圈有一定的轴向相对移动的余度，用来改变两者的相对位置，从而改善密封。
特别是对于尾轴首密封装置，把衬套做成圆锥形，当橡胶油封磨损较重，发生漏油时，把衬套向船尾方向移动，减少油封与尾轴的间隙，从而改善密封效果。
另外，在加工衬套时，使衬套的内孔与轴的外圆面形成较大的间隙，以便形成冷却空腔，加强磨擦部位的冷却，也可起到改善密封的效果。
3、减少密封油腔油压波的影响
尾轴的轴向和径向振动会引起的压力波动，压力波会破坏唇口两侧的压力建立稳定的平衡，而使密封件产生泄露。
经过专家们长期的实验，研究出了在密封腔设气腔，来抑制压力波的方法。
四、结语
文章主要对尾轴密封装置的工作条件进行了介绍，然后对船舶常用的尾轴密封装置的特点分别进行了说明，并针对改进技术进行了举例。
在以后的发展中，船舶尾轴密封工作还会继续改进，并预示着航海工作更好的发展前景。
参考文献：
【1】席慧玲,孙保苍.有限宽轴承—转子系统碰摩的非线性动力学特性[J].工程数学学报.2008(03)
【2】范维,吴新跃.舰船艉轴密封系统有限元法分析[J].舰船电子工程.2008(03)
【3】李江.舰船艉轴密封填料的试验研究[J].流体机械.2006(07)
【4】王晓军,胡举喜,杨海峰,常龙.新型艉轴密封装置的有限元分析与设计[J].舰船电子工程.2010(06)。