Thiết kế và lắp ráp thiết bị tàu thủy

LỜI NÓI ĐẦU

Việt Nam có bờ biển chạy suất chiều dài hình chữ S của Tổ quốc thân

thương.

Đó là tiềm năng lất lớn cho ngành đóng tàu biển.

Khoảng hai thập kỷ trở lại đây, chưa có một cuốn sách mới nào về

tàu biển mà được viết hoàn chỉnh, phong phú và súc tích cả về lý thuyết

lần thực hành như cuốn sách "THIẾT KẾ LĂP RÁP THIẾT BỊ TÀU

THỦY" của tác giả NCUYỄN ĐĂNC CƯỜNG.

Tác giả tốt nghiệp Thạc sĩ đóng tàu từ 1964 tại Ba Lan - nước có

công nghiệp đóng tàu hiện đại tầm cỡ thế giới. Ông thuộc thế hệ đầu

tiên, đã có đóng góp đáng kể cho ngành công nghiệp đóng tàu Việt Nam,

nhất là về tàu cá. Là tác giả của 2 cuốn sách "Lắp ráp sửa chữa thiết bị

tàu thủy". "Tuyển tập mẫu tàu cá Vệt Nam", một số báo cáo khoa học,

biên soạn một số chương trong quy phạm tàu biển đầu tiên của Việt

Nam. ông có những công trình nghiên cứu và thiết kế được ứng dụng

rộng rãi và đã hướng dẫn nhiều sinh viên tốt nghiệp.

Với xu thế công nghiệp hóa và hiện đại hóa Ở nước ta, trong sách

này Tác giả đã bổ sung, mở rộng khá phong phú các vấn đề : tính toán,

thiết kế, gia công lắp ráp, thử nghiệm và sửa chữa của hầu hết các thiết

bị trên tàu thủy.

Một mặt nâng cao tam lý thuyết, đủ đề làm sáng tỏ các vấn đề kỹ

thuật trong công nghiệp đóng tàu hiện đại, mặt khác tác giả đã cố gắng

chú ý thích đáng đến trình độ còn hạn chế của công nghiệp đóng tàu Ở

nước ta. Vì vậy sách được trình bày một cách súc tích, thiết thực đề bạn

đọc có thề ứng dụng nhanh chóng dễ dàng có hiệu quả trong công' tác

thực tiễn.

Là người đã nhiều năm tiếp xúc với nghề cá và tàu cá, tác giả đã

viết Chương 11 "Nghề cá và tàu cá" sinh động và hấp dẫn, chắc chắn sẽ

cuốn hút và làm cho các bạn thêm yếu biển và tàu biền.

Nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật hy vọng "THIẾT KẾ LẤP RÁP

THIẾT BỊ TÀU THỦY" sẽ là cẩm nang bồ ích, người bạn đồng hành

hữu hiệu cửa các đảng viên, sinh viên, cán bộ kỹ thuật, kỹ sư trong lĩnh

vực thiết kế, đóng sửa và vận hành tàu thủy.

Cuốn sách quả là một công trình lao động khoa học công phu mà tác giả

với cả bầu tâm huyết của mình muốn qua đây đóng góp cho sự phát triển

của ngành công nghiệp đóng tàu Việt Nam.

Xin trân trọng giới thiệu với bạn đọc cuốn sách của tác giả Nguyễn

Đãng Cường Nhà xuất bản và tác giả mong nhận được ý kiến xây dựng

của bạn đọc gửi theo địa chỉ : Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật - 28

Đồng Khởi, Quận 1 - ĐT : 8225062 -- 8290228 và địa chỉ tác giả

NCUYỄN ĐĂNG CƯỜNG - 25/6 Bà Lê Chân, Quận 1 - ĐT : (08)

8225393 và 090844/95.

NHÀ XUẤT BẢN KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT

CHƯƠNG THỨ NHẤT

NHƯNG VẤN ĐỀ CHUNG

VỀ HỆ TRỤC ĐỘNG LỰC TÀU

Hệ trục động lực (Hệ trục) của tàu bao gồm từ máy chính : trục cơ,

trục đẩy, trục trung gian, trục chân vịt (trục ống bao), chân vịt vả các Ổ đỡ

trục.

