“印度之星”輪全回轉(zhuǎn)舵槳系統(tǒng)修復(fù)工藝

摘要：2007年6月“印度之星”輪進我廠修理，該輪裝備有動力定位系統(tǒng)（即DP系統(tǒng)），船東反映左全回轉(zhuǎn)舵槳機構(gòu)在使用過程中有異響，機油系統(tǒng)進水，機油乳化；右全回轉(zhuǎn)舵槳系統(tǒng)變頻電球輸出軸承燒損。要求我廠對左右舵槳系統(tǒng)進行拆檢，徹底排除異常。本文詳細講述了全回轉(zhuǎn)舵槳系統(tǒng)修復(fù)工藝過程，希望對日后同類型船舶的修復(fù)有一定的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：印度之星；全回轉(zhuǎn)舵漿；修復(fù)工藝

根據(jù)廠家提供的資料，系統(tǒng)型號為SRP 2020 FP，輸入功率為2 200 kW，輸入轉(zhuǎn)速為1 000 r/min，系統(tǒng)整體重量36噸。其中上齒輪箱2.8噸，下齒輪箱6.45噸，螺旋槳直徑為2.8 m，重量為3.3噸，導(dǎo)流罩、舵槳回轉(zhuǎn)體等20多噸。按制造廠家提供的修理方案是整體拆卸吊出到專門的支架進行解體檢查，因我廠第一次承接該類型的船舶，在起重設(shè)備和場地設(shè)置方面均有限制，要修理該系統(tǒng)，我們必須對拆檢方案進行改進，制定合理的工藝，以充分利用我廠的現(xiàn)有設(shè)備。

1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡介

從結(jié)構(gòu)上看（圖1），該全回轉(zhuǎn)舵槳機構(gòu)可以分成六部分：上齒輪箱、圓錐形支承座、舵回轉(zhuǎn)體、下齒輪箱、螺旋槳和導(dǎo)流筒組成。通過錐形齒輪、傳動軸和支撐軸承將變頻電馬達的輸出動力改變2次方向后傳遞給螺旋槳。另外在倒掛軸承處有三個液壓馬達驅(qū)動回轉(zhuǎn)體進行360度的任意角度旋轉(zhuǎn)。我們分析左邊有異響很大可能是系統(tǒng)進水后導(dǎo)致軸承、聯(lián)接花鍵腐蝕，引起傳動部件間隙改變所致。右邊電球輸出軸承燒損，很大可能是變頻電球與上齒輪箱的中線或是相對距離改變所致。因此本次拆檢檢查的重點是各傳動部件的外觀檢查和變頻馬達與輸入軸的中線調(diào)整。

上齒輪箱（圖2）由輸入橫軸及錐形齒輪、前后支承軸承、輸出立軸和錐形齒輪及支承推力軸承組成；

回轉(zhuǎn)體由上到下分別有：帶外齒輪的倒掛軸向推力大軸承、碗形支撐架、圓柱形的舵轉(zhuǎn)體及內(nèi)部動力傳輸軸、舵轉(zhuǎn)體中部滾柱大軸承和安裝在舵回轉(zhuǎn)體中下部的導(dǎo)流罩；

下齒輪箱由槳軸及其上的錐形齒輪、前后支撐軸承和推力軸承、輸入立軸及其上的錐形齒輪組成。

2 現(xiàn)場拆卸工藝的確定

通過對系統(tǒng)現(xiàn)場結(jié)構(gòu)的核查，結(jié)合我廠起重設(shè)備和修理場地，決定系統(tǒng)分成上齒輪箱、舵回轉(zhuǎn)體連下齒輪箱、螺旋槳和導(dǎo)流罩四部分現(xiàn)場進行解體，支承座不拆，解體的四大部分吊運回車間再解體修理。

