9800DWT散貨船主機(jī)及軸系校中安裝

羅金鋒　樂成剛

摘 要：介紹了9800DWT散貨船主機(jī)及軸系校中安裝方法，概述了軸系合理校中、頂舉法進(jìn)行負(fù)荷檢驗(yàn)的安裝工藝及技術(shù)要點(diǎn)，并對(duì)校中安裝常見問題提出了總結(jié)性建議，有助于提高該類船型主機(jī)、軸系安裝的質(zhì)量和效率。

關(guān)鍵詞：軸系；合理校中；頂舉法

中圖分類號(hào)：U674.13 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）32-0242-02

1 引 言

主機(jī)及軸系的校中安裝是整個(gè)主動(dòng)力裝置安裝最重要的安裝階段，其安裝質(zhì)量的好壞，對(duì)保證主推進(jìn)裝置的正常運(yùn)行，減小船舶的振動(dòng)和噪聲，提高營(yíng)運(yùn)經(jīng)濟(jì)性乃至航行安全性都有著至關(guān)重要的作用。

9800DWT散貨船是江海直達(dá)礦石運(yùn)輸船型，我廠通過對(duì)該船及同類船舶的安裝，在主機(jī)、軸系校中安裝方面積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。這里以9800DWT散貨船為例，總結(jié)了該類船主動(dòng)力設(shè)備、軸系的校中安裝工藝的技術(shù)要點(diǎn)，為類似船型主機(jī)、軸系校中安裝提供參考。

2 主動(dòng)力裝置結(jié)構(gòu)

9800DWT散貨船為尾機(jī)型，雙機(jī)、雙軸系、雙螺旋槳船，主機(jī)為船用增壓中速柴油機(jī)，額定功率1470KW，轉(zhuǎn)速850RPM。主機(jī)通過彈性聯(lián)軸節(jié)同減速齒輪箱相連，齒輪箱輸出端與中間軸相連，中間軸再與螺旋槳軸首端可拆聯(lián)軸器相連接（見圖1）。中間軸基本直徑210mm，尾軸基本直徑240mm，自螺旋槳尾端至齒輪箱輸出法蘭端面軸系總長(zhǎng)6495mm。左右軸系對(duì)稱布置于距縱中6500mm的縱剖面上，平行于基線，距基線的高度為1850mm。

3 軸系校中安裝工藝實(shí)施

對(duì)于該船有齒輪箱的主推進(jìn)裝置分為兩個(gè)校中過程：先進(jìn)行齒輪箱與中間軸、艉軸校中，后進(jìn)行齒輪箱與主機(jī)校中。

3.1 軸系校中前的準(zhǔn)備

（1）艉軸及螺旋槳根據(jù)軸系布置圖安裝并已交驗(yàn)結(jié)束；

（2）根據(jù)本船《軸系布置圖》及《主機(jī)、齒輪箱安裝圖》要求，主機(jī)、齒輪箱及中間軸承已初步定位；

（3）按軸系校中計(jì)算書模型（見圖2）所示位置裝妥可調(diào)臨時(shí)支撐，臨時(shí)支撐的架設(shè)必須有足夠的強(qiáng)度。齒輪箱、軸系法蘭之間應(yīng)留有滿足軸系校中的足夠的測(cè)量間隙；

（4）船上設(shè)備的裝載狀態(tài)基本保持不變，調(diào)整船舶浮態(tài)使螺旋槳處于50%浸沒狀態(tài)下校中。

3.2 軸系校中（軸系螺栓連接前）

軸系校中工作應(yīng)在船舶下水后進(jìn)行，船舶處于自由浮態(tài)。校中安裝時(shí)應(yīng)避免陽(yáng)光照射，要求在夜間或陰雨天進(jìn)行。軸系校中和交驗(yàn)期間應(yīng)停止振動(dòng)和敲打作業(yè)，應(yīng)無(wú)集中負(fù)荷的遷移。

本船按《軸系校中計(jì)算書》要求合理校中，采用指針法，以尾軸和中間軸前端法蘭為基準(zhǔn)自尾向首依次進(jìn)行對(duì)中安裝。配置一個(gè)帶壓力表的液壓千斤頂（約50KN），2～3個(gè)百分表以及直尺、塞尺等工具。

將中間軸承安放在基座上，利用前后左右的調(diào)節(jié)裝置，使軸瓦的左右中心在軸線縱剖面上，軸瓦的前后中心離尾軸聯(lián)軸節(jié)法蘭的前端面在指定位置。在中間軸承座下設(shè)調(diào)節(jié)螺栓。調(diào)整中間軸承座和臨時(shí)支承的高度，使中間軸艉法蘭與螺旋槳軸法蘭的“曲折”（GAP1）和“偏移”（SAG1）符合計(jì)算書要求。

3.3 軸系法蘭緊配螺栓安裝

將齒輪箱、中間軸承臨時(shí)固定在各自的基座上，并用臨時(shí)螺栓壓緊。應(yīng)用冷凍安裝工藝將合格的緊配螺栓（連接前需噴涂二硫化鉬）分別連接齒輪箱和中間軸的法蘭、中間軸與螺旋槳軸法蘭。

