船舶軸系安裝

1、船舶軸系的安裝作者姓名：羅日春作者單位：廣州廣船國際股份有限公司郵政編碼：430050通訊地址：廣船國際股份有限公司總裝部機裝課二工段三班聯(lián)系電話：【摘 要】利用所掌握的專業(yè)技術(shù)理論、相關(guān)工種理論解決生產(chǎn)中的問題【關(guān)鍵詞】船舶軸系、 安裝【正 文】一、船舶軸系的概述 船舶軸系的作用是將主機發(fā)出的功率傳遞給螺旋槳；螺旋槳旋轉(zhuǎn)后產(chǎn)生的軸向推力通過軸系傳給推力軸承，再有推力軸承傳給船體，使船舶前進或后退。因此，船舶軸系是船舶動力裝置中的重要組成部分之一。軸系工作的好壞將會直接影響船舶的正常航行，并對主機的運轉(zhuǎn)有著直接關(guān)系。所以，對軸系的安裝有較高的技術(shù)要求，都要符合技術(shù)標準的有關(guān)規(guī)定。二、船舶軸系的

2、幾種典型結(jié)構(gòu)及安裝要求 在廣船機裝課從事軸系安裝工作以來，所遇到的軸系有：50500WT、39000WT型船的單軸短軸系，由于機艙布置在船尾，所以主機曲軸與尾軸之間只用一根中間軸連接。特點是：軸系長度與直徑之比較小，柔性較差，因而當軸線有不大的彎曲和曲折時，兩端的軸承的附加負荷就急劇增大，在工藝上必須注意這一點，要嚴格控制軸兩端支承軸承的同軸度要求。再有就是近幾年廣船已經(jīng)發(fā)展成熟的客滾輪，客滾輪采用雙軸系，兩條軸系對稱的布置在船體中龍骨的左右兩側(cè)。三、軸系安裝的主要內(nèi)容1、軸系理論中心線的測定：為保證主機曲軸中心線與尾軸管以及軸系同軸度的要求，在進行安裝前必須測定軸系理論中心線。軸系理論中心線

3、是在船舶設(shè)計時所確定的軸系軸心線。在軸系安裝時，尾柱軸殼孔的校中和鏜削加工，以及確定軸系上各部件的相應位置，都是以軸系理論中心線為基準的。 確定軸系理論中心線的方法主要有拉線法和光學法兩種。在多年的軸系安裝工作中，廣船國際確定理論中心線的方法主要是望光法，下面就望光法確定軸系理論中心線的方法進行簡單的闡述。望光儀，望光法采用的準直望遠鏡或經(jīng)緯儀的望遠鏡都是測量望遠鏡，其基本結(jié)構(gòu)如圖1-1所示。它主要由物鏡組1、目鏡組5、調(diào)焦透鏡3和十字畫板6等組成，2是物鏡對光螺旋，4是目鏡對光螺旋，7是從目鏡中看到的經(jīng)過放大后的十字線，OO是望遠鏡的主光軸。1-1準直望遠鏡1物鏡組2物鏡對光螺旋3 調(diào)焦透鏡

4、4目鏡對光螺旋5目鏡組6字線分劃板7十字線放大像 測量望遠鏡的原理如下：由遠處目標M發(fā)出的光線，經(jīng)物鏡，在m處成一倒立的實像，通過目鏡4的放大在m處成一倒立并放大的虛像，這是一般望遠鏡的成像原理。但是測量望遠鏡除了要求目標成像清楚之外，還必須精確地去瞄準目標和進行讀數(shù)。因此在望遠鏡中還裝有十字線劃板（在圖中3位置上）和調(diào)焦透鏡，如圖所示。操作時，首先轉(zhuǎn)動目鏡對光螺旋4，使十字線清晰，然后轉(zhuǎn)動物鏡對光螺旋2，使調(diào)焦透鏡3前后移動以改變物鏡的焦距，使目標的像m也隨之前后移動，最后落在十字線平面上。這時目標的像也達到最清晰的程度，即可進行觀測。如果目標的像m不與十字線平面重合， 則通過目鏡的放大，不

