船舶軸系安裝施工技術(shù)

船舶軸系安裝施工技術(shù)

1軸系主要參數(shù)設(shè)計(jì)軸向系統(tǒng)的應(yīng)用特點(diǎn)是，尤其是大型船舶，單底輥的軸向結(jié)構(gòu)非常柔軟且容易變形。軸向系統(tǒng)的雙托框架定位、研磨孔、安裝和變形控制要求高、難度大。針對這一特點(diǎn),從工藝到施工就需做好事先準(zhǔn)備工作,加強(qiáng)過程控制。尤其是在軸系找中(照光)過程中,監(jiān)控非常重要,查找相關(guān)規(guī)律,控制變形量等方法的采用是成功進(jìn)行動力系統(tǒng)安裝的關(guān)鍵。本文就以雙槳、雙舵、長軸系可調(diào)槳、4臺主機(jī)傳動驅(qū)動兩軸的新型船舶。軸系中心線之間的距離為2×2740mm。軸系與基線的垂向傾角為約3°,軸系總長度約43m。軸系與齒輪箱之間的聯(lián)接為剛性聯(lián)接。每舷軸系由推進(jìn)器軸、尾軸、1#中間軸、2#中間軸及可分式調(diào)整環(huán)組成,從艉至艏依次布置5個(gè)軸承,分別為后軸架軸承、前軸架軸承、艉軸管軸承、1#中間軸承、2#中間軸承。由于該艦艇軸系較長且垂向傾角角度較大,為保證主機(jī)安裝高度,因此主機(jī)采用平行于基線分布,且前后兩臺主機(jī)基座面板距基線高度分別為1683mm、1942mm。而齒輪箱面板平行與軸系。并且各個(gè)基座都成獨(dú)立分布。2軸系施工準(zhǔn)備、施工狀態(tài)、施工條件和施工流程的確認(rèn)2.1結(jié)構(gòu)的理論線船體點(diǎn)線面的測定基準(zhǔn)(參照GB5740-85或者本船的分段結(jié)構(gòu)圖)外板以它的內(nèi)緣為理論線。甲板、平臺、內(nèi)底板以靠近基線的一邊為理論線。橫隔艙壁以靠近船舯一邊為理論線。縱向桁材、縱隔壁以靠近船體舯線一邊為理論線。不對稱型材以背面為理論線。2.2軸系吊耳板及照光工序主船體成形要求、上層建筑裝焊以火攻矯正完成情況、機(jī)艙及尾部區(qū)域內(nèi)管系、電氣等鐵舾件安裝的完整性;機(jī)艙區(qū)域包括尾部分段預(yù)裝完整性檢查,重點(diǎn)是封裝件吊裝是否到位,否則應(yīng)加相應(yīng)重量壓載;軸系施工所涉及雙層底等艙室密性試驗(yàn)結(jié)束情況;考慮在螺旋槳、推進(jìn)器軸及尾軸上方的尾部船體下方焊上適當(dāng)數(shù)量的吊耳板以供安裝時(shí)使用;考慮主機(jī)、齒輪箱、中間軸承等大型設(shè)備到廠周期對軸系施工進(jìn)度的影響因素,考慮在分段內(nèi)提前預(yù)埋或設(shè)計(jì)其吊入船體內(nèi)的路徑以及需要在船體上開的臨時(shí)工藝孔的大小、位置;船體應(yīng)自由地放置在隨船架上,并拆除軸架下(除主龍骨下面)的所有支撐,使軸架保持自由狀態(tài)。中部主龍骨底下的墩木在尾軸塞入前不允許拆除,并在這一狀態(tài)下,早、晚對周期性觀察、記錄船體變形進(jìn)行測量,結(jié)合船體變形測量值對船體進(jìn)行調(diào)整;軸系照光工序必須在晚上或陰雨天進(jìn)行,以避免艦體因溫度變形而影響軸系中心線的準(zhǔn)確性,同時(shí)需停止產(chǎn)生振動和有干擾的一切作業(yè)活動;船體基線和水平應(yīng)檢查調(diào)正,并提交驗(yàn)收合格,軸系艏艉基準(zhǔn)也應(yīng)驗(yàn)收合格,以明顯的十字線標(biāo)志,并打上洋沖眼。2.3軸系及邊緣定位本船軸系船臺分三次照光,初照光時(shí)定位主機(jī)、齒輪箱、中間軸承等大型設(shè)備基座及前后艉軸架和艉軸管及舵支撐管;第二次照光對軸系中心線及主機(jī)、齒輪箱、中間軸承基座及舵支撐管等定位尺寸復(fù)驗(yàn),并將基座上焊接墊塊定位安裝,預(yù)劃鏜孔圓;第二次照光后吊入主機(jī)、齒輪箱、中間軸等;第三次照光時(shí)劃鏜孔圓(校對預(yù)劃鏜孔圓尺寸,積累數(shù)據(jù));2.3.1拉線光靶定位在軸系理論中心線上定艏艉基準(zhǔn)點(diǎn):即:艏基準(zhǔn)#124肋位,距基線3026.03mm,距船舯2740mm。