Nếu ví con tàu như một cơ thể sống, thì buồng máy là trái tim và hệ

trục là động mạch chính. Hệ trục có chức năng truyền mô men xoắn từ

máy chính đến chân vịt, nhờ đó chân vịt quay và tạo ra lực đẩy tàu đi tới.

Cho nên hệ trục có vai trò hết sức quan trọng, có tính quyết định năng lực

hoạt động của tàu. Bởi vậy việc hiểu biết sâu rộng từ khâu nghiên cứu,

thiết kế, gia công, lắp ráp vận hành, sửa chữa là rất cần thiết đối với mỗi

người kỹ sư, cán bộ kỹ thuật ngành đóng tàu.

I. ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC CỦA HỆ TRỤC

Hệ trục làm việc trong điều kiện rất phức tạp. Một đầu hệ trục nối

liền với máy chính - chịu tác dụng trực tiếp của mô men xoắn từ máy

chính, đầu kia mang chân vịt - chịu trực tiếp mô men cản của chân vịt

trong sóng gió Ngoài ra hệ trục phải chịu lực đẩy của chân vịt, chịu tác

dụng của trọng lượng bản thân và ứng suất bổ sung do : dao động, lắp ráp,

uốn chung vỏ tàu, biến dạng cục bộ của ki và đáy tàu vv...

Chúng ta biết rằng, hệ trục tựa trên các gối đỡ, mà gối đỡ . thì đặt

trực tiếp lên phần đáy tàu. Chân vịt hoạt động trong nước biển với điều

kiện sóng gió bất thường. Cho nên sự uốn chung của vỏ tàu dẫn đến uốn

trục. Biến dạng cục bộ của ki tàu, đáy tàu do hạ thủy, do chất hàng vv...

dẫn đến làm sai lệch vị trí các gối đỡ.

Sự uốn chung của vỗ tàu gây nên bởi các yếu tố sau đây : Thay đổi ứng

suất do hàn vỏ tàu.

- Vỏ tàu bị mặt trời chiếu về một phía.

Thay đổi ứng suất khi hạ thủy.

- Chênh lệch nhiệt độ giữa phần chìm và nổi trên mặt nước.

- Thay đôi tải khi lắp các trang, thiết bị, máy móc.

- Bị uốn do mắc cạn vv....

Để tránh những ứng suất bổ sung, người ta phải cố gắng đảm bảo

sự đồng tâm của các đoạn trong hệ trục. Ngoài ra còn phải bố trí gối

đờ và buồng máy tàu hợp lý, đồng thời đảm bảo độ chính xác trong

gia công, lắp ráp. Tuy nhiên trong thực tế việc đám bảo sự đồng tâm

của hệ trục cũng có nhiều khó khăn vì các lý do sau :

- Khó đo đạc chính xác vì còn nhiều công đoạn khác đang thực hiện

thi công.

Biến dạng do hàn vỏ tàu, áp lực trên ki tàu thay đa trong quá trình

đóng lắp, lúc trên triền, lúc dưới nước, biến dạng khi hạ thủy, do lắp đặt

các thiết bị máy móc, ảnh hưởng của nhiệt độ v.v...

Để đạt độ chính xác tối đa trong lắp ráp. người ta phải cố gắng loại

trừ tất cả các khâu nào có ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình đo đạc trong

lắp ráp ví dụ : Khi căng tim hệ trục (rất quan trọng) được thực hiện

ngoài giờ làm việc hoặc vào buổi tối, khi mà toàn bộ các khâu đóng lắp

khác ngừng hoạt động, nhiệt độ môi trường ổn định VV...