5、可能使十字線與目標同時清晰，同時觀測時還會產(chǎn)生視差（觀測者的眼睛在目鏡前微小的上下或右左移動，目標像與十字線產(chǎn)生上下或左右的相對移動，這種現(xiàn)象稱為視差）。視差的有無說明調(diào)焦淮確與否，所以調(diào)焦至目標像與十字線同時清晰后，還應檢查有無視差，如有則應微調(diào)調(diào)焦透鏡的前后位置，直至消除視差為止。 1-2望遠鏡的工作原理1物鏡； 2調(diào)焦透鏡；3十字線分劃板；4目鏡 光靶：圖1-3為常用的光靶結(jié)構(gòu)示意圖。整個光靶支撐在各隔艙壁預先開出的孔內(nèi)，光靶體2上的微調(diào)螺釘1用以調(diào)整靶心架3上下、左右的位置，使靶心4上的有機玻璃十字線中心與基準點相重合，即光靶十字線的位置代表基準點的位置。1-3光靶結(jié)構(gòu)示意圖1-微調(diào)螺

6、釘 2-光靶體 3-調(diào)整靶心架 4-靶心 基準光靶的設(shè)置及儀器位置的調(diào)整，如圖1-4所示。在尾柱軸殼孔的后端及機艙后（或前）隔艙壁上設(shè)兩個基準光靶3、5，將光靶十字線中心調(diào)至基準點位置上。在尾光靶之后設(shè)儀器架2（將望遠鏡1裝在其上），儀器架應直接設(shè)在船臺上，與船體及其四周的腳手架不要相連，以減少干擾。1-4安裝望遠鏡及基準光靶1-望遠鏡 2-儀器架 3、5-基準光靶 4-主光軸 開始調(diào)整位置時，先調(diào)焦距，使尾光靶十字線能清晰地看見，旋轉(zhuǎn)調(diào)位螺釘調(diào)整儀器位置，使儀器內(nèi)的十字線中心與尾基準光靶上的十字線中心重合。取下尾基準光靶的靶心，再依首基準光靶調(diào)整儀器位置，使儀器上的十字線中心與首基準光靶的十

7、字線中心重合。然后再裝上尾靶心，用尾基準光靶的十字線中心來校正儀器位置。如此反復進行，直至儀器的十字線中心與首尾基準光靶的十字線中心都重合，即儀器主光軸4通過軸系的首尾基準點，這時儀器的主光軸即可代表軸系理論中心線。2、軸系孔的鏜削：大、中型船舶的尾柱軸殼以及尾隔艙加強墊板、人字架軸殼等，都是將其焊裝在船體后就地用鏜排來鏜孔的。這些孔的加工，是以軸系理論中心線為基準而在該孔端面上所畫出的加工圓線和檢驗圓線來進行的。 畫加工圓線和檢驗圓線，加工圓線和檢驗圓線是兩個同心圓，加工圓線是為了鏜孔時確定其加工線，以便于達到所規(guī)定的尺寸要求。比加工圓直徑稍大（約2030mm大）的是檢驗圓線，它是作為鏜孔和

8、船舶大修檢驗軸系理論中線用。根據(jù)用拉線法或光學儀器法確定的軸系理論中線，加工圓線和檢驗圓線的劃法如下： 用光學儀器確定軸系理論中線時，可先后在軸轂孔端及尾隔艙加強墊板的孔內(nèi)裝入光靶，將光靶十字線中心調(diào)得與儀器十字線中心重合。取下十字線靶芯，換上帶中心孔的鋼靶芯，如圖1-5所示。以光靶的中心孔為圓心，用圓規(guī)劃出加工圓線和檢驗圓線。由于尾軸支承在尾軸承上，尾軸承的軸線應比尾軸軸線高出軸承間隙的一半。因此，如果采取將軸轂孔鏜得與尾軸同軸（所用的尾軸承的內(nèi)外圓是偏心的），則尾隔艙加強墊板和尾柱軸轂用的鋼靶的中心孔在靶芯的圓心上，如圖1-5a所示；如將軸轂孔鏜成與尾軸承同軸（所用的尾軸承內(nèi)外圓是同軸的）

9、，則尾隔艙加強墊板和尾柱軸轂用的鋼靶芯其中心孔的位置距圓心單位毫米，如圖所示1-5b所示， 為尾軸與軸承的間隙，單位毫米。安裝這種鋼靶芯時，須使中心孔位置在靶芯圓心的正上方。為此，在靶芯上劃有一條通過圓心和中心孔的直徑線。裝靶芯時，在光靶正面吊一鉛垂線，使鋼靶芯上的直徑線與鉛垂線平行，并且使中心孔在圓心之上，如圖1-6所示。以此中心孔為圓心可劃出加工圓線和檢驗圓線。1-5鋼靶心1-6鋼靶心安裝1-鋼絲線 2-支撐螺釘 3-調(diào)節(jié)螺釘 4-鋼靶 5-鉛垂 拉線法確定軸系理論中心線，先按鋼絲在各鏜孔的端面上劃出十字線，而加工圓線和檢驗圓線通常是在拆除鋼絲后按十字線求出理論中心點（圓心）來劃出，其具體

