32 500 DWT散貨船軸系安裝技術與檢驗要求

摘要：本文介紹32 500 DWT散貨船軸系安裝技術與檢驗要求，通過對軸系零部件制作加工、軸系中心線望光、軸系安裝和安裝后的檢測各環節進行分析，重點對關鍵工序進行詳細介紹，指出本船軸系關鍵安裝技術要求和檢驗過程應注意的要點，保證本船軸系安裝滿足《軸系計算書》的設計要求。

關鍵詞：散貨船；軸系安裝；檢驗要求

Installation Technology and Inspection Requirements for Shaft Line of 32 500 DWT Bulk Carrier

LIANG Qilong

(Jiangmen Nanyang Ship Engineering Co.， Ltd. Jiangmen 529145)

Abstract:This paper introduces the installation technology and inspection requirement for shaft line of 32500DWT Bulk carrier by analyzing all processes of fabricating and machining shaft line members， shaft centre line alignment， shaft line installation and inspection after installation to ensure shaft line is installed according to shaft line calculation.

Key words: Bulk carrier; Shaft line installation; Inspection requirement

1概述

江門市南洋船舶工程有限公司建造的32 500 DWT散貨船為單機單槳低速柴油機推進系統。柴油機通過中間短軸與尾軸鋼性連接，這樣設計軸系對油耗經濟性和船舶航行可操縱性有較大的意義。在船舶建造過程中，為滿足《軸系計算書》的設計要求，軸系安裝和檢驗均提出了較高要求。通過分析軸系安裝整個過程每個環節，掌握關鍵的控制要素，為保障建造高質量船舶提供技術支持，現將對軸系安裝與檢驗要求展開詳細論述。

2軸系組成

本船軸系總長為11 727 mm。由低速柴油機、中間軸、尾軸、螺旋槳四大部分組成，其中主機通過緊配螺栓與中間軸鋼性連接、中間軸通過螺栓與尾軸鋼性連接、螺旋槳與尾軸之間通過液壓螺母壓裝連接。然而，軸系零部件機加工精準度和軸系校中是本船軸系制造的關鍵工序，兩者質量控制的優劣直接決定軸系安裝是否滿足設計要求。

3軸系零部件加工制作與檢驗要求

鍛鑄件是軸系的重要組成部分，設計階段依據軸系計算書，在設計零件圖上直接明確各零件的制作技術要求和檢驗要求。通常制作各零部件的鑄鋼件在投入機加工制作前必須經機械性能試驗及化學成分分析，試驗結果應滿足船級社規范要求。經驗船師檢驗驗證為合格的產品，相應地打上船檢鋼印號和批次號并持有船級社認可的證書。零件制作機加工第一次檢驗即是鋼印號和批次號轉移報驗，驗船師依據QC提供的證書核對實物上的鋼印號和批次號，確信無誤后同意將原鋼印號和批次號從未加工表面轉移到已加工表面。這看似是簡單的報驗過程，實際是合格零部件的驗證證明。零件制作機加工第二次檢驗在精加工后進行，零部件按技術圖紙設計要求進行制作加工，通過驗船師驗證合格后即為合格的成品零部件。本船零部件制作加工重點是尾管與尾管軸承過盈配合（~0.02-0.04 mm）加工和螺旋槳與尾軸拂配加工。

3.1 尾軸管的制件與檢驗要求

尾軸管制作過程重點監控兩個鑄件與中間連接管的同軸度。焊前/焊后采用拉鋼線檢查保證同軸度。由取得三類焊資質的焊工采用多層、多道對稱焊的焊接工藝，同時為避免鑄件產生裂紋，焊前對鑄件進行預熱至大約175 ℃，焊后進行保溫并退火處理，以消除焊接應力。退火48小時后進行100%UT探傷檢查和0.02 MPA水壓試驗。尾管二次機加工后向質量部門、船東代表和船檢報驗。同時進行配車尾管軸承，測量過程為滿足精度要求，必須保證尾軸管和尾管軸承應在同等條件進行，本船采取在同一溫度和同一個標準件進行測量前的校準，保證測量數值的真實性和有效性，達到過盈配合的公差（~0.02~0.04 mm）要求。尾軸軸承壓裝必須要對檢查“TOP”標識的對齊，壓裝前全面清潔尾軸座和軸承內外表面，無銹蝕、無污物涂上潤滑油準備壓裝，壓裝壓力達到CB/Z233-87標準要求。

3.2螺旋槳與尾軸的聯接

螺旋槳與尾軸的聯接設計成無鍵聯接形式，按技術要求螺旋槳與尾軸間存在有1：20的錐度配合，為保證螺旋槳錐孔與尾軸的錐孔精度要求，在螺旋槳加工前采用預制好錐度樣板進行加工錐度的檢查。螺旋槳壓裝前必須以1:20與加工好的尾軸進行拂配，以驗證拂配的好與差通過涂藍油檢驗方法進行檢查，一般地按船級社規范要求接觸面積不應小于75%，且每25 mm×25 mm的面積上不少于3個藍點為合格。

