大功率船用齿轮箱输出轴推力瓦润滑及密封结构设计

侯玉江 毛方元

摘要：齿轮箱推力轴瓦采用不间断注入一定压力润滑油浸泡的方式润滑，输出轴密封结构的设计极为关键。本文提出的船用齿轮箱输出轴瓦密封结构设计方法已经过大量实船验证，为解决输出轴漏油提供了一种可靠的參考方案。

关键词：推力轴瓦；密封；回油孔；当量进油孔直径

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.02.052

0引言

大功率船舶大多采用中低速柴油机作为动力源，按船舶推进所需的螺旋桨转速设计合适的减速齿轮箱（低速机不需要齿轮箱），工作时桨叶旋转产生的正/倒车轴向推力通过齿轮箱输出轴上的滑动推力瓦传递给与船体刚性连接的齿轮箱壳体上，从而实现船舶的前进或倒退。齿轮箱输出滑动推力瓦一般设计在输出轴法兰侧，对于采用浸泡方式润滑的输出轴推力瓦，输出轴密封结构的设计对船舶正常使用及日常维护尤为重要。

1齿轮箱输出轴推力瓦润滑油量设计

大功率船用齿轮箱输出轴上的推力瓦一般采用米歇尔滑动轴瓦结构形式，采用巴氏合金的推力瓦设计计算比压要求不大于4Mpa，螺旋桨推力的大小一般由设计院提供。

2齿轮箱输出轴密封结构设计

2.1如图为典型大功率船用齿轮箱输出轴推力轴承及密封详细结构

在齿轮箱工作时，安装输出轴推力瓦（4）的轴瓦油腔（8）内充满润滑油，回箱体的润滑油有三个回路，一部分通过输出轴（1）与输出挡油环（3）的间隙后由箱体回油孔2（7）流入下箱体，第二部分通过油腔下端的回油孔3（10）流入箱体，第三部分通过油腔最上端的箱体回油孔1（5）返回齿轮箱箱体（9）；输出油封（2）用于密封和防尘。

2.2输出挡油环内径C、回油孔直径a的取值设计

其次，根据当量回油孔径d1/3小于进油孔直径d的原则校核挡油环3直径C、回油孔10直径a是否取值合理；确定好输出挡油环3的直径C及回油孔10的直径a后，再直径不小于3倍当量进油孔直径d1的方法设计箱体回油孔2的直径（建议箱体回油孔2根据结构尽量设计大）。

最后，设计箱体回油孔1的大小。由于船舶工作时不断有润滑油充满轴瓦油腔8，大量的润滑油通过设置在最上端的箱体回油孔1返回箱体，故该孔设计时要尽量，具体结构和尺寸根据不同齿轮箱调整。

3结论

针对输出轴采用米歇尔结构滑动推力瓦的大功率船用齿轮箱，本文提供了输出轴瓦实际所需润滑油量的计算方法；输出轴瓦润滑油分三个位置返回箱体，输出轴与挡油环间隙的取值及油腔下端回油孔（兼顾排油腔杂质）的取值有一定的关联性，本文一并给出了设计取值的原则及计算方法。通过采用本文的设计方法，希望为解决大功率船用齿轮箱输出轴漏油这一顽疾找到一种有价值的参考方案。