استوک سکان: عملکرد، مواد، حالت های خرابی و تعمیر در مقابل تعویض

استوک سکان شفت عمودی است که تیغه سکان را به چرخ دنده فرمان کشتی متصل می کند. هم گشتاور را از چرخ دنده فرمان و هم بارهای خمشی را از آب حمل می کند که آن را به یکی از حیاتی ترین اجزای ایمنی یک کشتی تبدیل می کند. برای مالکان و اپراتورها، خلاصه عملی ساده است: ماده مناسب را انتخاب کنید، شفت را به طور منظم بررسی کنید، و هنگامی که آسیب از حد ایمن عبور کرد، بدون تردید آن را تعویض کنید. این مقاله توضیح می‌دهد که استوک سکان چیست، کدام مواد بهتر عمل می‌کنند، چه چیزی معمولاً خراب می‌شود و چه زمانی باید آن را تعمیر یا تعویض کرد.

استاک رادر چیست و چرا اهمیت دارد؟

استوک سکان ستون فقرات باربر سیستم فرمان است. از چرخ دنده فرمان یا تیلر داخل بدنه به صورت عمودی اجرا می شود، از یک تنه سکان ضد آب عبور می کند و به داخل تیغه سکان ختم می شود. انتهای بالایی با یک مخروطی، کلید، اسپلاین یا فلنج برای دریافت بازوی خروجی چرخ دنده فرمان ماشینکاری می شود. انتهای پایینی توسط یک مخروطی کلیددار، یک فلنج پیچ‌دار یا یک چسب ساختاری در ساختار کامپوزیت به تیغه متصل می‌شود. بلبرینگ ها شفت را در درگاه حامل و سکان و اغلب دوباره در داخل اسکاج نگه می دارند.

سهام در برابر پیچش و خمش همزمان مقاومت می کند. پیچش از چرخ دنده فرمان می آید که شفت را می چرخاند. خمش ناشی از فشار هیدرودینامیکی است که تیغه را در حین چرخش فشار می دهد. انجمن های طبقه بندی مانند ABS، DNV، LR، و CCS فرمول های قاعده ای را منتشر می کنند که حداقل قطر موجودی را از نیروی سکان، گشتاور، دهانه یاتاقان و قدرت تسلیم مواد تعیین می کند. هر گونه ترک، خم شدن، یا از دست دادن بخش، وضعیت استرس را تغییر می دهد و می تواند یک مشکل خفیف فرمان را به از دست دادن کامل کنترل فرمان تبدیل کند.

مواد استوک سکان و نحوه انتخاب

برای بیشتر کشتی‌های تجاری، ماهیگیری و تفریحی بزرگ‌تر، فولاد ضد زنگ با استحکام بالا، دوبلکس یا درجه سخت‌شوندگی بارش، بهترین انتخاب برای یک سکان جدید است. استاندارد زنگ نزن 316 برای کشتی های کوچک با گشتاور فرمان کم و برای تعمیراتی که باید با مواد اولیه مطابقت داشته باشد قابل قبول است، اما برای حمل همان بار به قطر بیشتری نیاز دارد.

شکل میله یا لوله، شرایط عملیات حرارتی و روش اتصال به تیغه همگی بر تنش مجاز نهایی تأثیر می‌گذارند. گواهی‌های مواد و تایید طبقه‌بندی باید قبل از ساخت تأیید شود، زیرا نام درجه عمومی، موجودی ایمن را تضمین نمی‌کند.

حالت های خرابی سهام سکان معمولی

اکثر مشکلات استوک سکان به چهار گروه تقسیم می شوند: خمش ضربه، آسیب خوردگی، ترک خوردگی ناشی از خستگی، یاتاقان یا سایش آب بندی. هر گروه علل، علائم و هزینه های تعمیر متفاوتی دارد.

خمش ضربه پس از زمین

یک استوک به وضوح خمیده فقط در موارد بسیار محدودی باید صاف شود. معمولا باید تعویض بشه اتصال به زمین تیغه را به طرفین فشار می دهد و می تواند شفت را 5 تا 7 درجه خم کند، همانطور که اغلب در انجمن های مالک گزارش شده است. حتی این محدوده باعث سفت شدن فرمان، سایش سریع آب بندی و ترک های ریز پنهان در اتصال تیغه می شود.

خوردگی و از دست دادن بخش

خوردگی قطر موثر استوک را کاهش می دهد و قطر بار را حمل می کند. حمله حفره ای و شکافی معمولاً در تنه سکان، در ناحیه مهر و موم، بین تیغه و استوک یا زیر آستین های بلبرینگ ایجاد می شود. رگه های زنگ در محل اتصال تیغه به انبار معمولاً اولین هشدار قابل مشاهده است.

ترک خوردگی خستگی

ترک‌های خستگی از جایی شروع می‌شوند که سطح مقطع تغییر می‌کند، مانند در راه‌های کلید، پایه مخروطی یا تعمیرات جوش قدیمی. بازرسی بصری به تنهایی آنها را آشکار نخواهد کرد. نفوذ رنگ و تست اولتراسونیک ابزارهای تشخیص عملی هستند و هرگونه ترک تایید شده به این معنی است که انبار باید از سرویس خارج شود.

