船用6噸防爆升降機導(dǎo)軌安裝精度控制淺析

郁丹++柯維軍++劉紅超

摘 要：本文所述船用6噸防爆升降機專用于特種物資的垂直輸送與補給。升降機安裝精度控制是確保升降機在狹小圍井空間內(nèi)安全運行必要條件，其中導(dǎo)軌安裝精度控制是關(guān)鍵點，分析影響導(dǎo)軌安裝精度的主要因素，并采取有效措施加以控制，才能實現(xiàn)設(shè)備的安全運行。

關(guān)鍵詞：導(dǎo)軌；安裝精度控制；防爆升降機

中圖分類號：TH211.6 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）06-0050-02

載貨防爆升降機采用電機強制驅(qū)動，主要由兩根牽引鋼絲繩從牽引絞車上通過導(dǎo)向輪裝置引至升降平臺上，從而帶動升降平臺沿導(dǎo)軌上下運行（見圖1所示）；升降機共有三根導(dǎo)軌，其中兩根為導(dǎo)向?qū)к墸桓鶠橹苿訉?dǎo)軌，導(dǎo)軌長約16米，均為散件供貨現(xiàn)場組裝。為保證船舶在搖擺過程中升降機能上下平穩(wěn)安全運行，防止升降平臺運行卡滯，確保升降機導(dǎo)軌安裝精度顯得尤為重要。通過對導(dǎo)軌安裝精度控制滿足導(dǎo)軌的安裝要求：（1）導(dǎo)向?qū)к壴趪畠?nèi)對稱平行安裝，導(dǎo)向?qū)к墶癟”面板安裝于同一平面內(nèi)，安裝間距為2670mm；（2）制動導(dǎo)軌與導(dǎo)向?qū)к壈惭b間距為129±2mm；（3）安裝后導(dǎo)軌直線度偏差≤5mm。

1 影響載貨防爆升降機導(dǎo)軌安裝精度的主要因素

升降機導(dǎo)軌安裝精度與導(dǎo)軌本身的制造質(zhì)量、導(dǎo)軌的安裝質(zhì)量、測量工具的選擇、安裝現(xiàn)場環(huán)境溫度的影響、安裝人員的技術(shù)水平及操作誤差、導(dǎo)軌測量基準的選擇、船體建造精度等諸多因素有關(guān)。根據(jù)升降機導(dǎo)軌的安裝特點和以往同類型設(shè)備安裝經(jīng)驗，在船上安裝的過程中，影響導(dǎo)軌安裝精度的主要因素為船體建造精度、焊接變形及導(dǎo)軌安裝誤差。

1.1 船體建造精度

導(dǎo)向?qū)к壓椭苿訉?dǎo)軌的定位中心是根據(jù)船體結(jié)構(gòu)“T”梁中心為基準確定的，兩根導(dǎo)向?qū)к壓椭苿訉?dǎo)軌基座均以圍井通道（上下20米范圍）同一圍井壁為基準安裝，整個升降機的圍井（長×寬×深=4800×3100×20000mm）由上至下共由18個分段搭載而成，升降機導(dǎo)軌安裝精度與圍井所屬分段本身的建造精度、分段搭載后艙壁的垂直度和平面度、各分段內(nèi)每層甲板的開口精確度等因素息息相關(guān)，嚴格控制船體建造精度是實現(xiàn)升降機導(dǎo)軌安裝精度控制的重要保證。

1.2 焊接變形

兩個導(dǎo)向?qū)к墳檎危s16米）整體焊接，在跨度約為20米的圍井內(nèi)焊接具有很高的難度，焊接變形直接影響長導(dǎo)軌安裝后的直線度誤差。為減少焊接變形對導(dǎo)軌安裝精度的影響，安裝時對焊接時輸入（電流和電壓）、焊接方法、焊接的接頭形式及層數(shù)、焊接順序等因素進行控制，是保證焊接質(zhì)量是關(guān)鍵。

1.3 導(dǎo)軌安裝誤差

平臺與圍井之間正常設(shè)計的安全間隙確保了升降平臺在圍井內(nèi)無障礙安全運行，導(dǎo)軌安裝誤差是影響升降機安全運行的重要因素。導(dǎo)軌安裝誤差主要包含導(dǎo)軌安裝基準標定誤差和安裝平行度誤差。升降機安裝基準是升降機升降平臺和導(dǎo)軌定位安裝的關(guān)鍵，即兩者皆根據(jù)安裝基準對稱安裝。人工標定方法的選擇對于減小安裝基準標定誤差有著較大的影響，導(dǎo)軌安裝平行度誤差與安全間隙的控制密切相關(guān)。

2 載貨防爆升降機導(dǎo)軌安裝精度控制措施

2.1 船體建造精度控制

為控制船體建造和整個圍井艙壁搭載的精度，確保導(dǎo)軌安裝所在圍井壁上下的一致性（主要保證圍井壁安裝垂直度和平面度），為升降機導(dǎo)軌安裝提供保障，采取以下措施進行控制：

（1）建造精度滿足GJB3182-98《水面艦船船體建造精度要求》，在整個下料、放樣、劃線（0.5mm）、切割、彎曲、裝配接頭、部件制造、胎架制作等每一道工序都應(yīng)加強控制，即控制精度制造技術(shù)每一階段的組成元素，尤其是圍井所屬分段構(gòu)件、板材、每層甲板開口均由數(shù)控切割精加工完成，需焊接板材的坡口在內(nèi)場加工完成，板材的對合線、檢驗線等均由數(shù)控機完成劃線工作；

