Купить комплектующие судовых валопроводов по ГОСТ 8838-81

ГОСТ 8838-81 устанавливает типы, конструкцию и номинальные размеры жестких разъемных конических соединений судовых валопроводов. Документ применяется при проектировании, изготовлении и ремонте соединений валов с гребными винтами, фланцевыми полумуфтами, безфланцевыми муфтами, редукторами и другими элементами судовой движительной установки.

Коническое соединение должно надежно передавать крутящий момент и осевое усилие, сохранять соосность валопровода и обеспечивать возможность контролируемого монтажа и демонтажа. Ошибки в конусности, натяге, качестве контактных поверхностей или осевом перемещении ступицы способны привести к фреттинг-коррозии, проворачиванию детали, биению, вибрации и повреждению подшипников судового валопровода.

Что устанавливает ГОСТ 8838-81

Стандарт распространяется на жесткие разъемные конические соединения судовых валопроводов, включая соединения:

• гребного вала с гребным винтом;
• вала с фланцевой полумуфтой;
• валов между собой при помощи безфланцевой муфты;
• валопровода с главным двигателем;
• валопровода с редуктором;
• вала с упругой муфтой;
• элементов судовой движительной установки между собой.

Что такое судовой валопровод

Судовой валопровод передает крутящий момент от главного двигателя или редуктора к движителю. В его состав могут входить промежуточные, упорные и гребные валы, муфты, подшипники, дейдвудные устройства, уплотнения и крепежные элементы.

Валопровод воспринимает не только крутящий момент. На него воздействуют осевые усилия от гребного винта, масса валов, гидродинамические нагрузки, изгиб, вибрация и температурные деформации. Поэтому состояние соединений напрямую влияет на соосность, нагрузку на подшипники и надежность всей движительной установки.

Зачем применяют коническое соединение

Коническая поверхность позволяет получить плотное соединение вала с охватывающей деталью за счет осевого перемещения при монтаже. При правильно выбранных параметрах возникает необходимый натяг и контактное давление.

Преимущества конического соединения:

• передача значительного крутящего момента;
• центрирование соединяемых деталей;
• отсутствие свободного перемещения при работе;
• возможность контролировать натяг по осевому перемещению;
• разборка при ремонте с применением предусмотренной технологии;
• использование в ограниченном пространстве судового валопровода.

Надежность зависит от конусности, длины контакта, качества поверхности, материала деталей, величины натяга и правильной последовательности монтажа.

Четыре типа соединений по ГОСТ 8838-81

Соединение типа I: вал и гребной винт

В соединении типа I ступица гребного винта устанавливается на конический конец гребного вала. Посадка должна обеспечивать передачу крутящего момента и осевого усилия без относительного перемещения поверхностей.

При ремонте проверяют:

• состояние конуса гребного вала;
• состояние отверстия ступицы винта;
• контакт сопрягаемых поверхностей;
• следы задиров, коррозии и проворачивания;
• геометрию резьбового хвостовика;
• состояние гайки и стопорных элементов;
• фактическое осевое перемещение при монтаже;
• биение после установки.

Изменение положения гребного винта на конусе без расчета способно изменить натяг. Недостаточное перемещение не создаст требуемого контакта, а чрезмерное может вызвать опасные напряжения в ступице.

Соединение типа II: полумуфта с концевой гайкой

Тип II предусматривает прессовую посадку фланцевой полумуфты на конический конец вала и ее фиксацию концевой гайкой. Гайка участвует в сборке и фиксации, однако работоспособность соединения зависит прежде всего от правильно созданного натяга и контакта конусных поверхностей.

Проверяют размеры фланца и ступицы, резьбовой хвостовик, колокол полумуфты, установочные размеры, материал детали и возможность демонтажа.

Соединение типа III: полумуфта без концевой гайки

В типе III фланцевая полумуфта удерживается на конической поверхности без концевой гайки. Требования к расчетному натягу, качеству поверхностей и контролю осевого перемещения особенно важны, поскольку отдельный удерживающий резьбовой элемент отсутствует.

Применять конструкцию типа III вместо типа II только ради упрощения изготовления нельзя. Тип соединения определяется проектом валопровода и расчетом передаваемых нагрузок.

Соединение типа IV: безфланцевая муфта

Тип IV соединяет два вала безфланцевой муфтой. В конструкции используется ступица муфты и конические элементы, обеспечивающие прессовое соединение с концами валов.

Такое решение позволяет получить компактное соединение, однако предъявляет высокие требования к соосности, размерам валов, качеству цилиндрических и конических поверхностей и технологии сборки.

Основные параметры конического соединения

Что означает конусность

Конусность характеризует изменение диаметра конической поверхности на определенной длине. Она должна совпадать у вала и охватывающей детали. Даже небольшое несоответствие приводит к контакту только в узкой зоне вместо равномерного прилегания по рабочей поверхности.