یاتاقان و سایش مهر و موم

یاتاقان های فرسوده مشکل فرمان را به مشکل انبار تبدیل می کند. فاصله بیش از حد به شفت اجازه می دهد تا در لبه یاتاقان خم شود، که ژورنال را فرسوده و خستگی را تسریع می کند. نشانه‌های معمولی عبارتند از ضربه زدن به هنگام حرکت به سمت عقب، آب در قسمت تنه سکان، یا نشت روغن از بالای مهر و موم بالا، و یک ژورنال نمره‌دهی شده به ماشینکاری یا آستین نیاز دارد، نه فقط یک مهر و موم جدید.

تعمیر یا تعویض؟

هنگامی که ترک وجود دارد، زمانی که خم برای صاف کردن کنترل شده بیش از حد بزرگ است، یا زمانی که خوردگی بیش از 10 درصد از قطر اصلی را حذف کرده است، آن را تعویض کنید. گاهی اوقات آسیب های موضعی را می توان با جوشکاری تایید شده، آستین دو تکه یا ماشین کاری ترمیم کرد، اما هر تعمیری باید با جامعه طبقه بندی کشتی بررسی شود.

صاف کردن

صاف کردن is rarely a permanent repair. A deviation of about one degree at a bearing may be pressed back and verified with NDT, but a 5 to 7 degree bend leaves residual stress and can start cracks that appear only after the vessel returns to sea.

تعمیرات آستین و بالابر

از دست دادن بخش محلی را می توان با یک غلاف ماشینکاری شده دو تکه ترمیم کرد، رویکردی که در استوک های سکان به شدت خورده شده ثابت شده است. آستین از صفحه رول می‌شود، ماشین‌کاری می‌شود و به دور شفت تمیز شده چسبانده یا بسته می‌شود. جوشکاری نیز امکان پذیر است، اما گریدهای ضد زنگ با استحکام بالا ممکن است پس از جوشکاری خواص خود را از دست بدهند مگر اینکه عملیات حرارتی تکرار شود.

تولید سهام جدید

یک استوک جدید که از میله یا آهنگری گواهی شده ماشین کاری شده است، مطمئن ترین پاسخ دائمی برای سکان های بزرگ یا با بارهای سنگین است. یک کارگاه تسریع شده می‌تواند یک سکان جدید را در حدود دو هفته کاری تحویل دهد، که نشان می‌دهد جایگزینی نیازی به استراحت طولانی ندارد. قطعه جدید به گواهی آسیاب، سوابق عملیات حرارتی و بازرسی نهایی نیاز دارد.

هنگام تصمیم گیری بین تعمیر و تعویض، این عوامل را بررسی کنید:

• الزامات طبقه بندی، که ممکن است تعمیر برخی از الگوهای آسیب را ممنوع کند.
• عمر کشتی و عمر باقیمانده در مقایسه با هزینه قطعه.
• هزینه و در دسترس بودن زمان بارانداز خشک در مقایسه با خود تعمیر.
• در دسترس بودن نقشه های اصلی و گواهی مواد برای موجودی موجود.
• وضعیت تیغه سکان که فقط در صورت سالم بودن قابل استفاده مجدد است.

نحوه اتصال استاک سکان به دنده فرمان

اتصال بین پایه سکان و چرخ دنده فرمان معمولاً یک مخروط دقیق با یک کلید و مهره قفل در بالای شفت است. بازو یا توپی چنگال بر روی مخروطی فشار داده می شود و کلید گشتاور را حمل می کند. این اتصال هرگز نباید تحت بار کامل سکان بلغزد.

دنده فرمان هیدرولیک نوع چنگالی

چرخ دنده‌های فرمان هیدرولیک چنگالی، یک دوشاخه دو بازویی را که به پایه سکان بسته شده است، با یک سیلندر هیدرولیک در هر بازو حرکت می‌دهند و برای گشتاورهای سکان متوسط تا بزرگ مناسب هستند. خط مرکزی خروجی دنده با محور استوک همسو می شود و جفت سیلندر تحویل می دهد کنترل جهت قوی تر و روان تر از فرمان دستی برای کشتی های بزرگتر

دنده فرمان هیدرولیک نوع چنگالی برای کشتی های متوسط تا بزرگ این دنده فرمان هیدرولیک نوع چنگالی از دو سیلندر روی دوشاخه ای استفاده می کند که به استوک سکان کلید می خورد و کنترل قوی و نرمی را برای گشتاورهای سکان متوسط تا بزرگ ارائه می دهد. برای کشتی‌های بزرگ‌تر که به نیروی جهت‌دهی قابل اعتماد نیاز دارند، مناسب است. مشاهده محصول →

چرخ دنده هیدرولیک سیلندر

چرخ دنده‌های سیلندر چرخشی، بازوی فرمان را از طریق یک پیوند، با استفاده از یک یا دو سیلندر، هدایت می‌کنند و برای محدوده‌های گشتاور پایین‌تر، انتخاب فشرده‌ای هستند. آنها برای صنایع دستی کوچک و متوسط ​​که در آن فضا تنگ است مناسب هستند و به خوبی با قطرهای سکان کوچکتر مطابقت دارند.

