帶水封襯套舵葉舵桿的安裝工藝

張學聰 林建偉

摘 要：本文以某大馬力海洋工程船帶水封襯套舵系安裝失效的實例，分析了造成舵葉舵桿返松的技術成因及解決辦法，對類似工程船舶的帶水封襯套舵系的安裝與修理，具有很好的技術參考價值。

關鍵詞：舵葉舵桿；水封襯套；安裝工藝

中圖分類號：U664.31 文獻標識碼：A

Abstract： With the failure instance of rudder system installation with water seal liner of a high-powered marine engineering ship， this paper analyzes the technical causes of the rudder slack and puts forward the solutions for it.

Key words： Rudder blade and Rudder Rod； Water Seal Liner； Installation Process

1 船舶舵系結構特點

某大馬力海洋工程船為雙機、雙舵、雙槳。其舵系結構特點是：（1）在舵葉的頂部安裝了一個水封襯套，水封襯套座安裝在船主體上；（2）舵機為圓球型轉葉舵機，直身舵桿無鍵液壓，4道膨脹環上緊。該船為懸掛舵帶水封襯套的舵葉舵桿示意圖如圖1。

2 故障修理簡況

該船2016年8月間出廠，在返回基地的途中船方反映舵效失靈。接報后，廠部工程技術人員趕赴基地，經實地勘驗并轉舵試驗確認是舵葉舵桿已經返松。

再次進塢后發現：右舵葉已經完全松脫、左舵基本旋緊。經過工程技術人員的分析及以往的經驗判斷認為，造成右舵葉完全松脫的主要成因可能是右舵桿裝高了，所以明確提出將舵機的膨脹環拆卸，將舵桿放下少許，然后才安裝舵葉（見圖2）；否則極容易造成安裝在舵葉上的水封襯套頂住襯套座，無法保證舵桿的安裝推進量，從而造成舵桿返松故障現象的發生。

由此，按照新工藝對舵葉、舵桿和舵機重新進行了安裝，經測量安裝前后的舵桿軸頭數，證實了上述的判斷和分析。測量和安裝數據，見表1和表2。

安裝完成后，在塢內進行了轉舵試驗；出塢后，進行了高速航行轉舵試驗，左右舵機及舵葉的操作性能恢復正常，符合相關規范標準的要求，交付船公司使用。

3 故障主要技術成因

從上述的測量安裝數據以及對比情況可知：（1）造成右舵葉完全松脫的主要技術成因是：右舵桿裝高了1.66 mm，致使安裝過程中安裝在舵葉上的水封襯套頂住了襯套座（連接船主體）；當舵桿上的液壓螺母繼續施壓，舵葉并沒有繼續上行，反而將舵桿拉下至舵葉的安裝錐度貼合面（該型號舵機的特點：當舵桿的軸向拉力超過舵機4道膨脹環對舵桿所產生的預緊力，會將舵桿拉下）；當液壓螺母的推進油壓卸除后，舵桿立刻向上縮回，從而使舵桿與舵葉的安裝錐度位完全分離，右舵完全松脫；（2）左舵桿裝低了0.38 mm，即左舵葉的水封襯套沒有頂住船體的本體，所以左舵葉基本安裝到位。

4 帶水封襯套舵葉舵桿的安裝工藝

4.1 帶水封襯套舵葉舵桿的結構布置

4.1.1結構布置

對各類型的工程船，其舵系的結構布置各不相同。其中，帶水封襯套舵葉舵桿的結構布置見圖1。

4.1.2主要技術特點

（1）在舵葉的頂部安裝了一個舵桿的水封襯套；（2）水封襯套上安裝了2道水密骨架軸封；（3）水封襯套座安裝在船主體上；（4）水封襯套與襯套座的止跳間隙約為1.00 mm，沒有另設止跳塊；（5）舵機為圓球型轉葉舵機，直身舵桿無鍵液壓，4道膨脹環上緊。

4.2 必備的技術參數

液壓無鍵舵葉舵桿的安裝，必須有三個必備的技術參數，否則不允許安裝：推進量；推進壓力；膨脹壓力。

4.3 帶水封襯套舵葉舵桿的安裝工藝

（1）舵葉拆卸前，測量液壓螺母的軸頭數（液壓螺母端面到舵桿軸頭的距離），并做好記錄；在液壓螺母與舵桿對應的位置做好記號；拆卸保險；

（2）舵桿拆卸前，測量舵機處舵桿的軸頭數并做好記錄；

（3）各部件修理完成后，交付安裝：在舵桿舵葉安裝前，檢查舵桿、舵葉錐度位的狀況，必要時可用色油對錐度位進行接觸面的檢查，確認合格；

（4）完成舵桿的安裝，但舵機處舵桿的膨脹環暫時不要完全上緊；測量舵機處舵桿的軸頭數，需比拆前少3～5 mm（即：舵桿比原來低）；

（5）舵葉安裝前對舵葉的安裝工藝孔艙室進行清潔，清除雜物、砂碩等；徹底清潔舵桿錐度位、舵桿螺紋、舵葉錐度位、液壓螺母螺紋、各液壓接頭等，必要時使用清潔劑進行清潔；

（6）舵葉拉到位后安裝液壓螺母；架設好液壓油泵等；

（7）在舵葉與舵桿之間架設百分表，用以測量舵葉安裝的推進量；

（8）按說明書或技術安裝的要求對舵葉進行液壓安裝：首先干推5 MPa，將推進量的百分表調零，作為推進量的起始點；之后，按技術要求進行推進、膨脹操作，并記錄相關的參數，直到符合安裝要求；

（9）當推進量達到要求后，保持推進壓力；將膨脹壓力卸除，觀察5分鐘；待百分表的讀數不發生變化后，將推進壓力卸除；再觀察10分鐘，若讀數不發生變化，說明舵葉與舵桿已經完全抱緊；

（10）將液壓螺母旋貼并敲打緊；

（11）測量液壓螺母的軸頭數，與拆前的數據進行對比，以本次的安裝軸頭數為準；

（12）安裝過程中應密切注意壓力和推進量的變化：如果壓力在升高但推進量沒有變化，說明水封襯套可能頂底了，必須停下來查明原因并消除后，才能繼續安裝；

（13）將舵桿慢慢拉起，直到水封襯套頂住了襯套座；在舵桿處架設百分表，將百分表調零，然后將舵桿慢慢放下1.00 mm（止跳間隙）；

（14）依據舵機安裝的技術規范與要求，將舵機處舵桿的膨脹環完全上緊，測量舵桿軸頭數，與拆前的記錄對比并以本次的記錄為準；

（15）在舵葉安裝工藝孔處、舵桿軸頭與液壓螺母間、液壓螺母與舵葉間，燒制保險片，并驗收合格；

（16）至此，舵桿舵葉的安裝完成；按要求對舵機加油后進行塢內的轉舵試驗，并驗收合格；出塢后，進行航行轉舵試驗，并驗收合格。

5 結束語

本次帶水封襯套舵系安裝失效的實例與最終解決，是很好的技術總結與積累，希望對今后類似船舶的修理能夠提供一定的技術參考。