3500 m³絞吸挖泥船絞刀傳動軸系對中工藝研究

摘要：本文主要闡述絞刀傳動軸系的安裝工藝過程和方法，以保證對中和安裝能夠順利進行，并建立此類船舶建造的工藝新標準。

關鍵詞：絞刀軸；裝配；密封；校中；預緊力

1 概述

我公司已有十余年的建造挖泥船歷史，但沒有一套完整的絞刀傳動軸系安裝及對中工藝，所以易產生安裝順序錯誤，影響絞刀軸使用壽命。為了打造國內挖泥船生產基地，經過與船東、廠家、生產部門各方多次協商后，對原有工藝進行了改進和完善，并建立起本行業內的建造標準。

2 裝配校中前的準備

絞刀軸安裝前，需要準備以下圖紙和資料：

（1）絞刀軸系安裝使用說明書

（2）齒輪箱使用說明書

（3）JDZX絞刀軸安裝圖S6-JDCD-001

（4）JDCD絞刀傳動軸系安裝圖

（5）絞刀軸系試車示意圖

（6）JDZX-16軸承座尺寸檢測要求表

（7）絞刀架首段布置圖S6-282-012-00

（8）絞刀架首段結構圖F6-CULD4

（9）軸承座JDZX-16

3 絞刀軸裝配

3.1 絞刀軸裝配條件

（1）按要求填妥JDZX-16軸承座尺寸檢測要求表，并交廠家確認；

（2）絞刀架首段船體結構焊接工作完工，火工矯正工作結束，首段船體結構報驗完成；

（3）絞刀軸和絞刀頭預配裝試妥。

3.2 絞刀軸裝配

（1）全部零件裝配前，必須用柴油清洗干凈，并用壓縮空氣吹干；

（2）將推力調心滾子軸承Ⅰ的外圈從軸承座絞刀端安裝到軸承座上，方法如下：將橋架艏段上傾一定角度，推力軸承外圈滑進軸承座，并安裝到位；

（3）將調心滾子軸承熱套到絞刀軸上；

（4）分別配磨好推力環Ⅰ和推力環Ⅱ，按順序安裝好推力環Ⅱ、護環Ⅱ、護環Ⅰ、推力環Ⅰ及兩只彈性擋圈；

（5）將推力調心滾子軸承Ⅰ的內圈及滾子熱套到絞刀軸上，絞刀軸從軸承座絞刀端遞進軸承座；

（6）安裝16只預緊彈簧；

（7）將推力調心滾子軸承Ⅱ的外圈從軸承座近齒輪箱端裝進軸承座；

（8）測量軸承座、推力調心滾子軸承Ⅱ的相關尺寸，根據軸承座凸肩尺寸配好隔套長度，保證推力軸承裝配兩側總間隙0.35～0.43mm，安裝好隔套；

（9）將推力調心滾子軸承Ⅱ內圈及滾子熱套安裝到位，同時迅速用工裝將其壓牢；待完全冷卻后撤掉工裝，安裝墊片及鎖緊螺母；

（10）安裝好軸系輸入端端蓋和圓柱滾子軸承；

（11）安裝軸承座輸出端密封組件（2）等，將浮封環Ⅱ間隙控制在17±0.5 mm；

（12）安裝軸承座輸入端的密封組件等，將浮封環Ⅰ間隙控制在13±0.5 mm；

（13）絞刀軸組裝完成后，復測推力軸承裝配兩側總間隙（0.25～0.36mm）。

絞車軸裝？圖（？）。

3.3 絞刀軸系氣密封試驗

（1）絞刀軸系安裝完成后，需做氣密試驗；

（2）盤動絞刀軸系，各轉動件應轉動靈活，注意絞刀軸系各部件是否有異常聲音，注意觀察各密封部件，不允許有泄漏現象；

（3）在輸入軸端加上壓板（試驗用），軸承座充0.35 MPa的壓縮空氣，保壓一小時，壓降不得大于0.035 MPa；

（4）絞刀傳動系統（包括電動機、前密封罩、安全聯軸器、絞刀齒輪箱、絞刀軸系等）全部安裝好后，齒輪箱前、后密封罩應做氣密試驗，充0.35MPa的壓縮空氣，保壓一小時，壓降不得大于0.035MPa。

