船舶推進軸系安裝與校中的分析研究

孫潭亮 吳木強

摘要：船舶推進軸系是船舶動力系統中非常重要的組成部分之一，推進軸系的安裝和校中的質量和效率將會直接影響到船舶工作的穩定性。而且隨著造船業的不斷發展，我國船舶建造的噸位也是越來越大，因此船舶推進軸系安裝和校中也被提出了更高的要求，基于此，本文對船舶推進軸系的安裝與校中進行了分析研究，以期望對船舶工作的穩定性和靈活性有所幫助。

關鍵詞：船舶;推進軸系;安裝與校中;分析研究

在船舶的建造過程中，推進軸系的設計和安裝的要求是非常嚴格的，因為其質量將直接影響到整個船舶的功能性。而整個船舶的整個推進軸系主要由螺旋槳、艉軸、艉軸軸承、中間軸、中間軸承以及主機幾部分構成，在推進軸系的安裝過程中必須集中注意力防止出現失誤，同時在校中過程中也需要小心謹慎，以此保障傳播的正常工作。

一、船舶推進軸系安裝的研究

（一）推進軸系的安裝過程

隨著近年來造船業的不斷發展，噸位量比較大的船舶在建造的時候需要分段建造，所以在建造船體的時候還必須提前制定好艉軸管，保障艉軸管能夠通過光照或者拉線的方式在分段上進行定位焊接，然后和分段一起進行船體的合攏，隨后在重新實施光照或者拉線的步驟，以便于在調整軸系理論線的同時確定艉軸管的加工量。在艉軸加工完成之后，在根據軸系理論線為艉軸配置艉軸軸承，然后對艉軸軸承進行安裝，隨后按照順序裝入艉軸、艉軸密封、螺旋槳、中間軸。其具體的安裝流程圖如下圖1所示[l]。

（二）推進軸系安裝過程中的難點以及解決措施

1.推進軸系安裝過程中的難點

一般而言，當船舶的建造基本已經成型的時候，船舶中最關鍵的核心動力推進軸系的安裝也基本上已經完成但是其中主機和中間軸的安裝需要在船舶下水后艉軸向前的時候才正式開始。并且軸系安裝是一個非常復雜的過程，對相關人員的操作水平要求是相當高的，這些則是推進軸系安裝過程中可能會遇到的難點。

2.推進軸系安裝的措施

（1）重視艉軸管鏜孔

在對艉軸管進行焊接安裝的時候，需要保障整個過程中艉軸管的實際中心線和理論上的軸線相一致，不能出現一絲一毫的偏差。如果想要保障整個安裝過程中不會出現失誤和偏差的現象，那么必須進行的一個步驟就是對艉軸管進行鏜孔。在鏜孔的過程中需要根據軸承線測量確定艉軸管內部需要鏜孔的余量然后根據這一余量進行鏜孔加工。除此之外，在這一過程中還需要保障鏜孔床具有足夠高的精確度，并且保障艉軸管鏜孔的尺寸精確度，以方便實施最后的安裝嘲。

（2）注重艉軸管裝配

在推進軸系的安裝過程中需要注意艉軸管尾部向下傾斜的角度，保障能夠滿足推進軸系校中的要求，防止艉軸管在工作過程中產生過量的負荷，進而影響到整個推進軸系的工作質量和運行效率。所以在艉軸管裝配的時候不僅要保障其中的精確度，又要在裝備過程中保障位置的準確性。此外，應為艉軸管本身的重量是比較大的且適宜液氮冷卻的方式進行安裝，所以安裝難度比較大，因此，在設計的時候需要提前設計好裝配的方案，保證第一次就能安裝到位。

二、船舶推進軸系校中的研究

（一）推進軸系校中的發展

在船舶推進軸系的安裝過程中，校中一直是人們比較關注的問題，因為校中的效率也直接影響到了推進軸系能否正常工作，進而影響到了整個船舶的工作質量。在早期，人們常用直線校中法對推進軸系的安裝進行校中，但是這種方式有其明顯的弊端，那就是不利于合理分布軸系的每個軸承，進而造成每個軸承的負荷量不一樣，產生磨損的現象。為了改變直線校中法中的缺點，相關工作者進行了大量的實驗，最終實驗出一種名為合理校中的校中技術，這種方式有效改變的直線校中的不足，同時因為其簡單易操作，校中準確性比較高，所以目前被很多造船廠所應用[3]。

（二）推進軸系校中所用的方法

1.建立簡單模型

建立簡單的模型是推進軸系校中中比較常用的方式，這種簡單模型是建立在靜態校中的基礎之上的。其主要方式是將軸系當做是剛性連續梁，將這個剛性連續梁的總長度作為整個推進軸系的總長度，然后由推進軸系的螺旋槳沿著整個軸線想愛你前指導主體內部。在整個模型的建立過程中應該注意的是對螺旋槳重量的簡化處理，因為在建造模型的時候可以將螺旋槳看作是一種集中的符合，而螺旋槳又是沉浸在水中的，所以處理的時候要考慮到浮力對其的影響[4]。

2.傳遞矩陣法

所謂的傳遞矩陣法就是指對有多個輸入和輸出的推進軸系線性系統，利用矩陣的方式來表示其中的線性系統。在常規的傳遞矩陣方式之中，矩陣中的彈性構建可以組成船舶的整個推進軸系。然后利用線性的理論對其進行理論分析，推進軸系在其中被分為了幾個軸端，每個軸段的一側都會和其相鄰的另一側相互關聯，幾個軸段通過這樣的關聯方式形成矩陣。推進軸系在不同的受力狀態之下可以對傳遞矩陣進行不同的分析，以對推進軸系進行準確的校中。并且利用傳遞矩陣法進行校中的時候可以充分的考慮不到溫度變化。水的浮力、發動機的動力對推進軸系的影響，所以這一方式被廣泛的應用。

3.有限元法

有限元法即指將物體離散為有限個單元，同時這些單元優勢具有一定關系的組合體。在進行推進軸系校中的時候可以將這些離散的單元通過某種方式進行一定的組合，進而對推進軸系進行準確校中。有限元法能夠將不容易解決的問題離散為相互關聯的單元組合進而降低問題解決的難度。所以利用有限元法對推進軸系的安裝進行校中可以大大降低校中的難度，提高校中的精確性[5]。

三、結語

總而言之，在造船業快速發展的今天，提高船舶推進軸系的安裝與校中的質量和效率是非常有必要的，因為推進軸系是船舶正常工作中非常關鍵的核心系統之一，提高其安裝和校中的難度，有利于船舶的穩定工作，提高船舶的工作效率。

參考文獻：

[1]趙秀忠.船舶推進軸系安裝與校中的分析研究[D].山東：山東大學，2013.

[2]周瑞平，肖能齊，林唏晨.船舶推進軸系振動與校中關鍵技術[J].船海工程，2016，45 （1）：78-85

[3]顧興晨.船舶推進軸系曲線軸線模型及軸承承載特性研究[D]湖北：華中科技大學，2017.

[4]趙子昂.艉軸承對軸系狀態影響的研究[D]遼寧：大連海事大學，2017.

[5]劉宏偉.3900箱集裝箱船軸、舵系統的安裝流程與校中方法[D].遼寧：大連海事大學，2015。