3.4 測(cè)量軸承負(fù)荷（連接軸系螺栓后）

軸系按校中計(jì)算安裝結(jié)束后，為了檢查軸系校中是否滿足要求，要進(jìn)行頂舉試驗(yàn)以測(cè)量軸承的實(shí)際負(fù)荷。

3.4.1 軸承負(fù)荷計(jì)算方法及步驟

（1）按照《軸系校中計(jì)算書》所示的位置，安裝千斤頂，檢查千斤頂座架是否牢固（見圖3）。

（2）在千斤頂所對(duì)應(yīng)的軸頸上，放置一個(gè)百分表，并檢查百分表的支架是否牢固。

（3）掀動(dòng)油泵從而頂升中間軸，要求油壓每升高1.0MPa，記錄對(duì)應(yīng)的百分表讀數(shù)（即軸上升量），直到壓力上升不大但軸頸抬高較快時(shí)為止。

（4）慢慢地瀉放油壓，每降1.0MPa，記錄對(duì)應(yīng)的百分表讀數(shù)（即軸下降量），直至油壓完全釋放。

（5）在升壓與降壓的過程中，應(yīng)記錄千斤頂壓力和千分表的穩(wěn)定讀數(shù)，不允許在千斤頂上升（或下降）的過程中降壓（或升壓）。

（6）根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)軸紙上繪制出壓力與位移的曲線，計(jì)算軸承負(fù)荷。

3.4.2 中間軸承負(fù)荷測(cè)量

（1）松開中間軸承上軸瓦，按照（1）中的方法測(cè)量中間軸承負(fù)荷。

（2）按照（1）中公式計(jì)算軸承負(fù)荷，并按中間軸承計(jì)算結(jié)果與《軸系校中計(jì)算書》計(jì)算值誤差在±20%以內(nèi)校中合格為依據(jù)驗(yàn)收（見圖4）。

3.4.3 艉管前軸承負(fù)荷測(cè)量同上述方法

校中檢驗(yàn)合格后，按主機(jī)齒輪箱安裝圖的要求，澆注齒輪箱環(huán)氧墊塊，緊固齒輪箱地腳螺栓，裝配中間軸和齒輪箱輸出軸法蘭連接螺栓。

3.5 主機(jī)與彈性聯(lián)軸器的安裝

根據(jù)《主機(jī)齒輪箱安裝圖》，將主機(jī)定位于其最終軸向位置。主機(jī)采用縱向及側(cè)向支撐定位。主機(jī)與彈性聯(lián)軸器、齒輪箱對(duì)中定位前應(yīng)檢查并記錄主機(jī)曲軸臂距差，以對(duì)照驗(yàn)證主機(jī)出廠報(bào)告及允許值。

在安裝彈性聯(lián)軸器之前，應(yīng)對(duì)聯(lián)軸節(jié)進(jìn)行對(duì)中調(diào)節(jié)（軸向校中、徑向校中、角度校中）。按彈性聯(lián)軸器廠商提供的安裝說明書和技術(shù)數(shù)據(jù)，用調(diào)整主機(jī)曲軸軸線的方法，使飛輪與齒輪箱輸入軸法蘭的安裝精度達(dá)到說明書中的對(duì)應(yīng)要求。

4 實(shí)施效果及總結(jié)

9800DWT散貨船采用了合理校中、負(fù)荷驗(yàn)證的安裝工藝，經(jīng)過海上航行試驗(yàn)，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求且運(yùn)行良好。為提高軸系校中的成功率，通過分析該船的實(shí)施過程記錄，總結(jié)現(xiàn)場(chǎng)施工出現(xiàn)的常見問題，對(duì)軸系校中安裝有以下幾點(diǎn)建議：

（1）中間軸承座、頂升千斤頂臨時(shí)支座、百分表支架，應(yīng)充分考慮船體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度對(duì)測(cè)量精度的影響。如因內(nèi)底板太薄、肋骨間距過大而引起的變形，須采取相應(yīng)結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)措施。

（2）由于首制船軸系校中一次成功率較低，為便于返工拆裝，軸承負(fù)荷測(cè)量時(shí)中間軸的聯(lián)接螺栓宜分別用4個(gè)臨時(shí)固定螺栓將齒輪箱輸出法蘭與中間軸前法蘭、尾軸聯(lián)軸節(jié)和中間軸后法蘭聯(lián)接起來(lái)，臨時(shí)螺栓與對(duì)應(yīng)的配合間隙為-0.02～-0.03mm，且應(yīng)均布。

（3）《軸系校中計(jì)算書》應(yīng)提供0℃、10℃、20℃、30℃環(huán)境溫度時(shí)的軸承負(fù)荷計(jì)算值；安裝時(shí)應(yīng)跟據(jù)實(shí)際環(huán)境溫度進(jìn)行修正。

（4）軸承負(fù)荷測(cè)試前，應(yīng)提前了解各軸承的配合間隙；軸承負(fù)荷測(cè)試時(shí)，軸在任何軸承處的被頂升高度都不得超過該處軸承間隙。中間軸承負(fù)荷測(cè)試時(shí)，可將軸承蓋吊起。

（5）因船舶軸系是一個(gè)多支承的超靜定梁，各軸承之間力的相互作用相當(dāng)復(fù)雜，尤其對(duì)于多軸承短軸系。在現(xiàn)場(chǎng)軸承負(fù)荷頂舉過程中，應(yīng)跟蹤測(cè)量相鄰軸承與下瓦之間的間隙，判斷千斤頂頂舉過程中哪個(gè)軸承先脫空，從而確定被測(cè)軸承。防止誤分析頂舉曲線圖，而得出不正確的結(jié)論。

參考文獻(xiàn)

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[2]陸峻岫.船舶建造質(zhì)量檢驗(yàn)[M].哈爾濱：哈爾濱工程大學(xué)出版社，1996.

收稿日期：2018-9-2

作者簡(jiǎn)介：羅金鋒（1983-），男，工程師，大學(xué)本科。