3.4 空載跑合試驗

絞車軸系空載跑合試驗示意圖，見圖1。

（1）空載跑合試驗前，須完成如下事項：

① 軸承座注油口加滿符合要求的機油；

② 擰開絞刀端密封蓋上的螺塞，向內注入500 ml左右的機油，擰緊螺塞；

③ 加注油脂，直到端面有油脂溢出為止。

（2）按要求連接好電機、減速箱、聯軸器；

（3）檢查完畢后，低速啟動試驗電機，將絞刀軸系轉速調整至2 r/min，檢查絞刀軸系是否運轉正常，注意絞刀軸系各部位是否有異常聲音、異常發熱現象，注意觀察各密封部位，不允許有泄漏油現象。

（4）將絞刀軸系轉速逐步升高至5 r/min、10r/min、15 r/min、20 r/min各運行10 min，檢查絞刀軸系是否運轉正常，注意絞刀軸系各部位是否有異常聲音、異常發熱現象，注意觀察各密封部位，不允許有泄漏油現象；

（5）將絞刀軸系轉速升高至30 r/min時，連續運轉2小時。檢查絞刀軸系是否運轉正常，是否有異常聲音以及各部位的溫升是否正常。注意觀察各密封部位，不允許有泄漏油現象；

（6）將絞刀軸系轉速升高至40 r/min時，連續運轉1小時。檢查絞刀軸系是否運轉正常，是否有異常聲音以及各部位的溫升是否正常。注意觀察各密封部位，不允許有泄漏油現象；

（7）確認試驗結果符合絞刀軸系技術要求后，拆除試驗用電機、減速箱、聯軸器。

4 絞刀軸系中心線確定

絞刀傳動軸系中心線定位條件和要求：

（1）絞刀架船體結構主要焊接工作完工，火工矯正工作結束；

（2）絞刀架輔助設備已進艙，且無重大設備的遷移；

（3）絞刀軸已按JDZX絞刀軸裝配說明書裝配妥；

（4）軸系安裝工作應考慮和排除陽光照射引起船體變形的影響，盡量考慮在夜間和陰雨天進行；

（5）校中應在船下水后進行，船舶漂浮在靜止或風浪較小的水上，以減少風浪的影響；

（6）船舶吃水狀態應盡可能接近船舶最常見的壓載狀態，以減少船體變形造成的誤差；

（7）船舶處于正浮狀態（左右吃水大致相等，首尾吃水差不大于200 mm）。

絞刀傳動軸系安裝圖，見圖2。

5 絞刀軸系設備校中說明

5.1 校中程序

（1）絞刀軸系校中程序：絞刀軸→齒輪箱→水下電機；

（2）校中程序需嚴格按照校中順序進行，校中必須是以已校中好的設備去校中被校中的設備；

（3）校中下一個設備前，已完成校中的設備需有效地固定，防止位移。

5.2 校中方法

通過測量已定位設備的法蘭與被定位設備的法蘭之間曲折值、偏移值、軸向距離，確定被定位設備位置是否符合要求或調整方向及調整量。

（1）曲折用來控制被定位設備軸中線與已定位設備軸線夾角；

（2）偏移值用來控制被定位設備軸中線與已定位設備軸線的相對位置（高度和左右方向），包括垂直偏差、水平偏差；

（3）軸向距離用來控制被定位設備與已定位設備的軸向間距。

校中過程應做好記錄，如時間、環境溫度、船舶狀態及校中后的實測尺寸。

5.3 校中原則

（1）盡量選取加工精度高、偏差小的面作為測量基準；

（2）盡量選取易于讀數，方便固定，固定牢靠、旋轉過程中無遮擋物的地方作為表具固定點；

（3）盡可能采用僅轉單邊法蘭的方法，以降低工作量。

5.4 螺栓預緊力

合理選擇聯接螺栓的預緊力，可以保證裝配件聯接的可靠性和緊密性，防止因沖擊或振動產生聯接件間出現縫隙、相對滑移、螺栓松脫或脆斷等現象而引起設備的損壞。通過使用扭力扳手，可以有效控制螺栓預緊力。

