淺談柴油機的船上安裝和校中

王輝帥

摘? ? 要：本文較詳細地介紹了船舶柴油機吊裝機艙后的安裝和校中，對業界具有一定的指導和參考作用。

關鍵詞：船舶柴油機;開口;偏移;拐檔差

中圖分類號：U664.121 ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A

Abstract： This paper introduces the installation and alignment of marine diesel engine after hoisted to engine room.

Key words： Marine diesel engine; GAP; SAG; Deflection

船舶柴油機作為船舶推進系統的主要動力源，確保其安裝質量是保證船舶正常運營的關鍵因素。本文主要介紹和分析環氧澆注前/后柴油機（整機安裝）的安裝校中工作。

1? ? 柴油機安裝校中的準備工作

（1） 了解并掌握柴油機安裝的所有設計圖樣及產品安裝使用說明書等技術文件，必須按技術文件要求進行安裝;

（2） 檢查柴油機外觀是否有缺陷，并檢查管路管口、螺紋接頭、道門及其他平面連接處的清潔和防銹封堵狀態是否合格;

（3） 檢查所有安裝和測量工具等是否齊全。

2? ?柴油機的安裝

2.1? 整機安裝形式

（1） 柴油機不帶校中螺栓安裝

將柴油機放置在硬木塊上，木塊的擺放按機座軸承支撐的位置進行;木塊的高度應調整平直盡可能接近最后的垂直位置，既不扭曲也不下垂;柴油機落座后，應在每處油缸中心線和機座的兩端處放置調整楔鐵并將木塊移走，在機座側板下面的垂直處（或略帶傾斜）放置楔鐵，避免機座下平面面板彎曲。

（2） 柴油機帶有調整螺栓安裝

調整四角中的三個校中螺栓到計算好的距離（或50 mm），其余的螺栓調短1 mm;在落座期間，在柴油機仍被吊車懸吊大約一半的重量時，將其余的校中螺栓用手把緊。由此，柴油機在大多數情況下以初步的下垂被吊起，但由所有校中螺栓支撐其重量。

2.2? 船上安裝

將機座落下，校中機座成直線（沒有下垂）并檢查扭曲情況;隨后，根據柴油機制造廠提供的裝配圖紙吊裝所有部件，把緊所有螺栓;最后，在校中前側推塊和端部止推塊應焊接結束。

2.3? 鏈條漲緊

在最后校中期間，必須根據柴油機維修說明書中的要求將鏈條漲緊。然而，對于較小的MC及MC-C型柴油機而言，主鏈條會將曲軸拉向一側，因此在某些情況下，對低于50MC-C機型的柴油機，在校中期間松開鏈條可能會更好些。

2.4? 扭曲測量

（1） 當柴油機整機安裝時，推薦在最后校中前于干船塢內測量柴油機的扭曲;

（2） 當柴油機以分解的狀態交付時，推薦在機架落座前于干船塢內在曲軸已安裝就位的情況下檢查機座的扭曲;

（3） 在正常情況下，扭曲檢查是在主機機座上平面凸輪軸側、在NO.1缸和最后1缸之間進行，測量必須在下水之前進行，船舶下水后該測量工作很難進行;當柴油機在下水后于漂浮中的船上安裝時，在柴油機落座在其基座之前，必須注意臨時支撐應調平成低于其限制范圍;檢查扭曲后，測量并記錄機座下平面與機座面板之間的距離，以確保在之后的對中調整時能夠平行升、降主機。

2.5? 安裝程序

（1） 在主機機座上平面凸輪軸側，測量NO.1缸和最后1缸的傾斜度偏差值;

（2） 兩缸結果的最大差值，允許為0.1 mm/1000 mm。

3? ?柴油機的初步校中

開始校中前，柴油機周圍的所有主要焊接工作必須結束，根據主機廠家提供的《推進軸系校中計算書》，進行柴油機與中間軸的校中工作。

（1） 檢查飛輪（曲軸）與中間軸之間的開口和偏移，并在機座上平面安裝鋼琴線;為獲得令人滿意的機座撓度，需要將機座支撐只安裝在機座四角，尤其是小缸徑和較短的柴油機（如MAN主機S26-K/LS50MC/C型及5-6-7缸機）。但必須注意，僅在校中期間才允許將柴油機四角支撐，在環氧澆注期間柴油機所有缸的下面的支撐必須全部受力。

（2） 檢查機座撓度：通常選用激光設備檢驗和鋼琴線兩種檢驗方法。

① 采用激光設備測量：其安裝方式如圖1所示。

將激光束和接收器安裝于機座兩端，打開激光器等待10 nim，調節激光束使其射在接收器的靶盤上，將控制單元連接至接收器上并開啟，輸入測量點數量和距離，記錄測量數據。

② 采用鋼琴線工具測量：其安裝方式如圖2所示。

在機座兩端分別安置鋼琴線工具的組件和鋼琴線托架;布置鋼琴線，在靠近第一道和最后一道主軸承的中心處插入兩個直量塊;利用百分表在每道主軸承的位置測量并記錄數值，并利用測量數值繪制圖表，根據上述測量結果確定基座下垂是否滿足要求。

