試析全回轉(zhuǎn)舵槳推進(jìn)裝置軸系的安裝過(guò)程

徐志斌

摘 要：在21世紀(jì)初期大部分的內(nèi)部河流運(yùn)輸小船進(jìn)行作業(yè)，運(yùn)用的是70年代的掛漿機(jī)。只有一種S195（8.8w）的機(jī)型安裝在船的尾部掛機(jī)后面。隨著時(shí)代的推移，船舶的噸位逐漸加大發(fā)展到需要采用更大數(shù)量級(jí)的推進(jìn)機(jī)組，此時(shí)的掛漿機(jī)則顯露出了其問(wèn)題：倒車速度慢、航行安全風(fēng)險(xiǎn)大、噪聲大、污染面積廣泛的等。而全回轉(zhuǎn)舵槳推進(jìn)裝置則很好的解決了這一問(wèn)題。本文通過(guò)研究全回轉(zhuǎn)舵槳推進(jìn)裝置的安裝過(guò)程，從中探討其中的心得與體驗(yàn)并給予相應(yīng)的意見(jiàn)與建議。

關(guān)鍵詞：全回轉(zhuǎn)舵槳;曲折軸系;安裝過(guò)程

中圖分類號(hào)：U671.911 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2020）06-0102-02

0 引言

隨著時(shí)代的發(fā)展，全回轉(zhuǎn)舵槳已經(jīng)活用于各個(gè)大型船舶中，在這種情況下我們不僅要嚴(yán)格保證船舶推進(jìn)系統(tǒng)的安全運(yùn)行，及時(shí)檢查相關(guān)設(shè)備，以及配套零部件是否齊備。于此同時(shí)還要檢查全回轉(zhuǎn)舵槳推進(jìn)裝置的安裝精度（其中包括質(zhì)量、空間尺寸等）以及相應(yīng)的許可證書等。負(fù)責(zé)相應(yīng)安裝的工程技術(shù)人員也必須熟練的掌握安裝技術(shù)與工藝，同時(shí)還要積極的與供貨商提供的現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)工作人員相互交流，尤其是在技術(shù)層面要求較高的部分的交流。在安裝前后要及時(shí)準(zhǔn)確的對(duì)船體提供的安裝基準(zhǔn)進(jìn)行檢查，也可以在咨詢了現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)工作人員后再進(jìn)行復(fù)查。

1 施工前期準(zhǔn)備

1.1 安裝條件

一般情況下船舶主要采用的是以兩個(gè)主機(jī)作為主要推進(jìn)動(dòng)力，配合雙軸系的傳動(dòng)方式。首先是相互對(duì)稱，并且可以東西雙向航行。這兩臺(tái)主機(jī)主要分別依靠高彈聯(lián)軸節(jié)以及液壓離合器、軸系裝置推動(dòng)整個(gè)全回轉(zhuǎn)舵槳裝置。與此同時(shí)每一根軸系又是由中間軸、軸承座以及萬(wàn)向節(jié)構(gòu)成。

1.2 流程技術(shù)交流

針對(duì)此類全回轉(zhuǎn)舵槳推進(jìn)裝置的工作特點(diǎn)，一定要做好安裝人員與技術(shù)工作負(fù)責(zé)人之間的溝通工作，要進(jìn)行多次的技術(shù)交流。對(duì)在安裝過(guò)程中可能出現(xiàn)的問(wèn)題要進(jìn)行針對(duì)性討論并多方面確認(rèn)，同時(shí)制定出一系列的施工作業(yè)指導(dǎo)書。此外對(duì)進(jìn)行施工工作的技術(shù)人員要進(jìn)行技術(shù)知識(shí)、安全知識(shí)的培訓(xùn)，進(jìn)行工藝技術(shù)交底。使其熟知相關(guān)軸系布置圖、舵槳基座船體結(jié)構(gòu)圖、軸系安裝圖等圖紙，并掌握舵槳裝置設(shè)備和推進(jìn)軸系安裝工藝。嚴(yán)格按照施工作業(yè)指導(dǎo)書、雙軸系安裝作業(yè)操作書、舵槳基座機(jī)加工作業(yè)操作書，同時(shí)也要嚴(yán)格安裝工藝流程進(jìn)行施工：做好前期準(zhǔn)備工作后，依據(jù)船體提供的基準(zhǔn)進(jìn)行第一次拉定位線，進(jìn)行舵槳基座裝焊、及舵槳基座機(jī)械加工，進(jìn)行第二次拉定位線，確定舵槳裝置和軸系設(shè)備安裝空間位置，安裝舵槳裝置，最后進(jìn)行推進(jìn)軸系的安裝。不可跳過(guò)某個(gè)步驟或是打亂步驟進(jìn)行工作。

