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顶推轮轴舵系安装及轴系校中技术探讨

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郭健

(上海华润大东船务工程有限公司,上海 202155)

  摘 要:船舶轴舵系是影响船舶航行的关键部件,轴舵系的安装也是船舶建造中一项关键的工作,因其施工精度高,工作总量大,施工结果影响深远,所以历年来备受船厂、业主及船检等多方的重视和关注。而轴系、舵系间往往相互关联,需综合考虑。本文从笔者经历,论述国内首次有着三桨九舵的船舶的轴舵系安装过程。

  关键词:轴系;舵系;安装;校中

  船舶轴、舵系包含两个部分。即传输动力的轴系和把控方向的舵系,这两个部分在船舶的正常航行中至关重要,缺一不可。上海华润大东船务工程有限公司2014年承接建造了3艘顶推轮,顶推轮采用“三桨九舵”式推进系统。

  1 安装前的准备工作

  1.1顶推轮轴、舵系的组成

  船舶中的轴是传递动力的。顶推轮的轴系和大多数常规轴系一样,分为中间轴和螺旋桨轴两段,其中中间轴连接减速齿轮箱和螺旋桨轴;而螺旋桨轴通过水润滑轴承的支撑,穿过与船舱密封的尾轴管,一端连接泡在水中的螺旋桨,另一端则连接位于机舱的中间轴。

  船舶中的舵是用来操纵和控制船舶航向的。本船非常特殊,含3个正车舵和6个倒车舵,每个舵分别含有舵柄,上舵承,舵管,舵杆和舵叶。舵柄根据总体布置通过两套连杆连接,一套用于正车舵,一套用于倒车舵[1]

  1.2船舶轴、舵中心线的确定及定位

  船舶轴舵系部件加工完毕,检验合格后,才可进行安装工作。在安装之前,先确定船舶轴舵系的中心线,然后进行定位工作。定位前船舶的要达到一定的状态,对于轴系,要确保上层建筑已吊装结束,轴系区域及机舱区域的加工及装焊工作基本结束。对于舵系,舵系安装区域的船艉结构装焊工作、船体基线验收合格、火工工作完毕。且轴舵系穿过的舱室密性试验结束。

  轴舵系中心线应在标准范围内,本船标准为正、倒车舵系中心线与轴系中心线垂直度偏差值≤1mm∕1m,正车舵中心线与轴系中心线偏差值≤2mm(允许极限≤4mm);每条轴系对应的两个倒车舵中心线应对称,偏差值≤2mm(允许极限≤4mm)。

  2 安装时的具体流程

  2.1轴系

  轴系的安装流程为:先压装艉管前后水润滑轴承,然后准备螺旋桨轴,将前密封装置临时固定在螺旋桨轴上,接着塞装螺旋桨轴,当螺旋桨轴达到预定位置时,再安装艉管前密封装置并进行固定,接着安装螺旋桨。同时安装中间轴及中间轴承并临时固定轴系。

  2.2舵系

  舵系的安装流程为:安装舵杆围管及铜质衬套,接着套装舵杆的密封板并定位舵杆,再安装上舵承并固定舵杆,然后安装舵叶,测量舵叶与舵钮间间隙,加工并安装止跳块,用水泥将舵叶与舵杆的连接处封好,到此,舵系底部工作结束。接着安装顶部,将舵柄与舵柄连杆及舵机液压缸连接安装,即可对舵系整体提交。然后进行舵叶的效能实验,在舵柄上做出“0”位标志[2]

  3 轴系校中

  3.1轴系校中的条件

  船舶下水24小时后,在码头停靠好,轴系、齿轮箱在冷态下,螺旋桨呈100%浸没状态,螺旋桨在艉管内自由放置,左右固定螺旋桨轴以防潮水和波浪的影响。此时,船上无重大设备的迁移,压载的变更及明显振动的工作。同时轴系校中应选择水面波动较小及避免强阳光照射下进行,以免引起船体与螺旋桨之间有较大的温差。

  3.2轴系校中前准备工作

  根据图纸要求及拉线的位置,将齿轮箱初步定位,使齿轮箱中心线与尾轴中心在同一纵剖面内。中间轴承按拉线位置初步定位,基座及固定垫片已按图纸要求位置焊接到位,拂刮固定垫片上平面,用平板检验接触点应均匀分布,满足要求,将中间轴承上轴瓦部分及上盖拆去,中间轴承用支头螺栓按要求位置固定在基座上。

  3.3轴系的校中及后续工作

  以联轴节法兰为基准,调整中间轴后法兰的位置,使其相对联轴法兰的开口和偏移值如上图所示,其允差为±0.05mm,以中间轴前法兰为基准,用顶起螺栓和液压千斤顶调整齿轮箱位置,使齿轮箱输出端法兰相对中间轴前法兰的开口和偏移值如上图所示,其允差为±0.05mm.齿轮箱在与中间轴对中过程中齿轮箱相对于齿轮箱垫片的情况下首先放平并且在对中过程中尺寸线最好是平起平降记录两对法兰的实际开口及偏移值,报船东、船检认可上述工作結束后,采用冷冻法安装轴系法兰的紧配螺栓。将紧配螺栓分别穿入对号连接齿轮箱和中间轴法兰、中间轴和联轴节法兰。对称进行拧紧。然后提交轴承承受的最终负荷。根据最终的连接结果调整主机的高度并浇筑主机底座环氧树脂。

  4 结束语

  船舶建造工作是一个庞大的系统性的工作,这要求建造者要用科学的知识、严谨的态度去踏实的工作,这样才能保证船舶安全、稳定的工作。而船舶轴舵系的安装是船舶建造中最关键的工作之一。所以在建造的过程中,我们要认真对待轴舵系的安装每一个环节,保证安装质量。

  参考文献

  [1]王福根.船舶轴舵系装置[M].哈尔滨:哈尔滨工程大学版社,2003:59.

  [2]佚名.中国造船质量标准[J].船艇,2006,(2):2.
来源:《科学与信息化》2019年16期