4? ? 柴油機與中間軸的連接

當中間軸與主機飛輪連接法蘭間的開口和偏移以及主機機座的撓度滿足要求后，連接飛輪和中間軸，安裝后把緊鉸制螺栓。在多數情況下，由于負扭矩對曲軸的作用，通常需根據經驗在連接中間軸與主機飛輪時調好預定的開口，以避免中間軸連接完成后再對柴油機進行調整。

5? ?曲軸拐檔差的檢查

在服務工況（船舶裝載、柴油機熱態）下，拐檔差值應盡可能接近于零。由于最后1缸的拐檔差受軸安裝的影響，故中間軸與飛輪連接后應測量最后1缸的拐檔差，并與表1中的數據進行對比，根據經驗對主機前端（后端）或左右進行調整，使其拐檔差滿足目標值，或者調整中間軸承以獲得更理想的結果。

6? ?軸頸軸承頂部間隙的檢查

測量最后一個柴油機主軸承的頂部間隙時，由于空間限制，因此只測量該主軸承前端的間隙。與臺架試驗時測量的間隙對比，頂部間隙值通常要小0.05 mm左右。在特殊情況（如在碼頭校中狀態）下，頂部間隙小0.20 mm是可以接受的;但在服務工況（裝載或滿吃水）下，所在主軸承的頂部間隙不允許有嚴重的減小，其中用塞尺測量時，其測量精度不會高于0.05～0.1 mm。

7? ? 軸承負荷的檢查

（1）準備工作

將柴油機軸承頂起之前，應先檢查下列工作：

① 柴油機最后兩個軸承的頂部和底部間隙是否測量確認，如果塞尺能夠測量到底部間隙，務必準確地測量出該值;

② 最后1缸曲軸臂拐擋差值;

③ 溫度測量：推力軸承溫度、缸套水溫度（冷卻端）、海水溫度、環境溫度、主機滑油循環艙的溫度;

④ 船舶首部和尾部的吃水;

⑤ 推薦使用MAN提供的電子測量記錄表格，使用手機或電腦直接輸入現場數據，并對數據進行整理及判斷。

（2）負荷測量

由于液壓拉伸器的活塞與油缸之間存在摩擦力，因此在相同壓力下頂起區間的負荷要比下降區間的負荷大，實際負荷可取頂起區間和下降區間平均值。

由于存在著滯后現象，必須確保在頂起期間測量時壓力穩定地增加，下降期間測量時壓力穩定地減少。通過液壓拉伸器，使軸頂起直到軸承頂部間隙為零，記錄油壓每上升10 bar～40 bar時的頂升壓力和相應的頂升量;接著油泵緩慢降壓，記錄油壓每下降10 bar～40 bar時的壓力和相應的下降量，作出壓力與軸垂直位移曲線（按MAN提供的EXCEL軟件，直接對數據進行處理）。

（3）負荷判斷

① 對于尾管軸承和中間軸承，第1個拐點一般會出現在頂起0.05 mm和0.25 mm之間，其大小隨拉伸器與軸承中心之間的距離而定;

② 對于柴油機主軸承，第1個拐點會出現在頂起0.03 mm和0.10 mm之間;如果拐點出現在頂起0.15 mm以后，則可以確定所測量的軸承上負荷為零;

③ 對于柴油機最后1個主軸承，第1個拐點通常出現在頂起的0.03 mm和0.15 mm之間。如果第1個拐點出現在頂起0.25 mm以后，則可以確定柴油機倒數第2個軸承已經被頂起，柴油機最后一個軸承上負荷為零，因此需重新進行柴油機的調整，并重新建立起負荷。

以上判斷方法的精確度很大程度上取決于環境、數據和設備的質量，以及操作者的經驗。通常，負荷越大，精確度就越高。對于重負荷來說，精確度可達到±15%，這對于大多數用途來說已經足夠了。

由上所述，所有柴油機負荷必須按照柴油機廠家所提供的《推進軸系校中計算書》進行。

一般來說，柴油機主軸承的最小靜態負荷是最大靜態負荷的5%，最后一個主軸承的最小靜態負荷為零。此外，在主機校中時應將最后一個主軸承負荷調整到比柴油機倒數第二個主軸承負荷低一點。

在檢查柴油機軸承負荷的同時，應檢查尾管前軸承和中間軸承。此外，在相同的柴油機/船舶的工況下，應在大約相同的時間檢查曲軸拐檔差和機座下垂（用鋼琴線檢查）。

如果中間軸承負荷超出了規范要求，有必要抬高或降低柴油機;如果柴油機最后一道軸承的負荷太高，應調整柴油機前端（或后端），直到所有軸承的負荷滿足要求。

8? ?校中檢驗（澆注以后及船舶處于漂浮狀態）

（1） 在環氧樹脂澆注過程中，柴油機必須由每個氣缸下的校中螺栓或楔塊支撐，避免機座下平面變形;

（2） 軸系連接、澆注和緊固底腳螺栓后，復測如下數值：

① 曲軸拐檔差;

② 軸頸軸承頂部間隙。

9? ?柴油機船上校中流程

綜上所述，柴油機船上校中流程，如圖3所示。

10? 小結

船舶柴油機作為船舶主推進系統的重要組成部分，其安裝質量制約船舶運行狀態，要求安裝人員具有較強的柴油機安裝/校中的專業知識，并嚴格按施工工藝施工，保證船舶柴油機正常調試運行。

參考文獻

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