客滾船減搖鰭中合攏安裝精度控制研究

王力學(xué) 周亮

摘要：本文以我公司的某型客滾船為例，說明了減搖鰭的安裝控制，闡述了減搖鰭從安裝到焊接變形控制整個預(yù)裝過程，并提出了減搖鰭水平度的精度控制措施。該安裝精度和質(zhì)量控制直接影響設(shè)備性能及航行安全，因此，減搖鰭安裝的精度控制是十分必要。

關(guān)鍵詞：減搖鰭;精度控制;焊接變形

中圖分類號：U664.7+2? 文獻標(biāo)識碼：A?? 文章編號：1006—7973（2022）03-0071-03

減搖鰭是作為當(dāng)今滾裝船常用的提高穩(wěn)性設(shè)備，并適用排水量從幾千噸到上萬噸范圍，該設(shè)備綜合性價比等多方面具有的優(yōu)勢。船舶在大風(fēng)浪條件能有效改善耐波性，提高適航能力，減搖鰭就是一種能給船舶產(chǎn)生一個穩(wěn)定力矩的裝置，是裝在船舶水線下的一種剖面形式對稱的流線型裝置，當(dāng)船舶航行時，該減搖鰭的鰭葉打開，該流線型的鰭葉相對于速度方向有一定的角度，該偏轉(zhuǎn)的鰭葉上方為低壓，下方為超壓，上下之壓在鰭葉上產(chǎn)生向上升力，由于減搖鰭的升力與船舶航速有關(guān)，航速越高，效果越好，因此大量運用在滾裝船上。

我廠某型客滾船是我公司為國外船東首次承建的高附加值產(chǎn)品，這也是我廠繼滾裝后的又一次技術(shù)轉(zhuǎn)型，該船在機艙區(qū)域有線型也配置減搖鰭，因此安裝時必須注意定位精度及線型誤差，若安裝過程中稍有偏差，不但會降低減搖鰭的效率，嚴重時會導(dǎo)至鰭葉打開或轉(zhuǎn)運時與船體板相碰，引發(fā)安全事故，因此減搖鰭安裝時必須控制線型、定位尺寸，焊接變形等各個方面精度。

1減搖鰭形式主要參數(shù)

本船在機艙非平直區(qū)域設(shè)有兩個減搖鰭，分別位于 FR100～ FR114之間的內(nèi)底板之上，由于該鰭葉與航速有一定角度，因此鰭葉與內(nèi)底板也成一定有角度，鰭軸線位于基線2770mm，鰭軸線與橫向水平夾角有180。

減搖鰭的軸向間隙限定值0.1～0.7mm 之間，鰭軸角度在±0.30。

2減搖鰭安裝及控制要求

2.1轉(zhuǎn)運及安裝要求

（1）在鰭箱中有一個運輸支架，它是專為減搖鰭的靜載荷而設(shè)計的。在安裝階段，減搖鰭不得承受任何附加載荷。

（2）如果鰭箱在吊裝或牽引時的安裝角度大于20度，必須與廠家 SKF 服務(wù)部門討論安裝程序。如有必要，在起重機啟動前必須拆除液壓泵站，因為液壓泵站安裝在橡膠緩沖器上，超過20度傾斜角時會損壞橡膠緩沖器。