6 絞刀軸系校中

（1）絞刀傳動軸系首次校中時，先不安裝前后密封罩、安全聯軸器、鼓形齒聯軸器；

（2）復核各齒輪箱、水下電機、前后密封罩、安全聯軸器、鼓形齒聯軸器的尺寸；

（3）調整絞刀軸系輸入軸與齒輪箱輸出軸端面距離650mm±0.50 mm，齒輪箱輸入軸與電機輸出軸端面距離為27mm± 0.10 mm；

（4）以絞刀軸系輸入軸端面為基準，校準齒輪箱輸出軸端面：

曲折：δ≤0.10mm

偏移：φ≤0.08mm

（5）以齒輪箱輸入軸端面為基準，校準電動機輸出軸端面：

曲折：δ≤0.07 mm

偏移：φ≤0.08 mm

（6）按要求拂磨墊塊及鉆、鉸孔：

① 固定墊片：固定墊片與機座結合面的接觸面積≥70%，每25x25 mm2的接觸面上不小于3點，用0.10 mm塞尺插入深度不大于10 mm；

② 活動墊片：活動墊塊與下墊塊結合面的接觸面積≥70%，每25x25mm2的接觸面上不小于3點，用0.05 mm塞尺插入深度不大于10 mm；

③ 鉸制螺栓孔：圓度 、圓柱度應小于0.01 mm；

④ 緊配螺栓：圓度 、圓柱度應小于0.01 mm， 緊配螺栓單手用錘敲入，螺栓螺母頭部應磨平，螺孔的上下平面應锪平，螺栓螺母與接觸面用0.05 mm的塞尺檢查應插不入。

（7）吊開齒輪箱，按工藝要求安裝好各軸頭的安全聯軸器、鼓形齒聯軸器；

（8）齒輪箱重新定位安裝，按工藝要求將安全聯軸器、鼓形齒聯軸器及前后密封罩安放到位，前后密封罩的軸向長度須在水下電機、齒輪箱及絞刀軸承箱的軸向3均處于中位狀態且調整好三者軸端面之間的安裝間隙情況下復核，密封罩的長度滿足要求后，再安裝密封罩；

（9）打開前后密封罩蓋板，復核齒輪箱輸入軸端與電動機輸出軸安全聯軸器、絞刀軸系輸入軸與齒輪箱輸出軸端面端鼓形齒聯軸器的跳動量，記錄數據并交711所確認。

曲折：δ≤0.07 mm

偏移：φ≤0.08 mm

（10） 安裝并拉緊各設備的緊/松配地腳螺栓，拉緊力根據螺栓強度及尺寸按廠家提供選取，并安裝好防松螺栓；

（11） 按工藝要求裝配好安全聯軸器、鼓形齒聯軸器及前后密封罩；

（12） 拉緊各設備聯軸器的連接螺栓，拉緊力根據螺栓強度及尺寸按廠家提供選取；

（13） 安裝結束后，電動機底座增加兩個?16～18 mm的定位銷（具體位置及配合尺寸現場定）；

（14） 按圖紙要求安裝好止推塊；

（15） 按圖紙要求安裝好絞刀傳動裝置的傳感器、電纜、管子等附件；

（16） 按要求加好絞刀軸系各設備的滑油；

（17） 按要求做絞刀軸系的氣密試驗。

7 小結

（1）根據本工藝，現場可以很好地監控絞刀軸的安裝過程，給安裝后試車和密性測試提供保證；也可以根據安裝過程考慮哪些在車間安裝，哪些在船上安裝；

（2）提供了絞刀軸跑合試驗的注意事項和操作方法，避免了注油不滿而引起密封環局部溫度過高等；

（3）螺栓預緊力的準確使用，可以有效保證設備使用運轉，降低振動，提高效率；

（4）絞刀軸系校中提供校中時機、順序及需要的相關參數，可以提高絞刀傳動軸系安裝的曲折和偏移精度。

參考文獻

[1] 機械設計手冊， 1991-09

[2] 中國造船質量標準（CSQS）， 2006-10-07

[3] 船舶動力裝置安裝工藝學， 2006-05