鋼質(zhì)海船主機(jī)軸系

1、鋼質(zhì)海船主機(jī)軸系 舵系工程的工藝及精度控制摘要：本篇主要介紹鋼質(zhì)海船在船臺(tái)建造周期，主機(jī)初定位以及軸舵 系主要零部件定位和機(jī)加工的工藝控制要點(diǎn)。關(guān)鍵詞：理論中心線(xiàn)、主機(jī)軸系定位、鏜孔、環(huán)氧澆注、焊接、 溫度、變形中圖分類(lèi)號(hào)：k826.16文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a文章編號(hào)：1概述船舶主機(jī)軸系，舵系定位是在船臺(tái)階段軸線(xiàn)確認(rèn)以后對(duì)主機(jī)座 進(jìn)行劃線(xiàn)定位并鉆孔，對(duì)尾軸管定位焊接鏜孔或環(huán)氧樹(shù)脂澆注安 裝，對(duì)舵系軸承座進(jìn)行鏜孔或環(huán)氧樹(shù)脂澆注的定位工作。主機(jī)軸系 定位是一項(xiàng)要求非常嚴(yán)格的工作，容不得半點(diǎn)的馬虎，否則將造成 船下水主機(jī)定位后地腳螺栓無(wú)法安裝等難以彌補(bǔ)的后果。假如因?yàn)?某種原因造成主機(jī)、軸系對(duì)中后發(fā)現(xiàn)主機(jī)座

2、或預(yù)鉆孔定位嚴(yán)重偏 差，損失和影響將會(huì)是極其慘重的。近年來(lái)，在對(duì)本船廠12600dwt、 32500 dwt、17 000 dwt等系列船的建造當(dāng)中，關(guān)于主機(jī)的定位雖 然方法采用得當(dāng)，幾乎沒(méi)有重大損失，但還是存在一些問(wèn)題，定位 有偏差，最后通過(guò)主機(jī)與主機(jī)座相對(duì)位置的調(diào)整、利用軸系定位合 理偏差，改變環(huán)氧墊塊高度等方法進(jìn)行處理。而在碼頭的軸系對(duì)中 過(guò)程中，也同樣發(fā)現(xiàn)了幾艘船的中間軸承座位置偏差較大，不得不 割出后安實(shí)際中間軸的位置重新定位。為什么會(huì)出現(xiàn)類(lèi)似的問(wèn)題呢? 下面分析了影響定位精度的主要原因以及正確把握精度控制的要點(diǎn)。2主機(jī)定位精度的控制影響船舶主機(jī)軸系，舵系定位精度的因素很多，我們不能

3、忽略 任何一個(gè)質(zhì)量控制點(diǎn)。從近年來(lái)各船舶定位偏差的原因分析與總結(jié) 來(lái)看，主要包括拉鋼絲線(xiàn)方法、照光法等測(cè)量工具的使用過(guò)程產(chǎn)生 的誤差、舵系軸承孔鏜孔及測(cè)量過(guò)程產(chǎn)生的誤差，尾管環(huán)氧澆注定 位的精度、軸舵系零件加工的精度、主機(jī)座面板預(yù)鉆孔的精度、環(huán) 境溫度的變化、船體結(jié)構(gòu)裝配特別是尾部分段的裝配和焊接產(chǎn)生的 變形及安裝精度等多方面的因素。2.1測(cè)量工具、方法的正確使用就我們船廠而言主機(jī)座定位的主要工具是鋼絲、長(zhǎng)拉尺、長(zhǎng)鋼 尺、線(xiàn)錘、畫(huà)針、沖頭、手錘、大圓規(guī)、線(xiàn)等，別看這些常用工具 操作簡(jiǎn)單，往往偏差就從其中產(chǎn)生。在主機(jī)面板畫(huà)線(xiàn)用的線(xiàn)錘、沖 頭、圓規(guī)、鋼尺的使用要注意訣竅：線(xiàn)不能太粗；沖頭要垂直打，

