船舶長(zhǎng)軸系施工周期的過(guò)程控制

龔濤+杜正春

摘要：文章通過(guò)分析長(zhǎng)軸系施工過(guò)程中影響建造周期的關(guān)鍵性因素、軸承負(fù)荷測(cè)量及調(diào)整方案，運(yùn)用EXCEL對(duì)軸承負(fù)荷數(shù)據(jù)歸類、分析，并模擬出受力曲線，從而查找變化規(guī)律，達(dá)到縮短長(zhǎng)軸系施工周期的目的。

關(guān)鍵詞：長(zhǎng)軸系；軸承負(fù)荷；施工周期；EXCEL；船舶；過(guò)程控制

中圖分類號(hào)：U661文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-2374（2014）24-0089-02

本文以國(guó)內(nèi)建造首批高新船為契機(jī)，通過(guò)對(duì)主推進(jìn)系統(tǒng)中長(zhǎng)軸系施工周期的過(guò)程控制，達(dá)到縮短建造周期，提高完工質(zhì)量，為建造一流產(chǎn)品打下扎實(shí)基礎(chǔ)。在長(zhǎng)軸系的軸承負(fù)荷測(cè)量過(guò)程中，由于船體變形量大，導(dǎo)致軸承負(fù)荷測(cè)量數(shù)據(jù)呈波動(dòng)大、穩(wěn)定難的特點(diǎn)，不利于查找其相關(guān)的變化規(guī)律，從而使得調(diào)整軸系軸承負(fù)荷的周期相當(dāng)長(zhǎng)，較嚴(yán)重的拖延了整個(gè)主推進(jìn)系統(tǒng)的安裝周期。而艦船推進(jìn)軸系的安裝是船舶建造過(guò)程中重要的一環(huán)，能否控制好軸系安裝的施工周期直接影響到船舶的整個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)的按時(shí)完工。

1長(zhǎng)軸系施工過(guò)程中影響建造周期的關(guān)鍵性因素

船舶建造過(guò)程中，軸系負(fù)荷的合理性極為重要。長(zhǎng)期的實(shí)際操作中，諸多的因素會(huì)影響到軸系軸承負(fù)荷測(cè)量，其中影響長(zhǎng)軸系施工周期的關(guān)鍵性因素是軸系的軸承負(fù)荷測(cè)量與調(diào)整，本文將研究軸承許用負(fù)荷校中的方法來(lái)調(diào)整各個(gè)軸承的受力，并找出規(guī)律性的調(diào)整范圍，從而有效地縮短施工周期，也為系列船的建造積累經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)。

圖11#船軸承負(fù)荷調(diào)整及安裝周期

軸系的軸承負(fù)荷測(cè)量與調(diào)整工序可以分為三個(gè)階段（圖1）：軸承負(fù)荷測(cè)量階段、軸承負(fù)荷調(diào)整階段、軸承安裝定位及提交報(bào)驗(yàn)階段。根據(jù)1#船施工周期可以看到影響整個(gè)工序較長(zhǎng)的因素在軸承負(fù)荷調(diào)整階段，其工時(shí)占據(jù)總周期的72%。究其原因一是對(duì)于1#船各軸承的特性缺乏了解，沒(méi)有及時(shí)分析外界因素和船的狀態(tài)變化，造成沒(méi)有頭緒的反復(fù)調(diào)整，走了不少?gòu)澛罚欢菦](méi)有采取高效的手段對(duì)軸承負(fù)荷進(jìn)行驗(yàn)證，使得驗(yàn)證時(shí)間較長(zhǎng)，耽誤了較多時(shí)間。

