某船轴系安装与校中工艺研究

侯显斌

摘 要：文章对某船轴系安装工艺和校中方法进行介绍，通过测量、调整主机和轴系法兰上的偏中值来控制轴系安装和校中质量，并通过测量轴系运转时的动态参数，验证该船轴系安装工艺和校中方法的合理性和可行性，最后对选用的安装工艺和校中方法进行分析，提出改进措施，为船舶建造提供参考意见。

关键词：船舶 轴系安装 轴系校中

在船舶的设计和建造过程中，船舶轴系的安装及校中是轮机工程的一个关键项目。轴系安装与校中是一项工作量大、耗时长、技术复杂的系统工程。文章简要介绍了某船轴系的安装工艺过程，重点介绍该船采用直线校中方法时校中数据的测量、计算和分析，并通过系泊试验和航行试验进行验证，结果表明：轴系的运转情况良好，满足规范要求。最后对直线校中方法进行分析，提出改进措施，为提高轴系安装质量提供参考意见。

1.主要技术参数

船长：6 6米；船宽：1 1 米，船深：6米。主机型号：3 5 1 2 C（CATERPILLAR）；主机台数：2台；主机额定功率：1765 千万；主机额定转速：1800 rpm；齿轮箱型号：ZF7541（德国ZF公司生产）；主机安装方式：弹性安装；齿轮箱安装方式：刚性安装；轴系传动方式：直线传动。

2.轴系校中的方法

船舶轴系校中技术分为静态校中和动态校中两种。静态校中技术又可分为直线校中、轴承上允许负荷校中和轴系合理校中三种方法。在船舶修理和建造过程中，轴系用直线校中时常采用三种方法，即用光学仪器校中法、按连接法兰上规定的偏中值校中法和用样轴校中法。

3.轴系的安装过程

该船船型较小，为了提高轴系安装的工作效率，选用直线校中方法，按连接法兰上规定的偏中值进行校中。采用此法安装和校中轴系时，通常按照从后往前的顺序，先按轴系中心线装好尾轴，然后以尾轴为基准，从船尾向船头方向一段一段地调整各段轴的具体位置，并按照规范要求调节每一对连接法兰上的偏移值和曲折值，最后，以推力轴的前法兰作为基准对主机进行定位。具体步骤如下：

（1）确定轴系的理论轴线；

（2）根据轴系的中心线检测支承轴承、齿轮箱、主机的基座位置；

（3）加工支承轴承、齿轮箱和主机基座固定垫片；

（4）安装尾轴管及螺旋桨轴前托架轴毂和后托架轴毂；

（6）镗削加工支撑尾軸的前、后托架轴毂的轴承座孔；

（7）安装尾轴管前后托架轴毂轴承和尾轴前后托架轴毂轴承；

（8）安装套筒液压联轴器、中间轴和螺旋桨轴（如图1和图2）；

（9）安装调节尾轴管首密封装置；

（10）初步定位中间轴支承轴承和齿轮箱以及主机；

（11）定位并固定齿轮箱、主机、中间轴支承轴承；

（12）连接尾轴联轴器法兰与齿轮箱输出法兰。

安装轴系时，使用拉线法确定轴系理论轴线，为了减小误差，要计算所用钢线的扰度。安装尾轴管时，要对尾轴管进行圆度和圆柱度以及两端轴承孔同轴度检查，检测结果要满足设计要求。

4.轴系的校中测量

该船采用轴系连接法兰上的偏移值和曲折值校中轴系，用塞尺和直尺测量中间轴液压联轴器法兰与齿轮箱输出法兰上的曲折值和偏移值，用百分表测量齿轮箱输入法兰与主机输出法兰上的偏移值和曲折值（如图3），测量记录见表1和表2。

（1）偏移值的测量和计算：测量时为了减小误差，要注意直尺和塞尺的放置位置，把直尺紧贴在相邻两个法兰其中一个法兰的外圆上，要确保法兰外圆平整，直尺贴合要紧密，然后用塞尺测量直尺与另外一个法兰外圆之间的间隙。测量时防止振动和抖动，减小测量误差。每次需要测量四个值，即在法兰外圆的上、下、左、右四个区域进行测量，可得δ上、δ下、δ左、δ右四个值。测量记录参见表1所示。根据所测四个值可以计算偏移值。

垂直方向平面内相邻两轴的轴线偏移值为：

δ垂直=（δ上+δ下）/2（mm） （1）

水平方向平面内相邻两轴的轴线偏移值为：

5.轴系安装与校中的质量评估

无论采用哪种轴系对中方法，都必须达到质量要求。在系泊试验和航行试验时，通过测量和分析轴系运转时的热态参数来评估轴系校中质量。测量记录见表3和表4。

根据设计和规范要求，轴系正常运转时必须达到以下要求：

（1）轴系工作稳定，运转平稳，没有抖动和振动现象；

（2）无过热现象，轴系相关部件温度不能太高。尾轴管密封装置的工作温度不应超过65℃，中间轴承的工作温度不应超过80℃；

（3）尾轴密封装置工作稳定，密封性能好，泄漏量应小于40滴/分钟。

该船自建成出厂后，在整个运行期间轴系工作正常，根据船上的测量记录可知（见表3和表4），尾轴承温度不大于65℃，中间轴承温度不大于80℃，尾轴管前后密封处无渗漏，满足设计和规范要求。

6.提高轴系安装与校中质量的措施

直线校中法是中小型船舶轴系安装与校中常用的一种方法，为了提高直线校中法的校中质量，提出以下改进措施：（1）直线校中法虽然工作效率高，但定位精度不是很高，可采取先拉线后望光的施工工艺，提高轴系中心线的定位精度；（2）改进镗孔工艺，减小各种误差，提高艉轴管镗孔精度；（3）选择合适的校中地点和时间，减少船体变形带来的影响；（4）准确定位中间轴的临时支承位置，合理分配轴系负荷，减少中间轴变形对轴系校中产生的影响；（5）提高轴系各部件加工精度，减少部件变形和加工误差对轴系校中质量的影响。

7.总结

文章介绍轴系安装过程和轴系校中方法，通过测量分析轴系相邻法兰上的开口（曲折）值和偏移值对轴系安装和校中质量进行评估。实船应用证明：轴系安装和校中满足规范和设计要求。通过现场观察和分析总结，对直线校中法的具体工艺提出一些改进措施，以期进一步提高轴系安装与校中的质量。

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