主機、齒輪箱基座總段安裝的精度控制

張林線, 龔 容

(滬東中華造船(集團)有限公司， 上海 200129)

主機、齒輪箱基座總段安裝的精度控制

張林線, 龔 容

(滬東中華造船(集團)有限公司， 上海 200129)

通過對總段搭載的反變形進行控制，對主機、齒輪箱基座定位安裝中的前期準備工作、定位測量進行控制，最終達到縮短船臺施工周期、確保軸線安裝精度的目的。

主機、齒輪箱基座 總段搭載 精度控制

1 前言

艦船的主機、齒輪箱基座是船舶軸舵系中的三大件之一。由于艦船的軸系比一般船舶的軸系長，而船體是根據廠內的需要劃分為若干個分段制造，因此艦船的軸系往往是處于跨越數個分段的狀態。常規的施工方案是待主船體施工達到一定的狀態，通過初照光確定軸系位置之后再進行主機、齒輪箱基座的安裝，這就造成整個軸系系統施工周期較長。目前，我公司承建的某系列艦船如果按傳統的工藝方法施工就會大量占用船臺周期。在生產時間緊、任務急、周期短的情況下，為了能夠改善這種現象，該船被要求實施總段搭載的新工藝。這也為主機、齒輪箱基座能夠在總段中的安裝創造了有利條件，然而主機、齒輪箱基座在總段安裝的方法尚屬首次，這一新工藝的實施實際上就是將軸舵系統的工作前移，最終達到縮短船舶軸舵系施工時間的目的。由于主機、齒輪箱基座是屬于軸舵系中的三大件之一，它在總段中安裝精度的好壞將直接影響到主機墊片和軸的安裝精度，同時還可能出現主機、齒輪箱基座結構與船體結構的錯位現象。為此，我們將通過對總段搭載的精度控制來解決基座與船體結構的錯位，對完工總段的測量調整來確定主機、齒輪箱基座的定位要求，對主機、齒輪箱基座定位檢測來確保其安裝精度要求。

2 狀況分析

主機、齒輪箱是船舶驅動力的核心。一般是處在船體的機艙區域，該船主機、齒輪箱基座是設置在EZ01總段之中。而EZ01總段是由前后兩個底部、兩對舷側及甲板和橫艙壁等分段組成。尤其是兩個底部分段的大接縫處于主機基座的中間(見圖1)。

圖1 主機、齒輪箱基座定位示意圖

由此可見，分段與分段之間的肋距控制將是主機、齒輪箱基座總段安裝質量保證的前提。總段之間的肋距控制不好會直接造成主機、齒輪箱基座和船體底部分段的橫向肋板結構產生錯位。另外主機、齒輪箱基座是兩組相對獨立又相互聯系的組合體，它們之間的尺寸及各自的水平要求也決定了以后軸系的安裝質量。

3 精度要求

主機、齒輪箱基座在全船的軸系中是一部分。基座的安裝不光對船體結構有要求，且對軸系中心線也有更高的要求。如果在安裝過程中對主機、齒輪箱基座的高度、寬度、前后的尺寸控制不佳會對以后的全船軸系的安裝產生相當大的影響。因此設計上對主機、齒輪箱基座的安裝明確了精度要求(見表1)。

針對如此高的安裝要求，如何平衡它們之間的關系，保證主機、齒輪箱基座在總段的安裝符合精度要求，同時又能在船臺總段搭載后最終滿足軸系技術要求是我們需要攻克的難關。

表1 主機基座、齒輪箱基座安裝精度

4 實施過程

4.1 總段搭載的精度控制

機艙區域的分段實行總段搭載工藝方法，為主機、齒輪箱基座能夠在總段安裝提供了基礎。因此，總段搭載精度的好壞將直接影響到主機、齒輪箱基座的安裝精度。前文已分析，由于主機、齒輪箱基座在機艙區域內的安裝位置跨越兩個底部分段，因此控制兩個底部分段之間的肋距是總段搭載中應該重點注意的區域。在兩個底部分段搭載時，如果分段之間的肋距或大或小或有超差都會引起主機基座與底部分段的肋板產生錯位現象(見圖2)。故而在確定兩分段之間的余量時一定要向理論肋距靠攏，且滿足精度要求。

圖2 主機基座與底部分段肋板錯位示意圖

其次，總段是由底部、舷側、甲板、橫艙壁等若干個分段組合而成。針對底部分段在搭載焊接后會產生上翹變形的問題，我們采用在總段搭載時，應適當加放反變形工藝方法來進行控制。同時在底部分段裝焊結束后對分段的中心線作必要的修正，為總段完工后安裝主機、齒輪箱基座做好充分的準備。

4.2 主機、齒輪箱基座定位精度控制

4.2.1 主機、齒輪箱基座安裝前期準備工作

(1) 勘劃主機、齒輪箱基座安裝對合檢驗線。主機、齒輪箱基座安裝不但對軸系中心線有要求，且主機、齒輪箱基座與底部分段的結構也要求對筋。所以在EB01、EB02內底板上勘劃出縱橫向結構的對合檢驗線，并做好標記。此對合線是主機、齒輪箱基座入位后檢測定位位置正確與否的依據。