2長(zhǎng)軸系軸承負(fù)荷測(cè)量和調(diào)整的解決方案及措施

軸系按照軸系校中計(jì)算結(jié)果安裝以后，不可避免會(huì)出現(xiàn)安裝誤差，這些誤差到底對(duì)軸系的影響有多大，需要我們通過(guò)有效的檢驗(yàn)方法，檢測(cè)中間軸承以及推力軸承所承受的實(shí)際負(fù)荷是否在理論計(jì)算允許的范圍之內(nèi)。在軸系校中、安裝過(guò)程中，軸承負(fù)荷測(cè)量這一校核軸系受力過(guò)程的周期相當(dāng)長(zhǎng)，較嚴(yán)重的拖延了整個(gè)主推進(jìn)系統(tǒng)的安裝周期，此過(guò)程的瓶頸需要得到解決。軸承負(fù)荷的分配是關(guān)系到軸系使用壽命的關(guān)鍵，通常采用檢測(cè)方法是軸承負(fù)荷頂舉法，它是利用軸的位移與負(fù)荷的特性關(guān)系，用逐步頂舉法，記錄軸的升高與頂舉力之間的關(guān)系曲線求得頂升部位的負(fù)荷，將此負(fù)荷乘以頂舉系數(shù)，即可得出被測(cè)軸承的實(shí)際負(fù)荷。軸系軸承初次負(fù)荷往往出現(xiàn)偏大或偏小的情況，只能通過(guò)中間軸承或推力軸承來(lái)進(jìn)行調(diào)整，原因是尾管軸承無(wú)法調(diào)整，只能通過(guò)中間軸承和推力軸承的高低調(diào)整最終滿足各軸系軸承的負(fù)荷范圍。

頂舉法是測(cè)量軸承負(fù)荷設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便，可以結(jié)合壓力傳感器進(jìn)行測(cè)量，提高測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，已在國(guó)內(nèi)外各船廠被廣泛使用，見(jiàn)圖2。采用千斤頂頂舉法測(cè)量軸承負(fù)荷，就是在軸系的某一位置放置液壓千斤頂，將軸逐漸頂起，使被測(cè)軸承與軸頸完全脫開(kāi)。在頂起的過(guò)程中，用百分表記錄軸的升高量和液壓千斤頂?shù)捻斏蛪褐担L制頂舉曲線圖，求得千斤頂替代被測(cè)軸承時(shí)的頂升油壓值，換算為頂舉力后，乘以頂舉系數(shù)，即可得到被測(cè)軸承的實(shí)際負(fù)荷。

圖2測(cè)量中間軸承負(fù)荷的安裝圖

以下是首艦船長(zhǎng)軸系軸承負(fù)荷測(cè)量和調(diào)整的具體方法。

首先，升高或放下軸段，測(cè)量位移和支反力。重復(fù)幾次，直到其讀數(shù)穩(wěn)定可靠，作出位移-力曲線為了得到測(cè)量軸承的平均負(fù)荷，通常我們會(huì)利用提升和下降受力曲線的兩條切線延伸到橫坐標(biāo)上得到R1、R2，按平均值求得測(cè)量軸承負(fù)荷：R=（R1+R2）/2，見(jiàn)圖3。

圖3位移-力曲線與切線示意圖

其次，記錄測(cè)量軸承負(fù)荷測(cè)量值并分析，調(diào)節(jié)軸承偏移以最終滿足測(cè)量值誤差在理論值的±10%以內(nèi)，并將測(cè)量結(jié)果記錄。

最后，由設(shè)計(jì)所對(duì)測(cè)量結(jié)果予以認(rèn)可。軸系的軸承負(fù)荷測(cè)量合格后，最終按圖對(duì)中間軸承和推力軸承進(jìn)行安裝。

綜上所述，長(zhǎng)軸系軸承負(fù)荷的測(cè)量及調(diào)整方法盡管是可行的，但是對(duì)于計(jì)算軸承平均負(fù)荷，還是較為繁瑣的，需要通過(guò)提升和下降曲線的切線來(lái)得到平均值，在過(guò)去的現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)中，往往通過(guò)打印出曲線，然后手工繪制切線，最后計(jì)算得到平均負(fù)荷。這對(duì)于目前的高效率的施工是不合時(shí)宜的，需要利用更為有效地手段對(duì)受力曲線進(jìn)行模擬，盡快得到軸承負(fù)荷數(shù)據(jù)，并對(duì)軸承進(jìn)行及時(shí)地受力調(diào)整，從而為該工序的順利完成大大縮短了周期。

