船舶軸系安裝實訓(xùn)平臺的設(shè)計

摘 要：船舶軸系安裝實訓(xùn)是船舶動力裝置相關(guān)專業(yè)的重要實訓(xùn)教學(xué)項目之一。文章依據(jù)船舶軸系安裝崗位職業(yè)能力要求，結(jié)合船舶軸系安裝新工藝，設(shè)計一套涵蓋船舶軸系安裝全過程的船舶軸系安裝實訓(xùn)平臺，以訓(xùn)練和強化學(xué)生的船舶軸系安裝綜合職業(yè)能力，促進具備一定技術(shù)管理能力、實踐能力及創(chuàng)新能力的高素質(zhì)技術(shù)技能型人才的培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：船舶軸系；安裝；軸系校中；實訓(xùn)平臺

引言

船舶主機和軸系安裝是船舶輪機設(shè)備系統(tǒng)安裝調(diào)整的關(guān)鍵技術(shù)，是船舶與海洋工程裝備類相關(guān)專業(yè)學(xué)生的專業(yè)核心技能要求。調(diào)研發(fā)現(xiàn)具備船舶主機和軸系安裝與調(diào)試能力的高技能人才較為緊缺。為更好地引導(dǎo)和推動船舶職業(yè)教育的改革和發(fā)展，促進高技能人才的培養(yǎng)，全國職業(yè)院校技能大賽專門設(shè)置了“船舶主機和軸系安裝”賽項，有效激發(fā)了學(xué)生對專業(yè)知識的學(xué)習(xí)興趣，也促進了船舶與海洋工程裝備類專業(yè)的建設(shè)和改革。文章便是以全國職業(yè)院校技能大賽“船舶主機和軸系安裝”賽項為背景，結(jié)合本專業(yè)教學(xué)資源建設(shè)，設(shè)計一套以職業(yè)能力培養(yǎng)為目標的船舶軸系安裝實訓(xùn)平臺，依據(jù)船舶鉗工、裝配鉗工國家職業(yè)標準及崗位技能要求，結(jié)合船舶軸系安裝技術(shù)領(lǐng)域的特點，按照鋼質(zhì)海船入級與建造規(guī)范和船舶推進軸系校中標準的要求等來規(guī)范教學(xué)，從而促進具備一定技術(shù)管理能力、實踐能力及創(chuàng)新能力的高素質(zhì)技術(shù)技能型人才的培養(yǎng)。

1 船舶軸系安裝實訓(xùn)內(nèi)容設(shè)計

船舶軸系安裝實訓(xùn)是船舶動力裝置相關(guān)專業(yè)的重要實訓(xùn)教學(xué)項目之一，旨在使學(xué)生在完成相關(guān)理論課程的學(xué)習(xí)后進一步掌握船舶動力裝置關(guān)鍵設(shè)備的安裝工藝及調(diào)試方法，能對船舶軸系安裝過程中出現(xiàn)的具體問題進行分析和處理。依據(jù)當前造船企業(yè)對船舶主機和軸系安裝崗位的工作任務(wù)和職業(yè)能力要求，本實訓(xùn)平臺的訓(xùn)練任務(wù)涵蓋船舶軸系安裝全過程，包括軸系理論中心線的建立以及整個軸系中的尾軸管及尾管軸系、螺旋槳及螺旋槳軸、中間軸及中間軸承、推力軸及推力軸承、主機等主要設(shè)備的定位與安裝等工作。因此，文章中將船舶軸系安裝實訓(xùn)劃分為“船舶軸系定位（建立軸系理論中心線）”“船舶軸系校中（工藝參數(shù)的測量與調(diào)整）”及“軸承負荷的測量、計算與調(diào)整”等子項目，包括對工藝編制、參數(shù)測量、數(shù)據(jù)處理、安裝實操等環(huán)節(jié)的訓(xùn)練，強化學(xué)生的船舶軸系安裝綜合職業(yè)能力，提高學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)。

2 船舶軸系安裝實訓(xùn)平臺的設(shè)計方案

2.1 船舶軸系定位的實訓(xùn)設(shè)計

船舶軸系定位實訓(xùn)的主要任務(wù)是確定軸系理論中心線的基準點，應(yīng)用激光經(jīng)緯儀建立軸系理論中心線，最后調(diào)整定位尾軸管，使尾軸管中心與軸系理論中心線同軸。

船舶軸系理論中心線是指尾軸管孔、隔艙壁孔以及各軸承孔中心的連線，是船舶主機和軸系安裝的基準。為了保證主機曲軸中心線與尾軸管及軸系的同軸度要求，在主機及軸系安裝前，必須建立軸系理論中心線。在軸系安裝時，人字架和尾軸管孔、前隔艙壁加強板孔的校中和鏜銷加工，以及確定軸系上各部件的相對位置，均以軸系理論中心線為基準。軸系理論中心線的確定一般采用拉線法或光學(xué)法。拉線法簡單實用，一般應(yīng)用于長度小于20m的軸系；光學(xué)法是利用光在均勻介質(zhì)中直線傳播的原理，有望光法和投射法，廣泛使用于軸系長度為15m以上的大中型船舶。