(2) 完工總段狀態測量。分段在搭載過程中會出現變形和產生誤差，為消除這些問題必須對完工總段進行狀態測量。基座安裝前應連續三天對船體基線撓曲進行測量，同時還應對總段水平度、中心線偏差進行測量(見表2)。特別是對基線的測量應做評估或調整確認。

表2 總段狀態測量表(平臺階段)

(3) 主機、齒輪箱基座各定位基準線的標定。在齒輪箱基座面板上標記出齒輪箱輸出軸中心線、齒輪箱輸入軸中心線。在主機基座面板上標記出肋位線、主機中心線。依據輪機專業的相關要求拉出主機、齒輪箱基座定位鋼絲線(主機中心線、齒輪箱輸入、輸出軸中心線)。

4.2.2 主機基座、齒輪箱基座安裝定位

(1) 齒輪箱基座定位。齒輪箱基座在整個軸系系統中是近于起點(交點)。因此，對于主機、齒輪箱兩組基座中應先將齒輪箱基座進行定位安裝。在齒輪箱基座吊到位后，可進行初步調整基座位置，使肋位線、輸出軸中心線與定位基準線基本吻合。同時采用了以下方法來確保基座的安裝精度。

① 調整基座前后位置：對準基座FR93+250肋位線和船體FR93+250肋位線。同時測量FR98壁到基座FR93+250肋位處距離(每側基座應測內外兩點)。

② 調整基座左右位置：使基座齒輪箱輸入軸中心線對準2 250 mm鋼絲線，齒輪箱輸入軸中心線對準1 500 mm鋼絲線。

③ 調整基座前后水平：調整基座高低位置，使基座面板與鋼絲線處于平行狀態，對基座實施定位焊。

④ 切割余量，定位基座：根據基座面板上表面至鋼絲線的實測尺寸(理論尺寸936 mm)，計算出余量值。在基座下端劃出余量線，切割余量。復測各基準線，固定基座。

(2) 主機基座的定位。

主機、齒輪箱在軸系系統中是兩組相互依存的設備系統，為此主機基座與齒輪箱基座的安裝有著密切的關聯性。由此在安裝齒輪箱基座時，同時還應考慮到主機基座的安裝位置。也就是說，主機基座除了應按照前面齒輪箱基座要求定位外，還要注意主機基座與船體底部分的結構不能錯位。同時還應滿足主機基座與齒輪箱基座之間的尺寸應符合技術要求。否則會影響到以后軸系安裝中的調節塊精度(見圖3)。

在整個主機基座安裝定位中，除了應滿足齒輪箱基座的安裝精度要素外，還應確保主機基座的左右基面保持水平。對主機、齒輪箱基座在總段定位過程中的各項要素，必須做好焊前和焊后的測量記錄(見圖4)。

主機、齒輪箱基座在總段中的安裝不是最終的狀態，而該總段在船臺的搭載才是決定主機、齒輪箱安裝質量的決定因素。因此，在總段吊離前應對牽涉主機、齒輪箱基座的相關數據進行測量記錄。使總段船臺定位時應保持與平臺階段的總段狀態一致性。在總段船臺定位結束后應對總段狀態進行測量。同時應對基座的水平度進行復測，如水平度不滿足精度要求，應對總段狀態進行調整。總段定位結束后，輪機專業根據船臺標桿基線復測鋼絲線。船體專業根據輪機專業意見，必要時對總段狀態進行調整。

圖3 主機、齒輪箱基座相關尺寸示意圖

圖4 主機、齒輪箱基座測量要素示意圖

5 效果

在實施主機、齒輪箱總段安裝的新工藝后，在五條船的實際操作中，基座軸中心線與船體中心線偏差≤2 mm，基座腹板與軸中心線間距偏差±1 mm，基座面板上表面距軸中心線高度偏差+3 mm，基座橫向水平偏差≤2 mm，前后位置±2 mm。該項目的定位、裝焊報驗一級品率均達到了100%。由于改變了傳統的工藝方法，使船臺軸系安裝周期縮短了約20天，因此，無論是從安裝精度還是從安裝周期來看都取得了比較明顯的效果。

6 結束語

當今世界的造船技術不斷創新，造船工藝如不及時改變和提高必然會給企業效益帶來很大沖擊，新工藝和技術在造船領域的實施是必然的趨勢。而此文介紹實施的主機、齒輪箱基座在總段中的安裝新工藝、新技術正好順應了這一趨勢的發展。目前此新工藝已在該系列船中得到了穩定的應用，同時也為同類船舶的建造提供了很好的鑒見。

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The Installation Accuracy Control of Base Sections of Main Machine and Gear Box

ZHANG Lin-xian, GONG Rong

(Hudong Zhonghua Shipbuilding (Group) Co., Ltd., Shanghai 200129, China)

The reverse deformation control of general section carrying is expounded, the prior period preparatory and positioning survey of base sections positioning and installation of main machine and gear box are introduced in this article. The berth period is shortened, the axis installation precision is guaranteed.

The base of main machine and gear box General section carrying Precision control

張林線 (1958-)，男，工程師。

U671

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