II. SỐ LƯỢNG HỆ TRỤC TRÊN TÀU

Trên tàu thông thường chỉ lắp 1 hoặc 2 hệ trục độc lập hoặc chung 1

máy chính, tuy nhiên cũng có khi lắp đến 5 hệ trục (từ 1 đến 5 máy và

chân vịt). Ở tàu phá băng ngoài chân vịt, phía lái, còn có thể có chân vịt

phía mũi để phá băng, nhưng ít khi gặp vì phức tạp trong bảo quản và

vận hành.

Số lượng hệ trục phụ thuộc vào kiểu dáng và tính chất của tàu, loại

và đặc điểm máy chính, chế độ làm việc, hiệu quả tinh tế độ tin cậy

trong vận hành và vị ta đặt máy trên tàu.

1. Tàu có 1 hệ trục : thì được bố in ở mặt phẳng dọc giữa thân tàu.

2. Tàu 2 hệ trục : thì lắp -về hai phía của đường tâm dọc tàu, gọi là : hệ

trục mạn trái và phải. Nếu 2 máy chính bố trí so le nhau, thì hai hệ trục

có chiều dài khác nhau, góc nghiêng dọc α và nghiêng ngang ị3 của 2

đường trục sẽ khác nhau. Nếu tàu quay trở bình thường bằng các chăn

vịt, thì 2 đường trục phải bố trí sao cho giao điềm của chúng trong mặt

phẳng ngang phải nằm về phía mũi tàu so với tâm quay của tàu. Nếu

chúng cắt nhau Ở đường thẳng đứng đi qua tâm quay thì tàu không thể

quay tại chỗ bằng chân vịt được. Nếu giao điểm của 2 đường trục nằm

phía sau so với tâm quay của tàu thì khi muốn quay trở tại chỗ, ví dụ để

mũi tàu quay về bên trái, thì chân vịt mạn trái phải quay tiến, và chân vịt

mạn phải, phải quay lùi, và vận hành như thế là không bình thường.

Không phụ thuộc vào góc nghiêng dọc α và nghiêng ngang β hai

chân vịt phải bố trí sao cho : Tâm 2 chân vịt phải nằm trên cùng độ cao

kể từ đường cơ bản của vỏ tàu, cùng trong một mặt phẳng đứng và cùng

cách đều đường tim dọc thân tàu.

Chiều quay của 2 chân vịt phải ngược chiều nhau. Nếu nhìn từ lái về

mũi thì 2 chân vịt thường quay theo chiều từ ngoài mạn vào tim giữa

tàu, cụ thể chân vịt bên trái quay theo chiều kim đồng hồ và chân vịt bên

phải thì quay theo chiều ngược kim đồng hồ.

Trường hợp 2 hệ trục chạy song song nhau (β = 00

) (khi vị trí buồng

máy cho phép), thì thường 2 trục chăn vịt giống nhau và yêu cầu chỉ cần

1 trục dự trữ, có thể thay thế cho cả 2 khi cần thiết.

3. Tàu 3 hệ trục : Một nằm giữa, và 2 hệ trục kia nằm về 2 mạn tàu

Chân vịt giữa nằm lùi về phía sau so với 2 chân vịt 2 bên mạn tàu.

Nếu công suất trên mỗi hệ trục như nhau, thì đường tình trục sẽ giống

nhau và chỉ cần 1 trục chân vịt dự trữ cho cả 3 hệ trục. Nếu công suất 2

hệ trục mạn tàu khác nhiều so với hệ trục ở giữa, thì đường kính trục sẽ

phải làm khác nhau. Đây là trường hợp hay gấu

4. Tàu 4 hệ trục : Nếu công suất và kích thước chân vịt phân đều

cho 4 hệ trục, thì các trục làm giống nhau và bố trí từng cặp hệ trục đối

xứng nhau qua mặt cắt dọc giữa.

Thông thường tàu có 3 hệ trục trở lên chỉ khi diện tích buồng máy

cho phép hoặc máy chính là tuyếc bin vì kích thước gọn nhẹ. Trọng

lượng toàn bộ trục : gồm chân vịt, ống bao, các loại trục, Ổ đờ, cụm kín

nước, phanh hãm, so với trọng lượng các trang thiết bị buồng máy chiếm

khoảng 7 : 10%.

