9800DWT散貨船主機及軸系校中安裝

羅金鋒　樂成剛

摘 要：介紹了9800DWT散貨船主機及軸系校中安裝方法，概述了軸系合理校中、頂舉法進行負荷檢驗的安裝工藝及技術要點，并對校中安裝常見問題提出了總結性建議，有助于提高該類船型主機、軸系安裝的質量和效率。

關鍵詞：軸系；合理校中；頂舉法

中圖分類號：U674.13 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）32-0242-02

1 引 言

主機及軸系的校中安裝是整個主動力裝置安裝最重要的安裝階段，其安裝質量的好壞，對保證主推進裝置的正常運行，減小船舶的振動和噪聲，提高營運經濟性乃至航行安全性都有著至關重要的作用。

9800DWT散貨船是江海直達礦石運輸船型，我廠通過對該船及同類船舶的安裝，在主機、軸系校中安裝方面積累了寶貴經驗。這里以9800DWT散貨船為例，總結了該類船主動力設備、軸系的校中安裝工藝的技術要點，為類似船型主機、軸系校中安裝提供參考。

2 主動力裝置結構

9800DWT散貨船為尾機型，雙機、雙軸系、雙螺旋槳船，主機為船用增壓中速柴油機，額定功率1470KW，轉速850RPM。主機通過彈性聯軸節同減速齒輪箱相連，齒輪箱輸出端與中間軸相連，中間軸再與螺旋槳軸首端可拆聯軸器相連接（見圖1）。中間軸基本直徑210mm，尾軸基本直徑240mm，自螺旋槳尾端至齒輪箱輸出法蘭端面軸系總長6495mm。左右軸系對稱布置于距縱中6500mm的縱剖面上，平行于基線，距基線的高度為1850mm。

3 軸系校中安裝工藝實施

對于該船有齒輪箱的主推進裝置分為兩個校中過程：先進行齒輪箱與中間軸、艉軸校中，后進行齒輪箱與主機校中。

3.1 軸系校中前的準備

（1）艉軸及螺旋槳根據軸系布置圖安裝并已交驗結束；

（2）根據本船《軸系布置圖》及《主機、齒輪箱安裝圖》要求，主機、齒輪箱及中間軸承已初步定位；

（3）按軸系校中計算書模型（見圖2）所示位置裝妥可調臨時支撐，臨時支撐的架設必須有足夠的強度。齒輪箱、軸系法蘭之間應留有滿足軸系校中的足夠的測量間隙；

（4）船上設備的裝載狀態基本保持不變，調整船舶浮態使螺旋槳處于50%浸沒狀態下校中。

3.2 軸系校中（軸系螺栓連接前）

軸系校中工作應在船舶下水后進行，船舶處于自由浮態。校中安裝時應避免陽光照射，要求在夜間或陰雨天進行。軸系校中和交驗期間應停止振動和敲打作業，應無集中負荷的遷移。

本船按《軸系校中計算書》要求合理校中，采用指針法，以尾軸和中間軸前端法蘭為基準自尾向首依次進行對中安裝。配置一個帶壓力表的液壓千斤頂（約50KN），2～3個百分表以及直尺、塞尺等工具。

將中間軸承安放在基座上，利用前后左右的調節裝置，使軸瓦的左右中心在軸線縱剖面上，軸瓦的前后中心離尾軸聯軸節法蘭的前端面在指定位置。在中間軸承座下設調節螺栓。調整中間軸承座和臨時支承的高度，使中間軸艉法蘭與螺旋槳軸法蘭的“曲折”（GAP1）和“偏移”（SAG1）符合計算書要求。

3.3 軸系法蘭緊配螺栓安裝

將齒輪箱、中間軸承臨時固定在各自的基座上，并用臨時螺栓壓緊。應用冷凍安裝工藝將合格的緊配螺栓（連接前需噴涂二硫化鉬）分別連接齒輪箱和中間軸的法蘭、中間軸與螺旋槳軸法蘭。