為了與當前國內(nèi)大型船廠關(guān)于船舶軸系定位的先進技術(shù)和工藝要求保持一致，本實訓(xùn)平臺模擬尾軸管環(huán)氧樹脂安裝工作場景，按照軸系理論中心線定位尾軸管，采用精密光學(xué)儀器激光經(jīng)緯儀建立軸系理論中心線，在規(guī)定位置上安裝標靶、找正，使標靶的十字線中心在基準點位置上，安裝并調(diào)整激光經(jīng)緯儀，使儀器光束（或主光軸）通過基準標靶上的十字線中心，此光束（或主光軸）即代表軸系理論中心線。用激光經(jīng)緯儀建立軸系理論中心線的實訓(xùn)裝置示意圖如圖1所示，主要設(shè)備包括簡易尾軸管及尾軸管支撐座、光靶（兩件）、基準點標靶和激光經(jīng)緯儀。

2.2 船舶軸系合理校中的實訓(xùn)設(shè)計

軸系校中是指將軸系按照一定的相對位置關(guān)系進行敷設(shè)，使該狀態(tài)下軸系全部軸承的負荷及各軸段的應(yīng)力都處在允許的范圍內(nèi)或具有最佳的數(shù)值，以確保主機和軸系持續(xù)正常運轉(zhuǎn)。軸系校中方法主要有按直線性校中原理校中（即將軸系敷設(shè)成一根直線）以及合理校中法等。軸系合理校中原理是按軸承合理位置和法蘭上合理偏中校中軸系，是在遵守規(guī)定的軸承負荷、應(yīng)力、轉(zhuǎn)角等限制條件下，通過校中計算以確定各軸承的合理位置，將經(jīng)過軸承調(diào)整后的軸系安裝成曲線狀態(tài)，使各軸承的負荷合理分配和最優(yōu)化，進而保證軸系正常可靠運轉(zhuǎn)。軸系合理校中法被廣泛應(yīng)用于各型船舶的建造中。

本實訓(xùn)平臺模擬軸系合理校中的工作場景，根據(jù)法蘭的合理偏移曲折進行軸系校中。如圖2所示，以尾軸為基準，按照要求的偏移和曲折值定位中間軸Ⅰ及其軸承；再以中間軸Ⅰ為基準，按照要求的偏移和曲折值定位中間軸Ⅱ及其軸承。本子項目實訓(xùn)所需設(shè)備主要包括尾軸、兩根中間軸、簡易軸承（4件）和臨時支承（2件）以及刀口尺和塞尺等工量具。

2.3 軸承負荷測量、計算與調(diào)整的實訓(xùn)設(shè)計

軸承負荷的測量、計算和調(diào)整是軸系合理校中的一個重要環(huán)節(jié)。為保證軸系正常可靠地運轉(zhuǎn)，軸系校中應(yīng)確保軸系各個軸承上的負荷及軸上的彎曲應(yīng)力處于允許范圍內(nèi)或具有合理的數(shù)值。為此對已校中好（或在校中過程中）的軸系，其軸承上的實際負荷以及軸上的彎曲應(yīng)力（或力矩）均應(yīng)采取有效的方法進行測量，并以實測數(shù)據(jù)作為驗收軸系校中質(zhì)量的依據(jù)。目前船廠普遍采用頂升法校核軸承負荷。

本子項目實訓(xùn)任務(wù)是模擬船舶軸系頂升測力的工作場景，如圖3所示，用頂升法測量軸承負荷、繪制頂升曲線圖并計算軸承負荷的大小。如果軸承負荷不滿足校中計算書的要求，則應(yīng)按照校中計算書計算軸承所需調(diào)整的高度值，并加以調(diào)整，然后重新測量軸承負荷，直至合格為止，并測量柴油機曲軸臂距差。上述兩項要求均合格方可配中間軸承墊片及地腳螺栓并固緊。本子項目重點訓(xùn)練學(xué)生測量、計算與調(diào)整軸承負荷和測量柴油機曲軸臂距差的專業(yè)技能，主要設(shè)備包括主機、中間軸及中間軸承、尾軸及尾軸承、尾軸管、螺旋槳以及油壓千斤頂和百分表等儀器。

3 結(jié)束語

文章設(shè)計的船舶軸系安裝實訓(xùn)平臺功能較完善，將船舶軸系定位、船舶軸系合理校中等工作任務(wù)結(jié)合在一起，涵蓋了船舶軸系安裝的全過程。實訓(xùn)方法采用當前國內(nèi)大型船廠廣泛應(yīng)用的船舶軸系安裝的先進工藝，并將單項技能和基本技能進行有效整合開展實訓(xùn)教學(xué)，能有效促進學(xué)生船舶軸系安裝綜合職業(yè)能力的培養(yǎng)，進一步推進專業(yè)教學(xué)改革。

參考文獻

[1]孫世芳，陳永芳.基于任務(wù)引導(dǎo)的船舶推進系統(tǒng)安裝項目培訓(xùn)研究[J].浙江國際海運職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2013（7）.

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2013.