10、作法有：在鋼絲拉著時，在劃十字線的一根線上任意取一點，打上樣沖眼，用獨腳卡鉗量該點（樣沖眼）至鋼絲的最小距離，以此時卡鉗的長度為淮，在其余三根十字線線段上求出與鋼絲等距離的三點并打上樣沖眼。然后，拆除鋼絲，在孔端嵌入一木條（木條當中釘有一小塊白鐵皮），以十字線上四個樣沖眼為圓心，取適當?shù)陌霃剑ㄉ源笥谶@四個點組成的圓的半徑），用劃針在白鐵皮上劃出四個圓弧，只要劃針的半徑大小取得合適，很容易決定四個圓弧包圍的一小塊面積的中心點。用劃針檢查中心點與十字線上四個樣沖眼的距離，如距離相等，此中心點就是所要求的理論中心點。在中心點上打樣沖眼，以此點為圓心用圓規(guī)劃出加工圓線和檢驗圓線；理論中心點還可以直接根

11、據(jù)十字線來確定，即在鋼絲拉著時，各鏜孔端面上所劃十字線應使鋼絲的相位一致，例如都在十字線的左上角，如圖1-7所示，然后拆除鋼絲，在孔端嵌入木條，再將十字線相交，其交點即為理論中心點。這樣確定的中心點，僅是將整根軸系理論中線向同一方向正右下方移動一個很小的距離（小于鋼絲直徑），它對造成軸系理論中線的偏差可不予考慮。1-7按鋼絲畫端面十字線定中心點1-鋼絲 2-十字線 加工圓線和檢驗圓線也可以在鋼絲未拆除時劃出（此時，應計及鋼絲的撓度）。用薄鐵皮或硬紙板根據(jù)加工圓和檢驗圓的大小分別做出兩塊樣板，在樣板的圓心上鉆一小孔，孔徑等于或略大于鋼絲直徑，同時沿半徑方向剪一條開口直通圓心上的小孔。通過開口將樣

12、板穿在鋼絲上，并貼靠在軸轂或隔艙壁端面上，略抬起樣板，使樣板的中心孔與鋼絲之間隙四周基本一致，即可按樣板外圓劃圓。 加工圓線和檢驗圓線劃出后，在圓線上打樣沖眼。 在鏜孔前以及在劃加工圓時，應檢查軸轂孔能否按圖紙鏜出規(guī)定尺寸的孔，同時使軸轂的最小厚度不小于規(guī)定的數(shù)值。這些尺寸的檢查可用鋼直尺來測量或在軸轂孔內(nèi)裝上光靶，將光靶十字線中心調(diào)得與儀器十字線中心重合，再用鋼直尺通過光靶十字線中心檢查鏜孔尺寸以及量出十字線中心至軸轂外圓的最小尺寸，然后減去鏜孔半徑，即可知軸轂最小厚度。若軸轂最小厚度無具體規(guī)定，則以尾軸直徑的30%作為最小允許厚度。 鏜孔工藝：根據(jù)軸轂孔等的加工要求，鏜孔必須分粗鏜和精鏜，

13、按被加工孔徑大小推薦切削用量，見圖1-8。粗加工后須根據(jù)檢驗圓線校驗鏜桿位置有無移動，經(jīng)檢驗無誤或經(jīng)調(diào)正位置后方能進行精鏜孔。1-8鏜軸轂孔切削用量 為避免因溫度變化尾柱軸轂產(chǎn)生變形，影響被加工孔的精度，尾柱軸轂孔精鏜的最后一刀應在陰雨天或夜間一次連續(xù)完成最后一刀的走刀方向，最好由首到尾，使得因刀具磨損造成的錐度與尾軸管壓入方向一致（錐度小端在轂孔的尾端），以使與尾軸管的安裝要求相符合。 孔加工完畢后經(jīng)檢驗合格，才能加工端面，因為端面加工后，檢驗圓線就被切削掉了。 全部加工面加工完畢，經(jīng)檢驗合格后，量取尾柱軸轂兩配合面內(nèi)徑和尾隔艙加強墊板孔內(nèi)徑，以及尾柱軸轂前后端面的距離和其前端面至加強墊板端

