从舾装角度探讨缩短造船坞期的方法

(南通中远川崎船舶工程有限公司,江苏 南通 226005)

造船坞期是造船厂生产能力的决定因素。要实现造船产能的最大化就要求尽量缩短造船坞期。很多船厂在船体合拢[1]上下了很大工夫，却忽视了舾装对坞期的影响，特别是轴系工程对坞期的影响。为此，以大型低速柴油机动力船舶为例，探讨如何通过调整轴系工程的工艺以缩短坞期。

1 传统方法

一般轴系安装工艺流程为艉部分段合拢焊接结束→轴系照光→镗孔→轴系工程、舵系工程→主机安装→上部构造搭载焊接。

如果把艉部分段合拢焊接结束的周期设定为整个坞期的一半，那么后半坞期船体部分工作量不是很大。对船体来讲可能更希望艉部分段合拢焊接结束为止的节点设定为坞期的2/3，但轴系工程的周期缩短空间有限。在传统做法下，如果轴系工程能在坞期的1/3时间内完成，可能船体合拢的周期还能再缩短，也就是说船体方面的潜力没有得到全部发挥。在此，考虑船体与舾装的最佳组合，即各部门工程松紧平衡。

2 改进的方法

轴系临时照光→主机台钻孔→主机安装→艉部分段合拢焊接结束→轴系正式照光→轴系工程、舵系工程→上部构造搭载焊接。

新做法是把主机相关的工程提前至轴系照光前完成，这样上部构造的搭载焊接就可以大大提前，为后期的舾装工程赢得时间。另外，主机安装以后进行轴系照光，要求主机的曲轴必须中空，且曲柄角度存在某个位置能使光线从曲轴中心穿过。新做法取消艉轴管镗孔作业，可以节约一周的时间，但必须解决不镗孔带来的新的问题。

3 新方法讨论

主机台的地脚螺栓孔在轴系正式照光前完成，是否会造成尺寸超差，船舶下水后是否影响主机调整到位，误差主要考虑左右方向，因为前后方向还可以通过轴的前后移动来调节。对于大型低速柴油机，底座螺栓孔是不用紧配螺丝的[2]，主机在左右方向至少有±5 mm的调整量。一般艉部分段合拢焊接结束后对主机带来的左右误差，基本在±1 mm左右。这是因为照光的基准是艉轴管的中心(尾基准点)与主机最前端船体中心位置(首基准点)来确定的轴心线[3]，主机左右误差最大的位置应该在飞轮端。根据多船的经验，误差约为1 mm。主机的定位是由艉轴管的中心逐步调整而来的，而由轴系累积误差延伸过来的主机位置偏差可能比前面所讲的误差甚至更大。因此，完全不必担心主机位置的误差会影响今后主机的调整定位。日本造船厂大多数船舶在平台阶段就开始钻主机台的孔了。

另一个要考虑的问题是主机提前搭载会造成船体艉部的总体下沉，是否会对主机高度位置造成影响。一般情况下，船舶进水后主机调整时，会发现主机与主机台间的高度比照光时记录的数据小很多，也就是主机台上升了。不同船舶上升程度不同，有进水后高度变化量达到10 mm以上的情况。考虑到主机的调整以及下面环氧树脂的厚度，应在船体合拢时就考虑这个问题[4]。一般艉部分段在合拢时都要预留一定的变形量，考虑到这个因素，可以适当加大预变形量。一般在临时照光时就要考虑进水后可能发生的变化，将此余量放进去对测量数据进行分析。同型船要总结经验数据，作为后续船建造的参考。

也有些造船厂需要对艉轴管进行镗孔，如果主机安装后进行镗孔，可能又没有作业的空间。对这种情况，建议采取无镗孔方式。无镗孔会带来两个问题：一是艉管不正，二是艉管失圆。艉管内径不正的解决办法是通过艉管衬套借偏心来实现；艉管端面不正及对轴长影响通过在艉管前后端面增加环形的调整环来解决。调整环根据艉管的状况进行加工后安装在艉管的前后端部，起修正艉管端面及修正艉管前后定位误差的作用。艉管失圆的解决办法是在坞内不要直接对艉管进行焊接，而是在艉管上增加延板，对延板焊接定位艉管，对艉管的热影响会降低很多，艉管的失圆得到减小。不过，根据轴系设计要求，艉管内轴承中心需要上抬到比轴心线高，也就是正常进行镗孔作业的情况下衬套的上下，方向也应该是偏心的。

4 结论

本文仅仅从制造工艺的角度简单地介绍思路，如果能从设计的角度提供更准确的允差数据，应该更为严谨。

造船业吊机能力越来越强大，船体搭载速度越来越快，对舾装提出了更高的要求。整体艉管技术能够更大程度地缩短轴系工程的周期。整体艉管是把艉轴管包括衬套做成一个整体单元。在轴系照光时对整体艉管进行调整，通过浇注环氧树脂进行固定。诸如镗孔、轴管等工程将简化很多。但是，整体艉管思路已经推出10年了，至今没有得到很好的推广。如能很好地解决浇注环氧树脂的大修成本问题，整体艉管就是很好的选择。

新方法对缩短坞期及平衡轮机工程工作量具有重要意义。使得包括上部构造分段搭载焊接在内的很多工作得到提前，对缓解后期工作的压力具有重要作用。

从表面上看舾装与坞期没有必然的联系，但是如果在坞内的舾装工作没有完成，同样会影响到坞期。舾装工程周期缩短后，如果船体工程能力增强，坞期可以再缩短。

所以，本文通过舾装工艺的改善，实现舾装工程量的均衡，实现舾装与船体工程量的平衡。即实现舾装工程与坞期的协调。

[1] 熊仕涛.船舶概论[M].哈尔滨:哈尔滨工程大学出版社，2006.

[2] 王福根.船舶轴舵系装置[M].哈尔滨:哈尔滨工程大学出版社，2003.

[3] 胡适军.船舶动力装置安装工艺[M].哈尔滨:哈尔滨工程大学出版社，2007.

[4] 蒋鲜城.高级船舶钳工操作技能[M].哈尔滨:哈尔滨工程大学出版社，2003.