傷が付いたジャーナルは、自動的に船舶用シャフトの交換が必要であることを意味するわけではありません。また、滑らかに見える表面が必ずしも保守可能であるとは限りません。を評価する際の難しい部分は マリンシャフトベアリングジャーナルの摩耗 、油膜の形成、ベアリングのクリアランス、アライメント、および荷重分布に影響を与える形状の変化から表面の損傷を区別することです。
したがって、円周方向および軸方向の直径の測定と、振れ、表面状態、軸受の証拠、および亀裂または硬度のチェックを組み合わせると、有用な検査となります。修理の決定は、外観だけではなく、損傷した材料を除去した後に残る形状に基づいて行う必要があります。
船舶用シャフトジャーナルは通常、独立した円筒面としてではなく、システムの一部として動作します。シャフトの形状、ベアリングのクリアランス、潤滑剤の状態、ベアリングの位置合わせ、荷重分布、表面仕上げは相互に影響します。したがって、ジャーナルは、基礎となる障害メカニズムに応じて、さまざまな損傷パターンを示す可能性があります。
シャフトジャーナルの傷は 通常、円周方向の溝または傷として現れます。細かい跡は、潤滑された界面を通過する破片によって生じる可能性がありますが、より深い溝は、研磨粒子、油膜分離の損失、または損傷したベアリング表面との直接接触を示している可能性があります。重要な問題は、単にスコアリングが存在するかどうかということではありません。検査官は、その深さ、分布、およびそれを除去するとシャフトが承認された修理直径以下に減少するかどうかを判断する必要があります。
局所的な研磨や変色は、集中した接触を示している可能性があります。ジャーナルの一端に集中して摩耗が発生している場合は、単にジャーナルを再仕上げするのではなく、シャフトのアライメント、ベアリングの位置、エッジ荷重をチェックすることが正当化される場合があります。ジャーナルの周囲に分布する円周方向の摩耗は、繰り返し金属同士が接触した狭い負荷領域とは異なる状態を示している可能性があります。
ベアリングのマッチングも同様に重要です。流体力学 船舶用ジャーナル ベアリングは 潤滑膜を介してシャフトを支持するため、過剰なクリアランス、局所的なベアリングの損傷、位置ずれ、または潤滑の問題がジャーナルの状態と荷重分散の両方に影響を与える可能性があります。接触異常の原因を放置したままシャフトを修理すると、新たな摩耗サイクルが発生する可能性があります。
詳細な検査を正当化する一般的な警告兆候には、異常なベアリング温度、潤滑剤中の金属粒子、説明できない振動の変化、バビット表面の損傷、繰り返されるクリアランスの変化、目に見える傷、腐食、異常なベアリング接触パターン、または潤滑中断の証拠が含まれます。これらの症状は単独で修復方法を定義するものではありませんが、測定と追加のチェックをどこに集中すべきかが決まります。
最も有用な寸法検査は、1 つのジャーナル直径を記録するだけではありません。一度の読み取りでは、 シャフト ジャーナルの実質的な楕円度、テーパー、または局所的な摩耗を見逃す可能性があります。ジャーナルの形状は円周上とシャフト軸に沿って変化するため、
測定前に、ジャーナル表面を積極的に変えずに、油、緩い堆積物、腐食生成物、盛り上がったバリを除去します。実用的であれば、コンポーネントと測定器を適切な検査温度で安定させます。ジャーナルの作業幅全体にわたって再現可能な軸方向ステーションにマークを付け、各ステーションの周囲で一貫した角度位置を確立します。
のために 鍛造中間シャフト、ジャーナル寸法は、独立した直径チェックとして扱うのではなく、振れ、同軸度、嵌合領域、および隣接するシャフト セクションの状態とともに考慮する必要があります。
各軸ステーションで、適切なサイズの外側マイクロメーターを使用して、少なくとも 2 つの角度方向の直径を測定します。角度位置を追加すると、摩耗が不規則な場合でもより鮮明な画像が得られます。 「許容範囲」または「着用済み」だけを書くのではなく、実際の値を記録してください。
この測定グリッドを使用すると、いくつかの異なる条件を計算できます。
| 条件 | 何を表すか | 実際の測定アプローチ |
|---|---|---|
| 直径の損失 | 必要な直径または基準直径からの縮小 | 測定された直径を承認された図面寸法または信頼できる以前の記録と比較します。 |
| 楕円形 | 1つの軸方向ステーションにおける最大直径と最小直径の差 | 同じセクションを複数の角度位置で測定します |
