張學(xué)聰 林建偉
摘 要:本文以某大馬力海洋工程船帶水封襯套舵系安裝失效的實(shí)例,分析了造成舵葉舵桿返松的技術(shù)成因及解決辦法,對(duì)類似工程船舶的帶水封襯套舵系的安裝與修理,具有很好的技術(shù)參考價(jià)值。
關(guān)鍵詞:舵葉舵桿;水封襯套;安裝工藝
中圖分類號(hào):U664.31 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
Abstract: With the failure instance of rudder system installation with water seal liner of a high-powered marine engineering ship, this paper analyzes the technical causes of the rudder slack and puts forward the solutions for it.
Key words: Rudder blade and Rudder Rod; Water Seal Liner; Installation Process
1 船舶舵系結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
某大馬力海洋工程船為雙機(jī)、雙舵、雙槳。其舵系結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是:(1)在舵葉的頂部安裝了一個(gè)水封襯套,水封襯套座安裝在船主體上;(2)舵機(jī)為圓球型轉(zhuǎn)葉舵機(jī),直身舵桿無(wú)鍵液壓,4道膨脹環(huán)上緊。該船為懸掛舵帶水封襯套的舵葉舵桿示意圖如圖1。
2 故障修理簡(jiǎn)況
該船2016年8月間出廠,在返回基地的途中船方反映舵效失靈。接報(bào)后,廠部工程技術(shù)人員趕赴基地,經(jīng)實(shí)地勘驗(yàn)并轉(zhuǎn)舵試驗(yàn)確認(rèn)是舵葉舵桿已經(jīng)返松。
再次進(jìn)塢后發(fā)現(xiàn):右舵葉已經(jīng)完全松脫、左舵基本旋緊。經(jīng)過(guò)工程技術(shù)人員的分析及以往的經(jīng)驗(yàn)判斷認(rèn)為,造成右舵葉完全松脫的主要成因可能是右舵桿裝高了,所以明確提出將舵機(jī)的膨脹環(huán)拆卸,將舵桿放下少許,然后才安裝舵葉(見(jiàn)圖2);否則極容易造成安裝在舵葉上的水封襯套頂住襯套座,無(wú)法保證舵桿的安裝推進(jìn)量,從而造成舵桿返松故障現(xiàn)象的發(fā)生。
由此,按照新工藝對(duì)舵葉、舵桿和舵機(jī)重新進(jìn)行了安裝,經(jīng)測(cè)量安裝前后的舵桿軸頭數(shù),證實(shí)了上述的判斷和分析。測(cè)量和安裝數(shù)據(jù),見(jiàn)表1和表2。
安裝完成后,在塢內(nèi)進(jìn)行了轉(zhuǎn)舵試驗(yàn);出塢后,進(jìn)行了高速航行轉(zhuǎn)舵試驗(yàn),左右舵機(jī)及舵葉的操作性能恢復(fù)正常,符合相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的要求,交付船公司使用。
3 故障主要技術(shù)成因
從上述的測(cè)量安裝數(shù)據(jù)以及對(duì)比情況可知:(1)造成右舵葉完全松脫的主要技術(shù)成因是:右舵桿裝高了1.66 mm,致使安裝過(guò)程中安裝在舵葉上的水封襯套頂住了襯套座(連接船主體);當(dāng)舵桿上的液壓螺母繼續(xù)施壓,舵葉并沒(méi)有繼續(xù)上行,反而將舵桿拉下至舵葉的安裝錐度貼合面(該型號(hào)舵機(jī)的特點(diǎn):當(dāng)舵桿的軸向拉力超過(guò)舵機(jī)4道膨脹環(huán)對(duì)舵桿所產(chǎn)生的預(yù)緊力,會(huì)將舵桿拉下);當(dāng)液壓螺母的推進(jìn)油壓卸除后,舵桿立刻向上縮回,從而使舵桿與舵葉的安裝錐度位完全分離,右舵完全松脫;(2)左舵桿裝低了0.38 mm,即左舵葉的水封襯套沒(méi)有頂住船體的本體,所以左舵葉基本安裝到位。
4 帶水封襯套舵葉舵桿的安裝工藝
4.1 帶水封襯套舵葉舵桿的結(jié)構(gòu)布置
