轴类锻件

船用轴类锻件 是船舶推进系统的“支柱”。它们必须将巨大的扭矩从发动机传递到螺旋桨，同时抵抗海水的腐蚀作用以及船体振动和波浪作用引起的恒定弯曲应力。

一、船用锻轴的种类

典型的推进“轴线”由几个不同的锻造部分组成：

• 尾轴（传动轴）：最关键的部分。它携带螺旋桨并直接暴露在海水中。它要求最高的耐腐蚀性和疲劳强度。

• 中间轴：将发动机或变速箱连接到尾轴。它们通常很长，必须进行锻造以确保完美的同轴度（直线度）。

• 推力轴：配备锻造的“推力环”，该轴通过推力轴承将螺旋桨的向前/向后推力（推力）传递到船体。

• 舵杆：将舵机连接到舵叶的重型锻件。它必须承受极端的扭转（扭转）载荷。

2、材料选择

船用竖井按“等级”进行分类，“等级”由船舶的尺寸和操作环境决定。

3. 关键制造技术

为了确保船舶在海洋中不会失去推进力，锻造过程受到严格控制：

• 空心锻造（镗孔）：许多现代轴都是“空心”锻造的，或者在锻造后进行镗孔。这在不显着牺牲强度的情况下减轻了重量，并允许可控螺距螺旋桨 (CPP) 的液压管路通过。

• 整体法兰锻造：不是将法兰焊接到轴的端部，而是将法兰与轴体锻造成一个整体。这消除了焊接疲劳风险。

• 表面硬化：“轴承轴颈”（位于轴承中的轴部分）通常经过感应硬化以防止磨损。

4. 船级社（“规则制定者”）

没有船级社的证书，不得安装船用轴。他们监督整个锻造过程——从钢熔化到最终的超声波测试。

• 共同协会：DNV（挪威）、ABS（美国）、LR（英国）、BV（法国）和 CCS（中国）。

• “印记”：通过检验后，锻件会被打上船级社的标记，确保其“出生证明”在船舶的整个生命周期内都可追溯。

5. 质量控制与维护

• 直线度 (TIR)：轴必须具有极低的总指示器读数。即使 10 米长的轴上只有几毫米的“摆动”，也可能会导致灾难性的振动。

• 超声波检测（UT）：用于检测锻件中心的内部“管道”或“空隙”。

• 腐蚀防护：尾轴通常配有青铜套筒或 GRP（玻璃增强塑料）涂层，以防止锻钢接触海水。

常见问题解答：船用轴锻件

Q1：为什么船用轴那么长？

• 答：在大型集装箱船上，发动机通常位于船中部以保持平衡，而螺旋桨则位于船尾。这需要一条长度超过 50 米、由多个用螺栓连接在一起的锻造段组成的“轴线”。

Q2：什么是“螺旋桨掉落”？它对锻造有何影响？

• 答：是指轴承的磨损。如果轴承磨损，锻造轴在螺旋桨的重量作用下开始轻微弯曲，导致疲劳开裂。这就是为什么“疲劳极限”是船用轴最重要的设计因素。

Q3：折断的轴可以重新焊接在一起吗？

• 答：在紧急情况下，可能会尝试“临时”修复，但船级社通常禁止在推进轴主体上进行焊接，因为热量会破坏锻件的机械性能。它几乎总是需要完全更换。