4、 且要分兩次打；畫(huà)針與鋼尺的角度要注意；圓規(guī)的兩個(gè)腳要垂直畫(huà) 出；主機(jī)定位畫(huà)線(xiàn)完后要通過(guò)測(cè)量對(duì)角線(xiàn)是否相等來(lái)進(jìn)行校驗(yàn)（最 大偏差不能大于2mm）等等。另外還要重視測(cè)量工具、測(cè)量方法所帶 來(lái)的累積誤差。圖1主機(jī)軸系，舵系定位拉線(xiàn)圖2.2尾管環(huán)氧樹(shù)脂澆注定位及舵系鏜孔精度的控制尾管環(huán)氧澆注定位精度直接影響到主機(jī)定位安裝的位置：1）尾管前端面距機(jī)艙后艙壁距離應(yīng)重點(diǎn)保證。從圖1可見(jiàn)，主 機(jī)定位的起點(diǎn)是尾管前端面，并且因?yàn)橹鳈C(jī)定位工作通常在尾管環(huán) 氧澆注后，因此尾軸管的前后位置直接確定了主機(jī)的前后位置，環(huán) 氧澆注前必須嚴(yán)格按拉線(xiàn)數(shù)據(jù)和圖紙尺寸來(lái)調(diào)整。2）確保尾管中心線(xiàn)要與理論中心線(xiàn)一致。主機(jī)、軸系對(duì)中是

5、從 尾管開(kāi)始的，如果尾軸管中心線(xiàn)偏移意味著整條軸系與主機(jī)都要跟 著偏移，這樣也是造成主機(jī)安裝錯(cuò)位的重要原因。3）要盡量避免環(huán)境溫度變化給尾軸管及舵系軸承座定位精度帶 來(lái)的影響，白天太陽(yáng)日照左舷或者右舷一邊會(huì)引起船體變形，導(dǎo)致 船體舯線(xiàn)的變形或者扭曲，為了避開(kāi)溫度變化帶來(lái)的影響，軸舵系 中心線(xiàn)及尾軸管定位應(yīng)在夜間或陰雨天進(jìn)行。4）根據(jù)工藝要求，理論中心線(xiàn)與實(shí)際鋼絲中心線(xiàn)存在撓度偏差， 鋼絲撓度的計(jì)算按下列公式y(tǒng)=q*x* （l-x） / （0.99*2t） mm式中y鋼絲在測(cè)量點(diǎn)處的撓度mmq鋼絲單位長(zhǎng)度的重量n/mx所求撓度處到基準(zhǔn)點(diǎn)的距離ml首尾基準(zhǔn)點(diǎn)之間的距離mt拉緊鋼絲的拉力（約等于鋼絲

6、抗拉強(qiáng)度的75%）9.8n0.99修正系數(shù)一般采用0.5mm鋼絲，拉緊力t采用掛25kg重物，單位長(zhǎng)度重 量由查表所得為15.75）軸舵系中心線(xiàn)在檢查完畢后及時(shí)用臨時(shí)鎖緊螺栓定位好尾軸 管，當(dāng)晚澆注環(huán)氧，按中心線(xiàn)在舵系軸承座上劃出鏜削圓和校對(duì)圓， 確保實(shí)際中心線(xiàn)與理論中心線(xiàn)的一致性。2.3軸系加工精度的控制1）尾軸的加工精度尾軸的加工精度控制注意兩個(gè)問(wèn)題：第一，尾軸加工的總長(zhǎng)要 嚴(yán)格控制，尾軸的長(zhǎng)度偏差直接影響到主機(jī)安裝縱向的偏移，主機(jī) 相應(yīng)要跟著向首或尾移位；第二，尾軸與螺旋槳的拂配精度控制更 為重要，拂配的前后位置要認(rèn)真把握，拂配面的接觸情況也要符合 要求。如果拂配位置向前或者向后偏了，同