艉基準(zhǔn)#217肋位,距基線331.02mm,距船舯2740mm。對基準(zhǔn)點(diǎn)分別進(jìn)行照光,在#208、#200、#192肋位設(shè)置臨時(shí)光靶及拉線架(拉線光靶可以按照現(xiàn)場施工情況進(jìn)行修改),并在軸系通過的橫隔艙壁及加強(qiáng)結(jié)構(gòu)處劃出軸系中心線,然后分別拉兩組短線對前、后艉軸架及艉軸管、主機(jī)齒輪箱基座進(jìn)行定位(注:艉軸管定位要求在前后軸架定位裝焊結(jié)束后,進(jìn)行艉軸管定位施工工作)。劃出#145、#168光靶十字線拉短線定位中間軸承基座。2.3.2軸系鋼絞線焊接工藝分析拉短線定艉軸架時(shí),前艉軸架后端面沿軸線距艉基準(zhǔn)點(diǎn)#217處的距離為9837.2mm,后艉軸架后端面沿軸線距艉基準(zhǔn)點(diǎn)#217處的距離為1240.8mm。艉軸管定位:沿軸線方向艉軸管前端面(有10mm余量)距離170#艙壁后端面距離為412mm。?前、后艉軸架及艉軸管定位中心精確要求:上下左右中心偏差<1mm。?前后艉軸架定位時(shí),考慮左右方向應(yīng)向外放10mm反變形余量。?前、后艉軸架定位結(jié)束后必須用槽鋼、角鐵等進(jìn)行加強(qiáng)固定,為防止焊接變形過大,焊接時(shí)根據(jù)軸系的鋼絲線隨時(shí)檢查變形情況,及時(shí)作焊接修正。?焊接軸架時(shí),必須執(zhí)行焊接工藝要求:左右高低中心誤差為≤5mm。2.3.3補(bǔ)連塔礦細(xì)加工面為軸系表面線?精照光前要做好以下工作:⑴確定調(diào)整環(huán)的實(shí)際長度(交內(nèi)場車間將其與齒輪箱輸出法蘭和2#中間軸法蘭一起絞孔);⑵測量裝焊后的前后軸架、艉軸管及基座偏差;依照初照光操作確定好艏艉基準(zhǔn)點(diǎn)(及舵系定位確認(rèn))進(jìn)行精照光工作。通過照光分別找出A、B、C、D、E、F、G鏜孔加工圓及檢驗(yàn)圓。注:加工圓與檢驗(yàn)圓的同軸度公差為±0.2mm。?光靶應(yīng)按軸系中心線定位且與軸系中心線垂直。?復(fù)驗(yàn)軸系總長(即螺旋槳中心距離齒輪箱輸出軸平面間距離)、沿軸線測量螺旋槳中心距離前后艉軸架端面間距離、螺旋槳中心距離艉軸管前端面距離),以此確定軸架及艉軸管端面的切削量;校核前后艉軸架、艉軸管鏜孔的加工余量。?校核中間軸承和齒輪箱基座的半寬(要求:偏差±6mm),校核調(diào)整墊片厚度≥20mm(即測量軸系中心至面板高度值)。?利用照光十字光靶拉短線檢查齒輪箱及主機(jī)焊接墊塊軸線位置。?根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算出的各安裝軸承理論位置,自制軸系負(fù)荷測量用基座。2.3.4車前銑削加工鏜孔分初加工和精加工兩道工序,鏜削內(nèi)孔可采用雙刀切削,分兩次光刀。精加工后的表面粗糙度值應(yīng)不大于3.2μm。壓入襯套的接觸部分,必須一次鏜削,不允許接刀。鏜排安裝必須與軸系或舵系中心同心,其同軸度公差推薦為φ0.5mm。鏜削加工前,根據(jù)照光定出的加工圓、檢驗(yàn)圓標(biāo)志應(yīng)清晰。內(nèi)孔鏜削自檢合格后方允許切削端部平面,其外形按施工圖樣。所鏜平面必須垂直于軸系中心線,垂直度公差應(yīng)不大于0.1mm/m。尾軸架、艉軸管的內(nèi)孔加工后,其各自的圓柱度和圓度公差應(yīng)不大于其孔尺寸的公差帶H9,同軸度公差應(yīng)不大于φ0.08mm。2.3.5實(shí)際檢測建議和一般要求?使用水平軟管測定軸系基準(zhǔn)高度時(shí),在移動測量過程中,避免由于多次移動軟管造成水平軟管的破損、管中產(chǎn)生氣泡等現(xiàn)象,從而引起測量偏差,要經(jīng)常對平水平軟管,來鑒定水平軟管的準(zhǔn)確性。?