2 舵槳裝置基座和軸系的安裝

2.1 初拉線

軸系在安裝之前需要由船體專業(yè)的工程技術(shù)人員依據(jù)設(shè)計(jì)院提出的工藝技術(shù)要求，確定軸系理論中心線，并給出軸系基準(zhǔn)點(diǎn)。基準(zhǔn)點(diǎn)的確認(rèn)主要是由工廠的質(zhì)檢部門檢驗(yàn)合格同意后再交輪機(jī)專業(yè)。輪機(jī)專業(yè)依據(jù)基準(zhǔn)點(diǎn)在基準(zhǔn)點(diǎn)靶心處穿入鋼線，模擬軸系理論中心線。拉直鋼絲線的主要方法可以采用吊重物的方法也可以運(yùn)用螺紋拉緊法進(jìn)行拉線。對(duì)鋼絲線的要求是：鋼絲線必須繃緊，且極其難以被扭曲，吊重物的重量要求在25kg左右。在上述工序完成后調(diào)整基準(zhǔn)靶鋼絲線的位置，確保鋼絲線能夠通過(guò)其雙方基準(zhǔn)點(diǎn)。與此同時(shí)，拉緊已經(jīng)作為理論中心線的幾根鋼線。測(cè)量?jī)煞交鶞?zhǔn)線之間的距離同時(shí)要保證軸線的左右偏差、兩基準(zhǔn)點(diǎn)偏差不超過(guò)1毫米。拉好線后開(kāi)始安裝中間軸承基座，并且確認(rèn)中間軸承基座的位置。同樣，中間軸承基座的上表面與理論軸系中心線的高度差應(yīng)滿足圖紙工藝要求，偏差也不可以超過(guò)1毫米，如果超過(guò)了1毫米則需要重新確認(rèn)中間軸承基座位置，并進(jìn)行再次安裝并檢查。在所有的檢查都符合要求后，在船體結(jié)構(gòu)上做出基準(zhǔn)點(diǎn)和基靶點(diǎn)的位置標(biāo)記，為日后作精拉線做參考[1]。

