船用6噸防爆升降機導軌安裝精度控制淺析

郁丹++柯維軍++劉紅超

摘 要：本文所述船用6噸防爆升降機專用于特種物資的垂直輸送與補給。升降機安裝精度控制是確保升降機在狹小圍井空間內安全運行必要條件，其中導軌安裝精度控制是關鍵點，分析影響導軌安裝精度的主要因素，并采取有效措施加以控制，才能實現設備的安全運行。

關鍵詞：導軌；安裝精度控制；防爆升降機

中圖分類號：TH211.6 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）06-0050-02

載貨防爆升降機采用電機強制驅動，主要由兩根牽引鋼絲繩從牽引絞車上通過導向輪裝置引至升降平臺上，從而帶動升降平臺沿導軌上下運行（見圖1所示）；升降機共有三根導軌，其中兩根為導向導軌，一根為制動導軌，導軌長約16米，均為散件供貨現場組裝。為保證船舶在搖擺過程中升降機能上下平穩安全運行，防止升降平臺運行卡滯，確保升降機導軌安裝精度顯得尤為重要。通過對導軌安裝精度控制滿足導軌的安裝要求：（1）導向導軌在圍井內對稱平行安裝，導向導軌“T”面板安裝于同一平面內，安裝間距為2670mm；（2）制動導軌與導向導軌安裝間距為129±2mm；（3）安裝后導軌直線度偏差≤5mm。

1 影響載貨防爆升降機導軌安裝精度的主要因素

升降機導軌安裝精度與導軌本身的制造質量、導軌的安裝質量、測量工具的選擇、安裝現場環境溫度的影響、安裝人員的技術水平及操作誤差、導軌測量基準的選擇、船體建造精度等諸多因素有關。根據升降機導軌的安裝特點和以往同類型設備安裝經驗，在船上安裝的過程中，影響導軌安裝精度的主要因素為船體建造精度、焊接變形及導軌安裝誤差。

1.1 船體建造精度

導向導軌和制動導軌的定位中心是根據船體結構“T”梁中心為基準確定的，兩根導向導軌和制動導軌基座均以圍井通道（上下20米范圍）同一圍井壁為基準安裝，整個升降機的圍井（長×寬×深=4800×3100×20000mm）由上至下共由18個分段搭載而成，升降機導軌安裝精度與圍井所屬分段本身的建造精度、分段搭載后艙壁的垂直度和平面度、各分段內每層甲板的開口精確度等因素息息相關，嚴格控制船體建造精度是實現升降機導軌安裝精度控制的重要保證。

1.2 焊接變形

兩個導向導軌為整段（約16米）整體焊接，在跨度約為20米的圍井內焊接具有很高的難度，焊接變形直接影響長導軌安裝后的直線度誤差。為減少焊接變形對導軌安裝精度的影響，安裝時對焊接時輸入（電流和電壓）、焊接方法、焊接的接頭形式及層數、焊接順序等因素進行控制，是保證焊接質量是關鍵。

1.3 導軌安裝誤差

平臺與圍井之間正常設計的安全間隙確保了升降平臺在圍井內無障礙安全運行，導軌安裝誤差是影響升降機安全運行的重要因素。導軌安裝誤差主要包含導軌安裝基準標定誤差和安裝平行度誤差。升降機安裝基準是升降機升降平臺和導軌定位安裝的關鍵，即兩者皆根據安裝基準對稱安裝。人工標定方法的選擇對于減小安裝基準標定誤差有著較大的影響，導軌安裝平行度誤差與安全間隙的控制密切相關。

2 載貨防爆升降機導軌安裝精度控制措施

2.1 船體建造精度控制

為控制船體建造和整個圍井艙壁搭載的精度，確保導軌安裝所在圍井壁上下的一致性（主要保證圍井壁安裝垂直度和平面度），為升降機導軌安裝提供保障，采取以下措施進行控制：

（1）建造精度滿足GJB3182-98《水面艦船船體建造精度要求》，在整個下料、放樣、劃線（0.5mm）、切割、彎曲、裝配接頭、部件制造、胎架制作等每一道工序都應加強控制，即控制精度制造技術每一階段的組成元素，尤其是圍井所屬分段構件、板材、每層甲板開口均由數控切割精加工完成，需焊接板材的坡口在內場加工完成，板材的對合線、檢驗線等均由數控機完成劃線工作；

