帶水封襯套舵葉舵桿的安裝工藝

張學(xué)聰 林建偉

摘 要：本文以某大馬力海洋工程船帶水封襯套舵系安裝失效的實(shí)例，分析了造成舵葉舵桿返松的技術(shù)成因及解決辦法，對(duì)類似工程船舶的帶水封襯套舵系的安裝與修理，具有很好的技術(shù)參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：舵葉舵桿；水封襯套；安裝工藝

中圖分類號(hào)：U664.31 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Abstract： With the failure instance of rudder system installation with water seal liner of a high-powered marine engineering ship， this paper analyzes the technical causes of the rudder slack and puts forward the solutions for it.

Key words： Rudder blade and Rudder Rod； Water Seal Liner； Installation Process

1 船舶舵系結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

某大馬力海洋工程船為雙機(jī)、雙舵、雙槳。其舵系結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：（1）在舵葉的頂部安裝了一個(gè)水封襯套，水封襯套座安裝在船主體上；（2）舵機(jī)為圓球型轉(zhuǎn)葉舵機(jī)，直身舵桿無(wú)鍵液壓，4道膨脹環(huán)上緊。該船為懸掛舵帶水封襯套的舵葉舵桿示意圖如圖1。

2 故障修理簡(jiǎn)況

該船2016年8月間出廠，在返回基地的途中船方反映舵效失靈。接報(bào)后，廠部工程技術(shù)人員趕赴基地，經(jīng)實(shí)地勘驗(yàn)并轉(zhuǎn)舵試驗(yàn)確認(rèn)是舵葉舵桿已經(jīng)返松。

再次進(jìn)塢后發(fā)現(xiàn)：右舵葉已經(jīng)完全松脫、左舵基本旋緊。經(jīng)過(guò)工程技術(shù)人員的分析及以往的經(jīng)驗(yàn)判斷認(rèn)為，造成右舵葉完全松脫的主要成因可能是右舵桿裝高了，所以明確提出將舵機(jī)的膨脹環(huán)拆卸，將舵桿放下少許，然后才安裝舵葉（見(jiàn)圖2）；否則極容易造成安裝在舵葉上的水封襯套頂住襯套座，無(wú)法保證舵桿的安裝推進(jìn)量，從而造成舵桿返松故障現(xiàn)象的發(fā)生。

由此，按照新工藝對(duì)舵葉、舵桿和舵機(jī)重新進(jìn)行了安裝，經(jīng)測(cè)量安裝前后的舵桿軸頭數(shù)，證實(shí)了上述的判斷和分析。測(cè)量和安裝數(shù)據(jù)，見(jiàn)表1和表2。

安裝完成后，在塢內(nèi)進(jìn)行了轉(zhuǎn)舵試驗(yàn)；出塢后，進(jìn)行了高速航行轉(zhuǎn)舵試驗(yàn)，左右舵機(jī)及舵葉的操作性能恢復(fù)正常，符合相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的要求，交付船公司使用。

3 故障主要技術(shù)成因

從上述的測(cè)量安裝數(shù)據(jù)以及對(duì)比情況可知：（1）造成右舵葉完全松脫的主要技術(shù)成因是：右舵桿裝高了1.66 mm，致使安裝過(guò)程中安裝在舵葉上的水封襯套頂住了襯套座（連接船主體）；當(dāng)舵桿上的液壓螺母繼續(xù)施壓，舵葉并沒(méi)有繼續(xù)上行，反而將舵桿拉下至舵葉的安裝錐度貼合面（該型號(hào)舵機(jī)的特點(diǎn)：當(dāng)舵桿的軸向拉力超過(guò)舵機(jī)4道膨脹環(huán)對(duì)舵桿所產(chǎn)生的預(yù)緊力，會(huì)將舵桿拉下）；當(dāng)液壓螺母的推進(jìn)油壓卸除后，舵桿立刻向上縮回，從而使舵桿與舵葉的安裝錐度位完全分離，右舵完全松脫；（2）左舵桿裝低了0.38 mm，即左舵葉的水封襯套沒(méi)有頂住船體的本體，所以左舵葉基本安裝到位。

4 帶水封襯套舵葉舵桿的安裝工藝

4.1 帶水封襯套舵葉舵桿的結(jié)構(gòu)布置

4.1.1結(jié)構(gòu)布置

對(duì)各類型的工程船，其舵系的結(jié)構(gòu)布置各不相同。其中，帶水封襯套舵葉舵桿的結(jié)構(gòu)布置見(jiàn)圖1。

4.1.2主要技術(shù)特點(diǎn)