4.1.1結(jié)構(gòu)布置
對(duì)各類型的工程船,其舵系的結(jié)構(gòu)布置各不相同。其中,帶水封襯套舵葉舵桿的結(jié)構(gòu)布置見(jiàn)圖1。
4.1.2主要技術(shù)特點(diǎn)
(1)在舵葉的頂部安裝了一個(gè)舵桿的水封襯套;(2)水封襯套上安裝了2道水密骨架軸封;(3)水封襯套座安裝在船主體上;(4)水封襯套與襯套座的止跳間隙約為1.00 mm,沒(méi)有另設(shè)止跳塊;(5)舵機(jī)為圓球型轉(zhuǎn)葉舵機(jī),直身舵桿無(wú)鍵液壓,4道膨脹環(huán)上緊。
4.2 必備的技術(shù)參數(shù)
液壓無(wú)鍵舵葉舵桿的安裝,必須有三個(gè)必備的技術(shù)參數(shù),否則不允許安裝:推進(jìn)量;推進(jìn)壓力;膨脹壓力。
4.3 帶水封襯套舵葉舵桿的安裝工藝
(1)舵葉拆卸前,測(cè)量液壓螺母的軸頭數(shù)(液壓螺母端面到舵桿軸頭的距離),并做好記錄;在液壓螺母與舵桿對(duì)應(yīng)的位置做好記號(hào);拆卸保險(xiǎn);
(2)舵桿拆卸前,測(cè)量舵機(jī)處舵桿的軸頭數(shù)并做好記錄;
(3)各部件修理完成后,交付安裝:在舵桿舵葉安裝前,檢查舵桿、舵葉錐度位的狀況,必要時(shí)可用色油對(duì)錐度位進(jìn)行接觸面的檢查,確認(rèn)合格;
(4)完成舵桿的安裝,但舵機(jī)處舵桿的膨脹環(huán)暫時(shí)不要完全上緊;測(cè)量舵機(jī)處舵桿的軸頭數(shù),需比拆前少3~5 mm(即:舵桿比原來(lái)低);
(5)舵葉安裝前對(duì)舵葉的安裝工藝孔艙室進(jìn)行清潔,清除雜物、砂碩等;徹底清潔舵桿錐度位、舵桿螺紋、舵葉錐度位、液壓螺母螺紋、各液壓接頭等,必要時(shí)使用清潔劑進(jìn)行清潔;
(6)舵葉拉到位后安裝液壓螺母;架設(shè)好液壓油泵等;
(7)在舵葉與舵桿之間架設(shè)百分表,用以測(cè)量舵葉安裝的推進(jìn)量;
(8)按說(shuō)明書或技術(shù)安裝的要求對(duì)舵葉進(jìn)行液壓安裝:首先干推5 MPa,將推進(jìn)量的百分表調(diào)零,作為推進(jìn)量的起始點(diǎn);之后,按技術(shù)要求進(jìn)行推進(jìn)、膨脹操作,并記錄相關(guān)的參數(shù),直到符合安裝要求;
(9)當(dāng)推進(jìn)量達(dá)到要求后,保持推進(jìn)壓力;將膨脹壓力卸除,觀察5分鐘;待百分表的讀數(shù)不發(fā)生變化后,將推進(jìn)壓力卸除;再觀察10分鐘,若讀數(shù)不發(fā)生變化,說(shuō)明舵葉與舵桿已經(jīng)完全抱緊;
(10)將液壓螺母旋貼并敲打緊;
(11)測(cè)量液壓螺母的軸頭數(shù),與拆前的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,以本次的安裝軸頭數(shù)為準(zhǔn);
(12)安裝過(guò)程中應(yīng)密切注意壓力和推進(jìn)量的變化:如果壓力在升高但推進(jìn)量沒(méi)有變化,說(shuō)明水封襯套可能頂?shù)琢耍仨毻O聛?lái)查明原因并消除后,才能繼續(xù)安裝;
(13)將舵桿慢慢拉起,直到水封襯套頂住了襯套座;在舵桿處架設(shè)百分表,將百分表調(diào)零,然后將舵桿慢慢放下1.00 mm(止跳間隙);
(14)依據(jù)舵機(jī)安裝的技術(shù)規(guī)范與要求,將舵機(jī)處舵桿的膨脹環(huán)完全上緊,測(cè)量舵桿軸頭數(shù),與拆前的記錄對(duì)比并以本次的記錄為準(zhǔn);
(15)在舵葉安裝工藝孔處、舵桿軸頭與液壓螺母間、液壓螺母與舵葉間,燒制保險(xiǎn)片,并驗(yàn)收合格;
(16)至此,舵桿舵葉的安裝完成;按要求對(duì)舵機(jī)加油后進(jìn)行塢內(nèi)的轉(zhuǎn)舵試驗(yàn),并驗(yàn)收合格;出塢后,進(jìn)行航行轉(zhuǎn)舵試驗(yàn),并驗(yàn)收合格。
5 結(jié)束語(yǔ)
本次帶水封襯套舵系安裝失效的實(shí)例與最終解決,是很好的技術(shù)總結(jié)與積累,希望對(duì)今后類似船舶的修理能夠提供一定的技術(shù)參考。