用EXCEL模擬軸系測(cè)量軸承負(fù)荷過(guò)程中位移—力曲線，計(jì)算和判斷調(diào)整趨勢(shì)，再進(jìn)行軸承處墊塊的高度調(diào)整。通過(guò)EXCEL用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)模擬出曲線及誤差，調(diào)整軸承墊塊厚度，直至軸系受力滿足設(shè)計(jì)的范圍要求。這一方案的實(shí)施，將有效地縮短整根軸系上軸承受力情況驗(yàn)證的時(shí)間，使得施工周期得以明顯的縮短。以下是用EXECL設(shè)計(jì)，通過(guò)對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的輸入，直接產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的受力圖4，從而可以直觀的看到軸承處平均受力

情況。

圖4軸承受力分析模擬圖

通過(guò)運(yùn)用EXCEL設(shè)計(jì)的表格對(duì)軸承受力進(jìn)行負(fù)荷的模擬以及平均負(fù)荷的計(jì)算，可直接獲得軸承平均負(fù)荷的測(cè)量值。如此做的優(yōu)勢(shì)在于，通過(guò)把電腦帶進(jìn)施工現(xiàn)場(chǎng)，邊施工邊檢驗(yàn)軸承頂舉試驗(yàn)的受力情況，如發(fā)生超差情況，可及時(shí)調(diào)整軸承的高低，并再次重復(fù)驗(yàn)證工作，直至實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)符合要求。這一步工作的開(kāi)展大大縮短了整個(gè)軸系的負(fù)荷測(cè)量和調(diào)整的周期。

3結(jié)語(yǔ)

分析了同一系列2#船軸承負(fù)荷測(cè)量周期，發(fā)現(xiàn)軸承負(fù)荷調(diào)整階段由原來(lái)首制船占總周期的72%下降到2#艦船的59%，見(jiàn)圖5。比較1#船與2#船的施工周期總天數(shù)，通過(guò)軸承負(fù)荷測(cè)量工藝的改進(jìn)措施及模擬受力曲線的分析，明顯縮短了調(diào)整周期，總天數(shù)由原來(lái)1#船的49天下降到2#船的34天，見(jiàn)圖6，并且還有進(jìn)一步下降的空間，為接下來(lái)的主機(jī)安裝和主動(dòng)力調(diào)試創(chuàng)造了有利的條件，也為后續(xù)船縮短軸系的施工周期提供了有效手段。

圖52#船軸承負(fù)荷調(diào)整及安裝周期

圖61#船與2#船軸承負(fù)荷調(diào)整及安裝周期的比較

參考文獻(xiàn)

[1]?溫玉奎．千斤頂頂舉法測(cè)量軸承負(fù)荷的影響因素[J]．

中國(guó)船檢，2008，（7）．

[2]?余道輝．用頂升法檢測(cè)軸系安裝的質(zhì)量[J]．船舶設(shè)計(jì)

通訊，2007，（1）．

作者簡(jiǎn)介：龔濤（1982—），男，上海人，滬東中華造船（集團(tuán)）有限公司車間副主任，工程師，研究方向：工業(yè)工程。

endprint

摘要：文章通過(guò)分析長(zhǎng)軸系施工過(guò)程中影響建造周期的關(guān)鍵性因素、軸承負(fù)荷測(cè)量及調(diào)整方案，運(yùn)用EXCEL對(duì)軸承負(fù)荷數(shù)據(jù)歸類、分析，并模擬出受力曲線，從而查找變化規(guī)律，達(dá)到縮短長(zhǎng)軸系施工周期的目的。

關(guān)鍵詞：長(zhǎng)軸系；軸承負(fù)荷；施工周期；EXCEL；船舶；過(guò)程控制

中圖分類號(hào)：U661文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-2374（2014）24-0089-02

本文以國(guó)內(nèi)建造首批高新船為契機(jī)，通過(guò)對(duì)主推進(jìn)系統(tǒng)中長(zhǎng)軸系施工周期的過(guò)程控制，達(dá)到縮短建造周期，提高完工質(zhì)量，為建造一流產(chǎn)品打下扎實(shí)基礎(chǔ)。在長(zhǎng)軸系的軸承負(fù)荷測(cè)量過(guò)程中，由于船體變形量大，導(dǎo)致軸承負(fù)荷測(cè)量數(shù)據(jù)呈波動(dòng)大、穩(wěn)定難的特點(diǎn)，不利于查找其相關(guān)的變化規(guī)律，從而使得調(diào)整軸系軸承負(fù)荷的周期相當(dāng)長(zhǎng)，較嚴(yán)重的拖延了整個(gè)主推進(jìn)系統(tǒng)的安裝周期。而艦船推進(jìn)軸系的安裝是船舶建造過(guò)程中重要的一環(huán)，能否控制好軸系安裝的施工周期直接影響到船舶的整個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)的按時(shí)完工。

