船舶軸舵系制造安裝質量控制要點與風險預防

陳 益

（滬東中華造船（集團）有限公司，上海 200129）

0 引言

隨著我國經濟的日益進步，船舶制造業發展也愈加繁榮，很多船企的規模逐漸擴大。但是有一個嚴峻的問題一直困擾著船舶制造行業，那就是軸舵系的加工安裝。它在生產過程中存在較大的質量風險。本文從船舶軸舵系制造安裝工作的各個環節出發，簡要分析其質量控制要點與風險預防的重點。

1 鑄鍛件采購環節的質量控制

鑄鍛件質量問題屬于采購環節的納期風險，產品的納期需要提前一段時間，倘若該時間過長，就會增加產品的庫存成本。因此，控制該階段的來貨質量，對于船舶制造有著重要的意義。想要保證采購質量，選擇合適類型的廠家是至關重要的。采購人員選擇鑄鍛廠家時，必須核實廠家的相關資質是否符合要求、了解廠家的信譽度，并同與該廠家合作的一些常見客戶進行溝通，從側面了解該廠家的具體業務情況。同時，公司還應確定廠家鑄鍛成品的具體周期，假設前期產品在其他環節出現質量問題，后期的鑄鍛產品也能及時供應，盡量不找第三方廠家供應鑄鍛產品。最重要的一點是，必須深入了解廠家的控制過程，并確認其檢驗是否符合標準[1]。

2 入庫檢驗的質量控制

入庫檢驗是非常重要的風險預防環節。庫房管理人員及專業檢驗員先要核對產品與船舶的相關編號，看其二者是否相符，并檢查材質證書、試驗報告、船檢證書、實物標記等。其中，化學成分報告、力學性能報告、熱處理報告、無損探傷報告是試驗報告中的具體項目。主要看其驗證的過程是否能夠滿足相關標注的要求，還需要對軸件進行檢查，看其是否存在運輸損傷，尤其是軸件的關鍵位置（例如中間軸、艉軸軸承等位置），還要確認軸件的外形尺寸。鑄鍛件的外形尺寸需符合設計圖紙的尺寸要求。專業檢驗員還需要對產品做無損檢測，主要檢查其是否存在氣孔或者表面裂紋。以上檢驗全部符合標準之后方能批準入庫。

3 軸加工制作的質量檢驗

3.1 軸件機的加工檢驗

這一環節需檢查的基本內容是外徑尺寸和長度尺寸，除此之外還需檢查另外4個重要數據。

第一，軸件撓度。軸系在旋轉過程中，若撓度不符合標準，那么在運行時便會產生激烈振動，一方面會縮短軸承的壽命，另一方面則會讓船舶的安全性能受到影響。所以必須對其進行精細加工，保證車床加工的每個步驟都符合標準，這才是真正的完成加工。

第二，表面粗糙度。軸承位置粗糙度一定要滿足工藝要求，粗糙度過低會加速磨損，產生軸承高溫。

第三，軸件法蘭面的垂直度。該數值直接對船舶下水之后軸系的對中產生影響。該數值測量也必須在車床上實施，主要通過測量平面跳動的量進行判斷。

第四，無損檢測。若高速軸件存在內部或表面缺陷，將有可能導致軸件受力過于集中，從而出現裂紋。因此，必須在完成了精細加工之后，實施必要無損檢測，例如超聲波探傷和磁粉探傷[2]。

3.2 拂配檢驗

船舶中有些部分采用的是無鍵連接方式，例如螺旋槳與艉軸、舵銷與舵葉、舵桿與舵葉、舵桿與舵柄等部件的連接。這些部件之間均需進行拂配，其質量的高低將直接影響到連接的牢固程度。螺旋槳與槳軸之間配合的具體標準是錐孔色油的接觸必須均勻，每25 mm×25 mm的單位面積上至少要有7個接觸點，軸錐與槳殼的接觸面積一定不能少于70%。此外，螺旋槳錐孔兩端無槽區的接觸點必須比中間區域好，因為只有接觸良好，才能保證壓裝時候的擴張油壓，從而避免出現漏油的現象。