Người ta cũng tổng kết, nếu so với trọng lượng toàn bộ hệ trục

(không kể máy chính) thì trọng lượng các thành phần chiếm tỷ lệ như

sau : Chân vịt 16 - 20%. Các trục 60 - 65%. ống bao 3 - 4%. Ổ đỡ trung

gian và Ổ chặn phụ : 7 - 9%. Ổ chặn chính 7 - 10%. Cụm lún < 1%.

Phanh trục < 0,5%.

III. GÓC NGHIÊNG HỆ TRỤC

Hệ trục thường được lắp nghiêng dọc với góc α = 0 - so nhưng

không quá góc nghiêng cho phép của máy chính, và nghiêng ngang với

góc ~ = Không cho phép nghiêng quá góc giới hạn nêu trên vì ảnh

hường đến lực đẩy và hiệu suất chân vịt. Chỉ khi nào chiều chìm của tàu

Ở vòm đuôi

bị hạn chế, thì mới nên lắp hệ trục nghiêng dọc để tăng hiệu suất chân

vịt nhưng không quá so.

Trong bất cứ trường hợp nào, hệ trục và các phụ kiện của nó phải có

khả năng hoạt động tin cậy khi tàu nghiêng ngang lâu dài 10 - 15o, lắc

ngang 30 - 40o và nghiêng dọc về phía lái hoặc phía mũi tàu 5 . lao. Đối

với tàu nhỏ, khi mà hệ bôi trơn động cơ chính có bơm hút trực tiếp dầu

nhờn từ đáy ca-te máy, thì càng cạn lưu ý phải giới hạn độ nghiêng dọc hệ

trục sao cho trong bất cứ điều kiện sóng gió thế nào luôn luôn phái có đủ

dầu nhờn tại vị trí đầu hút của bơm để bôi trơn máy - nghĩa là không được

nghiêng dọc quá giới hạn cho phép của máy chính.

IV. CHIỀU ĐÀI HỆ TRỤC

Tùy theo vị trí buồng máy : Ở phía lái, phía mũi hay giữa tàu, hệ trục

có thể ngắn hoặc dài đến 100 m.

Khi buồng máy phía lái : Hệ trục ngắn, thuận lợi trong gia công láp

ráp và tận dụng được dung tích các khoang chứa. Vì vậy thường được bố

trí cho các tàu chở hàng rời đồng nhất như : chở dầu, than, quặng, tẩu

công-ten-nơ v.v...

Nhược điểm : Diện tích buồng máy chật hẹp, khó bố trí các trang

thiết bị, cân bằng đọc khó hơn và hiện tượng dao động cộng hưởng dễ xảy

ra giữa máy chính và chần vịt, khó quan sát điều khiển tàu nếu ca bin lái

nằm ngay trên buồng máy.

Khi buồng máy phía mũi tàu : Hệ trục dài hoặc rất dài, dẫn đến gia

công, lắp ráp phức tạp hơn. Hệ trục phải đi qua nhiều khoang hàng và

vách ngăn, choán dung tích khoang hàng, khó bảo trì, kiểm tra trong quá

trình vận hành. Cân bằng dọc của tàu khó hơn.

Nhưng có ưu điểm : quan sát điều khiển tàu dễ hơn. Cho nên được áp

dụng cho các tàu lai dắt, tàu đẩy hoặc tàu đánh cá có boong thao tác phía

đuôi tàu

Khi buồng máy ở giữa tàu : áp dụng cho tàu chở hàng khô hỗn hợp.

Buồng máy Ở giữa tàu thì dung hòa được các nhược điểm nêu trên. Hệ

trục vẫn phải đi qua các khoang hàng, choán chỗ, phân chia khoang khó

hơn, bốc xếp hàng phiền phức hơn. Tuy nhiên : việc cân bằng tàu dễ dàng

hơn.