1長(zhǎng)軸系施工過(guò)程中影響建造周期的關(guān)鍵性因素

船舶建造過(guò)程中，軸系負(fù)荷的合理性極為重要。長(zhǎng)期的實(shí)際操作中，諸多的因素會(huì)影響到軸系軸承負(fù)荷測(cè)量，其中影響長(zhǎng)軸系施工周期的關(guān)鍵性因素是軸系的軸承負(fù)荷測(cè)量與調(diào)整，本文將研究軸承許用負(fù)荷校中的方法來(lái)調(diào)整各個(gè)軸承的受力，并找出規(guī)律性的調(diào)整范圍，從而有效地縮短施工周期，也為系列船的建造積累經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)。

圖11#船軸承負(fù)荷調(diào)整及安裝周期

軸系的軸承負(fù)荷測(cè)量與調(diào)整工序可以分為三個(gè)階段（圖1）：軸承負(fù)荷測(cè)量階段、軸承負(fù)荷調(diào)整階段、軸承安裝定位及提交報(bào)驗(yàn)階段。根據(jù)1#船施工周期可以看到影響整個(gè)工序較長(zhǎng)的因素在軸承負(fù)荷調(diào)整階段，其工時(shí)占據(jù)總周期的72%。究其原因一是對(duì)于1#船各軸承的特性缺乏了解，沒(méi)有及時(shí)分析外界因素和船的狀態(tài)變化，造成沒(méi)有頭緒的反復(fù)調(diào)整，走了不少?gòu)澛罚欢菦](méi)有采取高效的手段對(duì)軸承負(fù)荷進(jìn)行驗(yàn)證，使得驗(yàn)證時(shí)間較長(zhǎng)，耽誤了較多時(shí)間。

2長(zhǎng)軸系軸承負(fù)荷測(cè)量和調(diào)整的解決方案及措施

軸系按照軸系校中計(jì)算結(jié)果安裝以后，不可避免會(huì)出現(xiàn)安裝誤差，這些誤差到底對(duì)軸系的影響有多大，需要我們通過(guò)有效的檢驗(yàn)方法，檢測(cè)中間軸承以及推力軸承所承受的實(shí)際負(fù)荷是否在理論計(jì)算允許的范圍之內(nèi)。在軸系校中、安裝過(guò)程中，軸承負(fù)荷測(cè)量這一校核軸系受力過(guò)程的周期相當(dāng)長(zhǎng)，較嚴(yán)重的拖延了整個(gè)主推進(jìn)系統(tǒng)的安裝周期，此過(guò)程的瓶頸需要得到解決。軸承負(fù)荷的分配是關(guān)系到軸系使用壽命的關(guān)鍵，通常采用檢測(cè)方法是軸承負(fù)荷頂舉法，它是利用軸的位移與負(fù)荷的特性關(guān)系，用逐步頂舉法，記錄軸的升高與頂舉力之間的關(guān)系曲線求得頂升部位的負(fù)荷，將此負(fù)荷乘以頂舉系數(shù)，即可得出被測(cè)軸承的實(shí)際負(fù)荷。軸系軸承初次負(fù)荷往往出現(xiàn)偏大或偏小的情況，只能通過(guò)中間軸承或推力軸承來(lái)進(jìn)行調(diào)整，原因是尾管軸承無(wú)法調(diào)整，只能通過(guò)中間軸承和推力軸承的高低調(diào)整最終滿足各軸系軸承的負(fù)荷范圍。

