試析全回轉(zhuǎn)舵槳推進(jìn)裝置軸系的安裝過程

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)量級的推進(jìn)機(jī)組，此時的掛漿機(jī)則顯露出了其問題：倒車速度慢、航行安全風(fēng)險大、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題。本文通過研究全回轉(zhuǎn)舵槳推進(jìn)裝置的安裝過程，從中探討其中的心得與體驗并給予相應(yīng)的意見與建議。

關(guān)鍵詞：全回轉(zhuǎn)舵槳;曲折軸系;安裝過程

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

0 引言

隨著時代的發(fā)展，全回轉(zhuǎn)舵槳已經(jīng)活用于各個大型船舶中，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，及時檢查相關(guān)設(shè)備，以及配套零部件是否齊備。于此同時還要檢查全回轉(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，同時還要積極的與供貨商提供的現(xiàn)場服務(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。在安裝前后要及時準(zhǔn)確的對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主機(jī)作為主要推進(jìn)動力，配合雙軸系的傳動方式。首先是相互對稱，并且可以東西雙向航行。這兩臺主機(jī)主要分別依靠高彈聯(lián)軸節(jié)以及液壓離合器、軸系裝置推動整個全回轉(zhuǎn)舵槳裝置。與此同時每一根軸系又是由中間軸、軸承座以及萬向節(jié)構(gòu)成。

1.2 流程技術(shù)交流

針對此類全回轉(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。對在安裝過程中可能出現(xiàn)的問題要進(jìn)行針對性討論并多方面確認(rèn)，同時制定出一系列的施工作業(yè)指導(dǎo)書。此外對進(jìn)行施工工作的技術(shù)人員要進(jìn)行技術(shù)知識、安全知識的培訓(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。不可跳過某個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)?；鶞?zhǔn)點(diǎn)的確認(rèn)主要是由工廠的質(zhì)檢部門檢驗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其雙方基準(zhǔn)點(diǎn)。與此同時，拉緊已經(jīng)作為理論中心線的幾根鋼線。測量兩方基準(zhǔn)線之間的距離同時要保證軸線的左右偏差、兩基準(zhǔn)點(diǎn)偏差不超過1毫米。拉好線后開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1毫米，如果超過了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)了問題或變形等要做到及時補(bǔ)救。并開始進(jìn)行精拉線。按照初拉線所提供的位置標(biāo)記來檢驗其空間位置是否精準(zhǔn)。重新拉線，主要檢測的軸線的傾斜角度，以及為主機(jī)墊塊的厚度是否滿足精拉線的要求。依據(jù)檢測好的初拉線基準(zhǔn)點(diǎn)來拉線，檢測液壓離合器、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，并認(rèn)真做好記錄。此時就可以根據(jù)精拉線所提供的定點(diǎn)標(biāo)志來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，要求確定其編號以及厚度以免在配制調(diào)節(jié)墊片時出錯，調(diào)節(jié)墊片配制用0.05毫米的塞尺來檢查，是否出現(xiàn)超過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，并對軸承座進(jìn)行相應(yīng)的防護(hù)工作注入指定的潤滑油、潤滑脂。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

舵槳在安裝時要嚴(yán)格按照圖紙進(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0.083時就會導(dǎo)致整個主機(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)測量儀來進(jìn)行測量，輔助定位銑床。與此同時，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)刀量來進(jìn)行把控也將會非常困難：精準(zhǔn)度也無法把握，其次對進(jìn)刀量的控制也無法在銑床上輕易、方便的運(yùn)用。且進(jìn)刀加工直徑長度的問題也會導(dǎo)致在進(jìn)行加工時需要接刀換刀等，這無疑又帶來了一個更大的麻煩。所以就要進(jìn)行重復(fù)多次的試銑，來得到最為精準(zhǔn)的接刀數(shù)據(jù)。在各項工作都驗收檢查合格之后，就可以開始進(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，為基座提供的對稱性檢驗，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，并按照圖紙上的要求標(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

