正確認識柴油機中的推力軸承

船舶柴油機通過軸系（推力軸、中間軸和尾軸）帶動螺旋槳旋轉。旋轉的螺旋槳槳葉給水以圓周向的和軸向的作用力。而水對螺旋槳槳葉也產生了圓周向的和軸向的反作用力。螺旋槳上圓周向所受到的力形成的扭矩，就是柴油機動力矩所要克服的阻力矩。而作用在螺旋槳上的軸向力就是使船舶前進的推力。螺旋槳的這個推力通過尾軸、中間軸和推力軸作用到推力軸承上，并經過推力軸承作用到機座、地腳螺栓，Z終作用到船體上。當推力軸與曲軸直接連接起來時，曲軸還由推力軸承起軸向定位作用。

上圖示出L-MC型柴油機推力軸承的構造。該機型的推力軸和曲軸鍛為一體，推力環的外圓法蘭固定傳動凸輪軸的主動鏈輪。這種布置使柴油機軸向尺寸減小。推力軸承主要由正車推力塊8、倒車推力塊5、推力墊盤（調節圈）3、9和其它一些部件等組成。正、倒車推力塊各八塊，沿圓周方向排列，排成約占2/3圓周的扇形面。柴油機正車運轉時，螺旋槳的軸向推力通過尾軸和中間軸傳到推力環，推力環通過正車推力塊和推力墊盤將推力傳給柴油機機座，又通過地腳螺栓傳給船體，從而推動船舶前進。為了防止推力塊跟隨推力環轉動，在正、倒車推力塊的上方都設有止動器來定位。推力環與推力塊之間由滑油潤滑，滑油來自主軸承潤滑系統。為了防止滑油從軸頸處漏出機外，在軸頸上設有軸封。推力軸在轉動中，甩油環2利用離心力把濺到軸上的滑油甩出，未甩凈的油由刮油環刮下。

推力軸承的關鍵部件是推力塊。推力塊結構隨機型的不同而所有差別，但工作原理是一樣的。圖示出一種推力塊的立體圖。推力塊為一個扇形塊，在靠近推力環的工作面上澆有白合金5，并在進油邊2處制有圓角或斜面，在靠調節圈一側有高、低兩個面3和1。高低面相交的棱邊AB為工作時的支持刃，工作時它與調節圈工作面靠在一起。推力塊兩個側面上都有凸臺4，起著推力塊間支承的作用。

推力軸承在正常情況下是在液體動力潤滑下工作的。在工作中，如圖所示，推力塊2繞支持刃偏轉一個小角度，使推力塊與推力環3的工作面間形成楔形空間，滑油被推力環帶入楔形空間，產生了動力油壓。推力環的推力通過動力油壓傳遞到推力塊上，再經過支持刃傳遞到調節圈1上。推力增大時，推力塊與推力環間的楔形間隙減小，油的動壓增加，傳遞的推力加大。轉速過低時，動力油壓變小，可能會因油壓不足產生半液膜潤滑。為了避免在這種情況下工作面間發生金屬接觸，工作面的粗糙度等級要很高，否則推力軸承很容易發生燒損事故。

圖示出一般推力軸承的簡圖。正、倒車推力塊用壓板6、7定位，壓板6、7裝設在止動器上。當推力塊互相緊靠在一起時，在壓板6、7處留有間隙i1和i2。間隙i1和i2之和要符合說明書的規定，其數值可通過增減壓板處的墊片進行調節。這個間隙數值保證了推力塊繞支持刃擺動的靈活性。

正、倒車推力塊3、4分別靠在正、倒車調節圈2、5上。正、倒車調節圈用來調整推力塊推力環間的間隙fi和曲軸與主軸承之間的軸向相對位置。間隙fi是用力把推力環壓緊在正車推力塊上時，用厚薄規在倒車推力塊與推力環間測量出來的間隙。此間隙也可使軸處在不受軸向力的自由狀態下，用兩個厚薄規在正、倒車推力環處同時測量，然后將這兩個數值相加得出。這個間隙的大小要符合說明書的要求，否則要通過調節圈進行調節。作為臨時性的調整措施，可在調節圈后加放墊片，在以后修船時再更換調節圈。在工廠安裝兩排推力塊時，調節圈應按下述要求進行調整：當推力環與正、倒車推力塊之間各為1/2裝配間隙時，靠近推力軸承的Z后一個曲柄的中心線應向推力軸承方向偏移一個規定的數值。這樣做是為了補償曲軸在運轉中的熱膨脹，以便盡可能地使各曲柄臂與主軸承之間的軸向間隙保持均等。

（來源：船舶講武堂）