船用轴承选购标准与技巧
船用轴承的选购核心在于按润滑方式和使用位置区分选型逻辑:水润滑轴承看材料对水质的适应性,油润滑轴承看承载能力和应急安全性,舵系轴承看抗冲击和调心能力。以下按位置逐一展开,附选购技巧。
一、中间轴承(滑动式调心中间轴承)
标准依据:江苏省地方标准 DB32/T 5220—2025 专门规定了船用大比压调心中间轴承的设计选型要求,适用于线速度小于 8m/s、轴颈直径 120mm~740mm、比压不大于 1.4MPa 的轴系。
核心技术要求:中间轴承必须具备承受 1.4MPa 载荷的能力,并具备良好的调心性能,能自动适应轴系位置变化,减少因轴系偏移产生的载荷和振动。工作环境需满足 -10℃~55℃、相对湿度不大于 95%。
结构选型要点:采用球面支撑轴瓦结构,壳体为轴承盖/座分体式便于检修。润滑方式为甩油盘+注油斗的自给式润滑,甩油盘通过上轴瓦导油槽将润滑油分配到各润滑部位。轴瓦端口边应设置温度传感器监控温度。
材料标准:轴承盖和座宜采用铸造碳钢;轴瓦本体采用锻钢,轴瓦内衬采用锡基轴承合金(具有良好的塑性、导热性、耐蚀性和低摩擦系数);甩油盘和注油斗宜采用轻质铝合金。
选购技巧:中间轴承常采用下半部轴瓦承载设计,前提是所有载荷向下且各轴承负荷分配均衡。选购时需确认轴承的影响系数(即高度差 0.001 时负荷的增加量)是否与原设计一致,各中间轴承的负荷分配应尽量均匀。
二、艉轴轴承(螺旋桨轴轴承)
艉轴轴承分为水润滑和油润滑两大体系,选型逻辑截然不同。
水润滑艉轴轴承
材料主流选项:
选购技巧:水润滑轴承的最小水流量要求为 0.15 升/分钟/毫米轴径(Thordon 标准)。若船舶经常在含沙量高的水域(如内河、疏浚工况)运营,普通橡胶轴承磨损极快,应选择 RiverTough 等专门抗磨粒的型号。RiverTough 的 L/D 比仅需 3/1,而竞争橡胶轴承需 4/1,可缩短轴承长度、节省轴系空间。
船级社规范要求:CCS 规定水润滑合成材料轴承长度不小于螺旋桨轴计算直径的 4 倍或实际直径的 3 倍(取较大值);若静载荷比压小于 0.8MPa,可适当减小但不小于计算直径的 2 倍。
油润滑艉轴轴承
材料选项:瓦锡兰 Sternsafe 分标准级 OCS-N 和高负荷级 OCS-NX,均为复合材料。核心优势是在密封彻底故障、油水乳浊液甚至海水中不会抱死,可连续满负荷运行至安全返港。
选购技巧:油润滑艉轴轴承的长度要求比水润滑短得多。CCS 规定白合金油润滑轴承长度不小于螺旋桨轴直径的 2 倍(计算直径)或 1.5 倍(实际直径);合成材料油润滑轴承同样不小于 2 倍,比压小于 0.6MPa 时可减至 1.5 倍。如果轴系空间紧张,油润滑方案是更紧凑的选择。
三、舵系轴承
材料选项:
过盈量计算技巧:Orkot 聚合物轴承需要比金属轴承更大的过盈量,以确保在最低工作温度下轴承与座孔完全接触。过盈量取决于最低工作温度和加工时的环境温度,需按制造商提供的 “m” 值表计算。例如最低工作温度 -10℃、加工温度 20℃ 时,m 值为 0.00273。
间隙选择:劳氏船级社规定合成材料舵轴承间隙为 0.002D + 1.0mm(不小于 1.5mm);IACS 统一要求为 0.001D + 1mm(不小于 1.5mm),并额外考虑水膨胀和热膨胀。若无适用船级社规则,建议在上下线之间取值。
安装方式:Orkot 轴承通常采用液氮冷冻安装实现过盈配合;也可采用压装或环氧树脂粘接作为替代工艺。
四、通用选型注意事项
注意不锈钢的“水下陷阱” :316 不锈钢常被称为“船用级”,但仅适合临时浸没或持续有水流冲刷的场景。完全长期浸没时,316 不锈钢仍会腐蚀,且无法通过热处理硬化,承载能力低于 440 不锈钢。440 不锈钢耐淡水但不耐海水。
陶瓷与塑料的边界:全陶瓷轴承(氧化锆/氮化硅)不受海水影响,适合完全浸没场景。但混合陶瓷轴承的钢制内外圈仍会腐蚀,选购时需区分“全陶瓷”和“混合陶瓷”。塑料轴承耐腐蚀但承载能力低,仅适用于低载荷、低精度场景。
紧急工况冗余:油润滑艉轴轴承应优先选择“油水乳浊液下不抱死”的复合材料(如 Sternsafe),这是轴系安全的关键冗余。一旦艉密封失效,传统白合金轴承可能因润滑丧失而烧瓦抱轴,而复合材料轴承可维持运行至返港。
免责声明
本文所载信息基于公开可获取的技术标准、制造商技术手册及行业资料整理,仅供船舶配套设备选型参考之用。船用轴承的实际选型必须结合具体船舶的轴系设计参数、船级社规范要求、制造商正式技术文件和专业工程师判断。本文中的标准引用、材料参数和选型建议可能因船舶类型、运营工况、船级社差异而需调整。转发本文不构成任何形式的选型承诺或技术担保,使用者应自行核实信息的准确性和适用性,并承担选型决策的全部责任。如涉及入级船舶,最终选型须经船级社审批认可。