V. SỐ LƯỢNG Ổ ĐỠ VÀ BỐ TRÍ Ổ ĐỠ HỆ TRỤC

Thực tế cho thấy sự uốn chung của vỏ tàu không ảnh hưởng đáng kể (in

hoạt động của hệ trục. Nhưng uốn cục bộ của đáy tẩu lại có ảnh hưởng

lớn, vì nó làm cho Ổ đờ bị xê dịch, đường trục mất ổn định, Ổ đỡ bị

nóng, chóng hư hỏng. Để tránh ảnh hưởng này người ta cố gắng bố trí Ổ

đỡ gần vách ngang, đà ngang đáy. Tránh bố trí 2 Ổ đỡ gần vách và một ổ

đỡ nằm giữa 2 ổ đỡ - tức giữa 2 vách. Với đoạn trục nhỏ thì không cho

phép đặt trên a Ổ đờ. sự Uốn cục bộ đáy tàu gây nên tải bổ sung trên các

ổ đỡ.

Trên hình 1 mô tả ảnh hưởng của sự biến dạng cục bộ đáy tàu làm

cho đường trục bị uốn cong vì Ổ đỡ bị xê dịch 1 đoạn E' đồng thời cũng

là nhược điểm khi phân đoạn trục trên 3 Ổ đỡ, trong đó 2 Ổ đỡ sát vách

ngang và một Ổ đỡ nằm giữa.

Tải bổ sung trên ổ đỡ khi có sự uốn cục bộ có thể tính theo công

thức sau :

ε 3 L

EJ R = (KG)

Trong đó :

R - tải bổ sung trên ổ đờ (KG)

k = 48 - 192 hệ số tính toán lấy tùy theo tiết diện trục

E = Mô-dun đàn hồi vật liệu trục (Kg/cm2

).

Với thép E = 2,5 . 106

2

cm

KG

J - Mô men quán tính tiết diện trục (cm4

)

L - Khoảng cách giữa 2 ổ đỡ kề về 2 phía của ổ đỡ đang xem xét

(cm) (H-l)

E - Khoảng dịch chuyển của ổ đỡ đang xem xét (cm).

Lý thuyết cũng như thực tế cho thấy hệ trục càng vững thì hoạt

động càng tin cậy hơn. Hiệu quá vận hành, công nghệ và kết cấu phụ

thuộc vào độ cứng vững của hệ trục. ĐỘ cứng vững của hệ trục được

biểu thị bằng đại lượng đặc trưng sau :

K = 374

10 ( )

2

0

5 2 d d

l

−

Ở đây :

K - Hệ số cứng vững của hệ trục

l =

3

L0 (cm).

L0 - là tổng chiếu dài nhỏ nhất của 3 đoạn trục nối liền nhau.

d - Đường kính ngoài của trục rỗng.

d0 - Đường kính trong của trục rỗng.

Hình 1. Uốn cục bộ đáy tàu.

Từ công thức trên suy ra : khi 1 càng lớn, thì K lớn tức hệ trục càng

cứng vững, đồng thời 1 càng lớn cũng có nghĩa là số lượng Ổ đỡ càng ít.

Chính vì vậy trong thực tế trên một số tàu người ta đã bỏ bớt một số Ổ

đỡ trung gian, hay nói cách khác luôn nên sử dụng Ổ đỡ trung gian ít

nhất.

Điều này không chỉ làm tăng độ cứng vững hệ trục, mà còn giảm trọng

lượng, giảm ma sát, giảm khối lượng gia công, lắp ráp kiểm tra trong

vận hành.

Trên các tàu khách, tàu hàng lớn, thường mỗi đoạn trục chỉ có 1 Ổ

đỡ đặt gần bích nối. Có khi trên cả mấy đoạn trục mới chỉ có 1 ổ đỡ. Ở

các tàu nhỏ có khoảng cách từ máy chính đến trục chân vịt nhỏ hơn hoặc

bằng (20 - 25) dv - đường kính trục chần vịt thì có thể không có ổ đỡ

trung gian Trong tính toán cũng như thực tế cho thấy tải trên các Ổ đỡ

trục trung gian do trọng lượng bản thân trục là nhỏ, ứng suất uốn không

đủ lớn để làm giảm sức bền trục. Vì vậy cho phép giảm bớt số lượng Ổ

đỡ, tức tăng chiều dài nhịp trục (khoảng cách giữa 2 ể đỡ).