Конусность нельзя определять только по измерению диаметра в одном сечении. Для контроля необходимы измерения в нескольких сечениях, проверка длины и оценка формы поверхности.

Натяг и осевое перемещение ступицы

При перемещении ступицы по конусу радиальный натяг увеличивается. Поэтому осевое перемещение используется как один из контролируемых параметров монтажа. Требуемое значение определяется расчетом, конструкцией соединения и документацией изготовителя.

Недостаточный натяг может вызвать:

• микроперемещения и фреттинг-коррозию;
• проворачивание ступицы;
• ударные нагрузки;
• ослабление соединения;
• изменение центровки валопровода.

Чрезмерный натяг способен привести к пластической деформации, трещинам ступицы, повреждению вала и затрудненному демонтажу.

Контроль прилегания конусных поверхностей

До окончательной сборки проверяют контакт сопрягаемых поверхностей. Метод контроля определяется технологической документацией. Поверхности должны прилегать на требуемой площади без выраженной концентрации контакта у одного края.

При проверке обращают внимание на:

• задиры и риски;
• следы коррозии;
• вмятины и забоины;
• ступенчатый износ;
• овальность и конусность;
• локальные пятна контакта;
• чистоту поверхности;
• соответствие шероховатости чертежу.

Притирать или шлифовать поверхность без контроля конечных размеров нельзя: обработка изменяет положение детали на конусе и величину натяга.

Материалы деталей соединения

ГОСТ содержит требования к конструкциям, размерам и материалам охватывающих деталей соединений. При изготовлении или ремонте материал нельзя заменять только по признаку одинаковой прочности по справочнику.

Учитывают:

• предел текучести и прочность;
• пластичность и ударную вязкость;
• усталостную прочность;
• коррозионную стойкость;
• свариваемость, если она важна для детали;
• термическую обработку;
• документы о качестве металла;
• требования классификационного общества.

Монтаж конического соединения

Конкретная технология зависит от типа соединения и проектной документации. Общая последовательность может включать:

1. проверку размеров и состояния деталей;
2. очистку и обезжиривание контактных поверхностей;
3. контроль прилегания;
4. установку измерительных средств;
5. предварительное позиционирование детали;
6. создание монтажного усилия или давления;
7. контроль осевого перемещения;
8. установку гайки и стопорных элементов, если они предусмотрены;
9. контроль биения и положения;
10. оформление результатов монтажа.

Демонтаж при ремонте

Коническое соединение разбирают предусмотренным проектом способом. Перед демонтажем фиксируют первоначальное положение деталей, состояние стопорных элементов и фактические размеры.

При использовании гидравлического распрессовывания необходимо контролировать давление и направление перемещения. Деталь, освобождаемая от натяга, может резко сместиться, поэтому применяют механические ограничители и безопасную технологическую оснастку.

Удары по валу, ступице или гребному винту способны вызвать трещины, деформацию и повреждение подшипников валопровода.

Ремонт конусных поверхностей

Решение о восстановлении принимают после дефектации и измерений. Проверяют возможность обработки в пределах допуска, сохранение длины контакта, положение ступицы и достаточную толщину стенки.

После ремонта необходимо повторно проверить:

• большой и малый диаметры конуса;
• фактическую конусность;
• длину рабочей поверхности;
• шероховатость;
• пятно контакта;
• биение относительно оси вала;
• положение охватывающей детали;
• расчетный и монтажный натяг.

Коническое соединение и центровка валопровода

После монтажа муфты или гребного винта проверяют положение и биение деталей. Ошибка в соединении может изменить распределение нагрузки между подшипниками.

Признаками проблемы могут быть:

• повышенная вибрация;
• нагрев подшипников;
• неравномерный износ вкладышей;
• утечка через уплотнения;
• шум и удары при изменении режима;
• фреттинг на сопрягаемых поверхностях;
• изменение осевого положения вала.

Поэтому проверка соединения должна быть частью общей центровки и контроля судовой движительной установки.

Связь с подшипниками судового валопровода

Подшипники поддерживают вал, воспринимают радиальные и осевые нагрузки и сохраняют его положение. Неправильная сборка конического соединения может создать дополнительные нагрузки, которые не были предусмотрены расчетом опоры.

При ремонте одновременно проверяют:

• соосность участков валопровода;
• зазоры и состояние подшипников;
• контакт и износ вкладышей;
• биение валов и муфт;
• состояние упорного подшипника;
• смазку и охлаждение;
• уплотнения дейдвудного устройства;
• фундамент и крепление опор.

