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ディーゼルエンジン用スラストベアリングの構造原理と調整法

ディーゼルエンジン用スラスト軸受、ディーゼルエンジン用スラスト軸受の構造原理と調整方法の概要

I.ディーゼルエンジン用スラスト軸受の構造原理

船のメインエンジンは、スラストシャフト、インターミディエイトシャフト、スターンシャフトの協調作用によってプロペラを駆動する。プロペラが回転すると、そのブレードは円周方向と軸方向の両方の力を水に及ぼす。作用と反作用の原理により、水もプロペラ翼に対応する円周方向と軸方向の反力を及ぼす。.

プロペラに作用する円周方向の力はトルクを発生させ、この抵抗トルクに打ち勝つためにエンジンの駆動トルクを必要とする。プロペラに作用する軸力は、船舶を前進させる推力となるか、後進させる引力となるため、非常に重要である。.

このスラスト（またはプル）は徐々に伝達され、まずスターンシャフトを通り、次にインターミディエイトシャフト、そしてスラストシャフトと続き、最終的にスラストベアリングに作用する。スラストベアリングはその力を船体に伝え、船を推進させます。.

主機関として一般的に使用されている中型から大型の低速ディーゼルエンジンでは、設計と 製造工程では、特にベアリングに配慮している プロペラのスラスト。通常、スラストベアリングは、エンジンベースの船尾端にあるスラストベアリングハウジングに取り付けられる。スラストベアリングハウジングは、溶接またはボルトで一体化された2つの方法でエンジンベースに接続される。スラストベアリングハウジングの機能は、プロペラシャフトからベースを通して船体にスラストを伝達し、船舶を前進させることである。.

中型から大型のディーゼルエンジンでは、単輪スラスト軸受が広く使用されており、その構造は図1に示されている。スラスト ベアリング・ハウジングは溶接鋳鋼構造を採用し、主にスラスト・シャフトの重量を支える2つのサポート・ベアリングを内部に組み込んでいる。 とメインエンジンフライホイール。.

スラストシャフトは高品質の35鋳鋼で製作され、締まりばめのボルトを介してフライホイールに接続される。その中央部分はスラストリングとして機能し、扇形のスラストブロック(5)とかみ合います。この配置により、シャフト上のスラスト力がスラストブロックを介してスラストベアリングハウジングに伝達されます。.

スラストブロックは2つの同心リングに配置され、フロントリングは正転時のスラストを負担し、リアリングは逆転時のスラストを処理する。各リングには保持プレート(7)が取り付けられ、運転中にスラストブロックが滑り落ちるのを防ぎます。これらのスラスト・ブロックは、低炭素鋼グレード20の分割鋼片である。作業員はその作業面に白い金属を鋳込む。ホワイトメタルは、スラストブロックの背面にある蟻溝を通して埋め込まれ、確実な嵌合を保証する。.

について 一般的に使用される白色合金材料は、SbSnSbH-b スズベースのベアリングです。 低炭素鋼と容易に結合し、優れた互換性を提供する合金。各スラスト面には、8個のスラストブロックが装備されている。 スラスト荷重に耐える. .様々な厚さのサポートシムがスラストブロックの後ろに配置されています。摩耗が発生した場合、オペレータはスラストリングとスラストブロックの間の軸方向のクリアランスを調整するためにシムを交換することができます。.

スラスト・ブロックとスラスト・リングには、担当者が潤滑油を注入する。スラスト・ブロックの背面にある支持部は、セクター全体の角度の約半分しか占めていない。この設計により、運転中にスラスト・ブロックが所定の位置でわずかに揺動し、作業面への油の浸透が促進され、油膜が形成される。.

図2は、L-MC/Mディーゼルエンジンのスラストベアリングの構造を示している。このエンジンのスラストシャフトとクランクシャフトは一体鍛造で製造されている。スラストリングのアウターフランジは、トランスミッションカムシャフトのドライブスプロケットを固定し、エンジンの軸方向寸法を効果的に縮小する構成となっている。.

スラストベアリングは主に、フォワードスラストブロック8、リバーススラストブロック5、スラストプレート（調整リング）3、9、その他の部品から構成されている。8個の正スラストブロックと8個の逆スラストブロックが円周方向に配置され、円周の約3分の2をカバーするセクターを形成している。.

正転運転中、プロペラで発生した軸方向の推力は、船尾シャフトと中間シャフトを通ってスラストリングに伝達され、船舶を水の抵抗に逆らって前進させる。スラスト・ブロックがスラスト・リングと一緒に回転しないように、担当者は正逆両方のスラスト・ブロックの上に位置決め用のロケーターを取り付けます。.