頂舉法是測(cè)量軸承負(fù)荷設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便，可以結(jié)合壓力傳感器進(jìn)行測(cè)量，提高測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，已在國(guó)內(nèi)外各船廠被廣泛使用，見(jiàn)圖2。采用千斤頂頂舉法測(cè)量軸承負(fù)荷，就是在軸系的某一位置放置液壓千斤頂，將軸逐漸頂起，使被測(cè)軸承與軸頸完全脫開(kāi)。在頂起的過(guò)程中，用百分表記錄軸的升高量和液壓千斤頂?shù)捻斏蛪褐担L制頂舉曲線圖，求得千斤頂替代被測(cè)軸承時(shí)的頂升油壓值，換算為頂舉力后，乘以頂舉系數(shù)，即可得到被測(cè)軸承的實(shí)際負(fù)荷。

圖2測(cè)量中間軸承負(fù)荷的安裝圖

以下是首艦船長(zhǎng)軸系軸承負(fù)荷測(cè)量和調(diào)整的具體方法。

首先，升高或放下軸段，測(cè)量位移和支反力。重復(fù)幾次，直到其讀數(shù)穩(wěn)定可靠，作出位移-力曲線為了得到測(cè)量軸承的平均負(fù)荷，通常我們會(huì)利用提升和下降受力曲線的兩條切線延伸到橫坐標(biāo)上得到R1、R2，按平均值求得測(cè)量軸承負(fù)荷：R=（R1+R2）/2，見(jiàn)圖3。

圖3位移-力曲線與切線示意圖

其次，記錄測(cè)量軸承負(fù)荷測(cè)量值并分析，調(diào)節(jié)軸承偏移以最終滿足測(cè)量值誤差在理論值的±10%以內(nèi)，并將測(cè)量結(jié)果記錄。

最后，由設(shè)計(jì)所對(duì)測(cè)量結(jié)果予以認(rèn)可。軸系的軸承負(fù)荷測(cè)量合格后，最終按圖對(duì)中間軸承和推力軸承進(jìn)行安裝。

綜上所述，長(zhǎng)軸系軸承負(fù)荷的測(cè)量及調(diào)整方法盡管是可行的，但是對(duì)于計(jì)算軸承平均負(fù)荷，還是較為繁瑣的，需要通過(guò)提升和下降曲線的切線來(lái)得到平均值，在過(guò)去的現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)中，往往通過(guò)打印出曲線，然后手工繪制切線，最后計(jì)算得到平均負(fù)荷。這對(duì)于目前的高效率的施工是不合時(shí)宜的，需要利用更為有效地手段對(duì)受力曲線進(jìn)行模擬，盡快得到軸承負(fù)荷數(shù)據(jù)，并對(duì)軸承進(jìn)行及時(shí)地受力調(diào)整，從而為該工序的順利完成大大縮短了周期。

用EXCEL模擬軸系測(cè)量軸承負(fù)荷過(guò)程中位移—力曲線，計(jì)算和判斷調(diào)整趨勢(shì)，再進(jìn)行軸承處墊塊的高度調(diào)整。通過(guò)EXCEL用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)模擬出曲線及誤差，調(diào)整軸承墊塊厚度，直至軸系受力滿足設(shè)計(jì)的范圍要求。這一方案的實(shí)施，將有效地縮短整根軸系上軸承受力情況驗(yàn)證的時(shí)間，使得施工周期得以明顯的縮短。以下是用EXECL設(shè)計(jì)，通過(guò)對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的輸入，直接產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的受力圖4，從而可以直觀的看到軸承處平均受力

情況。

圖4軸承受力分析模擬圖

通過(guò)運(yùn)用EXCEL設(shè)計(jì)的表格對(duì)軸承受力進(jìn)行負(fù)荷的模擬以及平均負(fù)荷的計(jì)算，可直接獲得軸承平均負(fù)荷的測(cè)量值。如此做的優(yōu)勢(shì)在于，通過(guò)把電腦帶進(jìn)施工現(xiàn)場(chǎng)，邊施工邊檢驗(yàn)軸承頂舉試驗(yàn)的受力情況，如發(fā)生超差情況，可及時(shí)調(diào)整軸承的高低，并再次重復(fù)驗(yàn)證工作，直至實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)符合要求。這一步工作的開(kāi)展大大縮短了整個(gè)軸系的負(fù)荷測(cè)量和調(diào)整的周期。

