समुद्री स्टर्न शाफ्ट और इंटरमीडिएट शाफ्ट मशीनिंग

समुद्री स्टर्न शाफ्ट और इंटरमीडिएट शाफ्ट जहाज प्रणोदन प्रणालियों के महत्वपूर्ण घटक हैं, जिनका उपयोग मुख्य इंजन (इंजन) से प्रोपेलर तक बिजली संचारित करने और जहाज को आगे बढ़ाने के लिए किया जाता है।

1. समुद्री स्टर्न शाफ्ट

स्टर्न शाफ्ट जहाज प्रणोदन प्रणाली में प्रोपेलर से सीधे जुड़ा शाफ्ट है। यह स्टर्न में स्थित होता है और इंटरमीडिएट शाफ्ट या मुख्य इंजन से प्रोपेलर तक बिजली संचारित करने और जहाज को आगे बढ़ाने के लिए जिम्मेदार होता है।

कार्य

• बिजली संचरण: इंटरमीडिएट शाफ्ट या रिडक्शन गियरबॉक्स से प्रोपेलर तक घूर्णी शक्ति संचारित करता है।
• भार वहन: प्रोपेलर के थ्रस्ट, टॉर्क और जहाज के नेविगेशन के दौरान कंपन और झटके का सामना करता है।
• सीलिंग और स्नेहन: स्टर्न शाफ्ट सीलिंग डिवाइस (जैसे तेल सील या वॉटर सील) के माध्यम से समुद्री जल को पतवार में प्रवेश करने से रोकता है, जबकि स्नेहन प्रणाली के माध्यम से घर्षण को कम करता है।

डिजाइन और संरचनात्मक विशेषताएं

• संरचना:
  • आमतौर पर एक लंबा बेलनाकार शाफ्ट, जिसकी लंबाई जहाज के आकार (कुछ मीटर से लेकर दर्जनों मीटर) पर निर्भर करती है।
  • एक छोर प्रोपेलर से जुड़ा होता है, और दूसरा छोर कपलिंग के माध्यम से इंटरमीडिएट शाफ्ट या गियरबॉक्स से जुड़ा होता है।
  • अक्सर स्टर्न ट्यूब से लैस होता है, जिसमें शाफ्ट के रोटेशन का समर्थन करने के लिए बीयरिंग (आमतौर पर तेल-स्नेहक या पानी-स्नेहक बीयरिंग) होते हैं।
• स्टर्न शाफ्ट सील:
  • तेल-स्नेहक सील: समुद्री जल के प्रवेश को रोकने के लिए तेल सील और स्टफिंग बॉक्स का उपयोग करता है।
  • पानी-स्नेहक सील: पहनने के लिए प्रतिरोधी सामग्री (जैसे रबर या कंपोजिट) का उपयोग करता है, जो पर्यावरण संरक्षण आवश्यकताओं के लिए उपयुक्त है।
• बियरिंग: स्टर्न ट्यूब में आमतौर पर फ्रंट और रियर स्टर्न शाफ्ट बियरिंग होते हैं, जो ज्यादातर सफेद मिश्र धातु, तांबा मिश्र धातु या बहुलक कंपोजिट से बने होते हैं।
• आकार: व्यास मुख्य इंजन शक्ति और प्रोपेलर भार के अनुसार डिज़ाइन किया गया है, सामान्य सीमा 50 मिमी ~ 500 मिमी है।

सामग्री

• फोर्ज्ड स्टील (जैसे 35CrMo, 40CrNiMo): उच्च शक्ति (तन्य शक्ति ≥600 MPa), उच्च क्रूरता, बड़े जहाजों के लिए उपयुक्त।
• स्टेनलेस स्टील (जैसे 316L, 17-4PH): संक्षारण प्रतिरोधी, लंबे समय तक समुद्री जल के संपर्क में रहने के लिए उपयुक्त।
• सतह का उपचार: स्टर्न शाफ्ट के उजागर हिस्से को अक्सर क्रोमियम के साथ लेपित किया जाता है या एक एंटी-जंग परत के साथ लेपित किया जाता है, और संक्षारण को रोकने के लिए शाफ्ट स्लीव तांबा मिश्र धातु या स्टेनलेस स्टील का उपयोग कर सकती है।

अनुप्रयोग परिदृश्य

• व्यापारिक जहाज (जैसे बल्क कैरियर, टैंकर, कंटेनर जहाज)।
• युद्धपोत, मछली पकड़ने वाली नावें, नौकाएं, आदि।
• विशेष जहाज (जैसे पनडुब्बियां, अनुसंधान जहाज), जिन्हें उच्च परिशुद्धता स्टर्न शाफ्ट डिजाइन की आवश्यकता होती है।

2. समुद्री इंटरमीडिएट शाफ्ट

इंटरमीडिएट शाफ्ट मुख्य इंजन (या रिडक्शन गियरबॉक्स) और स्टर्न शाफ्ट को जोड़ने वाला ट्रांसमिशन शाफ्ट है। यह जहाज के इंजन कक्ष में स्थित होता है और मुख्य इंजन से स्टर्न शाफ्ट तक बिजली संचारित करने के लिए जिम्मेदार होता है।