3 工藝實施

3.1 拆裝強調(diào)事項

鑒于整個系統(tǒng)是從國外引進，整體重量和傳遞功率均很大，各部分的配件和螺栓數(shù)量及規(guī)格繁多，而且所有部件和聯(lián)接螺栓均要從國外采購，價格昂貴。因此施工前要做到：一是外購或自制相應(yīng)的拆裝專用工具；二是教會施工人員讀圖紙，并嚴格按圖紙要求進行拆裝；三是對拆卸下來的部件和螺栓要分類包裝存放并做好記錄，防止調(diào)換或丟失。

3.2 上齒輪箱拆檢

（1）拆下聯(lián)接高彈，測量變頻電球輸出法蘭端面與上齒輪箱輸入軸短軸法蘭端面之間的距離，根據(jù)圖紙要求為907±0.6 mm；中線對中要求為：偏移1.0mm，曲折0.55mm/m。現(xiàn)場我們新制造一剛性支架進行中線檢查，發(fā)現(xiàn)左電球比上齒輪箱低4.0mm，右電球比上齒輪箱高3.0 mm。按圖紙要求調(diào)正中線后發(fā)現(xiàn)左右電球地腳螺栓孔與底座孔有錯位現(xiàn)象，最大錯位達8mm。處理方法：左電球地腳墊片換新；右電球地腳墊片車薄；因底座表面寬度方向的余量足夠，對錯位的螺栓孔用電動砂輪磨頭修正。所有墊片重新拂配著色檢查，表面接觸面要求達65%以上。

由于右電球比上齒輪箱高了3.0mm，增加了電球輸出端軸承的負荷，這是軸承燒損的主要原因。從后面拆檢發(fā)現(xiàn)，左上齒輪箱輸入端軸承間隙變大，滾柱磨損，輸入軸前后軸封襯套密封位磨損，很大原因也是中線不正引起。對磨損的軸封襯套現(xiàn)場采用噴涂修復(fù)，磨損的軸承換新。在征得船東同意后，我們對電球地腳加裝了定位肖，保證電球中線的穩(wěn)定性。

（2）輸入軸的聯(lián)軸節(jié)拆前要測量聯(lián)軸節(jié)法蘭端面與軸頭之間的距離并記錄。由圖紙可知，該聯(lián)接為1：50的無鍵錐度聯(lián)接，為加熱安裝，加熱溫度在270-300℃之間，推進量為12 mm，安裝后的徑向過盈量為0.24 mm。在安裝時要注意兩點：一是控制好加熱溫度，最好用點溫計測量表面溫度達300℃之后再安裝，以保證內(nèi)孔有足夠的安裝余量；二是在安裝時要注意軸向定位，推進的力度要控制好。現(xiàn)場可以在齒輪箱與聯(lián)軸節(jié)之間放一木塊，木塊的厚度接近拆前聯(lián)軸節(jié)與箱體之間的距離，以防止聯(lián)軸節(jié)的推進量過大。

（3）檢查上齒輪箱輸入軸前后端軸頭的跳動。按圖紙要求，前軸頭的跳動小于0.12 mm，后軸頭的跳動小于0.08 mm。該參數(shù)過大會影響到軸封和后油泵的可靠正常使用。在解體前測量該參數(shù)數(shù)值會偏大，主要是受前后軸承的影響。解體后上車床測量的數(shù)值會較準確，一般會小于0.05 mm。

（4）齒輪的檢查有兩個內(nèi)容：一是表面外觀是否有明顯的磨損，二是用藍丹著色檢查表面接觸是否均勻，接觸的位置是否正常。

（5）后軸承是一對推力軸承，承受齒輪嚙合過程中產(chǎn)生的軸向推力。為保證齒輪的正常嚙合和功率的傳遞，該處軸承的推力間隙要保證在0.06-0.10 mm之間。按圖紙說明，該對軸承在用熱油加熱到120-150 ℃后安裝，并要采取相應(yīng)的安裝工藝保證在常溫后兩軸承能緊密貼合，防止軸本身的竄動，達到保證橫軸的軸向間隙和齒輪齒隙。根據(jù)廠家的指引，該軸承的安裝要有一套專用的壓裝工具。

