液壓起錨系泊組合機制作及調試

孫紅強+劉曉

摘要：文章所述項目所制液壓起錨系泊組合機，最終配套國投曹妃甸港口有限公司5000hp拖輪，是中交一航局第一工程有限公司第二次批量甲板機械設備制造項目，經過對第一次制造經驗的總結，制造工藝有很大提高，質量控制更加嚴密，經過最終型式試驗檢測，產品質量滿足中國船級社CCS規(guī)范要求。

關鍵詞：液壓起錨系泊組合機；甲板機械；卷筒單元；船舶；錨機制造 文獻標識碼：A

中圖分類號：U664 文章編號：1009-2374（2016）36-0009-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.36.005

1 概述

甲板機械是船舶的重要組成部分，是對安裝在船舶甲板上面的各種機械設備的通稱，通常包括錨泊機械、起重機械、各類絞車、絞盤、艙蓋啟閉裝置等。從國外發(fā)展趨勢看，新型甲板機械已向電動、液壓、自動、遙控方向發(fā)展，這方面國內尚處于起步階段，因此本次液壓起錨系泊組合機的制造正是對新型甲板機械制造的一種嘗試。

2 錨機制造工藝流程

起錨系泊組合機的制造，主要包括結構件的制作加工、機械件的加工、整機組裝和試車調試。總體工藝流程如圖1所示：

3 結構件制作加工

起錨系泊組合機的結構件主要有墻架、卷筒單元、剎車等，主要結構件制作工藝流程如圖2所示：

3.1 墻架制作

（1）根據設計圖紙放樣；（2）零件采用數控火焰切割下料，尺寸允許偏差為±2.0mm，需要精加工的零件預留加工余量（直徑）10mm；（3）瓦座毛坯件，為盡量減少精加工時的加工量，綜合考慮焊接變形量，裝焊前先進行粗加工，并加工出止口，給后續(xù)加工留適當的余量；（4）墻架主體的制作，面板開單面“V”型坡口與各立板裝焊，焊后火工矯正；（5）下瓦座安裝，與墻架架體定位后，先焊接瓦座與筋板的橫向焊縫，對瓦口的焊接變形起到支撐作用。按照焊接技術要求，焊前需對45#鑄鋼瓦座預熱至350℃左右，焊后進行保溫緩冷處理，最后為保證焊縫外觀美觀，對焊縫進行打磨，不允許存在飛濺、焊瘤、咬邊等缺陷；（6）馬達支座安裝，馬達支座粗加工后與墻架單元進行焊接；（7）檢驗，全部焊接完成后，修磨，倒角去毛刺，并對結構尺寸進行檢驗和矯正；（8）采用拋丸除銹，達到除銹目的的同時，通過振動消除結構內部的部分焊接應力，除銹后噴涂底漆；（9）劃線，分配加工余量；（10）用龍門銑床銑底面和右側面，作為鏜瓦座中心孔工藝基準；（11）用鏜床加工瓦座軸承孔，加工馬達支座孔，整體加工保證各孔之間的中心距。

3.2 卷筒單元制作

第一，卷筒制作。（1）根據設計圖紙放樣，繪制零件詳圖，兩端留預留焊后切割余量；（2）筒體鋼板下料后，接縫處兩邊開雙面坡口并打磨，再用滾板機滾圓，橢圓度要求≤3mm；（3）卷筒筒體制作完成后，直縫接口按照熔透焊焊接，焊縫等級為Ⅰ級；（4）卷筒體兩端開45度坡口，切口均勻整齊；（5）裝焊卷筒體內部加筋環(huán)板。

第二，右貼片制作。（1）根據設計圖紙放樣，繪制零件詳圖。不銹鋼板一般常用切割手段是高壓水射流或等離子切割。但等離子切割機的切割厚度有限，為此，我們直接定制相應尺寸的不銹鋼板條，避免了后續(xù)的切割；（2）零件采用數控火焰切割下料，尺寸允許偏差為±2.0mm；（3）不銹鋼圓筒制作完成后，以面板上直徑圓安裝線為定位基準；（4）結合子配環(huán)加工后，內孔開坡口，定位焊接于面板上，焊接并打磨；（5）焊接，先焊接筋板與面板，焊后翻身，火工矯正，再焊接筋板與不銹鋼圓筒，再焊接不銹鋼圓筒與面板內環(huán)填角焊縫，最后焊接不銹鋼與面板外環(huán)填角焊縫，焊后翻身火工矯正；（6）在貼片中心，按位置尺寸放立軸套（軸套預先加工出油孔），按圖示做好支撐，防止焊接時偏斜。

第三，組裝焊接。卷筒、左貼片和右貼片單件預制完成后，左貼片放于平臺上，保證水平；依次以軸套外孔定位，安裝卷筒、右貼片。保證兩貼片距離，按圖示做好支撐。定位焊接，按照環(huán)焊縫要求，分層施焊。待打底焊接完成后，卷筒單元立起，環(huán)焊縫填充，蓋面。

焊后去掉支撐，調整兩貼片面板間平整度，偏差較大則需用火焰調平。

第四，檢驗，全部焊接完成后，修磨，倒角去毛刺，并對結構尺寸進行檢驗和矯正。

第五，采用噴砂除銹，達到除銹目的的同時，通過振動消除結構內部的部分焊接應力，除銹后噴涂底漆。

第六，機械加工。（1）劃線，分配加工余量；（2）卷筒單元放倒放置于2.5m立車工作臺上，以卷筒中部外圓面為定位基準，加工抱帶槽外圓與端部；（3）加工右貼片外圓，并以此為基準加工左貼片外圓；（4）以抱帶槽外圓為基準，粗加工軸套內孔，端面平整；（5）反面粗加工左貼片軸套內孔，端面平整；（6）以軸套端面作為定位基準，把卷筒單元立放于鏜床上，用卡子及鉤鏈固定，精鏜軸套內孔及端面，保證兩軸套的外表面間距尺寸。