Việc bố in ổ đỡ còn phụ thuộc vào vị trí các vách ngang kín nước,

sao cho dễ kiểm tra; bảo quản. Ngoài ra còn liên quan dấn số vòng quay

giới hạn của dao động ngang, nhất là khi vòng quay hệ trục cao. (Xem

chương về dao động tàu).

VI. HIỆU SUẤT

Hệ trục truyền mô men của máy chính cho chân vịt. Nhưng do ma

sát trên các Ổ đỡ, cụm kín nước, do lắp ráp VV... Công suất từ máy

chính đến chân vịt bị hao tổn. Sự hao tổn này được đặc trưng bằng hiệu

suất đường trụ c η.

Hiệu suất đường trục η là tỷ số giữa công suất Nd đến chân vịt và

công suất hữu ích Ne của máy chính (sau hộp số) η = < 1

e

d

N

N .

Hình 2 Sơ đồ tên hao công suất hệ động lực tàu.

1. Hao tổn chu trình lý thuyết. 2 Hao tổn bên trong động cơ. 3. Hao tổn cơ học

4. Hao tổn bộ giảm tốc. 5. Hao tổn đường trục, 6. Hao tổn của chân vịt.

Hệ trục gia công và lắp ráp càng chính xác thì ri càng cao, nghĩa

là hao tổn công suất trên đường trục càng ít.

Các loại hiệu suất :

Trên H-2 là sơ đồ sự hao tổn công suất (năng lượng) kể từ khi

nhiên liệu cháy trong động cơ máy chính Q0 cho đến khi chân vịt phát

huy được lực đẩy tàu Những hao tổn đó là : 1. Hao tổn chu trình lý

thuyết. 2. Hao tổn bên trong động cơ. 3. Hao tổn cơ học. 4. Hao tổn do

bộ giảm tốc. 5. Hao tổn trên đường trục. 6. Hao tổn tại chân vít. Vì có

những hao tổn như vậy cho nên người ta phân biệt các loại hiệu suất

khác nhau : Từ H-2 ta có các ký hiệu sau :

Từ sơ đồ trên H-2 ta thấy hao tổn chu trình lý thuyết là rất lớn.

Thực chất công suất do chân vịt phát huy được Nh so với năng lượng đầu

vào Q0 là nhỏ. Qua tổng kết, đối với buồng máy Diesel thì hao tổn chu

trình lý thuyết đến 40% công suất đấy của chân vịt so với năng lượng Q0

tức hiệu suất đẩy chung : ηh = 24 - 25%.

Để thiết kế hệ động lực tàu, chúng ta còn cần phải phân biệt các

hiệu suất chung sau đây :

- HIỆU SUẤT CHUNG BUỒNG MÁY ηb

Đó là tỷ số giữa Công suất mà hệ trục nhận được Nt so với công sản ra

tương đương với năng lượng do nhiên liệu cháy Q0 :

TIN

- HIỆU SUẤT NHIỆT ĐỚI

Hiệu suất này kể đến điều kiện khí hậu và nhiệt độ của các nước

vùng nhiệt đới như Ở Việt Nam. Thông thường các nhà sản xuất động cơ

đều lấy tiêu chuẩn nhiệt độ môi trường t = 200

C đe xác định công suất

động cơ Nhưng Ở các nước nhiệt đới, nhiệt độ môi trương trường là

300

C và độ ẩm không khí rất cao. Những điều kiện này đã hạn chế quá

trình cháy nhiên liệu trong động cơ và từ đó làm giảm công suất Hao tổn

này gọi là :hiệu suất nhiệt đới. Qua các thử nghiệm người ta đã rút ra ηn

= 0,85÷0,9 tức hao tổn từ 10 : 15% so với công suất ghi trên động cơ.

