“海聯(lián)昌興”輪舵系修理工藝研究

張莉培

(上海交通大學(xué)，上海 200030)

1 修理要求

“海聯(lián)昌興”輪舵承甲板鋼結(jié)構(gòu)由于長期受海水腐蝕造成強(qiáng)度不夠，整個平面磨擦水密上舵承機(jī)構(gòu)下沉10 mm以上，液壓傳動機(jī)構(gòu)也相應(yīng)發(fā)生了位置改變，左右撞桿柱塞向中心傾斜65 mm，舵機(jī)系統(tǒng)處于癱瘓狀態(tài)。

船東要求我公司對舵承甲板強(qiáng)度進(jìn)行加強(qiáng)，不更換舵承甲板面板，保留原下沉的上舵承機(jī)構(gòu)法蘭、連接底座和液壓操舵系統(tǒng)底座，并且恢復(fù)舵系的理論中心線。根據(jù)《中國造船質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》CB/T 4000－2005規(guī)定，對于普通單軸系船舶，舵、軸系的中心偏差標(biāo)準(zhǔn)為4 mm以內(nèi)，極限為8 mm。對于該船來說，由于此次軸系沒有列入修理工程，船方不做要求。所以只能以下舵銷軸承孔和上舵銷軸承孔為基準(zhǔn)確認(rèn)原始理論中心線。即本次舵的修理主要解決上舵承座的校中問題，也就是解決舵系的中心線。校中問題是船舶安裝和檢修工作中一項重要工序，校中質(zhì)量的好壞直接影響船舶運(yùn)轉(zhuǎn)。

2 技術(shù)要求與難點(diǎn)

1)任何船舶的修理均應(yīng)符合相關(guān)的規(guī)范要求，對于舵系固定件的校中，有如下要求。

(1)舵系固定件中心線與船舶基線垂直度偏差不大于5.67 mm/m(相對于本船)。

(2)舵系中心線與軸系中心線應(yīng)相交，其相對位置偏差δ不得超過下式計算值:δ=0.001 L－3(L為船長，m)。

(3)固定件各舵承孔中心同軸度允許偏差不大于舵承安裝間隙值的0.7倍。

(4)恢復(fù)性修理的雙槳雙舵船舶的兩條舵系中心線前后定位偏差、相互位置偏差不得大于5～10 mm;舵系中心線與軸系中心線位置偏差δ的要求同上。但兩舵的偏差δ不允許在同側(cè)。兩舵偏移方向相反船舶航行時偏舵作用可以使之相互抵消。

2)本次船舶的修理難點(diǎn)。

相對于本次修理過程，校中基準(zhǔn)點(diǎn)的定位和測量是施工過程中的一大難點(diǎn)。

(1)基準(zhǔn)點(diǎn)的確定。首先舵系上、下基準(zhǔn)點(diǎn)的確定是制造時就定下的，對于3支點(diǎn)平衡舵是不能更改的 (保證舵線與軸線的允許偏差≤0.001 L－3，L為船長)。所以要確定基準(zhǔn)點(diǎn)，只能以下舵銷、上舵銷2支點(diǎn)為基準(zhǔn)點(diǎn)，通過拉線的方法確定。使平面磨擦水密上舵承機(jī)構(gòu)的底座平面與拉線相垂直，使垂直面中心線與拉線相重合。

定位時既要保證上舵銷孔與下舵銷孔在一條線上，并與舵桿共線，同時又要保證舵桿連接法蘭平面的開口偏移在一定范圍內(nèi)。要同時滿足這3點(diǎn)技術(shù)要求是件非常困難的事。在實際安裝校中過程中，如按原位安裝出現(xiàn)較大偏差時，就必須做堆焊重新鏜孔定位處理。

(2)測量。測量的方法有光學(xué)儀器法和拉線法兩種可供選擇。雖然光學(xué)儀器法有測量精度較高，并且提高舵系安裝的工作效率的特點(diǎn)，但由于光學(xué)儀器采用的專用望光儀較為昂貴，其配套的經(jīng)緯儀專用架也需要專門設(shè)計且對數(shù)據(jù)的反應(yīng)不夠直觀，初期投入較大。

