Fraktutstyret blir stadig utsatt for sjøvannskorrosjon, høy salt tåke, tunge belastningseffekter og andre utfordringer. Som en kjernekomponent i kraftoverføring og støttesystem, Selvnubricerende lagre Direkte påvirke navigasjonssikkerhet og vedlikeholdskostnader med påliteligheten. Tradisjonelle fett-sprudlende lagre er utsatt for tap av smøremiddel på grunn av tetningssvikt i marine miljøer, noe som fører til griping eller slitasje. I motsetning til dette reduserer selvblubricerende lagre av innsatser av friksjon og vedlikeholdskrav ved kontinuerlig å frigjøre en smørefilm gjennom faste smøremidler. Imidlertid, de komplekse og mangfoldige driftsforholdene for skip - som er fra periodiske innvirkninger på dekkmaskiner til kontinuerlig høy belastning på fremdriftssystemer, og fra ekstremt lave temperaturer i polare regioner til høye temperaturer i maskinrom - krever presis seleksjon av det presise materialet.
I. Kjennetegn ved driftsforhold og bærekrav til skip
Alvorlige miljøutfordringer
Driftstilstand | Typisk scenario | Bærer ytelseskrav |
Høy korrosivitet | Sjøvann fordypning, salt tåkemiljø | Motstand mot kloridionkorrosjon, pitting motstand |
Tung belastning og påvirkning | Ankervinsjer, rorstyringsutstyr | Høyt ultimate trykk (≥30 MPa), utmattelsesstyrke |
Bredt temperaturområde svingninger | Polar navigasjon (-30 ℃), maskinrom (60 ℃) | Lav temperatur lyshetsmotstand, styringsoppbevaring av høy temperatur |
Vibrasjon og slitasje slitasje | Hovedmotorstøtter, propellakselsystemer | Høye dempende egenskaper, slitasje motstand (slitasjefrekvens ≤1 × 10⁻⁴) |
Ii. Sammenligning og datastøtte for skip-selvblubberende lagermaterialer
1. Korrosjonsmotstand: en kjerneterskel i marine miljøer
Materialtype | Salt spray test (ASTM B117) | Korrosjonshastighet for sjøvann fordypning (mm/år) | Gjeldende scenarier |
Høy styrke messing | ≥720 timer uten rød rust | 0,02-0,05 | Dekk maskiner, ror lagre |
Aluminiums bronse | ≥1000 timer uten rød rust | 0,01-0,03 | Propellakselsystemer, sjøvannspumper |
Rustfritt stålbasert kompositt | ≥2000 timer uten rød rust | 0,005-0,01 | Submersegler, utstyr med høy verdiøkning |
Tinn bronse | ≤240 timer før dezincification | 0.15-0.30 (akselerert dezincification) | Ikke anbefalt for marine miljøer |
Viktige konklusjoner:
l Aluminiumsbronse har den beste saltsprøytemotstanden og er egnet for kritiske komponenter i konstant kontakt med sjøvann.
l Messing med høy styrke tilbyr god kostnadseffektivitet og tilfredsstiller behovene til de fleste dekkutstyr.
l Rustfrie stålbaserte kompositter har utmerket korrosjonsmotstand, men er 3-5 ganger dyrere enn aluminiumsbronse og brukes bare i spesielle skip.
2. Mekaniske egenskaper: Tung belastning og påvirkningsmotstand
Indikator | Høy styrke messing | Aluminiums bronse | Rustfritt stålbasert kompositt |
Ultimate Pressure (MPA) | 30-50 | 25-35 | 20-30 |
Tretthetsstyrke (MPA) | ≥200 | ≥150 | ≥120 |
Impact seighet (J/cm²) | 80-100 | 60-80 | 40-60 |
Valganbefalinger:
l Ankervinker/Capstans: Prioriter messing med høy styrke med et endelig trykk på 50 MPa for å håndtere øyeblikkelige kabelspenninger (typisk 35-45 MPa).
l Hovedmotorstøttelagre: Aluminiumsbronse beholder 85% av styrken ved høye temperaturer (60 ℃ i maskinrom), og overgår messing med høy styrke (75%).
l Vibrasjonsdempende parentes: Rustfrie stålbaserte kompositter har høy demping (tapsfaktor 0,05-0,08), men begrenset bærekapasitet.