Đây là điều các nhà thiết kế cần lưu ý. Đã có trường hợp tàu không phát

huy được tốc độ hoặc sức kéo cũng chính vì đã quên hiệu suất này trong

tính toán và thiết kế ở nước nhiệt đới như ở nước ta.

Qua tổng kết hao tổn, công suất thể hiện qua các hiệu suất như sau :

Hiệu suất chung buồng máy diesel :

ηb = 0,37- 0,38 - với tuyếc bin khí ηb=0,30

Hiệu suất đẩy chung buồng máy diesel : ηh = 0,24÷0,25.

Hiệu suất nhiệt đới : ηn = 0,85 ÷ 0,90

Hiệu suất chân vịt :ηp = 0,60 ÷ 0,70.

Hiệu suất đường trục : ηt - 0,96 ÷ 0,99.

Hiệu suất bộ giảm tốc : ηhs = 0,96 ÷ 0,98

Hiệu suất cơ học của động cơ : ηm = 0,80 ÷ 0,85

Hiệu suất chỉ thị : ηi - 0,80 ÷ 0,86

Hiệu suất lý thuyết : η0 = 0,54 ÷ 0,60

VII. CÁC THÀNH PHẦN HỆ TRỤC

Trên H-3. giới thiệu tổng quát các thành phần hệ trục gồm : Chân

vịt 1, giá treo 2 (có thể không có): Trục chân vịt 3 (có thể có thêm trục

ống bao); thiết bị ống bao 5 (lắp vào sống đuôi 4). Cụm kín ống bao 6;

Các trục trung gian 7; Trục đẩy 8 nối liền với bộ giảm tốc hoặc máy

chính 9; Các Ổ đỡ trung gian 10; phanh hệ trục 11; Ổ chặn phụ 12; Cụm

kín vách ngang 13 và Ổ đỡ chặn chính 14.

1 Trục chân vịt : là trục cuối cùng mang chân vịt. Đây là trục làm

việc nặng nề nhất so với các trục khác, vì phải chịu tải trọng trực tiếp

của chân vịt và 1 đầu hoạt động trong môi trường nước biển, đầu kia nối

với trục ống bao (nếu có) hoặc trục trung gian bên trong tàu.

Trục ống bao - là trục đi qua ống bao trục nhưng không mang chân

vịt Trục ống bao được nối với trục chân vịt bằng khớp nối đặc biệt. Trục

ống bao được áp dụng khi chân vịt Ở xa vòm đuôi (sống đuôi tàu).

Thông thường trục đi qua ống bao cũng chính là trục chân vịt, trực tiếp

mang chân vịt.

Trục chân vịt là trục quan trọng nhất, chịu nhiều tải trọng phức tạp,

vì các nguyên nhân sau :

- Quá trình làm việc trong nước biển, bị han gỉ, hao mòn.

- Chịu lực uốn của chân vịt và trọng lượng bản thân tại đoạn công

sôn.

- Hao mòn Ổ đỡ nhất là ổ đỡ cuối cùng có thể gây ứng suất lớn

trên trục, gây hư hỏng. Mọi hư hỏng của trục chân vịt và chân vịt đều

phải đun tàu lên triền đà để sửa chữa.

- Điều kiện kiểm tra trục chân vịt trong quá trình vận hành hết

sức khó khăn, thậm chí không thực hiện được.

Cho nên đòi hỏi trục chân vịt phải được gia công lắp ráp đảm bảo

bền vững và hoạt động tin cậy gần như tuyệt đối

2. Trực trung gian : là trục hoặc các đoạn trục nối từ trục đẩy với

trục chân vịt. Nhiệm vụ chính là truyền mô men xoắn đến chân vịt. Nói

chung chịu tải do mô men xoắn, trọng lượng bản thân lực đẩy và tải bổ

sưng do biến dạng cục bộ. Tuy nhiên điều kiện hoạt động của trục gian

gian nhẹ nhàng nhất so với các trục khác, cho nên đường kính trục trung

gian nhỏ nhất so với các trục khác.