2.2 精拉線

在初拉線工作結(jié)束后，把舵槳基座、中間軸承基座等進(jìn)行裝焊，焊接最好使用較小電流，以免因電流較大導(dǎo)致焊接物出現(xiàn)變形，一旦出現(xiàn)了問(wèn)題或變形等要做到及時(shí)補(bǔ)救。并開(kāi)始進(jìn)行精拉線。按照初拉線所提供的位置標(biāo)記來(lái)檢驗(yàn)其空間位置是否精準(zhǔn)。重新拉線，主要檢測(cè)的軸線的傾斜角度，以及為主機(jī)墊塊的厚度是否滿足精拉線的要求。依據(jù)檢測(cè)好的初拉線基準(zhǔn)點(diǎn)來(lái)拉線，檢測(cè)液壓離合器、全回轉(zhuǎn)裝置等設(shè)備，是否滿足圖紙技術(shù)要求，處在相應(yīng)的平面高度、準(zhǔn)線基準(zhǔn)、標(biāo)記位置等，若是沒(méi)有符合要求就再進(jìn)行調(diào)整直至合格。提交船檢部門檢驗(yàn)，并認(rèn)真做好記錄。此時(shí)就可以根據(jù)精拉線所提供的定點(diǎn)標(biāo)志來(lái)確定以螺旋孔為中心的機(jī)腳的相應(yīng)的位置，拉線所校對(duì)精度的調(diào)整可以用固定墊片加以補(bǔ)償。每一塊固定墊片都有相應(yīng)的編號(hào)，要求確定其編號(hào)以及厚度以免在配制調(diào)節(jié)墊片時(shí)出錯(cuò)，調(diào)節(jié)墊片配制用0.05毫米的塞尺來(lái)檢查，是否出現(xiàn)超過(guò)0.05毫米的空隙差異，最準(zhǔn)確的安裝應(yīng)該保證0.05毫米的塞尺塞不進(jìn)。此外，軸承及軸承基座安裝必須接受相應(yīng)的工程技術(shù)人員的指導(dǎo)，嚴(yán)格遵循工程技術(shù)人員所制定的安裝步驟。將軸承調(diào)定的軸向游隙量、配組軸承安裝到位并應(yīng)滿足要求，并對(duì)軸承座進(jìn)行相應(yīng)的防護(hù)工作注入指定的潤(rùn)滑油、潤(rùn)滑脂。做好相應(yīng)的記錄，提交一份給該船的管理者，一份用以備案。

2.3 舵槳基座的安裝以及舵槳裝置安裝

舵槳在安裝時(shí)要嚴(yán)格按照?qǐng)D紙進(jìn)行安裝，按照之前確認(rèn)好的中心線調(diào)整確認(rèn)專用銑床的位置，要保證銑床與面艏之間的傾斜角度為3度，切記不要產(chǎn)生偏差，偏差超過(guò)0.083時(shí)就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)主機(jī)的空間高度要向上或向下調(diào)整6毫米到7毫米。所以，為了保證銑床與面艏的傾斜角度能夠精準(zhǔn)的保持在3度，必須使用光學(xué)測(cè)量?jī)x來(lái)進(jìn)行測(cè)量，輔助定位銑床。與此同時(shí)，還要保證基座的理論高度和表面粗糙度等，用精密的銑床加工，不僅要認(rèn)真仔細(xì)調(diào)整好銑刀盤，在運(yùn)用進(jìn)刀量來(lái)進(jìn)行把控也將會(huì)非常困難：精準(zhǔn)度也無(wú)法把握，其次對(duì)進(jìn)刀量的控制也無(wú)法在銑床上輕易、方便的運(yùn)用。且進(jìn)刀加工直徑長(zhǎng)度的問(wèn)題也會(huì)導(dǎo)致在進(jìn)行加工時(shí)需要接刀換刀等，這無(wú)疑又帶來(lái)了一個(gè)更大的麻煩。所以就要進(jìn)行重復(fù)多次的試銑，來(lái)得到最為精準(zhǔn)的接刀數(shù)據(jù)。在各項(xiàng)工作都驗(yàn)收檢查合格之后，就可以開(kāi)始進(jìn)行全回轉(zhuǎn)舵槳推進(jìn)裝置的安裝。按照基座平面上的標(biāo)記拉線，為基座提供的對(duì)稱性檢驗(yàn)，環(huán)氧墊塊、調(diào)節(jié)墊片的厚度尺寸，清潔所需安裝處的平面，裝上“O”型圈，并按照?qǐng)D紙上的要求標(biāo)記完成配鉆孔、鉆孔、鉸孔和刮平面，完成后以300N·m為基礎(chǔ)安裝緊固螺栓加以固定[2]。