3.3 下齒輪箱拆檢

下齒輪箱的軸承、齒輪與槳軸的拆檢與上齒輪箱基本一致。回轉(zhuǎn)體內(nèi)的動力傳輸軸主要檢查聯(lián)接花鍵是否腐蝕。槳軸上的軸封套與螺旋槳沒有螺栓聯(lián)接，與槳軸為過盈配合，加熱拆裝，加熱溫度為120-150 ℃。內(nèi)孔上的膠圈安裝時要注意涂上專用膠，在安裝該膠圈時套的溫度較高，要防止燙傷。

3.4 其它要注意的問題

1、系統(tǒng)各軸承安裝前均是用油加熱到120-150 ℃后安裝，各軸封、密封膠圈在安裝前其表面均需涂上廠家提供的潤滑油膏。

2、系統(tǒng)各聯(lián)接螺栓安裝時均要用丙酮清潔，并涂上廠家提供的防松膠，并嚴格按圖紙的上緊力上緊，在上緊時要按對角、分2次上緊。

3、各軸承位、軸封位安裝前均要用丙酮清潔，并涂上廠家提供的專用膠。各軸封襯套也是加熱安裝，加熱溫度為150-170 ℃。

4、螺旋槳的拆裝按無鍵液壓工藝常規(guī)安裝：先固定好法蘭和專用的千斤頂，用10.9級的螺栓上緊，上緊力矩為200 N·m，再將軸向千斤頂壓至100 bar后開始計算螺旋槳的推進量，按徑向油壓約為軸向油壓的一倍，在30 ℃的環(huán)境溫度時推進量為2.5±0.10 mm。現(xiàn)場的推進量左螺旋槳為2.46 mm，右螺旋槳為2.50 mm，對應(yīng)拆前的記號。

5、舵回轉(zhuǎn)體中部的軸封襯套表面為黑陶瓷涂層，受到碰撞容易破碎，要做好防護措施。

6、在舵轉(zhuǎn)體安裝好后，才能安裝上齒輪箱，此時有任何雜物、臟水（油）進入系統(tǒng)內(nèi)均已無法再清潔，因此在安裝過程中要注意防范。

3.5 換新的部件和缺陷處理

本次拆檢外觀檢查有缺陷的軸承有：左轉(zhuǎn)舵大軸承滾柱表面有銹蝕、左上齒輪箱輸入端軸承間隙偏大、左舵槳下齒輪箱槳葉軸前后軸承間隙偏大，上述軸承均換新；左下齒輪箱槳葉軸軸封襯套磨損嚴重換新，右下齒輪箱槳葉軸軸封襯套表面輕微起線上車床拋光。

4 修理效果和經(jīng)驗

經(jīng)系泊和航行效用試驗，系統(tǒng)的溫度、油壓和聲音等各項參數(shù)均正常，船東滿意，也得到服務(wù)廠商的認可，為拓寬我廠修理船舶的種類，積累了很好的修理經(jīng)驗。

（1）要重視圖紙和工藝文件，施工人員和現(xiàn)場管理人員均要做到會看圖紙，熟悉說明。

（2）拆卸、清潔和安裝都要嚴格執(zhí)行工藝、圖紙的規(guī)定，包括每顆螺絲螺紋的清潔，都要求用丙酮清洗后再涂膠。

（3）對錐軸配合的輸入聯(lián)軸節(jié)的加溫安裝，要特別控制好安裝的推進量。

（4）在回裝舵槳時加工焊制專用吊籠，保證舵槳構(gòu)件快速順利回裝到位，又可保護回轉(zhuǎn)體軸承內(nèi)圈工作面和軸封位。

參考文獻：

[1] CB/T-3623-94 舵系統(tǒng)安裝與效用試驗要求， 中國船舶工業(yè)總公司

[2] CCS鋼質(zhì)海船入級與建造規(guī)范 2001， 中國船級社