船舶轴系负荷校中质量控制研究

韩家宁

摘 要：船舶轴系作为船舶航行的动力输送装置的一部分，它的质量好坏直接影响着船舶的航行安全。文章以质量管理学上的质量控制工具为基础，对轴系安装过程中的校中和负荷试验进行分析，结合具体的载体和数据，从中提出一些建议和方法，确保轴系的安装质量，满足设计计算书的数据要求。

关键词：轴系；校中；负荷；质量控制

1 引言

船舶轴系是位于主机（或齿轮箱）的输出端和螺旋桨之间，起着连接它们的作用。轴系一般由传递主机功率的传动轴，支承传动轴用的轴承，以及一些轴系附件组成。轴系的基本作用就是把柴油机产生的动力矩传给螺旋桨，使船舶在水中航行。轴系在工作中会受到压拉应力、扭应力、弯曲应力、附加应力这些各种力的作用，可见轴系的工作条件很差，因此对轴系必须精心布置，以延长其使用寿命。本文就轴系的校中、校中后的负荷试验这两个方面进行质量控制的分析与研究。

2 轴系校中的均值与极差控制图分析

轴系校中是通过轴系中心线的弯曲度即测量每对连接法兰上的偏移值SAG和曲折值GAP来确定的。由于轴系校中的重要性，对其运用控制图进行质量分析是十分必要的，下面就轴系校中的形式、校中的控制图应用进行分析与研究。

2.1 轴系校中的形式方法

2.1.1 偏移值（SAG）检查

偏移值主要检查如图a形式造成的法兰连接的偏差值。测量工具选取千分表使用指针法测量。测量前在距法兰端面一定距离处加设临时支承，拆去法兰连接螺栓，将千分表一端贴于一个法兰外圆表面的上、下、左、右四个位置，千分表的另一端则落在另一个法兰外圆表明的同一平面的上、下、左、右四个位置，从千分表上就可以读出四个数据。

2.1.2 曲折值（GAP）检查

曲折值主要检查如图b形式造成的法兰连接的偏差值。测量方法同测量偏移值一样，只是千分表放的位置不同，同样读出上、下、左、右四个数据。

2.2 对校中数据采取控制图进行分析

控制图是判别生产工序过程是否处于受控状态的一种动态的控制手段，上文使用平均值与极差控制图是一种计量值控制图，可以获得工序情报较多，通过控制图手段从大量的对中数据中抽取了部分数据，适当分组以试样数据来代表了总体，并进行了计算做出了控制图，便于技术人员进行分析与研究，最终通过对比规范标准和控制图计算结果证明本系列的轴系对中的数据符合要求，轴系对中质量处于受控状态。

3 轴系负荷试验的相关性分析

因为轴系的布置对船舶来说相当重要，所以当轴系校中完成后还需要对其校中效果进行复核，即用支反力的测量方法对轴承负荷进行测量，使之满足设计要求。

3.1 轴系负荷测量的方法

（1）按照图纸规定位置安装千斤顶，检查支撑座架是否牢固。（2）在千斤顶中心正上方轴颈上放置一个百分表，检查固定支架是否牢固。（3）缓慢压动油泵从而顶升轴，在油泵压力达到稳定时再读数值，油压每升高0.5ton记录对应的轴上升量，直到油泵压力上升不大但轴颈抬高较快时为止。（4）慢慢地泻放油压，每降0.5ton记录对应的轴下降量，直至油泵油压完全释放为止。

3.2 对轴系负荷试验数据采取相关分析方法

某型船轴系负荷试验数据如表2。

根据表2，做压力与位移的散点图，如上图

上文通过轴系负荷试验压力和位移的相关性分析，表明了压力与位移属于非线性的相关，轴系的质量好坏其实也就是压力与位移符合设计上确定的一种函数关系，这种关系通过数学方程表示出来后，人们就可以通过计算机编程，设计出一整套软件对这些有关系的数据进行分析研究，然后解决以前人们都要凭经验去观察的状態。通过使用专用软件计算，可知上述曲线符合本系列船的轴系负荷设计要求，具体计算及软件使用过程，本文就不具体表述。

4 结束语

本文通过运用轴系校中数据的控制图分析、轴系负荷试验压力与位移的相关性分析这两种质量控制的方法，使造船企业生产部门在轴系安装的精度和要求方面达到了一定的提高。质量控制是一个永恒的课题，只有用好了质量管理的这些工具，把质量控制的基本方法用到轴系的安装中去，才能使船舶轴系的质量得到本质上的提高，本文的研究的目的也是在于此。

参考文献

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