3- Trục đẩy : là trục có nhiệm vụ chặn lực đẩy chân vịt thông qua

vành chặn lực kết cấu liền với trục. Một đầu nối với trục trung gian và

đầu kia nối với bích bộ giảm tốc hoặc máy chính. Trục đẩy được lắp trực

tiếp vào Ổ đỡ chặn, trong đó có các bạc đỡ để chặn lực đẩy.

4. Ô đa trung gian : là các Ổ đỡ của các trục trung gian có thể là Ổ

trượt, hoặc Ổ lăn (cho các tàu nhỏ).

5. Thiết bị ống bao : Gồm ống bao trục, các gối đỡ được lắp ngay

trong ống bao, cụm kín ống bao và các chi tiết khác để cố định thiết bị

vào vỏ tàu Thiết bị ống bao có nhiệm vụ đê trục chân vịt và chân vịt

đồng thời ngăn cách nước biển với không gian bên trong tàu... Vi hoạt

động trong môi trường nước biển, nên các gối đỡ chủ yếu được lâm từ

vật liệu mềm, như gỗ gai-ắc chẳng hạn, bôi trơn trực tiếp bằng nước

biển.

6. Cụm kín ống bao : là bộ phận làm kín nước, không cho nước từ

ống bao trục lọt vào lòng tàu. Chi tiết chủ yếu bao gồm : thân cụm kín,

bích nén và vòng đệm kín. Trường hợp đối với tàu nhỏ, bộ phận này

được kết cấu liền ngay đầu ống bao trục.

7. Cụm kín vách ngang : tương tự như cụm kín ống bao, nhưng

nhiệm vụ chính là không cho nước lọt vào buồng máy trong trường hợp

khoang kế cận phía lái bị ngập nước. BỘ phận này được lắp ngay Ở

vách phía lái của buồng máy.

8. Ổ đỡ - chặn chính và phụ : làm nhiệm vụ chính là chuyến lực

đẩy chân vịt thông qua vành trục đẩy vào vỏ tàu, để bảo vệ máy chính.

9. Phanh hệ trục : làm nhiệm vụ phanh, hãm hệ trục mỗi khi xảy

ra sự cố hoặc khi cần giảm quán tính quay của hệ trục. Trường hợp tàu

có nhiều hệ trục, thì phanh còn có nhiệm vụ hãm trục không làm việc, để

không bị xoay trong khi hệ trục khác làm việc.

Chân vịt, là thiết bị đẩy tàu, có thể là loại hước cố định hoặc loại có

bước biến đổi (chân vịt biến bước).

Trên hình 3 giới thiệu một dạng hệ trục tàu thủy trên tàu lắp 2

hệ trục. Còn hình 4 giới thiệu kết cấu cơ bản của 1 hệ trục chân vịt.

Tất cả các thành phần và chi tiết cơ bản của hệ trục tàu thủy nêu trên

sẽ được lần lượt đề cập đến trong các phần tiếp theo.

Hình 2 Hệ trục tàu thấy

1. Chân vịt, 2. Giá treo trục; 3. Trục chân vịt (trục ống bao). 4. Sống

đuôi (sống lái), 5. ống bao; a. cụm kín ống bao. 7. Trục trung gian;

8. Trục đẩy. 9 Máy chính; 10. Ổ đỡ trung gian. 11.. Phanh trục. 12

Ổ chán phụ; 13. Cụm kín vách ngang. 14. Ổ chặn chính.

Hình 4. Kết cấu bệ trục chân và 1. Nẳp bảo vệ đai ốc chân vịt. 2. Đai ốc chân vịt 3. Then; 4. Chân vịt, 5. Nẳp che.

6. Đai ốc ống bao: 7. Sống đuôi. 8. Trục chân vịt. 9. áo trục. 10. Bạc đà (phía lái):

1 1. Lớp bảo vé trụ 12. ống b o rục, 13. Bạc đà (phía mũi): 14. Tấm gia cường. 15.

Cụm kín ống bao: 15 Cụm kín ống bao; 16. Bích nén. 17. Bích nối trục