根據(jù)我公司的實際情況和船東對船期的要求，經(jīng)研究和多方討論，我們決定采用比較直觀、易于操作的傳統(tǒng)拉線法進(jìn)行測量。而且根據(jù)本船的實際情況，僅僅靠拉線法是不夠的。在拉線法確定了基本的中心線后，還要通過后期的人工微調(diào)實現(xiàn)最終的校中。

人工校中后，還應(yīng)通過經(jīng)緯儀的方法檢查舵承中心線及承重推力軸承面的垂直度。

3 具體步驟

確定了測量方法后，就可以進(jìn)行具體操作了。

1)拉線檢驗前應(yīng)具備的條件。

(1)舵系中心拉線應(yīng)與軸系中心拉線同時進(jìn)行，其先決條件相同。

(2)舵系應(yīng)作初拉線，其下端固定在船臺的基線上，根據(jù)軸系中心線和各舵鈕孔的加工余量、舵托 (如有時)加工余量作些調(diào)整，以確定上舵承和舵機(jī)機(jī)座的位置，然后焊妥。

(3)在上舵承上方及舵托下方 (如沒有舵托，就在下舵銷座下方)接近船臺基線處，臨時安裝拉鋼絲的支架。

(4)檢查確定好舵系基準(zhǔn)點(diǎn) (在舵機(jī)平臺上及舵銷座之下)。

2)理論中心線的確定。

一切準(zhǔn)備就緒后，拆卸舵系部件，在舵系上下各設(shè)置拉線支架，在中間放置鋼絲，根據(jù)原來的上下舵銷軸承的中心把鋼絲調(diào)整好，確保鋼絲與拉線支架平面相垂直，確定理論舵系中心線。然后，將舵桿按照正確順序安裝妥，注意將各部件依原拆卸時做的標(biāo)記位置安裝，確保安裝正確。

3)校中步驟。

(1)根據(jù)鋼絲線調(diào)整平面摩擦水密上舵承機(jī)構(gòu)位置。用內(nèi)卡鉗測量舵承座孔壁與舵線的距離，調(diào)整座的中心位置，使座的中心位置盡可能與理論中心線相重合。

(2)用直尺和角尺調(diào)整舵承機(jī)構(gòu)推力平面與舵系的不垂直度。具體做法如下:將直尺水平放置在推力平面上，然后將角尺緊貼直尺豎直放置，測量角尺豎直方向與舵線的平行度，使摩擦水密上舵承機(jī)構(gòu)的推力軸承平面與舵線相垂直。

(3)用塞尺進(jìn)行局部微調(diào)，具體方法如下:用塞尺測量原保留的聯(lián)結(jié)法蘭與上舵承機(jī)構(gòu)的法蘭之間的前后左右的間隙，便于制作調(diào)整墊片 (可塞入塞尺的縫隙長度范圍不得超過法蘭周長的25%，局部塞入深度不得超過法蘭邊緣與螺栓孔邊緣最小距離的一半，如圖1所示)。

圖1 法蘭邊緣與螺栓孔邊緣距離示意圖

考慮到原舵承聯(lián)結(jié)法蘭和甲板下沉了10 mm以上，所以新制了調(diào)整墊片，裝入后重新調(diào)整到上舵承機(jī)構(gòu)中心線與舵拉線重合并與其推力平面垂直，用非緊配螺絲進(jìn)行臨時固定。最后通過經(jīng)緯儀的方法檢查舵承中心線及承重推力軸承面的垂直度。我們用拉線法測量，其測量結(jié)果為舵承中心向前偏移0.52 mm，向右偏移0.20 mm，不垂直度0.15 mm?？梢灾苯訉?個非緊配螺孔進(jìn)行鏜孔拂配。舵機(jī)安裝完成后，經(jīng)過航行試驗，操舵校試合格，船東非常滿意。

4 結(jié)論

在對“海聯(lián)昌興”輪修理過程中，我公司首次采用了斜墊片調(diào)整軸線與平面的垂直度的方法，雖然前期的工作比較繁瑣，在拉線前所有的調(diào)整墊片、軸承座等都需要基本安裝到位，但可以提高工作效率，縮短修船進(jìn)塢的周期。

在本船舵系校中過程中，實現(xiàn)了拉線方法和望光法穿插的靈活應(yīng)用，發(fā)揮了兩種方法各自的特點(diǎn)，使兩者完美結(jié)合，起到相輔相成的作用，收到良好的效果。