3. Smøring og slitasje: Nøkkelen til vedlikeholdsfri drift
Materialtype | Tørr friksjon | Koeffisient slitasjehastighet (× 10⁻⁴ mm³/(n · m)) | Smøremiddelfrigjøring levetid (timer) |
Høy styrke messing | 0,08-0,12 | 0.5 | 8000-10000 |
Aluminiums bronse | 0.10-0.18 | 1.2 | 6000-8000 |
Rustfritt stålbasert kompositt | 0,05-0,10 | 0.3 | 12000-15000 |
Datatolkning:
l Rustfritt stålbaserte kompositter har den laveste slitasjehastigheten, men er for dyre (ca. 120 000 RMB/tonn) og brukes bare i nedsenkbare propelllager.
l Messing med høy styrke har en smøringsliv på 10.000 timer (ca. 4 års vedlikeholdsfri drift), og oppfyller de 5-årige kravene til reparasjonssyklus for kjøpmannsskip.
l Aluminiumsbronse krever et grafitt-mos₂ blandet smøremiddel (20% innhold) for å kompensere for høyere slitasjehastighet.
Iii. Typiske valg av utstyr i skip
1. Skip ror styringsutstyr
l Driftstilstand: periodisk oscillerende belastninger (15-25 MPa), salt tåke erosjon, hyppige vibrasjoner.
l Valg: Messing med høy styrke (ZCUZN25Al6Fe3Mn3), Ultimate Pressure 50 MPa, Salt Spray Lifespan 720 timer.
l Resultat: Etter at en 100 000 tonn bulkbærer byttet til messing av høy styrke, var det ingen korrosjon eller beslagleggelse innen 5 år, og vedlikeholdskostnadene ble redusert med 62%.
2. Sjøvannspumpelager
l Driftstilstand: Kontinuerlig høy hastighet (1500 o / min), direkte sjøvannsinnsats, slitasje.
l Valg: Aluminiumsbronse (ZCUAL10FE3) med 15% fluorert grafitt innebygd, noe som forbedrer korrosjonsmotstanden med 30%.
l Data: Slitasjehastigheten redusert fra 1,5 × 10⁻⁴ til 0,8 × 10⁻⁴, og levetiden utvidet til 6 år.
IV. Valg beslutningsflytskjema
1. Bestem utstyrstype:
Dekk maskiner (høy belastning, salt tåke) → høy styrke messing
Fremdriftssystem (høy temperatur, vibrasjon) → Aluminiumsbronse
Nedsenkbar/spesialutstyr (ekstrem korrosjonsmotstand) → Rustfritt stålbasert kompositt
2. Kontroller smørekrav:
Vedlikeholdsfri periode> 5 år? → Rustfritt stålbasert kompositt (25% smøremiddelinnhold)
Rutinemessig vedlikehold (3-5 år) → høy styrke messing eller aluminiumsbronse
3. Kostnadsbegrensninger:
Budsjett begrenset → høy styrke messing (beste kostnadseffektivitet)
Høy verdiøkningsutstyr → Rustfritt stålbasert kompositt (lav livssykluskostnad)
Valget av selvsmørende lagre for skip bør følge de tre prinsippene for å "prioritere korrosjonsmotstand, understreke bærende kapasitet og fokusere på smøring":
l Messing med høy styrke dekker 80% av skipsscenariene med balansert ytelse og er det kostnadseffektive valget.
l Aluminiumsbronse sikrer nøkkelposisjoner i fremdriftssystemer med sin høye temperaturmotstand og korrosjonsmotstand.
l Rustfritt stålbaserte kompositter gir ultimate beskyttelse for dyphavsutstyr.
I fremtiden, med popularisering av overflatemodifiseringsteknologier for kobberbaserte materialer (for eksempel laserkledning med al₂o₃-belegg), vil korrosjonen og slitasje mot skipslager ytterligere forbedre seg, noe som driver rederiet mot tryggere og mer lavkarbonutvikling.
For mer tekniske utvekslinger eller utvalgsråd, vennligst kontakt Zhejiang Mingxu Machinery Manufacturing Co., Ltd. : [email protected]
Kontakt oss