“海洋四号”石油勘探船襟翼舵的安装

何涛

摘 要：水流经过有偏角的舵叶时，会产生使船舶转向所需要的力矩，使船舶转向。舵系安装的好坏直接影响船舶的操纵性能和生命安全。目前约有70%～80%以上的船舶都采用流线型普通舵，少数船舶采用特种舵如主动舵、整流帽舵、襟翼舵等。本文主要以“海洋四号”石油勘探船襟翼舵为例，介绍其施工安装程序，简述其与普通舵系的不同之处，为船舶舵系安装提供借鉴和参考。

关键词：舵系；襟翼舵；施工安装程序

中图分类号：U664.36 文献标识码：A

Discuss the Installation of Flap Rudder for the Marine Four

HE Tao

（ COSCO（Guangdong） Shipyard Co.， Ltd. DongGuan 523146 ）

Abstract： The steering system is like a car's steering.When the water passes through the rudder blade with a deflection angle， it will provide the necessary torque for a ship in sailing， to turn the ship. Therefore， whether the rudder system installation is correct or not， would directly affect the ship's performance and life safety. About 70%～80% of the ships use streamlined ordinary rudder， and a small number of ships use special rudder， such as active rudder， rectifier cap rudder， flap rudder and so on. This paper mainly takes the marine four flap rudder as an example， introduces the construction and installation procedures， and briefly expounds the difference between the ordinary rudder system， which provides guidance and reference for the installation of the rudder system. At the same time， the paper also analyzes what work can be done by shipyard in order to achieve the purpose of reducing costs and increasing efficiency， and introduces the installation technology of marine four flap rudder， which can provide guidance for the project， and can also provide reference for other projects.

Key words： steering system； flap rudder； construction and installation procedures

1 前言

“海洋四号”船为中国海洋地质调查局海洋石油勘探船，主要用于对海洋石油地质资料的收集工作。该船1980年交付使用，原为双桨、单舵，舵效较差，不能满足使用要求，现为了增加低速段舵效，改为双襟翼舵。

2 “海洋四号”船襟翼舵的特点

“海洋四号”船双襟翼舵，由舵杆、主舵叶、襟翼、舵套组件、传动机构组件、液压螺母组件和舵机甲板密封装置、舵机等组成。襟翼舵转舵时，襟翼的转角可大于主舵叶的转角，方向可以变换，从而提高舵效或减小舵杆扭矩。

“海洋四号”船双襟翼舵主要参数如下：舵机型号为无锡东舟130 kN·m； 舵杆长4346 mm、基本轴径φ355 mm、重～2.5 t；舵叶（长×宽×高）2100 mm×547 mm×2 950 mm、重 ～4.5 t。

3 “海洋四号”船襟翼舵安装程序

“海洋四号”船双襟翼舵施工安装程序如下：结构划线开孔→安装起吊耳板→舵轴筒安装→舵轴筒镗孔→衬套加工→衬套安装→水下检测孔钻孔攻牙→舵叶、舵杆吊装→舵杆、舵叶装配→整体检验。

3.1 结构划线开孔

（1）舵机平台划线：ABL5816、FR0、OFF CL ±2800；外板划线：ABL4327、 FR0、OFF CL ±2800；开孔孔径3～8 mm为宜；划线精度：±1 mm；装配后精度：±5.0 mm；

（2）安装起吊耳板：在舵杆轴心、高于舵机舱甲板1.9 m以上可承重位置处设置承重不小于10 t拉力起吊耳板。该耳板在该舵套组件安装后安装。

3.2 舵轴筒安装

（1）舵机所在分段结构施工完成后，安装舵轴筒；

（2）舵系拉线定位：舵系拉线、中心线定位与轴系拉线、照光同时进行；

（3）舵轴筒吊装到分段，按定位点焊；

（4）检查轴系中心线，要求偏离值≤4 mm （允许极限≤6 mm）、垂直度≤1 mm/m；定位点焊后进行一定时间的时效处理，再拉线检查舵轴中心线的垂向偏差量，如果未達到上述要求需作调整。

3.3 舵轴筒镗孔

（1）检查镗孔工具、工装设备完好性，然后依照镗孔机安装示意图（图1）安装镗孔机；

（2）以舵杆密封座上端面与舵杆承座下端面上的校正圆为校中依据，使镗杆与舵系中心重合，误差不大于0.1 mm；镗杆调整后应进行无负荷动车，加注润滑油脂，检查支架各连接点螺栓松紧情况等；

（3）粗镗加工。依据施工图样，将各孔直径尺寸、长度尺寸等全部加工到半精镗前状态，各阶梯孔留有1～1.5 mm加工余量。工作中如发现较大面积砂眼、裂缝等铸件缺陷应及时反馈；

