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轮船螺旋桨转动时为何不会进水,它是如何密封的?

在历史发展过程中,自从船舶出现以后,就成为主要的运输工具,为世界的发展做出了巨大的贡献,在这些不计其数的船舶当中,也有很多船只遭遇到了悲惨的命运,不断有翻船的事故发生,不管是历史上被称为“永不沉没”的泰坦尼克号,还是死亡人数最多的威廉古斯特洛夫号等,这些沉船事故都夺走了无数条生命。

在古代就用名言“水能载舟,亦能覆舟”,来描述水与船相互之间的特殊关系,随着科学技术的发展,船只越来越大,依靠成熟的技术,排水量达到几十万吨也能漂浮在水面上,甚至还有潜入水中的潜水艇。

图片来源:pixabay

最早的船只利用风力或人力作为动力,推动船只前进,为了防止水的渗入只需要把船只密封严实就好了。

随着工业的发展,开始使用效率更高的内燃机作为动力源,而船只与陆上交通不同,船只的动力都来自船只屁股后面的螺旋桨,而螺旋桨的动力来自于船舱里的内燃机,依靠内燃机提供的动力带动螺旋桨转动,就可以产生前进的动力。

不过螺旋桨一端在船舱当中,另一端在船外,螺旋桨是转动的,这样螺旋桨的连接处一定就会有缝隙,这个缝隙又在水底,那么螺旋桨连接处是怎么防水的嘞。

图片来源:pixabay

现在船只的螺旋桨与船体连接处,都采用专业的密封材料,如橡胶或者特氟龙等防水性能较好的材料,能达到非常良好的防水性能。

要知道船只是怎么防水的,首先要来了解一个主要的部件,它就是与螺旋桨连接的轴承叫做尾轴,尾轴的密封能力是一个国家船舶工业技术水平的重要体现。

一般船只的尾轴安装在两个轴承上的,一个叫尾轴承,也就是船体与水接触的部分,另外一个叫前轴承,是与机舱相接的,而尾轴的密封就是依靠安装在前后轴承旁边的密封环实现的。

前后轴承都有几道密封环,并且这些密封环之间是用油来填充的,这个油是从一定高度的油柜流下来的,也就是重力油柜,通过加压,它可以平衡水的压力,而且油可以润滑密封环,减小橡胶环的磨损程度。

行业内也有将这称为尾密封和前密封,如果尾密封漏水了,水压力进入两道密封环之间,引起重力油柜的油位升高,检测报警系统就会自动报警,船上的技术人员就会去检修。

传动轴内填充油料的多少是根据外面水压而自动匹配的,最终达到平衡以防止渗水,也有水会渗入到传动轴内与油料混合,油料在循环过程中会将混合的水与油料分离出来。

简单的说就是在传动轴与船只之间填满油料,或者制造气压来阻止水的渗入,从而达到防水的效果。

此外,潜艇上的尾轴密封箱现在也因为结构占用的问题而逐渐消失在潜艇上,技术的进步使得刚性密封成为了可能,延伸性较好的橡胶环也完全可以在深水中对潜艇进行密封,只是出于长时间的压力会导致橡胶变形后橡胶无法直接复位的考虑会影响出动的时间,所以部分国家在建设潜艇时任然选择了保守的密封箱结构。

船只在下水后,密封环经过长期的磨损及腐蚀就会出现损坏,造成漏水进船体内,就会影响船只的正常运营,因为密封环不像其它部件那样是用钢铁锻造的,他只是一圈密闭的橡胶环,使用寿命自然没有钢铁那么长,但他的作用是非常重要的。

但是螺旋桨和艉轴部分都在水下,又不能将庞大的船只吊装出水面,那么在水下是怎么更换密封环的嘞。

首先派潜水员在轮船艉轴的位置先套上一层半封闭舱室,潜水员就是在这个舱室内更换密封圈的。

先要拆掉艉轴的外壳紧急充气密封,因为密封环里是连着油柜的,所以还要接上冲洗软管,把里面的油污冲洗干净,再拆下密封圈,接着压缩封口后把密封圈里的橡胶圈,转子之类的小零件一起拆除。

之后把新的密封圈装上去,一开始在安装时,要先用低扭矩装上去,再施加全速扭矩彻底解压密封,最后就可以接上注油软管进行油封了,再撤掉充气密封软管,就完成了密封圈的更换,这种办法可比将船吊起来方便多了。

不管什么时候,船只的防水都是其重要工作,也是其衡量舰船的重要指标之一,毕竟一艘船在水面上航行,如果一个地方渗水,轻则会增加运营成本,重则船只倾覆造成严重的海难。

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