2.4 軸系的安裝

軸系的安裝是整個(gè)全回轉(zhuǎn)舵槳推進(jìn)裝置安裝過(guò)程中的重中之重，其質(zhì)量的好壞，以及安裝技術(shù)的高低都會(huì)直接影響到整個(gè)軸系運(yùn)轉(zhuǎn)，主機(jī)推進(jìn)裝置乃至整個(gè)船體運(yùn)轉(zhuǎn)的持久性與可靠性，而軸系安裝工程對(duì)船舶的建造設(shè)計(jì)周期也會(huì)有很大的影響，現(xiàn)在在當(dāng)前時(shí)代比較前沿的安裝工藝手段就是曲折軸系的安裝方法，即遵循從船尾向船首的順序，以此為軸系安裝工作的核心，在船首和船尾處分別設(shè)計(jì)成一個(gè)與水平面又8.8度和5.9度傾斜角，這種曲折軸系的中軸對(duì)稱法與普通的傳統(tǒng)意義上的對(duì)稱法（如計(jì)算法、平軸法等）大有不同。其主要是運(yùn)用萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)的方法，并對(duì)萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)在方向上進(jìn)行各個(gè)范圍的數(shù)據(jù)錄入，但此類方法最主要的問(wèn)題就是其精準(zhǔn)度不夠，在施工期間很有可能會(huì)使兩軸呈現(xiàn)出彎曲變形的狀態(tài)并給整個(gè)軸承增加負(fù)荷，為了能夠保證施工進(jìn)程且尋找到更為簡(jiǎn)單可靠的方法，則需要利用對(duì)心工裝，來(lái)確保曲軸推進(jìn)軸系的精準(zhǔn)度[3]。

2.5 對(duì)心工裝原理

曲折軸系安裝在國(guó)內(nèi)還并沒(méi)有廣泛的傳播開(kāi)來(lái)，而其對(duì)中方法也并不好找，但是我們可以通過(guò)傳統(tǒng)意義上的軸系安裝方式中尋找到曲折軸系安裝的對(duì)中方法，這種方法就是對(duì)心工裝法，這種方法不僅適用于曲折軸系安裝中，同時(shí)也適用于傳統(tǒng)意義上的軸系安裝方法，能夠大大的提高對(duì)中的精準(zhǔn)度，同時(shí)還能夠保證軸系安裝的質(zhì)量。對(duì)心工裝的主要原理是運(yùn)用一個(gè)與中間軸法蘭同等的法蘭來(lái)連節(jié)一個(gè)與自身完全同心且垂直的細(xì)軸，細(xì)軸的前端要保持為錐體由這兩組法蘭對(duì)接后形成的一對(duì)便是對(duì)心工裝。

2.6 對(duì)心工裝使用方法

根據(jù)兩中間軸法蘭之間的間距和角度，要做到調(diào)整好兩個(gè)工裝的法蘭的中心，然后固定好在各自的中間軸法蘭上，并用刀尺進(jìn)行矯正。然后運(yùn)用兩錐心碰齊在中間軸承鉆孔并擰緊螺栓，安裝萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)，符合萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)測(cè)量標(biāo)點(diǎn)數(shù)值，結(jié)果幾乎完全符合。由此可見(jiàn)，對(duì)心工裝方法非常的簡(jiǎn)便又精準(zhǔn)。

3 舵槳的安裝

要提前做螺母孔的位置樣板，并根據(jù)定好的樣板來(lái)劃線鉆孔，運(yùn)用舵槳吊裝，把舵槳自身的底座的十字線與船舶底座的十字線對(duì)正，同時(shí)清理船槳上的碎屑：船槳上的毛刺與鐵屑碎渣等。再進(jìn)行密封，安裝好密封墊。運(yùn)用塞尺來(lái)檢查裝配情況是否符合標(biāo)準(zhǔn)，塞尺的標(biāo)準(zhǔn)是0.02毫米，要做到無(wú)法塞入。如果塞入再進(jìn)行調(diào)整，最后進(jìn)行安裝螺母的加緊固定，詳細(xì)安裝情況還要看舵槳廠商的設(shè)計(jì)圖紙。

4 安裝主機(jī)