چرخ دنده فرمان هیدرولیک سیلندر برای نصب فشرده این چرخ دنده فرمان سیلندر، بازوی فرمان را از طریق پیوندی با یک یا دو سیلندر به حرکت در می آورد و راه حل فشرده ای را برای محدوده های گشتاور کمتر ارائه می دهد. ایده آل برای صنایع دستی کوچک تا متوسط ​​که در آن فضا محدود است و قطر سکان کمتر است. مشاهده محصول →

منطبق با گشتاور چرخ دنده و قطر سهام

درجه گشتاور چرخ دنده فرمان و قطر استوک سکان باید با هم انتخاب شوند، زیرا کلید و مخروطی معمولا ضعیف ترین حلقه ها در مسیر گشتاور هستند. اگر خروجی چرخ دنده از ظرفیت پیچشی استوک بیشتر شود، قیچی کلید یا شفت می پیچد. فرمول‌های طبقه‌بندی، گشتاور چرخ دنده و مواد موجود باید در همان محاسبه ظاهر شوند.

تعمیر و نگهداری و بازرسی

یک بررسی بصری سالانه، به‌علاوه یک بازرسی عمیق‌تر در هر بارانداز خشک، اکثر مشکلات موجود در سکان را قبل از تبدیل شدن به شرایط اضطراری تشخیص می‌دهد.

• گشتاور قفل و وضعیت کلید را در مخروطی بررسی کنید.
• حرکت تیغه سکان را بر اساس محدودیت های فاصله بلبرینگ سازنده اندازه گیری کنید.
• ناحیه مهر و موم را از نظر خوردگی، خط خوردگی یا نشتی بررسی کنید.
• پس از هر گونه اتصال به زمین، ماده نافذ رنگ را روی اتصال تیغه به استوک اجرا کنید.
• هر پنج سال یکبار بررسی ضخامت اولتراسونیک را در درگاه سکان انجام دهید.
• تلاش فرمان، بازی فرمان و سر و صدا را برای مشاهده تغییرات تدریجی ثبت کنید.

سوالات متداول

آیا می توان یک سکان خمیده را صاف کرد؟

فقط یک خم بسیار کوچک، حدود یک درجه در یک یاتاقان یا مفصل، ممکن است صاف شود، و فقط با تأیید NDT و تأیید طبقه‌بندی. خمیدگی 5 تا 7 درجه که معمولاً گزارش می شود قابل تعمیر نیست و باید به تعویض منجر شود.

بهترین ماده برای استوک سکان چیست؟

فولاد ضد زنگ با استحکام بالا، دوبلکس یا درجه سخت شدن بارندگی، بهترین انتخاب برای اکثر تاسیسات است زیرا ترکیبی از استحکام، مقاومت در برابر خوردگی و عمر خستگی است. استاندارد 316 فقط برای کشتی های کوچک و بارهای کم سکان مناسب است.

چگونه بفهمم که سکان سکان من قبل از خرابی فرسوده شده است؟

مراقب بازی فرمان، ضربه زدن هنگام حرکت به سمت عقب، آب یا روغن در تنه سکان، رگه های زنگ زدگی در امتداد شفت و تغییر در واکنش سکان باشید. هر یک از این علائم بازرسی درایو از یاتاقان ها، مخروطی و اتصال تیغه را توجیه می کند.

آیا می توانم از تیغه سکان قدیمی با استوک جدید دوباره استفاده کنم؟

بله، اگر تیغه بدون ترک باشد و همچنان در محل اتصال به اندازه کافی ضخیم باشد. سوراخ تیغه یا فلنج باید دوباره ماشین کاری شود تا با استوک جدید مطابقت داشته باشد و موقعیت کلید و الگوی پیچ باید با آرایش اصلی مطابقت داشته باشد.

انتخاب سهام سکان یک تصمیم مهندسی حیاتی ایمنی است، نه خرید قطعات یدکی. مواد صحیح، اتصال صدا و برنامه بازرسی ثابت سیستم فرمان را برای چندین دهه قابل اعتماد نگه می دارد. هنگام برنامه ریزی یک انبار جدید یا ارتقاء دنده فرمان، کار با سازنده ای که کل زنجیره انتقال را درک می کند کمک می کند. تجهیزات کشتی Xinghua Tongzhou ماشین آلات عرشه و تجهیزات فرمان هیدرولیک را از سال 2003 با شناخت انجمن های طبقه بندی چینی و بین المللی طراحی و تولید کرده است. برای یک توصیه عملی با تیم در مورد ابعاد سکان، ناحیه تیغه و مشخصات کشتی تماس بگیرید.