3結(jié)語(yǔ)

分析了同一系列2#船軸承負(fù)荷測(cè)量周期，發(fā)現(xiàn)軸承負(fù)荷調(diào)整階段由原來(lái)首制船占總周期的72%下降到2#艦船的59%，見(jiàn)圖5。比較1#船與2#船的施工周期總天數(shù)，通過(guò)軸承負(fù)荷測(cè)量工藝的改進(jìn)措施及模擬受力曲線的分析，明顯縮短了調(diào)整周期，總天數(shù)由原來(lái)1#船的49天下降到2#船的34天，見(jiàn)圖6，并且還有進(jìn)一步下降的空間，為接下來(lái)的主機(jī)安裝和主動(dòng)力調(diào)試創(chuàng)造了有利的條件，也為后續(xù)船縮短軸系的施工周期提供了有效手段。

圖52#船軸承負(fù)荷調(diào)整及安裝周期

圖61#船與2#船軸承負(fù)荷調(diào)整及安裝周期的比較

參考文獻(xiàn)

[1]?溫玉奎．千斤頂頂舉法測(cè)量軸承負(fù)荷的影響因素[J]．

中國(guó)船檢，2008，（7）．

[2]?余道輝．用頂升法檢測(cè)軸系安裝的質(zhì)量[J]．船舶設(shè)計(jì)

通訊，2007，（1）．

作者簡(jiǎn)介：龔濤（1982—），男，上海人，滬東中華造船（集團(tuán)）有限公司車間副主任，工程師，研究方向：工業(yè)工程。

endprint

摘要：文章通過(guò)分析長(zhǎng)軸系施工過(guò)程中影響建造周期的關(guān)鍵性因素、軸承負(fù)荷測(cè)量及調(diào)整方案，運(yùn)用EXCEL對(duì)軸承負(fù)荷數(shù)據(jù)歸類、分析，并模擬出受力曲線，從而查找變化規(guī)律，達(dá)到縮短長(zhǎng)軸系施工周期的目的。

關(guān)鍵詞：長(zhǎng)軸系；軸承負(fù)荷；施工周期；EXCEL；船舶；過(guò)程控制

中圖分類號(hào)：U661文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-2374（2014）24-0089-02

本文以國(guó)內(nèi)建造首批高新船為契機(jī)，通過(guò)對(duì)主推進(jìn)系統(tǒng)中長(zhǎng)軸系施工周期的過(guò)程控制，達(dá)到縮短建造周期，提高完工質(zhì)量，為建造一流產(chǎn)品打下扎實(shí)基礎(chǔ)。在長(zhǎng)軸系的軸承負(fù)荷測(cè)量過(guò)程中，由于船體變形量大，導(dǎo)致軸承負(fù)荷測(cè)量數(shù)據(jù)呈波動(dòng)大、穩(wěn)定難的特點(diǎn)，不利于查找其相關(guān)的變化規(guī)律，從而使得調(diào)整軸系軸承負(fù)荷的周期相當(dāng)長(zhǎng)，較嚴(yán)重的拖延了整個(gè)主推進(jìn)系統(tǒng)的安裝周期。而艦船推進(jìn)軸系的安裝是船舶建造過(guò)程中重要的一環(huán)，能否控制好軸系安裝的施工周期直接影響到船舶的整個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)的按時(shí)完工。

1長(zhǎng)軸系施工過(guò)程中影響建造周期的關(guān)鍵性因素

船舶建造過(guò)程中，軸系負(fù)荷的合理性極為重要。長(zhǎng)期的實(shí)際操作中，諸多的因素會(huì)影響到軸系軸承負(fù)荷測(cè)量，其中影響長(zhǎng)軸系施工周期的關(guān)鍵性因素是軸系的軸承負(fù)荷測(cè)量與調(diào)整，本文將研究軸承許用負(fù)荷校中的方法來(lái)調(diào)整各個(gè)軸承的受力，并找出規(guī)律性的調(diào)整范圍，從而有效地縮短施工周期，也為系列船的建造積累經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)。