（1）在舵葉的頂部安裝了一個(gè)舵桿的水封襯套；（2）水封襯套上安裝了2道水密骨架軸封；（3）水封襯套座安裝在船主體上；（4）水封襯套與襯套座的止跳間隙約為1.00 mm，沒(méi)有另設(shè)止跳塊；（5）舵機(jī)為圓球型轉(zhuǎn)葉舵機(jī)，直身舵桿無(wú)鍵液壓，4道膨脹環(huán)上緊。

4.2 必備的技術(shù)參數(shù)

液壓無(wú)鍵舵葉舵桿的安裝，必須有三個(gè)必備的技術(shù)參數(shù)，否則不允許安裝：推進(jìn)量；推進(jìn)壓力；膨脹壓力。

4.3 帶水封襯套舵葉舵桿的安裝工藝

（1）舵葉拆卸前，測(cè)量液壓螺母的軸頭數(shù)（液壓螺母端面到舵桿軸頭的距離），并做好記錄；在液壓螺母與舵桿對(duì)應(yīng)的位置做好記號(hào)；拆卸保險(xiǎn)；

（2）舵桿拆卸前，測(cè)量舵機(jī)處舵桿的軸頭數(shù)并做好記錄；

（3）各部件修理完成后，交付安裝：在舵桿舵葉安裝前，檢查舵桿、舵葉錐度位的狀況，必要時(shí)可用色油對(duì)錐度位進(jìn)行接觸面的檢查，確認(rèn)合格；

（4）完成舵桿的安裝，但舵機(jī)處舵桿的膨脹環(huán)暫時(shí)不要完全上緊；測(cè)量舵機(jī)處舵桿的軸頭數(shù)，需比拆前少3～5 mm（即：舵桿比原來(lái)低）；

（5）舵葉安裝前對(duì)舵葉的安裝工藝孔艙室進(jìn)行清潔，清除雜物、砂碩等；徹底清潔舵桿錐度位、舵桿螺紋、舵葉錐度位、液壓螺母螺紋、各液壓接頭等，必要時(shí)使用清潔劑進(jìn)行清潔；

（6）舵葉拉到位后安裝液壓螺母；架設(shè)好液壓油泵等；

（7）在舵葉與舵桿之間架設(shè)百分表，用以測(cè)量舵葉安裝的推進(jìn)量；

（8）按說(shuō)明書或技術(shù)安裝的要求對(duì)舵葉進(jìn)行液壓安裝：首先干推5 MPa，將推進(jìn)量的百分表調(diào)零，作為推進(jìn)量的起始點(diǎn)；之后，按技術(shù)要求進(jìn)行推進(jìn)、膨脹操作，并記錄相關(guān)的參數(shù)，直到符合安裝要求；

（9）當(dāng)推進(jìn)量達(dá)到要求后，保持推進(jìn)壓力；將膨脹壓力卸除，觀察5分鐘；待百分表的讀數(shù)不發(fā)生變化后，將推進(jìn)壓力卸除；再觀察10分鐘，若讀數(shù)不發(fā)生變化，說(shuō)明舵葉與舵桿已經(jīng)完全抱緊；

（10）將液壓螺母旋貼并敲打緊；

（11）測(cè)量液壓螺母的軸頭數(shù)，與拆前的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，以本次的安裝軸頭數(shù)為準(zhǔn)；

（12）安裝過(guò)程中應(yīng)密切注意壓力和推進(jìn)量的變化：如果壓力在升高但推進(jìn)量沒(méi)有變化，說(shuō)明水封襯套可能頂?shù)琢耍仨毻Ｏ聛?lái)查明原因并消除后，才能繼續(xù)安裝；

（13）將舵桿慢慢拉起，直到水封襯套頂住了襯套座；在舵桿處架設(shè)百分表，將百分表調(diào)零，然后將舵桿慢慢放下1.00 mm（止跳間隙）；

（14）依據(jù)舵機(jī)安裝的技術(shù)規(guī)范與要求，將舵機(jī)處舵桿的膨脹環(huán)完全上緊，測(cè)量舵桿軸頭數(shù)，與拆前的記錄對(duì)比并以本次的記錄為準(zhǔn)；

（15）在舵葉安裝工藝孔處、舵桿軸頭與液壓螺母間、液壓螺母與舵葉間，燒制保險(xiǎn)片，并驗(yàn)收合格；

（16）至此，舵桿舵葉的安裝完成；按要求對(duì)舵機(jī)加油后進(jìn)行塢內(nèi)的轉(zhuǎn)舵試驗(yàn)，并驗(yàn)收合格；出塢后，進(jìn)行航行轉(zhuǎn)舵試驗(yàn)，并驗(yàn)收合格。

5 結(jié)束語(yǔ)

本次帶水封襯套舵系安裝失效的實(shí)例與最終解決，是很好的技術(shù)總結(jié)與積累，希望對(duì)今后類似船舶的修理能夠提供一定的技術(shù)參考。