3.3 剎車等附件制作

錨機設備中的剎車構件，拔叉及鏈筒作為錨機設備的附屬件，在工作中實現了錨機的制動與運動的開合。

按照圖紙要求制作，制作完成后，實測圓度尺寸Φ1814mm，用火焰調整，確保剎車帶安裝后與剎帶槽貼敷性比較好，從而加大剎車帶有效面積，提高設備的剎車能力。

4 機械件加工

4.1 冶煉鍛制

（1）鍛件使用的鋼錠鍛坯的鋼號等級必須符合設計和標準的規(guī)定；（2）鍛件的形狀和尺寸必須滿足加工余量的要求；（3）毛坯狀態(tài)下交貨的鍛件或鍛坯不允許有肉眼可見的表面裂紋、重皮、縮孔及外來非金屬夾雜物。表面缺陷可用鏟鑿削或砂輪磨削的辦法修整，修整后應保證足夠的精加工余量。

4.2 熱處理要求

設計有熱處理要求的鍛件必須經過鍛后熱處理，以使細化晶粒組織并獲得所要求的力學性能。

4.3 機械加工

按照圖紙要求進行機械加工。

4.4 檢驗

精加工后，在驗收時應提交驗船師對其表面質量進行目視檢查，有探傷要求的部件應按設計要求進行超聲波探傷。

5 整機組裝

5.1 機械裝配

（1）機械加工件進廠檢驗，合格后方可使用安裝；（2）齒輪，邊卷筒與軸配鍵；軸系安裝零件軸尺寸為基準，選配編號；（3）卷筒單元研配安裝銅套，安裝焊接結合子、纜繩壓板；（4）軸與卷筒單元研配；（5）齒輪與主軸裝配，安裝軸系其他各零件；（6）墻架研配安裝銅瓦，配鉆工藝孔；（7）在平臺放地樣線，并固定墻架，拆卸上瓦口；在左墻架上安裝液壓馬達，小齒輪；（8）吊卷筒軸系放于墻架上。依據圖紙檢查各零件間軸系間隙，各瓦口兩側間隙；（9）手動盤車數圈，查看大小齒輪嚙合是否平穩(wěn)。

5.2 液壓系統(tǒng)安裝

（1）按設計圖制作液壓油柜，內部酸磷化處理；（2）安裝油柜單元處電機、液壓泵、進油及出油濾器；（3）安裝控制閥、電磁閥；（4）按照液壓設計圖連接各閥體間液壓油管；（5）油柜部分循環(huán)清洗。

5.3 電控系統(tǒng)的連接

（1）安裝機旁控制箱；（2）按照電氣設計圖連接線纜。

6 整機調試及型式試驗

6.1 組合試驗項目

（1）空載試驗；（2）工作負載試驗（錨鏈輪部分）；（3）控制制動裝置試驗（錨鏈輪部分）；（4）過載拉力試驗（錨鏈輪部分）；（5）工作負載試驗（卷筒部分）。

6.2 控制制動裝置試驗（卷筒部分）

（1）在負載試驗的試驗條件下，進行控制制動裝置試驗，將操作閥手柄置于中間位置，并保持2分鐘，卷筒應能停止轉動而不發(fā)生故障；（2）提升加載重塊（等于卷筒載荷）離地后，將加載重塊的重量增加至等于1.25倍卷筒負載的重量，并將液壓手柄打到中位，并保持2min，尼龍繩每分鐘的滑移量不應超過1m。試驗負載：2.55T×1.25=3.19T。

第一，支持負載試驗（卷筒部分）。（1）在卷筒上施加剎車負載（784kN），剎緊制動器，脫開卷筒離合器，保持2min。加載重塊質量（雙滑輪組）M=784×1/4/9.8=20T；（2）制動后應無滑移現象，受力零件無永久變形。

第二，支持負載試驗（錨鏈輪部分）。（1）在錨鏈輪上施加剎車負載（175kN），剎緊制動器，脫開錨鏈輪離合器，保持2min。加載重塊質量（雙滑輪組）M=175×1/4/9.8=4.464T；（2）制動后應無滑移現象，受力零件無永久變形。

6.3 試驗拆檢

（1）檢查齒輪副（或蝸輪副）、主軸及其軸承、制動帶及其制動輪轂的接觸情況，不得有異常磨損及明顯損傷；（2）檢查油箱的油質情況，清潔度應符合相關標準的要求。

6.4 試驗記錄

試驗進行時，要實時記錄試驗數據，試驗結束，填寫相應試驗用表格，合格后加蓋質量檢驗章。

7 結語

本次液壓起錨系泊組合機的成功制造，并順利通過中國船級社的型式試驗，是對我公司制造甲板機械能力的一個驗證，也為港航安裝公司進一步深入甲板機械制造市場，打造一公司裝備制造板塊，邁進了更加堅實的一步，同時本次甲板機械設備制造的工藝也將對后續(xù)同類設備的制造有很好的借鑒意義。

參考文獻

[1] 中國機械工程學會焊接學會.焊接手冊（第三卷）： 焊接結構[M].北京：機械工業(yè)出版社，2001.

[2] 中國船級社.船用產品檢驗指南[M].北京：人民交 通出版社，2008.

作者簡介：孫紅強（1984-），男，湖北十堰人，中交一航局第一工程有限公司中級工程師，研究方向：設備管理。

（責任編輯：黃銀芳）