（2）圍井分段構件在安裝時用肋位線作對合進行裝配，先進行焊接而后退火，控制焊接變形，對裝配精度進行控制；

（3）為了保證圍井分段間對合口位置的尺寸平整度，加梁固定以避免合攏時產生的應力集中及變形；

（4）分段合攏時由對合線、焊接坡口的間隙保證分段合攏水平；

（5）圍井分段吊運、翻身搭載的過程中，對開口尺寸較大且剛性較差的部分采取臨時加固措施以防止變形；

（6）船塢內圍井分段搭載時，對整個搭載的過程進行跟蹤監控，安裝精度的測量應始終貫穿在整個搭載過程中；圍井底部分段搭載時，控制船體中心線與船塢內格線的中心線偏差小于1mm，上層其余分段搭載時，控制總偏差小于5mm；控制整個圍井壁搭載后總垂直度偏差≤10mm，對部分誤差較大的地方采取火工矯正的方法控制，矯正時遵循先下部后上部的原則；圍井分段四角平面度控制在±5mm以內，搭載后艙壁左右（前后）水平偏差控制在±3mm以內；肋骨檢驗線前后位置偏差控制在±3mm以內；

2.2 焊接變形控制

導向導軌焊接長度約為16米，焊接質量直接影響導軌導向面的直線度，針對導向導軌的安裝特點，采取合理的焊接工藝才能有效控制導軌焊接變形。

（1）導向導軌腹板和肘板焊前坡口及兩側各30mm范圍內，必須清除氧化皮、鐵銹、水分、油污、泥灰和鐵渣等臟物，對影響焊接質量的涂料也應清除；

（2）焊接順序：在導向導軌腹板焊接完成后，再焊接加強肘板，先焊接肘板與“T”型導軌的接縫，最后與艙壁焊接。選擇具有資質的兩名高級焊工，同時由上至下在導軌定位后同步焊接導軌腹板；

（3）焊接時采用分段退焊法和對稱焊接法相結合的方式焊接，在導軌上、中、下部分分別取一段進行定位焊，三分段焊接完成后再完成其余部分的焊接，同時每次施焊長度一般不超過2.5米，焊縫填滿坡口前，不許停止焊接；先焊接“T”型導向導軌的腹板（EH36t=15mm），焊接時采用藥芯焊絲氣保焊（立角焊），焊接層間最大溫度為250℃，焊接時兩名焊工以10cm/min的焊接速度對稱焊接導軌腹板外側面，之后再焊接內側面，熱輸入控制在約25KJ/CM，電流控制在190A。

2.3 導軌安裝及定位精度控制

2.3.1 導軌T面平行度控制

設計并采用專用工裝（見圖2）來保證導向導軌在圍井內對稱平行安裝，同時確保兩個導向導軌“T”面板安裝于同一平面內，該工裝具有一定的強度和剛度，其中一根導軌的一端通過壓板壓緊，另一端通過斜楔壓緊，另一根導軌的兩端都是通過壓板壓緊，兩個導軌的端面固定在具有一定剛度的鋼體上；從上至下每隔3米設置一套工裝（工裝端面含安裝刻線確保導軌間距）來保證安裝的平行度。

2.3.2 導軌安裝基準標定控制（見圖3）

在主甲板船舯54#肋位，架設激光經緯儀，劃出圍井開口處安裝基準線，且在船體肋骨（54#）加強結構”T”型材中心±1mm以內；以此安裝基準線為基準，用吊重錘彈線結合拉鋼絲繩的方法，劃出圍井垂直方向的安裝基準；根據垂向基準測量各層甲板的開口尺寸并進行局部修整，確保升降平臺在圍井內上下運行時與每層甲板開口之間的安全間隙。

2.3.3 制動導軌安裝控制

制動導軌為散件分段（每段長5米）安裝，背部每隔一段距離設置小基座且螺栓連接安裝，其安裝垂直度通過吊鋼絲重錘使基座安裝在同一平面內，控制垂直度偏差≤5mm，同時測量確保安裝間距129±2mm。

3 結語

升降機導軌安裝精度控制措施已在某大型補給船上應用，效果顯著，大大提高了升降機導軌的安裝精度，為升降機惡劣海況下安全運行提供了保障。