| テーパー | ジャーナルの長さに沿った直径の変化 | 異なる軸方向ステーションでの対応する読み取り値を比較します |
| なくなる | シャフトが基準に対して回転するときの半径方向の変動 | 制御された支持条件下でシャフトを回転させながらダイヤルインジケータを使用する |
| 表面粗さ | 軸受界面に影響を与える微細な表面テクスチャー | 必要に応じて適切な粗さ測定器を使用してチェックします |
これらの値を同じ意味で使用しないでください。 シャフトジャーナルの楕円形は、 真円でない断面を表します。テーパーは、直径の軸方向の変化を表します。ジャーナルはどのステーションでもほぼ完全な円形でありながら、一方の端からもう一方の端に向かって先細になっている場合があります。
ランアウトは別の質問に答えます。ダイヤルインジケーターで示される振れの合計は、偏心、曲げ、サポート状態、セットアップ誤差、またはシャフトの他の場所の幾何学的誤差の影響を受ける可能性があります。したがって、振れが大きいことは、測定されたジャーナル自体が楕円形であることを証明するものではありません。逆に、振れが良好であっても、その直径とテーパーが許容できることを証明するものではありません。
摩耗深さには信頼できるベースラインが必要です。元の図面の直径、以前の検査記録、承認された修理寸法、または特定された未使用の参照領域は、有用な比較を提供します。明らかに損傷のないセクションは、以前の修理中に機械加工された可能性があるため、自動的に元の直径として扱われるべきではありません。
もう 1 つのよくある間違いは、最も深い個々のマイクロメーターの読み取り値から修復可能性を判断することです。実際の決定は、許容できない損傷を除去するために必要な最終的な円筒面に基づいて行われます。 1 つの局所的な傷が表面の残りの部分よりも下に伸びている場合、その欠陥を除去するために必要な機械加工代によって、最終的なジャーナル直径が決定される可能性があります。
寸法測定値はジャーナルの形状を確立しますが、シャフトを使用に戻すべきかすべきでないすべての理由を示すことはできません。表面の損傷は個別に検査する必要があります。
まず、傷、孔食、腐食、汚れ、変色、フレッティングマーク、および隆起した材料をマッピングします。光を制御した研磨で消える浅い溝は、大幅な材料除去を必要とする深い切り込みとは根本的に異なります。溝の横にある隆起部も重要です。溝自体がひどくない場合でも、潤滑界面を乱す可能性があるためです。
重大なベアリングのワイプ、焼き付き、過熱などが発生した後は、寸法チェックだけでは不十分な場合があります。硬度の変化は、材料の状態が異常な加熱によって影響を受けた可能性がある領域を特定するのに役立ちます。亀裂の可能性がある場合には、適切な非破壊検査も考慮する必要があります。選択した方法は、シャフトの材質、欠陥の方向、アクセスしやすさ、および該当する修理要件に適合する必要があります。
その後、検査はベアリングにまで及ぶ必要があります。あ Babbitt スライディング ブッシュは シャフト ジャーナルと直接連動し、制御されたボアの形状、表面状態、クリアランス、および潤滑に依存します。ベアリングに汚れ、亀裂、ライニングの緩みまたは損傷、埋め込まれた粒子、異常なエッジ接触、油路の詰まり、または不均一な摩耗がないかどうかを調べます。
これは、場合に特に重要です。 ベアリング シートの摩耗 やハウジング関連の問題が疑われるベアリングの支持面、ハウジングの形状、取り付けられたコンポーネント、シャフトの位置合わせによって、荷重がジャーナルにどのように到達するかが変化する可能性があります。目に見えるシャフトの損傷のみを修復すると、ベアリングの位置がずれたり、負荷が不均一になったりする可能性があります。
同じ原理が推進ラインに沿ってさらに遠くに当てはまります。で 船舶用プロペラ シャフト、ジャーナルの状態は、同軸度、嵌合部、表面状態、ベアリング、シール、カップリング、その他の取り付けられたコンポーネントに影響を与える寸法関係と並行して考慮する必要があります。
すべての海洋ジャーナルが同じ修理を必要とする普遍的な摩耗の深さはありません。許容寸法は、シャフトの設計、材質、ジャーナルの位置、荷重、以前の修理、ベアリングの配置、承認された図面、OEM 要件、および関連する分類要件によって異なります。
実際の修理の決定は、別の質問から始まります。 許容できない損傷をすべて取り除いた後、どのような状態が残るでしょうか?
