Albero di poppa

Il albero di poppa è un componente chiave della trasmissione nel sistema di propulsione di una nave, che collega il motore principale (o riduttore) all'elica. La sua funzione principale è trasmettere la potenza del motore principale all'elica, facendola ruotare e generare spinta, spingendo così la nave in avanti. Allo stesso tempo, l'albero di poppa deve resistere alla spinta assiale e ai carichi radiali generati dall'elica durante il funzionamento e, supportato da cuscinetti e guarnizioni sulla poppa dello scafo, garantire stabilità rotazionale.

Selezione dei materiali

Il material used for the stern shaft must meet the requirements of high strength, high toughness, corrosion resistance, and good processability. Common materials include:

L'acciaio al carbonio, come l'acciaio 45#, è adatto per piccole imbarcazioni o applicazioni con requisiti di bassa resistenza. È relativamente economico, ma la sua resistenza alla corrosione è scarsa e richiede un trattamento anticorrosivo.

L'acciaio strutturale legato, come 40Cr e 35CrMo, migliora la robustezza, la tenacità e la resistenza all'usura aggiungendo elementi di lega come cromo e molibdeno. È adatto per imbarcazioni di medie e grandi dimensioni e può sopportare carichi maggiori. L'acciaio inossidabile, come 1Cr18Ni9Ti, offre un'eccellente resistenza alla corrosione ed è adatto per imbarcazioni che operano in ambienti altamente corrosivi come l'acqua di mare. È particolarmente adatto per imbarcazioni piccole e veloci o imbarcazioni specializzate.

Composizione strutturale
Il structure of a stern shaft varies depending on the vessel type and propulsion system design. Its basic components include:
Albero: Il corpo principale è cilindrico, collegato all'elica tramite una flangia da un lato e al motore principale o all'uscita di un riduttore dall'altro. La superficie dell'albero deve essere lavorata con precisione per garantire un accoppiamento preciso con i cuscinetti.
Flangia: situata all'estremità dell'albero di poppa più vicina all'elica, è imbullonata al mozzo dell'elica. È necessaria un'elevata precisione per la planarità della flangia e il posizionamento dei fori dei bulloni per garantire una connessione sicura e concentrica.
Perno: la parte che si accoppia con il cuscinetto richiede una bassa ruvidità superficiale (tipicamente Ra ≤ 0,8μm) per ridurre al minimo l'attrito e l'usura.

Processi di produzione chiave

Il manufacturing of stern shafts requires a series of precision machining processes to ensure their performance and accuracy:

Forgiatura: la materia prima viene sottoposta a un processo di forgiatura per eliminare i difetti interni, affinare la dimensione del grano e migliorare le proprietà meccaniche del materiale.

Trattamento termico: viene eseguito un trattamento di rinvenimento (tempra seguita da rinvenimento ad alta temperatura) in base alle caratteristiche del materiale per garantire che l'albero di coda raggiunga un equilibrio ottimale tra resistenza e tenacità. Ad esempio, la durezza dell'acciaio 40Cr dopo il rinvenimento può raggiungere 220-250 HB.

Lavorazione meccanica: l'albero, la flangia e il perno sono lavorati con precisione utilizzando torni, smerigliatrici e altre attrezzature per garantire l'accuratezza dimensionale (ad esempio, tolleranze del diametro dell'albero entro IT6-IT7) e tolleranze geometriche (ad esempio, rotondità e cilindricità entro 0,01 mm/m).

Trattamento superficiale: la superficie dell'albero è sottoposta a trattamento anticorrosione, come rivestimento con vernice anticorrosione o cromatura dura, per migliorare la resistenza alla corrosione e all'usura.

Sistemi di supporto
Il proper operation of a stern shaft depends on its supporting bearings and seals:
Cuscinetti dell'albero di poppa: supportano la rotazione dell'albero di coda e si dividono in cuscinetti a strisciamento e cuscinetti volventi. I cuscinetti radenti, spesso realizzati in metallo o gomma, sono adatti per imbarcazioni a media e bassa velocità; i cuscinetti volventi, con la loro elevata capacità di carico e basso coefficiente di attrito, sono adatti per navi ad alta velocità.
Guarnizioni: installate nel punto in cui l'albero di poppa passa attraverso lo scafo, queste guarnizioni sono divise in guarnizioni di prua e di poppa. La loro funzione è quella di impedire l'ingresso di acqua di mare nello scafo e la fuoriuscita di olio lubrificante. I tipi di tenute più comuni includono tenute a baderna, tenute meccaniche e paraolio scheletrici.

Pratiche aziendali
Nel campo della produzione di alberi di poppa, aziende come Zhenjiang Jinye Propeller Co., Ltd., sebbene focalizzate principalmente sulla produzione di eliche, hanno una vasta esperienza nel supporto di componenti di sistemi di propulsione marina e possono collaborare con società collegate per fornire ai clienti soluzioni adatte per alberi di coda ed eliche. La loro conoscenza approfondita dei sistemi di propulsione marina garantisce un collegamento preciso e un'efficiente trasmissione di potenza tra l'albero di poppa e l'elica. Forniscono inoltre consulenza professionale sulla selezione dei materiali e sul controllo del processo per soddisfare le esigenze delle diverse navi.