船舶推進軸系的安裝校中

船舶推進軸系的安裝校中王沛俊【摘要】軸系校中質量的好壞會直接影響傳動系統(tǒng)工況及各軸承負荷分布情況，因此良好的軸系校中對保障船舶安全運行具有重要意義.主要介紹了船舶推進軸系的主要組件及軸系安裝校中，分別講述了軸系按直線校中的軸系按軸承允許負荷校中和軸系按軸承合理負荷校中.【期刊名稱】《現代制造技術與裝備》【年(卷)，期】2019(000)005【總頁數】2頁(P169-170)【關鍵詞】船舶推進;軸系;安裝校中【作者】王沛俊【作者單位】中國遠洋海運集團船員管理有限公司上海分公司，上海200126【正文語種】中文1船舶軸系校中簡介1.1船舶推進軸系的主要結構船舶推進軸系安裝時,由前向后分為是動力源主機、主要動力傳輸艉軸及軸承，螺旋漿旋轉對水的推力經軸系傳輸回到主機，經與主機連接的基座作用使船舶運動，軸系部件通過聯軸器、錐面壓裝與對接法蘭進行連接。螺旋槳是船舶前進推力的起源點，軸系將水的反作用力傳輸給船體。螺旋槳分為固定與可調節(jié)螺距槳；艉軸后端連接螺旋槳，穿過尾軸管前后軸承后；前端與中間軸連接，尾軸穿過前后軸，直接摩擦前后軸承。安裝在尾軸管前后端的尾軸軸承多為雙軸承，對尾軸承的加工精度提出了很高要求，制造材料通常選用樹脂或白合金。船舶推進軸系應根據其設計要求，選擇是否安裝中間軸；中間軸安裝時，兩端法蘭螺栓多通過壓裝方式安裝。1.2軸系校中的含義船舶軸系運轉中承受復雜的應力，包括螺旋槳及軸系部件的重量以及軸系安裝時彎曲在軸內造成的附加彎曲應力等。另外，軸系還要承受因主機工況變化或者個別軸承失載造成的軸系震動的附加應力。為確保軸系正常運轉，軸系設計時應保證具有足夠強度，使軸系各軸段內應力處于合理范圍內。安裝好的軸系各軸應力是否合理，主要取決于軸系校中質量。軸系設計計算與軸系校中密切相關。軸系校中是將軸系敷設成某種狀態(tài)，其全部軸承負荷應處于允許范圍內，保證軸系持續(xù)正常運轉。對軸系校中原理及方法進行研究，對提高船舶動力裝置安裝工程經濟性具有重要的意義。1.3軸系校中原理組成船舶軸系的各根軸段通常用法蘭聯軸器連成軸系，毗鄰兩根軸以其法蘭連接，通常用偏移6與曲折中表示連接法蘭的偏中。軸系校中時，調節(jié)毗鄰兩軸位置，如不計法蘭軸端自重下垂影響，可認為軸系具有直線性。在實際校中時，完全達到各法蘭偏移和曲折為零往往是非常困難的，所以允許法蘭存在小的偏中值，允許偏中值在以往有關規(guī)范中有著嚴格的規(guī)定。1.4軸系安裝質量檢驗軸系安裝工作結束后，按有關規(guī)定進行質量檢驗。軸系安裝質量檢驗過程包括軸系校中質量檢驗、部件裝配質量檢驗以及檢驗主機曲軸臂距是否符合安裝標準等。軸系航行實驗時，軸承工作溫度是評定軸系工作的主要依據。軸系試車先進行低速系泊實驗，軸系航行試驗中應檢驗軸系的工作平穩(wěn)性、尾軸管裝置參數及密性等。2軸系校中方法2.1軸系按直線性校中—般直接用鋼皮尺和塞尺進行法蘭上下左右4個點的偏移S和曲折中測量，如需更加精準，可安裝兩只跳動表進行測量。首先在法蘭外圓對稱地裝上兩只跳動表；然后兩根軸共同旋轉，分別旋轉到上下左右4個點時記錄跳動量，計算出偏移S和曲折中。各國在軸系按直線校中時，對法蘭允許偏中值曾做過較嚴規(guī)定，起初規(guī)定允許偏中值8<0.05mm,^<0.05mm/m。實踐中發(fā)現對偏中值規(guī)定如此嚴格并沒有必要，后來對法蘭允許偏中值規(guī)定逐步放寬至8<0.10~0.30mm，中<0.15~0.30mm/m。另外，可直接通過借助光學儀器進行直線校中，用于進行軸系校中的光學儀器包括光學準直儀及光學投影儀。