कार्य

• बिजली संचरण: मुख्य इंजन या गियरबॉक्स से स्टर्न शाफ्ट तक घूर्णी शक्ति संचारित करता है, प्रोपेलर को चलाता है।
• कंपन कम करना और संरेखण: कपलिंग और इंटरमीडिएट बियरिंग के माध्यम से कंपन को अवशोषित करता है, जिससे बिजली संचरण सुचारू होता है।
• लंबाई समायोजन: इंजन कक्ष लेआउट के अनुसार, इंटरमीडिएट शाफ्ट को कई खंडों से बनाया जा सकता है, जो फ्लैंज या कपलिंग के माध्यम से जुड़े होते हैं।

डिजाइन और संरचनात्मक विशेषताएं

• संरचना:
  • एकल या कई बेलनाकार शाफ्ट से बना होता है, जिसकी लंबाई इंजन कक्ष से स्टर्न शाफ्ट की दूरी (कुछ मीटर से लेकर दर्जनों मीटर) पर निर्भर करती है।
  • फ्लैंज, कपलिंग या कीवे के माध्यम से मुख्य इंजन, गियरबॉक्स और स्टर्न शाफ्ट को जोड़ता है।
  • शाफ्ट के रोटेशन का समर्थन करने के लिए इंटरमीडिएट बियरिंग (आमतौर पर स्लाइडिंग बियरिंग या रोलर बियरिंग) से लैस है।
• संरेखण आवश्यकताएं: कंपन और समय से पहले बियरिंग पहनने से बचने के लिए इंटरमीडिएट शाफ्ट को सटीक रूप से संरेखित किया जाना चाहिए (विचलन <0.05 मिमी/मीटर)।
• कपलिंग: आमतौर पर लोचदार कपलिंग (जैसे रबर या स्टील स्प्रिंग प्रकार) का उपयोग मुख्य इंजन कंपन को अवशोषित करने और शाफ्टिंग की रक्षा के लिए किया जाता है।
• आकार: व्यास मुख्य इंजन शक्ति (कुछ दस मिलीमीटर से लेकर कई सौ मिलीमीटर) पर निर्भर करता है, आमतौर पर स्टर्न शाफ्ट से थोड़ा छोटा होता है।

सामग्री

• फोर्ज्ड स्टील (जैसे 40Cr, 42CrMo): उच्च शक्ति, उच्च क्रूरता, उच्च शक्ति वाले जहाजों के लिए उपयुक्त।
• मिश्र धातु इस्पात (जैसे 35CrNiMo): उच्च भार वाले परिदृश्यों के लिए उपयोग किया जाता है, उत्कृष्ट थकान प्रतिरोध के साथ।
• सतह का उपचार: शाफ्ट की सतह को पॉलिश या क्रोमियम के साथ लेपित किया जाता है, घर्षण को कम करने के लिए; बियरिंग सीट तांबा मिश्र धातु या सफेद मिश्र धातु का उपयोग कर सकती है।

अनुप्रयोग परिदृश्य

• बड़े जहाज: इंटरमीडिएट शाफ्ट आवश्यक है जब मुख्य इंजन और स्टर्न शाफ्ट के बीच की दूरी लंबी हो (जैसे बल्क कैरियर, टैंकर)।
• मध्यम और छोटे जहाज: यदि मुख्य इंजन स्टर्न शाफ्ट के करीब है, तो इंटरमीडिएट शाफ्ट को छोड़ा जा सकता है और सीधे स्टर्न शाफ्ट से जोड़ा जा सकता है।
• मल्टी-शाफ्ट जहाज: जैसे कि दोहरे प्रोपेलर वाले जहाज, प्रत्येक प्रणोदन प्रणाली को एक स्वतंत्र इंटरमीडिएट शाफ्ट की आवश्यकता होती है।

3. स्टर्न शाफ्ट और इंटरमीडिएट शाफ्ट का संबंध

• बिजली संचरण श्रृंखला: मुख्य इंजन → इंटरमीडिएट शाफ्ट (यदि कोई हो) → स्टर्न शाफ्ट → प्रोपेलर, एक पूर्ण प्रणोदन प्रणाली का गठन करता है।
• डिजाइन सहयोग:
  • बिजली संचरण दक्षता और सिस्टम स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए दोनों के व्यास, सामग्री और बियरिंग को समान रूप से डिज़ाइन किया जाना चाहिए।
  • स्टर्न शाफ्ट सीधे समुद्री जल के संपर्क में है, जिसके लिए मजबूत संक्षारण संरक्षण उपायों की आवश्यकता होती है; इंटरमीडिएट शाफ्ट इंजन कक्ष में है, संरेखण और कंपन में कमी पर ध्यान केंद्रित किया जाता है।
• स्थापना और अंशांकन: स्थापना के दौरान, कंपन और पहनने को रोकने के लिए शाफ्टिंग विचलन <0.05 मिमी/मीटर सुनिश्चित करने के लिए लेजर संरेखण उपकरण या डायल संकेतक का उपयोग किया जाना चाहिए।