正确认识柴油机中的推力轴承

船舶柴油机通过轴系（推力轴、中间轴和尾轴）带动螺旋桨旋转。旋转的螺旋桨桨叶给水以圆周向的和轴向的作用力。而水对螺旋桨桨叶也产生了圆周向的和轴向的反作用力。螺旋桨上圆周向所受到的力形成的扭矩，就是柴油机动力矩所要克服的阻力矩。而作用在螺旋桨上的轴向力就是使船舶前进的推力。螺旋桨的这个推力通过尾轴、中间轴和推力轴作用到推力轴承上，并经过推力轴承作用到机座、地脚螺栓，Z终作用到船体上。当推力轴与曲轴直接连接起来时，曲轴还由推力轴承起轴向定位作用。

上图示出L-MC型柴油机推力轴承的构造。该机型的推力轴和曲轴锻为一体，推力环的外圆法兰固定传动凸轮轴的主动链轮。这种布置使柴油机轴向尺寸减小。推力轴承主要由正车推力块8、倒车推力块5、推力垫盘（调节圈）3、9和其它一些部件等组成。正、倒车推力块各八块，沿圆周方向排列，排成约占2/3圆周的扇形面。柴油机正车运转时，螺旋桨的轴向推力通过尾轴和中间轴传到推力环，推力环通过正车推力块和推力垫盘将推力传给柴油机机座，又通过地脚螺栓传给船体，从而推动船舶前进。为了防止推力块跟随推力环转动，在正、倒车推力块的上方都设有止动器来定位。推力环与推力块之间由滑油润滑，滑油来自主轴承润滑系统。为了防止滑油从轴颈处漏出机外，在轴颈上设有轴封。推力轴在转动中，甩油环2利用离心力把溅到轴上的滑油甩出，未甩净的油由刮油环刮下。

推力轴承的关键部件是推力块。推力块结构随机型的不同而所有差别，但工作原理是一样的。图示出一种推力块的立体图。推力块为一个扇形块，在靠近推力环的工作面上浇有白合金5，并在进油边2处制有圆角或斜面，在靠调节圈一侧有高、低两个面3和1。高低面相交的棱边AB为工作时的支持刃，工作时它与调节圈工作面靠在一起。推力块两个侧面上都有凸台4，起着推力块间支承的作用。

推力轴承在正常情况下是在液体动力润滑下工作的。在工作中，如图所示，推力块2绕支持刃偏转一个小角度，使推力块与推力环3的工作面间形成楔形空间，滑油被推力环带入楔形空间，产生了动力油压。推力环的推力通过动力油压传递到推力块上，再经过支持刃传递到调节圈1上。推力增大时，推力块与推力环间的楔形间隙减小，油的动压增加，传递的推力加大。转速过低时，动力油压变小，可能会因油压不足产生半液膜润滑。为了避免在这种情况下工作面间发生金属接触，工作面的粗糙度等级要很高，否则推力轴承很容易发生烧损事故。

图示出一般推力轴承的简图。正、倒车推力块用压板6、7定位，压板6、7装设在止动器上。当推力块互相紧靠在一起时，在压板6、7处留有间隙i1和i2。间隙i1和i2之和要符合说明书的规定，其数值可通过增减压板处的垫片进行调节。这个间隙数值保证了推力块绕支持刃摆动的灵活性。

正、倒车推力块3、4分别靠在正、倒车调节圈2、5上。正、倒车调节圈用来调整推力块推力环间的间隙fi和曲轴与主轴承之间的轴向相对位置。间隙fi是用力把推力环压紧在正车推力块上时，用厚薄规在倒车推力块与推力环间测量出来的间隙。此间隙也可使轴处在不受轴向力的自由状态下，用两个厚薄规在正、倒车推力环处同时测量，然后将这两个数值相加得出。这个间隙的大小要符合说明书的要求，否则要通过调节圈进行调节。作为临时性的调整措施，可在调节圈后加放垫片，在以后修船时再更换调节圈。在工厂安装两排推力块时，调节圈应按下述要求进行调整：当推力环与正、倒车推力块之间各为1/2装配间隙时，靠近推力轴承的Z后一个曲柄的中心线应向推力轴承方向偏移一个规定的数值。这样做是为了补偿曲轴在运转中的热膨胀，以便尽可能地使各曲柄臂与主轴承之间的轴向间隙保持均等。

（来源：船舶讲武堂）