在采用光學準直儀時，直接用肉眼對目標瞄準定中；采用光學投影儀時，目標應按投射出的十字線進行定中。2.2軸系按軸承允許負荷校中軸系采用測力計校中法，校中時通過用安裝在各道中間軸承上的測力計測力，調節(jié)軸承實際負荷，此方法校中好的軸系非直線，軸內會產生一定的彎曲應力，但能確保各道軸承實際負荷在允許范疇內，對具有滑動式軸承軸系是較為合理。采用彈簧式測力計進行長軸系統(tǒng)測力校中，進行測量校中前，尾軸及主機均已安裝中間軸承基座地板，校中時將中間軸承吊放在各自基座地板上，并調節(jié)軸承位置。如按軸系結構每根中間軸系只有一個軸承，就需增設個臨時支撐。先進行粗略校中，軸系初校后，用法蘭連接螺栓把軸系全部連接妥。在每個中間軸承螺栓孔中對稱地裝測力計，將中間軸軸頸與軸承緊緊壓死，避免轉動影響水平負荷的測量。然后，松掉調整螺栓，觀察測力計受力情況，記錄各軸承左右測力計負荷，計算軸承垂直及水平平面實際負荷，按公式計算出中間軸承實際負荷是否在允許負荷范圍內；如果某軸承實際負荷超允許范圍時，需調節(jié)相應軸承位置，直至所有中間軸承實際負荷均滿足要求。為避免因軸系安裝彎曲引起軸內過大彎曲應力，應該使毗鄰的軸承實際負荷相接近。計算尾管前軸承負荷是否滿足要求，如超出允許負荷范圍，需用夾具將中間軸承部分負荷轉加到軸上，計算轉加的附加負荷，使其滿足允許負荷范圍；用夾具調整尾管前軸承負荷時，需將中間軸與尾軸連接法蘭脫開，調整好負荷后再把中間軸與尾軸連接；最后，復校一遍中間軸承測力校中情況。軸承經測力校中合格后在軸承下配制墊塊，并用基座螺栓把軸承緊固妥。短軸系測力計算校中，由于短軸系軸系韌性差，剛性較大，會在相關軸承上產生很大的附加負荷和彎曲應力，所以對短軸系的校中應該嚴格控制，保證各軸上的附加負荷不超過允許范圍。軸系按法蘭計算允許偏中值校中實質，即校中時應該使各法蘭的偏移S和曲折中均處于允許范圍內，即可保證各道軸承上的負荷滿足允許范圍要求。按法蘭計算允許偏中值校中軸系工藝，將中間軸承用調節(jié)螺栓安裝在基座上，如每根中間軸承僅有一個中間軸承，應增設臨時支撐。計算連接法蘭上偏移的允許范圍，當出現負荷小于0.5P的軸承，應修正允許偏中值。將已安裝好的尾軸法蘭作為基準，由尾至首逐段按法蘭允許偏移6和曲折中來調節(jié)中間軸位置，并考慮法蘭端因自重下垂的影響。在軸承距法蘭端面0.2~0.25倍的軸長時，下垂量最??；否則應算出偏移6和曲折中的修正值。中間軸與發(fā)動機軸連接法蘭處對中要求較中間軸各連接法蘭更加嚴格，在偏中值過大情況下，將引起曲軸臂距差不允許變化。軸系應該按法蘭允許偏中值將各段位置調節(jié)好，各道軸承配妥墊塊后用螺栓將軸承緊固在基座上，然后復查各法蘭偏中值是否符合計算值允許范圍，最后將軸系連接好。2.3軸系按軸承合理負荷校中合理校中是通過校中計算確定各軸承合理位置，滿足各軸承上負荷合理分配。此方法優(yōu)點是在船軸系技術設計階段介入校中計算，實現軸系結構設計與校中的緊密結合，能較好地改善軸系各軸承負荷情況及尾軸軸管軸承負荷情況。進行軸系合理校中計算時，將軸系視為剛性鉸鏈支座的連續(xù)梁，求各支座反力、截面彎矩以及撓度等參數。目前已應用三彎矩法與遷移矩陣法，按最優(yōu)理論求取各項參數的合理值。軸系各軸段直徑不同，校中計算時應計及各軸段截面變化的影響。軸系校中計算要求主要內容是進行軸系結構要素處理的關鍵，需要根據給定約束條件，確定軸承的最佳位置。3結語主機推進軸系的安裝校中是船舶的重要環(huán)節(jié)，會直接影響船舶主機推進系統(tǒng)的可靠運轉。船舶主機推進軸系結構雖較為簡單，但作用卻十分重大，只有對軸系進行了良好安裝校中，才能為船舶安全航行提