7、樣也意味著軸系、主機(jī) 的縱向安裝位置全部跟著相應(yīng)改變了，因此拂配時(shí)必須考慮螺旋槳 安裝時(shí)的壓入量。總之，要重點(diǎn)關(guān)注螺旋槳壓裝后槳轂前端面到尾 軸前法蘭或可拆聯(lián)軸節(jié)法蘭前端面的實(shí)際距離，并將之與圖紙對(duì)比 后，對(duì)主機(jī)第一個(gè)螺栓孔進(jìn)行修正，確保槳轂前端面到尾軸管后端 面的距離與圖紙相吻合。2）中間軸的加工精度中間軸的加工精度主要是長(zhǎng)度的控制和軸承檔位置的控制，中 間軸的長(zhǎng)短偏差同樣體現(xiàn)在主機(jī)安裝的前后偏差和中間軸承座的 定位。3舵系軸承座定位要點(diǎn)3.1首先對(duì)舵系中心線(xiàn)確定以后進(jìn)行鏜孔的過(guò)程提出控制要點(diǎn)， 鏜排的能力應(yīng)該對(duì)下舵軸承，掛舵臂以及上舵軸承座進(jìn)行統(tǒng)一鏜 削，即在鏜桿對(duì)好刀后中途不應(yīng)移位，三個(gè)

8、軸承座一起鏜出，確保 三個(gè)軸承鏜削完畢后的同心度。因?yàn)槿绻M排能力有限，采用分開(kāi) 鏜的工藝，將很難確保舵系軸承的同心度，如果嚴(yán)重偏差將導(dǎo)致舵 葉安裝完畢后無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)，甚至無(wú)法安裝，帶來(lái)的后果往往也是相當(dāng) 嚴(yán)重的。3.2除了舵系中心線(xiàn)找中鏜孔以外，各軸承座、掛舵臂，上舵承 座以及舵機(jī)座的高度確定也是非常重要，在對(duì)船廠幾年的建造過(guò)程 進(jìn)行統(tǒng)計(jì)后發(fā)現(xiàn)，上舵承座高度偏差引發(fā)的舵機(jī)座和上舵承座割下 重新定位的質(zhì)量事故也是相當(dāng)頻繁，對(duì)此以下專(zhuān)門(mén)進(jìn)行對(duì)舵系軸承 座及舵機(jī)座高度定位要點(diǎn)的分析。3.2.1舵葉和掛舵臂的制作裝配精度1）舵葉的主尺度，特別是兩鑄鋼件上下之間的距離以及上鑄鋼 件到舵葉底部的距離，必須嚴(yán)

9、格按圖紙制作。2）粗定位掛舵臂時(shí)，掛舵臂軸承座上端面到下舵承下端面以及 到軸系中心線(xiàn)的距離必須嚴(yán)格按圖紙執(zhí)行。3）舵桿拂配后應(yīng)計(jì)算舵葉鑄鋼件上端面到舵桿上軸承half的 位置（包括液壓安裝后的壓入量也不能忽略）以便確定上舵承座的 高度位置。3.3各軸承座裝配焊接1）當(dāng)下舵承座，掛舵臂和上舵承座高度及中心按實(shí)際計(jì)算確認(rèn) 好后點(diǎn)焊定位，對(duì)下舵承和上舵承座還應(yīng)用臨時(shí)支撐來(lái)定位。2）施焊時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照事先設(shè)計(jì)的施焊工藝進(jìn)行，一般應(yīng)由兩個(gè) 焊工同時(shí)進(jìn)行對(duì)稱(chēng)施焊，施焊時(shí)還應(yīng)由專(zhuān)人定期測(cè)量數(shù)據(jù)變化，防 止超標(biāo)。4結(jié)束語(yǔ)船舶主機(jī)軸系，舵系定位精度控制工作通過(guò)一系列實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的 總結(jié)、分析與改進(jìn)，我們?nèi)〉昧撕艽蟮倪M(jìn)步。但其中仍然存在許多 不足之處，與先進(jìn)同行船廠在分段進(jìn)行主機(jī)定位相比我們?nèi)杂休^大 差距。要進(jìn)一步完善建造精度管理體