Какие подшипники применяются в судовых валопроводах

Конструкция опор зависит от типа судна и движительной установки. Могут применяться:

• подшипники скольжения;
• резинометаллические подшипники гребных валов;
• роликовые сферические подшипники;
• радиальные цилиндрические роликовые подшипники;
• упорные подшипники;
• радиально-упорные подшипники;
• специальные судовые подшипниковые узлы.

Тип выбирают по нагрузке, частоте вращения, условиям смазки, допустимому перекосу, среде эксплуатации и документации судна.

Документы для ремонта и закупки

Для изготовления деталей соединения и поставки подшипников могут потребоваться:

• рабочий чертеж;
• ведомость дефектов;
• акт измерений валопровода;
• расчет соединения и монтажного натяга;
• сертификат или паспорт материала;
• протокол неразрушающего контроля;
• протокол измерений и контроля биения;
• паспорт качества подшипника;
• сертификат соответствия или иной согласованный документ;
• акт монтажа и центровки.

Полный перечень документов фиксируется в договоре, спецификации и техническом задании. Общие рекомендации приведены на странице «Подшипники с полным комплектом документов для юридических лиц».

Как составить заявку на поставку

Фразы «муфта валопровода по ГОСТ 8838» или «судовой подшипник» недостаточно для точного предложения. В запросе желательно указать:

• тип соединения I, II, III или IV;
• диаметр и конструкцию вала;
• конусность и длину конуса;
• размеры по чертежу;
• материал и термообработку;
• передаваемый крутящий момент и осевое усилие;
• требования классификационного общества;
• необходимый контроль и документы;
• обозначения подшипников и муфт;
• количество и срок поставки.

Для закупки по техническому заданию можно использовать рекомендации из документа «Техническое задание на подшипники для 44-ФЗ и 223-ФЗ».

Пример технического запроса

Для подшипников указывают полное обозначение, размеры, тип опоры, нагрузку, скорость, зазор, исполнение, количество и требуемые документы.

Типичные ошибки при ремонте

• Выбирать тип соединения без проектного расчета.
• Контролировать только большой диаметр конуса.
• Не проверять пятно контакта.
• Компенсировать износ чрезмерным осевым перемещением.
• Шлифовать конус без учета нового положения ступицы.
• Заменять материал полумуфты без согласования.
• Собирать загрязненные или поврежденные поверхности.
• Не фиксировать монтажное давление и перемещение.
• Демонтировать соединение ударным способом.
• Не проверять подшипники и центровку после сборки.

Входной контроль деталей и подшипников

При получении деталей конического соединения проверяют маркировку, материал, размеры, состояние поверхностей и документы. Подшипники контролируют по упаковке, обозначению, размерам, зазору, свободе вращения и комплектности.

Порядок приемки можно оформить по материалу «Акт входного контроля подшипников».

Частые вопросы

На что распространяется ГОСТ 8838-81?

На жесткие разъемные конические соединения судовых валопроводов, включая соединения с гребным винтом, полумуфтами, двигателем, редуктором и другими элементами движительной установки.

Сколько типов соединений предусмотрено стандартом?

Четыре: соединение вала с гребным винтом, два варианта соединения с фланцевой полумуфтой и соединение валов безфланцевой муфтой.

Регламентирует ли ГОСТ 8838-81 судовые подшипники?

Нет. Он регламентирует конические соединения валопровода. Требования к подшипникам устанавливаются отдельными стандартами, чертежами и документацией судна.

Можно ли изготовить полумуфту только по номеру ГОСТ?

Нет. Необходимы тип соединения, размеры вала, чертеж, материал, нагрузка, требования к контролю и другие исходные данные.

Почему важно осевое перемещение при монтаже?

Перемещение детали по конусу создает радиальный натяг и контактное давление. Недостаточное или чрезмерное перемещение снижает надежность соединения.

Действует ли ГОСТ 8838-81?

По доступным сведениям стандарт имеет статус действующего. При применении необходимо использовать редакцию с Изменениями №1 и №2 и учитывать требования проекта и классификационного общества.

Купить подшипники и комплектующие для судовых валопроводов

Компания «Первый Подшипник Групп» поставляет подшипники, муфты и промышленные комплектующие для судоремонтных предприятий, верфей, сервисных организаций и владельцев оборудования. Подберем подшипники по обозначению, размерам, чертежу, нагрузке и условиям эксплуатации.

Для подготовки предложения направьте техническое задание, чертеж валопровода или муфты, маркировку подшипников, размеры, количество, требования к изготовителю и комплекту документов.

Связанные документы

• ГОСТ 520-2011 — общие технические условия на подшипники;
• Техническое задание на подшипники;
• Комплект документов на подшипники;
• Акт входного контроля подшипников.

Материал носит информационный характер. Конструкция, размеры, материалы, натяг и технология монтажа конкретного соединения определяются расчетом, чертежами, документацией изготовителя и применимыми требованиями классификационного общества.

Открыть файл