スラストリングへの潤滑は、メインオイルを使用する。 立ち居振る舞い 潤滑システム。ジャーナルからエンジン外部へのオイル漏れを防ぐため、担当者はジャーナルにシャフトシールを取り付けます。スラストシャフトの回転中、オイルスロワーリング2は遠心力を利用してシャフトに飛散した潤滑オイルを排出する。残留オイルはオイルスクレーパーリングによって掻き落とされる。.

スラスト・ブロックは重要だ。 スラストベアリングのコンポーネント. .スラストブロックの構造はエンジンモデルによって異なるが、動作原理は一貫している。図3は、あるスラストブロックの設計の立体図である。これは扇形の構成を採用している。作業者は、スラストリング近くの作業面に白色合金5を鋳造し、オイル入口端2にフィレットまたは面取りを機械加工しました。.

調整リング側には、高さの異なる2つの表面（表面1と表面3）が形成されています。これらの面が交差するエッジは、作動中の作業エッジとして機能し、調整リングの作業面に接触します。スラストブロックの両側にはボス(4)があり、隣接するスラストブロックを支え、位置決めを助けます。.

通常の条件下では、スラストベアリングは流体動潤滑で作動する。詳細は図4を参照：スラスト・ブロック2はサポート・ブレードの周囲でわずかにたわみ、スラスト・ブロックとスラスト・リング3の作動面との間にくさび形の空間を作ります。スラストリングはこのくさび状の空間に潤滑油を引き込み、動油圧を発生させます。.

スラストリングが負担するスラスト力は、油圧を介してスラストブロックに伝達され、サポートブレードを介してレギュレーティングリング3に伝達されます。図4は、スラストブロックの作動面における油の流れパターンと圧力分布も示している：推力が増加すると、スラスト・ブロックとスラスト・リング間のクリアランスが減少し、オイルの動圧が上昇し、その結果、伝達される推力が増幅される。逆に、回転速度が過度に低いと、油圧が低下し、圧力不足のために半流動油膜潤滑になる可能性がある。.

II.ディーゼルエンジンのスラストベアリングの調整

図5は、典型的なスラスト軸受の簡略図である。フォワードスラストブロックとリバーススラストブロックは、プレッシャープレート6と7によって位置決めされています。スラストブロックを押し付けると、隙間i1とi2がプレッシャープレート6と7に残ります。.

i1とi2を合わせたクリアランスは、マニュアルに概説されている仕様に準拠していなければなりません。オペレーターは、プレッシャープレートの位置にシムを追加または削除することによって、特定の値を調整することができます。このクリアランスにより、スラスト・ブロックがサポート・エッジの周りを自由にピボットできるようになり、スラスト・ベアリングの正常な動作が保証されます。.

フォワードスラストブロック3はフォワード調整リング2に対して静止し、リバーススラストブロック4はリバース調整リング5に対して静止します。これらの調整リングは、スラストブロックとスラストリング間のクリアランスを調整するだけでなく、クランクシャフトとベアリング間の軸方向の相対位置を調整するという重要な役割を果たします。.

人事 スラストベアリング クリアランスは2つの方法で測定します：まず、スラストリングをフォワードスラストブロックにしっかりと押し付け、リバーススラストブロックとスラストリングの間の隙間をフィーラーゲージで測定します。2つ目は、シャフトを軸方向に力がかからない自由な状態に保ち、フォワードスラストリングとリバーススラストリングの両方の隙間をフィーラーゲージで測定し、2つの測定値を合計してクリアランスの合計値を求めます。.

測定されたクリアランスは仕様要件を満たしていなければならない。不適合の場合、技術者は調整リングを使って調整しなければならない。緊急の場合、技術者は暫定措置として調整リングの後ろに一時的にシムを挿入し、その後の船の修理時に調整リングを交換することができる。.

工場で2列のスラストブロックを取り付ける場合、調整リングは特定の位置合わせが必要です：スラストリングと正逆両方のスラストブロック間の組立クリアランスが1（2）の場合、スラストベアリングに最も近い最後のクランクピンの中心線をスラストベアリング側に規定量オフセットする必要があります。.

これにより、運転中のクランクシャフトの熱膨張を補正し、最終的に各クランクアームとメインベアリング間の均一なアキシャルクリアランスを確保し、ディーゼルエンジンの安定した運転を保証します。.