（4）半精镗加工。提高同轴度精度，各档孔径应留有约0.5 mm加工余量；

（5）精镗加工。应在夜间或阴雨天进行，且应停止船上影响精镗加工的振动性作业；精镗加工前应调正镗杆，使镗杆与舵系中心重合，误差不大于0.05 mm；各档孔径每一次镗出都不允许中途停止镗削，粗糙度要求不小于 （极限为 ）、圆度、圆柱度公差值≤0.04 mm；

内孔镗削合格后才允许切削端部平面，所镗平面必须垂直于中心线，垂直度公差应不大于0.1 mm/m；各端面镗削以端面镗削线为准，长度误差之和为±2 ㎜；

（6） 镗杆拆除前，认真检查各加工表面的加工质量；镗杆拆除后，消除孔径边缘毛刺，测量各挡孔径尺寸并作记录。镗孔后的最终尺寸报QC、船东、船检认可。

3.4 衬套加工

对舵杆密封座上端面与舵杆承座下端面进行配对螺孔和销孔加工，按舵系制造厂及镗孔尺寸等要求进行加工，加工后报验。

3.5 衬套安装

衬套安装采用冷冻法，安装时应防止冻伤；组件顶板、底板为散装来货，出厂时未与下舵承和舵轴筒组件组装在一起，甲板密封组件及眼板在安装完衬套后安装。

3.6 水下检测孔钻孔攻牙

根据厂家工作图水下检验的要求钻孔攻牙。

3.7 舵叶、舵杆吊装

（1）吊装及安装在船台阶段进行；

（2）吊装舵叶到所需位置，并临时固定；吊装舵杆（含安装上下密封件）至舵杆下部锥面大端距下舵承下端面约360 mm时停止；舵杆从围井处吊入，放下舵杆，使舵杆插入舵叶内。

3.8 舵杆与舵叶的装配

（1）安装舵叶与舵杆液压螺母；

（2）安装止跳环。测量舵叶与舵杆承座下盖间间隙，并加工止跳块，将止跳环用螺栓固定在舵叶顶部舵轴承座铸钢件上，环形止跳环的下底处垫2 mm厚的垫块，并将螺栓拧紧；

（3）安装传动机构组件，清除毛刺，并在锥面上涂黄油润滑剂；

（4）安装舵叶。使舵叶上的舵杆承座对正舵杆下部锥度部分并慢慢套入舵杆中，直至完全将舵杆上锥度部分完全套入承座内；进行舵叶效能实验（舵叶摆动角度应大于舵机的机械限位），舵系报“0”度，在舵杆上做出“0”位标志；临时固定舵系，确保舵系状态正常；涂装；检验；

（5）舵叶与舵杆的装配，按设备厂家现场工程师指导进行。

3.9 整体检验

全部检验正常后，拆去吊装装置，焊接各止动条，焊接舵叶上手孔的可拆板，在吊舵孔中加装木塞堵孔。

4 襟翼舵与普通舵安装程序对比

4.1 拉线定位

襟翼舵拉线定位需定位主舵中心线和传动机构组件中心线。“海洋四号”船的具体步骤为：找出经检验后的OFF CL2800处FR0肋位点B，在舵机舱某一适当位置A向下打铅锤，调整点A，使铅锤线落在B点处并记下A点位置，然后在A、B两点间拉出钢丝（见图2 ）；接着找出经检验后的OFF CL2800处FR0-892肋位点D，在舵机舱某一适当位置C向下打铅锤，调整点C，使铅锤线落在D点处并记下C点位置，然后在C、D两点间拉出钢丝；

普通舵拉线定位仅需定位主舵中心线（见图3 ），拉线定位方法同上。

4.2 安装调试

襟翼舵与普通舵最大的区别为有襟翼（见图2 ），襟翼需要传动机构组件连接舵杆承座下端面，舵叶与舵杆装配完毕需要进一步安装传动机构组件连接舵杆承座下端面。而在吊装舵叶之前，舵杆承座下端面需进行配对螺孔和销孔加工；普通舵就无传动机构组件与舵杆承座下端面的安装程序（见图3 ）。

5 结束语

随着“海洋四号”船的舵系顺利安装，项目成功交付。襟翼舵的施工安装程序，满足规范和船东、船检的要求，为今后舵系安装工艺、舵系定货、舵系详细设计及生产设计提供了指导和参考，为船厂承接、设计和建造同类船舶提供了宝贵的实践经验。

参考文献

[1] 刘元丰， 范晓飚.船舶操纵[M]. 大连海事大学出版社， 2006.

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