14、面的距離。并做出它們的樣棒，交加工車間作為加工尾軸管相應直徑和長度的依據(jù)。3、尾軸的安裝：尾軸的安裝與尾軸管的安裝方法類同，也是用起重葫蘆（如圖1-11所示）把尾軸送入尾軸管軸承內(nèi)。1-11 用滑車從船外向船內(nèi)安裝尾軸1- 導軌 2-滑車 3-滑輪組 4-松緊螺旋扣 5-緊固環(huán) 6-尾軸 7鋼絲繩 8-短導軌圖1-11上的導軌1掛在吊索和滑輪組3上，其位置應和尾軸在同一垂直面內(nèi)。用松緊螺旋扣4來調(diào)節(jié)導軌位置，使平行于軸系中線。尾軸緊固環(huán)5，松緊螺旋扣4掛在滑車2上，滑車2應均勻分布，避免細長的尾軸發(fā)生彎曲。用鋼絲繩7將各滑車同時向前拉，使尾軸穿人人字架軸轂內(nèi)。短導軌8的兩端焊在人字架及尾軸轂上

15、，待尾軸穿過人字架后用滑車將尾軸繼續(xù)送入。 尾軸安裝到位后，應用長塞尺測量尾軸與尾軸管軸承的左右及下部間隙，要求下部接觸處0.05mm塞尺插不進，左右兩端的間隙在直徑間隙的40%60%之間。測量前應在尾軸的尾端掛一個和螺旋槳重量相當?shù)闹匚?。廣船國際的尾軸安裝與該方法類似，不同的是尾軸是從機艙向船外穿出的，而且沒有用到滑車。4、尾軸管密封裝置的安裝：首端密封裝置安裝，尾軸管填料函的安裝，其結(jié)構(gòu)如圖所示。用棉紗清潔尾軸管填料函內(nèi)孔，該處尾軸、壓蓋、分油環(huán)（或配水環(huán)）等。 1-9填料函1-座板 2-墊片 3-尾軸管 4-前軸瓦 5-填料 6-油環(huán) 7-分油環(huán) 8-村套 9-壓蓋 10-壓蓋螺母 11

16、-尾軸將壓蓋推入并拉出填料函內(nèi)孔1-2次，檢查其移動是否靈活，不得有卡滯現(xiàn)象。用內(nèi)卡鉗測量填料函內(nèi)孔和尾軸11在上、下、左、右四處的間距是否符合技術(shù)要求，以確定尾軸是否處于正確位置上。 將分油環(huán)及壓蓋先后推入填料函內(nèi)，分別測量它們的內(nèi)孔和尾軸的上、下、左、右的間隙。要求左右的間隙大致相等，并等于安裝間隙的一半；下部間隙應等于A-B+(0.200.50）mm，此處A是尾軸管軸承的允許極限間隙（mm),B是尾軸管軸承的安裝間隙（mm）；從而保證尾軸管軸承磨損到極限間隙時，尾軸也不和分油環(huán)及襯套等零件直接摩擦。 將壓蓋推入填料函孔一小段距離，用內(nèi)卡鉗測量壓蓋法蘭端面與尾軸管3端面之間的距離，在圓周的

17、上、下、左、右四處測量（至少測量三點），要求基本一致。 上述各項檢查認可后即可安裝填料5,填料每圈的長度應使兩端剛好接攏。為了提高密封效果，安裝時應使相鄰各圈填料的搭口錯開180°。 上緊壓蓋螺母時，亦應按對角線逐步扳緊，使壓蓋均勻地壓緊填料。壓蓋上緊后，壓蓋法蘭端面和尾軸管端面之間的距離在圓周上應處處基本相等，另外還要測量和記錄壓蓋內(nèi)孔與尾軸在上、下、左、右四個位置的間隙，它們都應處在技術(shù)要求范圍內(nèi)。 尾端密封裝置安裝；金屬環(huán)式密封裝置的安裝（其結(jié)構(gòu)如圖1-10所示） 安裝時將防蝕襯套、密封裝置等一起套在尾軸上，先將密封裝置的殼體法蘭用螺栓與尾軸管相連，待螺旋槳裝到尾軸上之后，再將防蝕襯套用螺栓與螺