圖11#船軸承負(fù)荷調(diào)整及安裝周期

軸系的軸承負(fù)荷測(cè)量與調(diào)整工序可以分為三個(gè)階段（圖1）：軸承負(fù)荷測(cè)量階段、軸承負(fù)荷調(diào)整階段、軸承安裝定位及提交報(bào)驗(yàn)階段。根據(jù)1#船施工周期可以看到影響整個(gè)工序較長(zhǎng)的因素在軸承負(fù)荷調(diào)整階段，其工時(shí)占據(jù)總周期的72%。究其原因一是對(duì)于1#船各軸承的特性缺乏了解，沒(méi)有及時(shí)分析外界因素和船的狀態(tài)變化，造成沒(méi)有頭緒的反復(fù)調(diào)整，走了不少?gòu)澛罚欢菦](méi)有采取高效的手段對(duì)軸承負(fù)荷進(jìn)行驗(yàn)證，使得驗(yàn)證時(shí)間較長(zhǎng)，耽誤了較多時(shí)間。

2長(zhǎng)軸系軸承負(fù)荷測(cè)量和調(diào)整的解決方案及措施

軸系按照軸系校中計(jì)算結(jié)果安裝以后，不可避免會(huì)出現(xiàn)安裝誤差，這些誤差到底對(duì)軸系的影響有多大，需要我們通過(guò)有效的檢驗(yàn)方法，檢測(cè)中間軸承以及推力軸承所承受的實(shí)際負(fù)荷是否在理論計(jì)算允許的范圍之內(nèi)。在軸系校中、安裝過(guò)程中，軸承負(fù)荷測(cè)量這一校核軸系受力過(guò)程的周期相當(dāng)長(zhǎng)，較嚴(yán)重的拖延了整個(gè)主推進(jìn)系統(tǒng)的安裝周期，此過(guò)程的瓶頸需要得到解決。軸承負(fù)荷的分配是關(guān)系到軸系使用壽命的關(guān)鍵，通常采用檢測(cè)方法是軸承負(fù)荷頂舉法，它是利用軸的位移與負(fù)荷的特性關(guān)系，用逐步頂舉法，記錄軸的升高與頂舉力之間的關(guān)系曲線求得頂升部位的負(fù)荷，將此負(fù)荷乘以頂舉系數(shù)，即可得出被測(cè)軸承的實(shí)際負(fù)荷。軸系軸承初次負(fù)荷往往出現(xiàn)偏大或偏小的情況，只能通過(guò)中間軸承或推力軸承來(lái)進(jìn)行調(diào)整，原因是尾管軸承無(wú)法調(diào)整，只能通過(guò)中間軸承和推力軸承的高低調(diào)整最終滿足各軸系軸承的負(fù)荷范圍。

頂舉法是測(cè)量軸承負(fù)荷設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便，可以結(jié)合壓力傳感器進(jìn)行測(cè)量，提高測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，已在國(guó)內(nèi)外各船廠被廣泛使用，見(jiàn)圖2。采用千斤頂頂舉法測(cè)量軸承負(fù)荷，就是在軸系的某一位置放置液壓千斤頂，將軸逐漸頂起，使被測(cè)軸承與軸頸完全脫開(kāi)。在頂起的過(guò)程中，用百分表記錄軸的升高量和液壓千斤頂?shù)捻斏蛪褐担L制頂舉曲線圖，求得千斤頂替代被測(cè)軸承時(shí)的頂升油壓值，換算為頂舉力后，乘以頂舉系數(shù)，即可得到被測(cè)軸承的實(shí)際負(fù)荷。

圖2測(cè)量中間軸承負(fù)荷的安裝圖

以下是首艦船長(zhǎng)軸系軸承負(fù)荷測(cè)量和調(diào)整的具體方法。

首先，升高或放下軸段，測(cè)量位移和支反力。重復(fù)幾次，直到其讀數(shù)穩(wěn)定可靠，作出位移-力曲線為了得到測(cè)量軸承的平均負(fù)荷，通常我們會(huì)利用提升和下降受力曲線的兩條切線延伸到橫坐標(biāo)上得到R1、R2，按平均值求得測(cè)量軸承負(fù)荷：R=（R1+R2）/2，見(jiàn)圖3。