在艉軸架、艉軸管和隔艙壁等重要部位劃線結(jié)束后,復(fù)查基準(zhǔn)靶十字線與投影儀十字線是否重合,如有變動應(yīng)重復(fù)照光;基準(zhǔn)光靶,尤其是用來定位的臨時(shí)光靶,在照光劃出中心線后,注意保證它不受外界的因素導(dǎo)致變形、偏移。?長軸系的船一般尾部較長,應(yīng)該對它進(jìn)行不同時(shí)段和相同時(shí)段進(jìn)行觀測,對記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,盡量摸清其變化規(guī)律和變化范圍以及變化的趨勢等。?艉軸架、基座定位焊接時(shí),臨時(shí)支撐應(yīng)合理、堅(jiān)固、可靠,且考慮焊接的伸縮性和反變形等因素;?測量艉軸架、艉軸管端面與齒輪箱輸出法蘭平面之間的距離,再根據(jù)艉軸銅套位置相對于艉軸架軸承、艉軸管軸承的伸出量決定艉軸架和艉軸管端面的加工余量。根據(jù)軸系總長即齒輪箱輸出軸端面至螺旋槳中心之間的距離,復(fù)核螺旋槳離開舵桿中心線的距離是否符合設(shè)計(jì)要求。?軸架、基座定位時(shí),要兼顧到船體加強(qiáng)板、封板的方便操作,定位結(jié)束后,應(yīng)對其中心位置、長度位置再次進(jìn)行復(fù)核。?鏜排和動力源的搭制要合理、可靠,鏜排跨距較長的情況下,要注意調(diào)整鏜排崩損的撓度。?鏜孔時(shí)不要盲目進(jìn)行大尺度進(jìn)刀,要注意鏜排裝置各個(gè)細(xì)小環(huán)節(jié),先開始進(jìn)行試鏜一刀,以便摸清鏜排搭制下的整體工作效果。?鏜孔時(shí)操作人員要看清每一個(gè)需加工的尺寸,在關(guān)鍵尺寸測量時(shí),需要兩人進(jìn)行互檢互測,避免單個(gè)人在長時(shí)間操作后造成疲勞而看花尺寸。?內(nèi)場加工軸承襯套前必須參照記錄測量時(shí)的環(huán)境溫度,根據(jù)賽龍襯套廠家提供的對應(yīng)溫度的加工量,加工襯套尺寸,加工完后到外場安裝之前,一定要逐一復(fù)核襯套內(nèi)外徑尺寸,確定是否滿足鏜孔的尺寸后再安裝。?鏜好孔后需對孔的內(nèi)壁進(jìn)行清潔、除銹、防外圍影響等因素的保護(hù)。?塞軸之前應(yīng)測量軸系的外徑和周孔的內(nèi)徑,計(jì)算一下軸系的間隙與理論的尺寸作一比較。?塞軸之前應(yīng)檢查所有需預(yù)套軸上的安裝附件的正確性和完好性,如墊片、O型圈、擋板、橫隔艙密封裝置等之類的零部件。?軸、舵系安裝時(shí),前后位置不能單以艙壁為基準(zhǔn),要考慮以肋板為基準(zhǔn),并結(jié)合與軸系的相對距離尺寸來測量。2.3.6軸系主體結(jié)構(gòu)的安裝安裝艉軸管和前后艉軸架軸承。1#、2#中間軸承按照光定位臨時(shí)固定。塞入尾軸并連接好推進(jìn)器軸。連接尾軸與1#中間軸(包括可調(diào)槳的雙油管連接)。連接1#中間軸與2#中間軸。2#中間軸與齒輪箱連接安裝。艉密封裝置安裝。?通常情況下,艉密封裝置的不可拆部分(安裝環(huán)及架子)應(yīng)在軸安裝時(shí),套在尾軸上。?安裝好艉密封固定部分,參照廠家資料,對氣胎進(jìn)行氣密實(shí)驗(yàn),并記錄規(guī)定時(shí)間內(nèi)的泄漏量。下水前用氮?dú)饨o氣胎密封充氣,并做水壓密性試驗(yàn),記錄最大泄漏量(需符合設(shè)備資料中規(guī)定值)。下水前軸系安全準(zhǔn)備工作?對安裝完的推進(jìn)器軸和艉軸、1#、2#中間軸及齒輪箱加以固定,以免下水時(shí),軸系發(fā)生竄動。(必要時(shí)可以增加鎖軸裝置等保險(xiǎn)措施)。?給槳轂及整個(gè)軸系并對槳?dú)っ苄詸z查作記錄灌油,灌油時(shí)注意使用放氣閥,并檢查所有螺栓、螺塞。2.3.7步槍葉子的安裝2.3.8軸系校正軸系支反測量2.3.9最后安裝