（3）安裝形式為垂直吊裝從上面安裝。

（4）安裝前，應(yīng)將減搖鰭的水平、鰭軸中心線與內(nèi)底板交點值提前模擬一下，并告之施工人員，以便施工人員了解鰭軸安裝角度，方便鰭軸中心線點位。

（5）利用全站儀找出船體鰭軸中心的水平線，并延伸至 FR100、FR 114兩處外板上，并做出標(biāo)識

（6）將鰭箱吊入內(nèi)底上，利用全站儀測量外板上水平線與鰭軸中心水平線是否一致，如有偏差進行微調(diào)。

（7）在減搖鰭吊運過程中，任何人不得進入起吊的減搖鰭下方或旁邊的危險區(qū)域。起吊危險區(qū)域必須有相應(yīng)的警戒和監(jiān)視。

（8）在吊裝及安裝過程中減搖鰭不能承受較大的載荷，防止減搖鰭上的重載可能會導(dǎo)致軸承變形和嚴重損壞。

（9）安裝前應(yīng)將減搖鰭四周的數(shù)據(jù)，提前模擬，將礙事的部位提前修整。

（10）減搖鰭下落過程中，緩慢修整外板余量，特別在魚眼位置的線型（魚眼區(qū)域有50mm 余量）

（11）安裝到位后，應(yīng)測量相關(guān)水平，及上面邊艙分段吊合時應(yīng)在舷側(cè)打上支撐。如圖1所示。

（12）在安裝到位后及焊接過程中均需檢查鰭軸的軸向間隙。

2.2減搖鰭軸承軸向間隙控制要求

（1）減搖鰭安裝到位后，必須檢查軸承的軸向間隙，該軸向間隙精度，決定了鰭葉的正確收進和展開。

（2）減搖鰭與船體結(jié)構(gòu)焊接，每次焊接后都必須檢查軸承軸向間隙。

（3）根據(jù)廠家檢測表要求，利用深度卡尺或千分表測量。

（4）由于減搖鰭軸承間隙精度要求較高，對于所檢查卡尺的精度5/100mm。

（5）在每次測量后和下一個安裝步驟前，軸承必須覆蓋并防止灰塵。

（6）軸承軸向間隙必須在0.1～0.7mm 之間。

3減搖鰭焊接變形控制

為了控制減搖鰭與船體結(jié)構(gòu)的焊接變形，減少減搖鰭軸承間隙超標(biāo)問題，因此施焊過程中應(yīng)按如下要求操作。

（1）為了避免因焊接飛濺或粉塵造成減搖鰭部件受損，因此在焊接前應(yīng)將設(shè)備作好防護。

（2）按圖紙要求進行定位安裝，在保證其主尺寸及滿足公差要求的前提下，保證裝配間隙。

（3）清潔坡口，坡口兩側(cè)50mm 范圍內(nèi)不能有油、水、銹污等雜物，坡口的表面缺陷必須修復(fù)處理 ， 采用 CO2氣體保護焊。

（4）焊接材料：CO2焊絲使用3Y 級藥芯焊絲 E501T-1， 規(guī)格：Φ1.2mm。CO2焊絲保持干燥。

（5）采用 CO2氣體保護焊，施工場地必須采取有效的防風(fēng)措施，如圍蔽隔離等，保證電弧的穩(wěn)定性，減少氣孔等焊接缺陷的產(chǎn)生。

（6）整個焊接過程要有監(jiān)控和檢查。

（7）使用短弧焊接，每層焊接的起弧點應(yīng)錯開30～50mm 左右。

（8）多層多道焊時，每層焊道清渣后，使用小錘敲擊焊縫以釋放焊接應(yīng)力，防止裂紋的產(chǎn)生。如有缺陷還要及時用砂輪打磨，進行修復(fù)處理。

（9）焊接工作應(yīng)連續(xù)在同一周期進行。

（10）施焊時應(yīng)先焊對接后角接，先焊應(yīng)力大的，施焊時應(yīng)盡量上下對稱施焊。

（11）整個施焊順序：①減搖鰭箱體與船體外板;②減搖鰭箱體與內(nèi)底縱壁;③減搖鰭箱體內(nèi)部構(gòu)件與內(nèi)底板;④減搖鰭箱體兩端頭橫壁與內(nèi)底橫壁。

（12）根據(jù)減搖鰭箱體焊接順序要求，將減搖鰭箱體與船體外板焊接，焊接時根據(jù)圖2中1～10焊接順序進行施焊。

（13）根據(jù)先對接后角接順序原則，減搖鰭箱體內(nèi)部構(gòu)件按圖3、圖4、圖5焊接順序中的1～7進行施焊。

（14）每焊完一段焊縫后，立即用帶圓角的尖頭小錘快速錘擊焊縫，焊縫底部錘擊不便，可用圓扁鏟輕捻，這樣既可以松弛焊接應(yīng)力，防止裂縫，又可以錘緊焊縫微孔，增加焊縫致密性。

（15）每焊完一個區(qū)域時，必須測量軸承的軸向間隙，記錄測量結(jié)果。

（16）施焊過程中 CO2焊接參數(shù)（表1）。表1 施焊過程中 CO2焊接參數(shù)

（17）焊完48小時后，對外板作無損檢測。

4中合攏狀態(tài)預(yù)裝注意事項

（1）對于船體結(jié)構(gòu)本身的水平及肋距開檔必須達到廠家要求。

（2）減搖鰭定位過程前后，必須有精控測量及輔助定位。

（3）所有的定位數(shù)據(jù)，每一個步驟必須有品質(zhì)人員確認方可進行下一步。

（4）焊接變形控制，減少軸承的軸向間隙超標(biāo)。

（5）必須實時監(jiān)測軸承的軸向間隙，記錄測量結(jié)果。

5結(jié)論

隨著減搖鰭中合攏成功預(yù)裝，標(biāo)志著我公司大型設(shè)備在中合攏安裝精度提高了，對于減搖鰭安裝中不僅要考慮減搖鰭與外板線型光順，還需控制鰭軸中心水平線，鰭軸角度、鰭體焊接變形。

該減搖鰭在中合攏階段成功預(yù)裝，為后續(xù)船舶的設(shè)備安裝提供有利的技術(shù)保障。

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