マークが表面的で、亀裂のような兆候が存在せず、ジャーナルの形状が適用可能な制限内に留まり、研磨によって過度の局所的な凹凸や不適切な表面が形成されない場合には、軽い研磨で十分である可能性があります。研磨により、寸法の問題を隠すことなく表面状態が復元されます。
切り傷を軽く除去できない場合、またはテーパや楕円度を修正する必要がある場合には、制御された機械加工または研削がより適切になります。加工を開始する前に、1 つの連続した円筒面を確立するために必要な最終的な最小直径を計算します。次に、その提案された直径を、許可された修理寸法およびベアリングの配置と照合する必要があります。
シャフト直径を小さくすると、それに応じてベアリングを変更または交換しない限り、ベアリングのクリアランスも変化します。したがって、シャフトとベアリングは次元のペアとして扱う必要があります。幾何学的に優れたアンダーサイズのジャーナルであっても、結果として生じるベアリングのクリアランスが設計要件を満たさなくなった場合には、依然として不適切になる可能性があります。
単にジャーナル直径を小さくすることが望ましくない場合、承認されたコーティング、金属ビルドアップ、またはクラッディングなどの表面修復プロセスが考慮される場合があります。これらのプロセスでは、基材の適合性、接合の完全性、入熱、疲労性能、コーティングの厚さ、最終的な加工代、遷移形状、承認ステータスなど、追加のエンジニアリング上の質問が生じます。呼び径を復元できるという理由だけでビルドアッププロセスを選択すべきではありません。
亀裂が許容できない場合、重度の熱損傷により材料状態が損なわれる場合、歪みを経済的に修正できない場合、必要なクリーンアップ直径が許容限度を下回る場合、以前の修理で十分なマージンが残されていない場合、または提案された修理プロセスが該当するエンジニアリングおよび承認要件を満たせない場合には、交換がより強力な選択肢となります。
有用な決定シーケンスは次のとおりです。
損傷の範囲とメカニズムを確認します。
クリーンアップに必要な最小限の材料除去を決定します。
結果として生じるジャーナルの直径と形状を計算します。
結果として得られるベアリングのクリアランスと互換性を確認します。
必要に応じて、材料の状態と NDT 結果を確認します。
研磨、機械加工、承認されたビルドアップ、および交換を該当する技術的制限と比較します。
摩耗の原因となった潤滑、位置合わせ、汚れ、ベアリング、またはサポートの問題を修正します。
この手順によりにおける最も高価な仕様上の間違いの 1 つである 、船舶用ベアリング ジャーナルの修理、達成する必要がある最終形状を知る前に修理プロセスを選択することを回避できます。
目に見える傷が消えても修復は完了していません。最終検査では、結果を承認された合格基準と直接比較できるように、修理前に行われた重要な測定値を再現する必要があります。
複数の軸方向および角度位置でジャーナル直径を確認し、最終的なテーパーと楕円率を計算します。機械加工によりシャフトの動作が自動的に修正されると仮定するのではなく、適切な基準配置から振れを再チェックしてください。表面仕上げは、指定された粗さが必要な場所で測定する必要があり、エッジ、ショルダー、フィレット、オイル関連の特徴、および移行部は元のアセンブリに適した状態を維持する必要があります。
損傷によって修理前の材料または亀裂の調査が正当化される場合、修理手順で必要な場合は、最終プロセスの後に必要な NDT または硬度のチェックを繰り返してください。コーティングされたジャーナルまたはビルドアップされたジャーナルでは、修復された層のプロセス固有の検査が必要になる場合もあります。
最も重要なのは、一致するベアリングの寸法と組み立てられたクリアランスを確認することです。機械の配置に応じて、ベアリングの接触、ハウジングの状態、潤滑経路、シャフトの位置合わせを確認します。理由は簡単です。許容可能なジャーナル直径は、許容可能なベアリングの動作を保証するものではありません。
設置後の最初の動作観察は、ベアリングの温度挙動、振動の変化、潤滑油の状態、異常な接触の証拠など、元の故障の不完全な修正を明らかにする可能性のあるパラメータに焦点を当てる必要があります。目的は、単にシャフトが回転することを証明することではなく、修理されたジャーナルが適切に支持され、潤滑されたシャフトラインの一部として機能していることを確認することです。
の信頼性の高い評価には、 マリンシャフトベアリングジャーナル摩耗 最小直径を測定したり、目に見えるスコアを判断したりするだけでは不十分です。修理方法を選択する前に、直径の損失、テーパー、楕円度、振れ、表面の損傷、材料の状態、ベアリングのクリアランス、および摩耗の根本的な原因を一緒に評価する必要があります。
Shanghai TOTEM Machinery Co., Ltd. は、船舶用シャフトおよびベアリング部品の製造および供給業者です。健全な修理の決定では、目に見える表面の損傷を個別の問題として扱うのではなく、シャフト、ジャーナル、ベアリング、および周囲の推進システムの間の寸法関係を維持する必要があります。
A: いくつかの軸方向ステーションと角度位置でジャーナル直径を測定し、直径の損失、テーパー、および楕円率を個別に計算します。振れと表面状態は個別にチェックする必要があります。
A: 楕円率は、1 つの断面の周囲の直径の変化です。振れは、回転中の半径方向のインジケータの動きであり、偏心、曲げ、サポート、またはセットアップ条件も反映する場合があります。
A: いいえ。寸法が許容範囲内であれば、表面に刻み目を入れても制御された研磨が可能になる場合があります。材料を大幅に除去しないと完全なクリーンアップを達成できない場合、より深い切り込みを入れるには機械加工が必要になる場合があります。
A: 亀裂、重大な材料損傷、過度の歪み、不十分な残りの直径、以前の修理の繰り返し、または許容できない修理後の形状により承認された修復が妨げられる場合、交換がより適切になります。
A: ベアリングの損傷、不適切なクリアランス、位置ずれ、汚れ、または潤滑の問題がジャーナルの摩耗を引き起こしている可能性があります。シャフトのみを修理すると、元の故障メカニズムが変更されないままになる可能性があります。
A: 非常に小さな表面の凹凸のみが研磨に適しています。ジャーナル表面全体にわたって形状を復元する必要があるため、大幅なテーパーまたは楕円形の場合は、通常、制御された機械加工または研削が必要です。
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