3.4 測量軸承負荷（連接軸系螺栓后）

軸系按校中計算安裝結束后，為了檢查軸系校中是否滿足要求，要進行頂舉試驗以測量軸承的實際負荷。

3.4.1 軸承負荷計算方法及步驟

（1）按照《軸系校中計算書》所示的位置，安裝千斤頂，檢查千斤頂座架是否牢固（見圖3）。

（2）在千斤頂所對應的軸頸上，放置一個百分表，并檢查百分表的支架是否牢固。

（3）掀動油泵從而頂升中間軸，要求油壓每升高1.0MPa，記錄對應的百分表讀數（即軸上升量），直到壓力上升不大但軸頸抬高較快時為止。

（4）慢慢地瀉放油壓，每降1.0MPa，記錄對應的百分表讀數（即軸下降量），直至油壓完全釋放。

（5）在升壓與降壓的過程中，應記錄千斤頂壓力和千分表的穩定讀數，不允許在千斤頂上升（或下降）的過程中降壓（或升壓）。

（6）根據記錄的數據，在坐標軸紙上繪制出壓力與位移的曲線，計算軸承負荷。

3.4.2 中間軸承負荷測量

（1）松開中間軸承上軸瓦，按照（1）中的方法測量中間軸承負荷。

（2）按照（1）中公式計算軸承負荷，并按中間軸承計算結果與《軸系校中計算書》計算值誤差在±20%以內校中合格為依據驗收（見圖4）。

3.4.3 艉管前軸承負荷測量同上述方法

校中檢驗合格后，按主機齒輪箱安裝圖的要求，澆注齒輪箱環氧墊塊，緊固齒輪箱地腳螺栓，裝配中間軸和齒輪箱輸出軸法蘭連接螺栓。

3.5 主機與彈性聯軸器的安裝

根據《主機齒輪箱安裝圖》，將主機定位于其最終軸向位置。主機采用縱向及側向支撐定位。主機與彈性聯軸器、齒輪箱對中定位前應檢查并記錄主機曲軸臂距差，以對照驗證主機出廠報告及允許值。

在安裝彈性聯軸器之前，應對聯軸節進行對中調節（軸向校中、徑向校中、角度校中）。按彈性聯軸器廠商提供的安裝說明書和技術數據，用調整主機曲軸軸線的方法，使飛輪與齒輪箱輸入軸法蘭的安裝精度達到說明書中的對應要求。

4 實施效果及總結

9800DWT散貨船采用了合理校中、負荷驗證的安裝工藝，經過海上航行試驗，各項指標均達到設計要求且運行良好。為提高軸系校中的成功率，通過分析該船的實施過程記錄，總結現場施工出現的常見問題，對軸系校中安裝有以下幾點建議：

（1）中間軸承座、頂升千斤頂臨時支座、百分表支架，應充分考慮船體結構強度對測量精度的影響。如因內底板太薄、肋骨間距過大而引起的變形，須采取相應結構補強措施。

（2）由于首制船軸系校中一次成功率較低，為便于返工拆裝，軸承負荷測量時中間軸的聯接螺栓宜分別用4個臨時固定螺栓將齒輪箱輸出法蘭與中間軸前法蘭、尾軸聯軸節和中間軸后法蘭聯接起來，臨時螺栓與對應的配合間隙為-0.02～-0.03mm，且應均布。

（3）《軸系校中計算書》應提供0℃、10℃、20℃、30℃環境溫度時的軸承負荷計算值；安裝時應跟據實際環境溫度進行修正。

（4）軸承負荷測試前，應提前了解各軸承的配合間隙；軸承負荷測試時，軸在任何軸承處的被頂升高度都不得超過該處軸承間隙。中間軸承負荷測試時，可將軸承蓋吊起。

（5）因船舶軸系是一個多支承的超靜定梁，各軸承之間力的相互作用相當復雜，尤其對于多軸承短軸系。在現場軸承負荷頂舉過程中，應跟蹤測量相鄰軸承與下瓦之間的間隙，判斷千斤頂頂舉過程中哪個軸承先脫空，從而確定被測軸承。防止誤分析頂舉曲線圖，而得出不正確的結論。

參考文獻

[1]輪機工程手冊編委會.輪機工程手冊[M].北京：人民交通出版社，1994.

[2]陸峻岫.船舶建造質量檢驗[M].哈爾濱：哈爾濱工程大學出版社，1996.

收稿日期：2018-9-2

作者簡介：羅金鋒（1983-），男，工程師，大學本科。