（2）圍井分段構(gòu)件在安裝時用肋位線作對合進行裝配，先進行焊接而后退火，控制焊接變形，對裝配精度進行控制；

（3）為了保證圍井分段間對合口位置的尺寸平整度，加梁固定以避免合攏時產(chǎn)生的應(yīng)力集中及變形；

（4）分段合攏時由對合線、焊接坡口的間隙保證分段合攏水平；

（5）圍井分段吊運、翻身搭載的過程中，對開口尺寸較大且剛性較差的部分采取臨時加固措施以防止變形；

（6）船塢內(nèi)圍井分段搭載時，對整個搭載的過程進行跟蹤監(jiān)控，安裝精度的測量應(yīng)始終貫穿在整個搭載過程中；圍井底部分段搭載時，控制船體中心線與船塢內(nèi)格線的中心線偏差小于1mm，上層其余分段搭載時，控制總偏差小于5mm；控制整個圍井壁搭載后總垂直度偏差≤10mm，對部分誤差較大的地方采取火工矯正的方法控制，矯正時遵循先下部后上部的原則；圍井分段四角平面度控制在±5mm以內(nèi)，搭載后艙壁左右（前后）水平偏差控制在±3mm以內(nèi)；肋骨檢驗線前后位置偏差控制在±3mm以內(nèi)；

2.2 焊接變形控制

導(dǎo)向?qū)к壓附娱L度約為16米，焊接質(zhì)量直接影響導(dǎo)軌導(dǎo)向面的直線度，針對導(dǎo)向?qū)к壍陌惭b特點，采取合理的焊接工藝才能有效控制導(dǎo)軌焊接變形。

（1）導(dǎo)向?qū)к壐拱搴椭獍搴盖捌驴诩皟蓚?cè)各30mm范圍內(nèi)，必須清除氧化皮、鐵銹、水分、油污、泥灰和鐵渣等臟物，對影響焊接質(zhì)量的涂料也應(yīng)清除；

（2）焊接順序：在導(dǎo)向?qū)к壐拱搴附油瓿珊?，再焊接加強肘板，先焊接肘板與“T”型導(dǎo)軌的接縫，最后與艙壁焊接。選擇具有資質(zhì)的兩名高級焊工，同時由上至下在導(dǎo)軌定位后同步焊接導(dǎo)軌腹板；

（3）焊接時采用分段退焊法和對稱焊接法相結(jié)合的方式焊接，在導(dǎo)軌上、中、下部分分別取一段進行定位焊，三分段焊接完成后再完成其余部分的焊接，同時每次施焊長度一般不超過2.5米，焊縫填滿坡口前，不許停止焊接；先焊接“T”型導(dǎo)向?qū)к壍母拱澹‥H36t=15mm），焊接時采用藥芯焊絲氣保焊（立角焊），焊接層間最大溫度為250℃，焊接時兩名焊工以10cm/min的焊接速度對稱焊接導(dǎo)軌腹板外側(cè)面，之后再焊接內(nèi)側(cè)面，熱輸入控制在約25KJ/CM，電流控制在190A。

2.3 導(dǎo)軌安裝及定位精度控制

2.3.1 導(dǎo)軌T面平行度控制

設(shè)計并采用專用工裝（見圖2）來保證導(dǎo)向?qū)к壴趪畠?nèi)對稱平行安裝，同時確保兩個導(dǎo)向?qū)к墶癟”面板安裝于同一平面內(nèi)，該工裝具有一定的強度和剛度，其中一根導(dǎo)軌的一端通過壓板壓緊，另一端通過斜楔壓緊，另一根導(dǎo)軌的兩端都是通過壓板壓緊，兩個導(dǎo)軌的端面固定在具有一定剛度的鋼體上；從上至下每隔3米設(shè)置一套工裝（工裝端面含安裝刻線確保導(dǎo)軌間距）來保證安裝的平行度。

2.3.2 導(dǎo)軌安裝基準標定控制（見圖3）

在主甲板船舯54#肋位，架設(shè)激光經(jīng)緯儀，劃出圍井開口處安裝基準線，且在船體肋骨（54#）加強結(jié)構(gòu)”T”型材中心±1mm以內(nèi)；以此安裝基準線為基準，用吊重錘彈線結(jié)合拉鋼絲繩的方法，劃出圍井垂直方向的安裝基準；根據(jù)垂向基準測量各層甲板的開口尺寸并進行局部修整，確保升降平臺在圍井內(nèi)上下運行時與每層甲板開口之間的安全間隙。

2.3.3 制動導(dǎo)軌安裝控制

制動導(dǎo)軌為散件分段（每段長5米）安裝，背部每隔一段距離設(shè)置小基座且螺栓連接安裝，其安裝垂直度通過吊鋼絲重錘使基座安裝在同一平面內(nèi)，控制垂直度偏差≤5mm，同時測量確保安裝間距129±2mm。

3 結(jié)語

升降機導(dǎo)軌安裝精度控制措施已在某大型補給船上應(yīng)用，效果顯著，大大提高了升降機導(dǎo)軌的安裝精度，為升降機惡劣海況下安全運行提供了保障。