圖3位移-力曲線與切線示意圖

其次，記錄測(cè)量軸承負(fù)荷測(cè)量值并分析，調(diào)節(jié)軸承偏移以最終滿足測(cè)量值誤差在理論值的±10%以內(nèi)，并將測(cè)量結(jié)果記錄。

最后，由設(shè)計(jì)所對(duì)測(cè)量結(jié)果予以認(rèn)可。軸系的軸承負(fù)荷測(cè)量合格后，最終按圖對(duì)中間軸承和推力軸承進(jìn)行安裝。

綜上所述，長(zhǎng)軸系軸承負(fù)荷的測(cè)量及調(diào)整方法盡管是可行的，但是對(duì)于計(jì)算軸承平均負(fù)荷，還是較為繁瑣的，需要通過(guò)提升和下降曲線的切線來(lái)得到平均值，在過(guò)去的現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)中，往往通過(guò)打印出曲線，然后手工繪制切線，最后計(jì)算得到平均負(fù)荷。這對(duì)于目前的高效率的施工是不合時(shí)宜的，需要利用更為有效地手段對(duì)受力曲線進(jìn)行模擬，盡快得到軸承負(fù)荷數(shù)據(jù)，并對(duì)軸承進(jìn)行及時(shí)地受力調(diào)整，從而為該工序的順利完成大大縮短了周期。

用EXCEL模擬軸系測(cè)量軸承負(fù)荷過(guò)程中位移—力曲線，計(jì)算和判斷調(diào)整趨勢(shì)，再進(jìn)行軸承處墊塊的高度調(diào)整。通過(guò)EXCEL用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)模擬出曲線及誤差，調(diào)整軸承墊塊厚度，直至軸系受力滿足設(shè)計(jì)的范圍要求。這一方案的實(shí)施，將有效地縮短整根軸系上軸承受力情況驗(yàn)證的時(shí)間，使得施工周期得以明顯的縮短。以下是用EXECL設(shè)計(jì)，通過(guò)對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的輸入，直接產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的受力圖4，從而可以直觀的看到軸承處平均受力

情況。

圖4軸承受力分析模擬圖

通過(guò)運(yùn)用EXCEL設(shè)計(jì)的表格對(duì)軸承受力進(jìn)行負(fù)荷的模擬以及平均負(fù)荷的計(jì)算，可直接獲得軸承平均負(fù)荷的測(cè)量值。如此做的優(yōu)勢(shì)在于，通過(guò)把電腦帶進(jìn)施工現(xiàn)場(chǎng)，邊施工邊檢驗(yàn)軸承頂舉試驗(yàn)的受力情況，如發(fā)生超差情況，可及時(shí)調(diào)整軸承的高低，并再次重復(fù)驗(yàn)證工作，直至實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)符合要求。這一步工作的開(kāi)展大大縮短了整個(gè)軸系的負(fù)荷測(cè)量和調(diào)整的周期。

3結(jié)語(yǔ)

分析了同一系列2#船軸承負(fù)荷測(cè)量周期，發(fā)現(xiàn)軸承負(fù)荷調(diào)整階段由原來(lái)首制船占總周期的72%下降到2#艦船的59%，見(jiàn)圖5。比較1#船與2#船的施工周期總天數(shù)，通過(guò)軸承負(fù)荷測(cè)量工藝的改進(jìn)措施及模擬受力曲線的分析，明顯縮短了調(diào)整周期，總天數(shù)由原來(lái)1#船的49天下降到2#船的34天，見(jiàn)圖6，并且還有進(jìn)一步下降的空間，為接下來(lái)的主機(jī)安裝和主動(dòng)力調(diào)試創(chuàng)造了有利的條件，也為后續(xù)船縮短軸系的施工周期提供了有效手段。

圖52#船軸承負(fù)荷調(diào)整及安裝周期

圖61#船與2#船軸承負(fù)荷調(diào)整及安裝周期的比較

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中國(guó)船檢，2008，（7）．

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通訊，2007，（1）．

作者簡(jiǎn)介：龔濤（1982—），男，上海人，滬東中華造船（集團(tuán)）有限公司車間副主任，工程師，研究方向：工業(yè)工程。

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