3.3非關鍵零部件的制作

其它非關鍵零部件的制作按CSQS要求進行加工和按技術圖紙要求檢驗即滿足要求。

4軸系望光與檢驗要求

本船采用激光經緯儀望光方法確定軸系中心線。軸系望光檢查條件是機艙前壁往后主甲以下的主船體結構焊接完工，機艙前壁向首第一條環形大接頭焊縫焊接完畢機艙區域的火工結束，機艙大型設備進艙就位，機艙及雙層底油水艙完整性、密性試驗完畢，保證船體變形對軸系中心線的影響為最小。望光選擇在晚上或陰天進行，保證船體變形影響最小，望光前按理論技術要求先檢查確定船體中心線、基線和FR0肋位線，并取得駐船廠的船東代表和驗船師的確認認可。在FR0設置激光經緯儀，FR15、FR30+200肋位分別設置ABC三個標桿靶。按表1（軸系望光測量表）要求分別檢測出實際軸系中心線，為定位主機安裝和軸系布置準備。

5軸系安裝與檢驗要求

1）軸系中心線望光報驗合格后進行主機定位安裝。分別在FR20+700肋位和FR28固定兩根輔助角鋼，通過投影法分別劃出主機地腳螺栓的半寬線，檢驗公差不超出1 200±1 mm。用幾何法確定基座兩側首尾四個地腳螺栓孔位置，對角允許公差±2 mm。主機定位好后，分別劃出6個φ42測量銷孔線、劃出環氧墊塊位置，鉆6-φ42測量銷孔，鉆56-φ42地腳螺栓孔。

2）船舶下水后進行主機軸系校中。軸系校中期間，為保證外界因素對校中結果最小干擾，船上應無重大設備的遷移和壓載的變遷，軸系區域和相鄰區域的振動作業。中間軸的法蘭螺栓孔與主機飛機法蘭螺栓孔配對鏜孔加工，并在法蘭外圓上作好標記，還應注意主機第1缸處于上死點時各法蘭孔的相對位置，鉸孔螺栓和孔的尺寸必須檢查并報驗合格。法蘭鉸孔螺栓安裝時，螺栓(螺母)支承面與法蘭平面應緊密接觸，接觸面75%周長上用0.05 mm塞尺檢查應插不進。法蘭鉸孔螺栓及孔的圓柱度允差≤0.01 mm，圓柱度誤差方向必須與安裝方向相同。主機輸出法蘭與中間軸前法蘭鉸孔螺栓的配合過盈為0.005～0.02 mm。

3）尾軸法蘭與中間軸后法蘭鉸孔螺栓的配合過盈為0.025～0.035 mm。當中間軸頸與中間軸承軸瓦底部間隙為零時，上部間隙為0.65～0.75 mm，左右間隙大致相等，記錄軸頸與軸瓦的實際間隙。采用塞尺法檢查每對法蘭的偏移(SAG)、開口(GAP)值，偏移及開口的允許公差±0.05 mm。各對法蘭橫向偏移、開口允差≤0.03 mm。

4）軸系法蘭聯接安裝完后，采用千斤頂對軸承進行冷態負荷測量，以驗證軸系校中結果是否處理正常范圍。測量主機內的軸承負荷時，利用主機附帶的專用工具作為千斤頂支撐在軸承兩檔之間。檢測前，軸系應在自由狀態，然后開主機盤車機，使曲軸轉動1～2圈后，脫開主機盤車機。液壓千斤頂的底座要有適當較大的面積和足夠的剛性，百分表架應單獨裝在不受軸及千斤頂影響的位置上。頂升軸的最大高度值應小于其軸承間隙。將千斤頂放在被測軸承的指定位置，然后加壓千斤頂與軸接觸，這時千斤頂與軸承共同承受負荷，隨著千斤頂負荷的增加，軸逐漸上升，軸承受力減少，最后軸離開軸承，千斤頂單獨承受負荷，當軸升高至適當高度(直至軸承上部間隙為0) ，然后利用調整手柄慢慢降低油泵壓力，直到零為止。千分表設置在液壓千斤頂同一軸截面的正上方。

5）為能繪制出準確的頂舉曲線，記錄時應在百分表指示穩定后再讀數。油泵向千斤頂泵油，使軸頂起，記錄軸每上升0.05 mm時軸的頂升量及相應的油壓力。當軸頂升到一定程度，頂升位移曲線斜率產生突變時油泵停止加壓。油泵緩慢降壓，記錄軸每下降0.05 mm時的下降量及相應的油壓力。按記錄的軸上升、下降量及相應的油壓力，作出千斤頂油壓力與軸位置曲線，延長曲線中上升與下降曲線的直線段與水平軸相交，交點分別為P1、P2，見圖1。

計算所測軸承的實際負荷：

軸承的實際負荷R=(P1+P2) /2×K×S （N）

式中：K——頂舉修正系數

S——千斤頂的活塞面積（mm2）；

P1、P2——千斤頂上升及下降油壓力（MPa）；

根據CB*/Z 338-84標準，即按軸承的實際負荷與校中計算書文件的規定數值進行比較，前尾管軸承及中間軸承的允許誤差應不超過計算值的±20%。如實測值超過軸承負荷的允許值，則按計算書的推薦，通過調整中間軸承的垂向位移來調整各軸承的負荷。各軸承負荷測量合格后，即可進行中間軸承墊片的測量、拂配、鉆孔、定位孔鉸孔及固定，并作中間軸承安裝報驗。

軸承負荷及頂舉修正系數如表2。

6結束語

本文就32 500 DWT散貨船軸系安裝檢驗進行論述，經實船操作演練，實測數據結果滿足本船《軸系計算書》設計要求，經驗船師和船東代表驗收合格。在同類型船中得到進一步的實踐驗證。