軸系的安裝是整個全回轉(zhuǎn)舵槳推進(jìn)裝置安裝過程中的重中之重，其質(zhì)量的好壞，以及安裝技術(shù)的高低都會直接影響到整個軸系運(yùn)轉(zhuǎn)，主機(jī)推進(jìn)裝置乃至整個船體運(yùn)轉(zhuǎn)的持久性與可靠性，而軸系安裝工程對船舶的建造設(shè)計周期也會有很大的影響，現(xiàn)在在當(dāng)前時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)計成一個與水平面又8.8度和5.9度傾斜角，這種曲折軸系的中軸對稱法與普通的傳統(tǒng)意義上的對稱法（如計算法、平軸法等）大有不同。其主要是運(yùn)用萬向聯(lián)軸節(jié)的方法，并對萬向聯(lián)軸節(jié)在方向上進(jìn)行各個范圍的數(shù)據(jù)錄入，但此類方法最主要的問題就是其精準(zhǔn)度不夠，在施工期間很有可能會使兩軸呈現(xiàn)出彎曲變形的狀態(tài)并給整個軸承增加負(fù)荷，為了能夠保證施工進(jìn)程且尋找到更為簡單可靠的方法，則需要利用對心工裝，來確保曲軸推進(jìn)軸系的精準(zhǔn)度[3]。

2.5 對心工裝原理

曲折軸系安裝在國內(nèi)還并沒有廣泛的傳播開來，而其對中方法也并不好找，但是我們可以通過傳統(tǒng)意義上的軸系安裝方式中尋找到曲折軸系安裝的對中方法，這種方法就是對心工裝法，這種方法不僅適用于曲折軸系安裝中，同時也適用于傳統(tǒng)意義上的軸系安裝方法，能夠大大的提高對中的精準(zhǔn)度，同時還能夠保證軸系安裝的質(zhì)量。對心工裝的主要原理是運(yùn)用一個與中間軸法蘭同等的法蘭來連節(jié)一個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接后形成的一對便是對心工裝。

2.6 對心工裝使用方法

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，安裝萬向聯(lián)軸節(jié)，符合萬向聯(lián)軸節(jié)測量標(biāo)點(diǎn)數(shù)值，結(jié)果幾乎完全符合。由此可見，對心工裝方法非常的簡便又精準(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正，同時清理船槳上的碎屑：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)及時準(zhǔn)確的校對主機(jī)機(jī)腳的實際尺寸和位置方位是否與圖紙一致，然后主機(jī)進(jìn)倉并調(diào)節(jié)使其精準(zhǔn)就位，填裝活塞，收緊安裝螺母，同時測量柴機(jī)油機(jī)曲臂差，是否超過曲臂差規(guī)定要求，若存在了差異應(yīng)重新調(diào)測。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整個軸系的安裝情況，在確保準(zhǔn)確無誤后，安裝所用的鉸配螺母。并重復(fù)檢測柴油機(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)舵基座無誤后方可進(jìn)行下一步工作。由船體進(jìn)行焊接，焊接過程中要對焊接區(qū)加以預(yù)熱，并保持焊接區(qū)域的溫度保持在150攝氏度。在焊接過程中還要不斷的測量全回轉(zhuǎn)船舵的中心與軸線的中心偏移，并通過調(diào)整焊接的順序來控制中心的偏移。對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)計圖紙與說明書進(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兩法蘭之間的間隔，需用塞尺進(jìn)行測量，必須保證0.05毫米的塞尺無法插入。同時還要注意整個裝置的密封情況，注意密封圈的安裝不可以有損傷，螺栓孔必須與現(xiàn)場實物軸承座、舵槳裝置等進(jìn)行比對（以現(xiàn)場實物軸承座、舵槳裝置等為基礎(chǔ)比對）。要進(jìn)行旋轉(zhuǎn)實驗，全回轉(zhuǎn)舵槳進(jìn)行旋轉(zhuǎn)實驗，要保證其能靈活轉(zhuǎn)動，并且能夠旋轉(zhuǎn)到360度且無卡頓、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

隨著時代的發(fā)展，我國的全回轉(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)裝置軸系的安裝過程探討[J].中國高新科技，2018（15）：110-112.