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船舶柴油机通过轴系(推力轴、中间轴和尾轴)带动螺旋桨旋转。旋转的螺旋桨桨叶给水以圆 周向的和轴向的作用力。而水对螺旋桨桨叶也产生了圆周向的和轴向的反作用力。螺旋桨上圆 周向所受到的力形成的扭矩,就是柴油机动力矩所要克服的阻力矩。而作用在螺旋桨上的轴向 力就是使船舶前进的推力。螺旋桨的这个推力通过尾轴、中间轴和推力轴作用到推力轴承上, 并经过推力轴承作用到机座、地脚螺栓,最终作用到船体上。当推力轴与曲轴直接连接起来 时,曲轴还由推力轴承起轴向定位作用。
上图示出L-MC型柴油机推力轴承的构造。该机型的推力轴和曲轴锻为一体,推力环的外圆法兰 固定传动凸轮轴的主动链轮。这种布置使柴油机轴向尺寸减小。推力轴承主要由正车推力块8、 倒车推力块5、推力垫盘(调节圈)3、9和其它一些部件等组成。正、倒车推力块各八块,沿圆 周方向排列,排成约占2/3圆周的扇形面。柴油机正车运转时,螺旋桨的轴向推力通过尾轴和中 间轴传到推力环,推力环通过正车推力块和推力垫盘将推力传给柴油机机座,又通过地脚螺栓 传给船体,从而推动船舶前进。为了防止推力块跟随推力环转动,在正、倒车推力块的上方都 设有止动器来定位。推力环与推力块之间由滑油润滑,滑油来自主轴承润滑系统。为了防止滑 油从轴颈处漏出机外,在轴颈上设有轴封。推力轴在转动中,甩油环2利用离心力把溅到轴上的 滑油甩出,未甩净的油由刮油环刮下。
推力轴承在正常情况下是在液体动力润滑下工作的。在工作中,如图所示,推力块2绕支持刃偏 转一个小角度,使推力块与推力环3的工作面间形成楔形空间,滑油被推力环带入楔形空间,产 生了动力油压。推力环的推力通过动力油压传递到推力块上,再经过支持刃传递到调节圈1上。 推力增大时,Baidu Nhomakorabea力块与推力环间的楔形间隙减小,油的动压增加,传递的推力加大。转速过低 时,动力油压变小,可能会因油压不足产生半液膜润滑。为了避免在这种情况下工作面间发生 金属接触,工作面的粗糙度等级要很高,否则推力轴承很容易发生烧损事故。
正、倒车推力块3、4分别靠在正、倒车调节圈2、5上。正、倒车调节圈用来调整推力块推力环 间的间隙fi和曲轴与主轴承之间的轴向相对位置。间隙fi是用力把推力环压紧在正车推力块上 时,用厚薄规在倒车推力块与推力环间测量出来的间隙。此间隙也可使轴处在不受轴向力的自 由状态下,用两个厚薄规在正、倒车推力环处同时测量,然后将这两个数值相加得出。这个间 隙的大小要符合说明书的要求,否则要通过调节圈进行调节。作为临时性的调整措施,可在调 节圈后加放垫片,在以后修船时再更换调节圈。在工厂安装两排推力块时,调节圈应按下述要 求进行调整:当推力环与正、倒车推力块之间各为1/2装配间隙时,靠近推力轴承的最后一个曲 柄的中心线应向推力轴承方向偏移一个规定的数值。这样做是为了补偿曲轴在运转中的热膨 胀,以便尽可能地使各曲柄臂与主轴承之间的轴向间隙保持均等。