3.3 胃管和胃管軸承的檢驗

首先，檢查胃管軸承是否有氣孔、裂紋、夾渣等現象，這種問題超出了規定的范圍，意味著該部件必須報廢。若部件存在一些細微的小缺陷可以進行修補，則應在滿足標準的條件下，選擇合理的修補工藝進行修補，而后再做一次無損檢測。

其次，對艉管的各種尺寸進行數值測量，包括內控圓柱度和同軸度偏差，必須保證這些尺寸數值在工藝規定的范圍內。在其加工過程中應多次復測尺寸，盡量避免因受到熱力影響而發生變形，進而產生尺寸偏差。

再者，在尾管軸承外圓尺寸的確定過程中，需對壓裝的氣溫做嚴密考量。如果壓裝氣溫高于加工氣溫，加工過盈量則需要取下限值；反之，則應取上限值。但過盈量仍需保持在標準范圍內。

最后，倘若艉管的同軸度和橢圓度出現超標，通常是因為受到車床精度和加工環境溫度的影響，還可能與進刀量和刀具的磨損有關，因此，必須要求加工時溫度變化不能過大，需嚴格控制進刀量，保證刀具的冷卻，以防因刀具磨損影響到這兩個數值[3]。

3.4 舵系鏜孔質量的風險預防

首先要注意鏜孔的表面粗糙度，如果發現存在異常現象則須及時停止加工，并進行相應的處理。其次，由于鏜孔圓度以及圓柱度受到刀具磨損影響，加工時應該避免刀具磨損，而影響刀具磨損程度的則是吃刀深度和進刀量。因此，必須保證加工中吃刀量和進刀量保持在合理的范圍內，以減少對刀具的磨損。鏜孔必須分粗鏜和精鏜，粗鏜的進刀量為0.5 mm～1 mm，精鏜進刀量為0.2 mm～0.3 mm。最后，確保下上舵承和掛臂孔的同軸度符合標準。這些都是 鏜孔的重要參數指標，會對舵桿和銷軸之間間隙的配合產生影響，如果超出標準，則可能出現單邊間隙為零、舵葉運行靈活度降低、軸承偏磨的現象。因此，應該避免在溫度變化大的環境中進行鏜孔作業，并且鏜孔的作業須持續性進行。

4 軸舵系安裝的質量控制

4.1 重視軸舵系的照光拉線

首先，若要為照光拉線提供良好的條件，則需完成主甲板、機艙前壁往后等船體結構的焊接及火攻校正作業，例如艉部舷墻、下舵承等，同時還應等待機艙壁位置焊縫等完成焊接、艉軸管及軸架區域馬腳打磨結束、機艙區域以及船體連接中油和水艙密封的工作完成、機艙內主要的除主機之外的設備安裝到位等。其次，照光拉線的測量數據需準確。主要應確保船體基線測量的準確性，需多選擇幾個點進行測量，避免因誤差對其造成影響。還可以運用激光定位的方式，利用激光線同地面中心線的重合度進行判斷，若兩線偏離，不能超出0.03 mm的標準，且必須保持前后激光點偏離量一致。另外，還有一些關鍵性數據需要進行測量，包括基線到水平激光線的距離、光靶靶心與軸系理論的中心線偏差、主機環氧墊塊的厚度等。最后，對現場數據的合格與否進行判斷。應先看前、后艉管座的內孔與上下、左右方向上的半徑值能不能達到環氧樹脂的厚度標準；基線到水平激光線的高度應該是軸系中心線的高度[4]。

4.2 其他部位安裝的質量控制

第一，保證艉管安裝符合設計和實際應用的要求；第二，確保艉軸安裝符合平衡要求；第三，確保艉軸密封的安裝達到密封性要求；第四，螺旋槳的安裝應滿足實際運行需求；第五，對軸系進行校核并測量軸系的負荷量；第六，主機環氧墊片的澆筑需符合工藝，確保環氧硬度符合要求。

5 結束語

總而言之，軸舵系的安裝會影響到船舶的整體質量，對其航行性能與使用期限均有極大的影響。因此，必須全面分析軸舵系的加工和安裝過程，并針對可能會出現質量風險的環節，做好必要的準備，以保證軸舵系的質量。