提前鉆好裝配所需螺孔，要注意鉆孔前應(yīng)及時(shí)準(zhǔn)確的校對(duì)主機(jī)機(jī)腳的實(shí)際尺寸和位置方位是否與圖紙一致，然后主機(jī)進(jìn)倉(cāng)并調(diào)節(jié)使其精準(zhǔn)就位，填裝活塞，收緊安裝螺母，同時(shí)測(cè)量柴機(jī)油機(jī)曲臂差，是否超過(guò)曲臂差規(guī)定要求，若存在了差異應(yīng)重新調(diào)測(cè)。此處曲臂差的要求是不大于0.03毫米，但是靠近飛輪處可不大于0.05毫米。

5 安裝鉸配螺母

下水后需要重新檢查安裝校對(duì)整個(gè)軸系的安裝情況，在確保準(zhǔn)確無(wú)誤后，安裝所用的鉸配螺母。并重復(fù)檢測(cè)柴油機(jī)曲臂差，做好記錄工作。

6 全回轉(zhuǎn)裝置安裝及調(diào)試

檢查全回轉(zhuǎn)舵槳推進(jìn)裝置的中心線要與軸線垂直。船頭船尾的舵線應(yīng)保持互相平行。在確認(rèn)舵基座無(wú)誤后方可進(jìn)行下一步工作。由船體進(jìn)行焊接，焊接過(guò)程中要對(duì)焊接區(qū)加以預(yù)熱，并保持焊接區(qū)域的溫度保持在150攝氏度。在焊接過(guò)程中還要不斷的測(cè)量全回轉(zhuǎn)船舵的中心與軸線的中心偏移，并通過(guò)調(diào)整焊接的順序來(lái)控制中心的偏移。對(duì)偏移量的要求是不垂直度要在2毫米以內(nèi)。此外，全回轉(zhuǎn)裝置的安裝，必須嚴(yán)格按照舵槳生產(chǎn)廠商所提供的設(shè)計(jì)圖紙與說(shuō)明書進(jìn)行操作，安裝工程技術(shù)人員需仔細(xì)閱讀其中的內(nèi)容。全回轉(zhuǎn)裝置吊裝后必須要檢測(cè)兩法蘭之間的間隔，需用塞尺進(jìn)行測(cè)量，必須保證0.05毫米的塞尺無(wú)法插入。同時(shí)還要注意整個(gè)裝置的密封情況，注意密封圈的安裝不可以有損傷，螺栓孔必須與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)物軸承座、舵槳裝置等進(jìn)行比對(duì)（以現(xiàn)場(chǎng)實(shí)物軸承座、舵槳裝置等為基礎(chǔ)比對(duì)）。要進(jìn)行旋轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)，全回轉(zhuǎn)舵槳進(jìn)行旋轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)，要保證其能靈活轉(zhuǎn)動(dòng)，并且能夠旋轉(zhuǎn)到360度且無(wú)卡頓、卡殼現(xiàn)象，完成后方可交付給船舶管理人員、船東等人進(jìn)行船檢。

7 結(jié)語(yǔ)

隨著時(shí)代的發(fā)展，我國(guó)的全回轉(zhuǎn)舵槳推進(jìn)裝置軸系，也將逐步發(fā)展到了一定的地位，但是在世界上我們的船舶推進(jìn)軸系安裝工程還是有許多不足的地方。希望本文研究能夠給未來(lái)船舶的推進(jìn)裝置領(lǐng)域發(fā)展起到部分幫助與推進(jìn)作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 王勇.焊接式全回轉(zhuǎn)舵槳安裝要點(diǎn)介紹[J].科技資訊，2019（11）：70-71.

[2] 姜天樞.淺談工業(yè)壓縮機(jī)軸系儀表的安裝與維護(hù)[J].設(shè)備管理與維修，2019（12）：159-160.

[3] 王曉東，胡華.全回轉(zhuǎn)舵槳推進(jìn)裝置軸系的安裝過(guò)程探討[J].中國(guó)高新科技，2018（15）：110-112.