伴流補(bǔ)償導(dǎo)管和前置預(yù)旋導(dǎo)輪的找中定位工藝

朱雨雷，沈法武

(舟山中遠(yuǎn)船務(wù)工程有限公司，浙江 舟山316131)

伴流補(bǔ)償導(dǎo)管(以下簡稱“導(dǎo)管”)和前置預(yù)旋導(dǎo)輪(以下簡稱“導(dǎo)輪”)作為螺旋槳前方的船舶水動(dòng)力節(jié)能裝置中的兩種常見形式，雖然無任何活動(dòng)件，但是都需要以艉軸中心線為基準(zhǔn)來進(jìn)行定位。以下結(jié)合舟山中遠(yuǎn)船務(wù)工程有限公司的施工經(jīng)驗(yàn)，對安裝所需的找出艉軸中心線和裝置XYZ(船長、船寬、船高)方向定位的工藝(以下簡稱“找中定位工藝”)進(jìn)行探討研究。

1 先決條件

在編制安裝工藝之前，需要確認(rèn)以下事宜。

1)定貨時(shí)，要求設(shè)備廠家盡可能地用洋銃眼標(biāo)記出裝置自身中心的參考點(diǎn);

2)安裝節(jié)能裝置時(shí)，是否有艉軸干擾。

2 伴流補(bǔ)償導(dǎo)管的找中定位工藝

以該公司修理的32 000 DWT散貨船“樂范特”輪加裝上海船舶設(shè)備研究所設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的伴流補(bǔ)償導(dǎo)管為例進(jìn)行討論。

伴流補(bǔ)償導(dǎo)管(見圖1)是由2個(gè)機(jī)翼型剖面的半圓形導(dǎo)流裝置組成，偏置于艉軸上方，安裝于船艉的螺旋槳前舯剖面附近兩側(cè)。兩側(cè)導(dǎo)管的艏艉端中心定位數(shù)據(jù)見表1。兩側(cè)導(dǎo)管分開單獨(dú)安裝，找中定位工藝將以右舷導(dǎo)管為例，左舷類似。

圖1 伴流補(bǔ)償導(dǎo)管安裝中

表1 兩側(cè)導(dǎo)管的艏艉端中心定位數(shù)據(jù) mm

2.1 施工前提

裝置本身無洋銃眼標(biāo)記，裝置安裝時(shí)艉軸不拆除。

2.2 導(dǎo)管自身中心線

在導(dǎo)管前后端中心位置按圖2所示各加兩根角鋼，以找出中心點(diǎn)的位置，此位置即為導(dǎo)管自身中心的艏艉端點(diǎn)，過中心點(diǎn)在角鋼上畫出垂直線和水平線，中心點(diǎn)用洋銃打點(diǎn)標(biāo)記。

2.3 艉軸中心線和導(dǎo)管自身艏艉端中心點(diǎn)在塢底的投影點(diǎn)

2.3.1 艉軸中心線的塢底投影線

在艉軸榖末端緊貼軸封的左右兩側(cè)分別吊鉛錘，在塢底打點(diǎn)，粉線連接此兩點(diǎn);此兩點(diǎn)的中心點(diǎn)即為艉軸中心線在艉軸榖末端處的投影點(diǎn)。在艉部外底板舯縱線取一點(diǎn)吊鉛錘至塢底，通過粉線連接該點(diǎn)和艉軸中心線在艉軸榖末端處的投影點(diǎn)所得的直線即為艉軸中心線在塢底的投影線，如圖3所示。

圖2 標(biāo)記導(dǎo)管自身的中心點(diǎn)

圖3 吊鉛錘找艉軸中心線的投影

2.3.2 導(dǎo)管艏艉端面中心點(diǎn)的塢底投影點(diǎn)

如圖4所示，將艉軸中心線的投影線向右舷偏移1 013 mm，再將艉軸出口處的投影線向艏偏移2 260 mm，兩條偏移線的交點(diǎn)即為導(dǎo)管艏端中心的投影點(diǎn)A1。導(dǎo)管艉端中心點(diǎn)的投影點(diǎn)B1的作法與點(diǎn)A1類似。

圖4 導(dǎo)管艏艉端中心點(diǎn)的投影點(diǎn)

2.4 導(dǎo)管艏艉端面中心點(diǎn)的高度值

如圖5所示，利用U形軟管將艉軸中心的高度值標(biāo)記在舵葉水尺上，標(biāo)記為H0，再在舵葉水尺上標(biāo)記導(dǎo)管艏艉端面中心點(diǎn)的相對高度值。右舷導(dǎo)管艏端點(diǎn)高度為H0+1 160 mm，艉端點(diǎn)高度為H0+1 312 mm。

2.5 導(dǎo)管定位

圖5 標(biāo)記導(dǎo)管艏艉端面中心點(diǎn)高度

在上部外板焊接吊點(diǎn)后向下吊鉛錘，使鉛錘點(diǎn)與塢底A1點(diǎn)重合。利用U型軟管在鉛錘吊線上找出與H0+1 160 mm相同高度的點(diǎn)并標(biāo)記，該點(diǎn)即為導(dǎo)管艏端面中心點(diǎn)M。在外板上焊接一個(gè)帶定位基準(zhǔn)尖的支架，對準(zhǔn)吊線上的M點(diǎn)，M點(diǎn)作為導(dǎo)管安裝時(shí)艏部端面中心點(diǎn)的定位基準(zhǔn)點(diǎn)(見圖6、圖7)。按同樣的方法找出導(dǎo)管艉部端面中心點(diǎn)N的定位基準(zhǔn)點(diǎn)。

2.6 導(dǎo)管艏艉端面的調(diào)平

如圖8所示，在導(dǎo)管艏(或艉)端橫向角鋼的兩端掛一根U型軟管，使液位與水平線標(biāo)記等高，以此來保證艏艉端面的水平。

圖8 用U型軟管調(diào)平導(dǎo)管艏艉端面

3 前置預(yù)旋導(dǎo)輪的找中定位工藝

本公司新造的57 000 DWT散貨船，目前已有多條船在交船前加裝了德國BECKER公司生產(chǎn)的MEWISDUCT前置預(yù)旋導(dǎo)輪，見圖9。

圖9 前置預(yù)旋導(dǎo)輪

前置預(yù)旋導(dǎo)輪是導(dǎo)管和導(dǎo)葉的組合體，導(dǎo)葉的剖面、位置都是不對稱設(shè)計(jì)，導(dǎo)輪剖面呈圓形。導(dǎo)輪左右兩側(cè)分開單獨(dú)安裝，導(dǎo)輪中心定位數(shù)據(jù)見表2。

表2 導(dǎo)輪中心定位數(shù)據(jù) mm

3.1 施工前提

廠家在導(dǎo)輪外輪廓標(biāo)記有艉軸和裝置本身的水平中心面洋銃眼;裝置安裝時(shí)艉軸不拆除。

3.2 確定Z值

先找出螺旋槳中心的水平面即艉軸中心線的水平面。

1)在舵葉下表面靠艏端固定一個(gè)基準(zhǔn)標(biāo)靶，作為參考基點(diǎn);在槳葉上固定一個(gè)旋轉(zhuǎn)標(biāo)靶;在塢底適當(dāng)位置放置全站儀后并調(diào)平儀器。

2)先用全站儀采集基準(zhǔn)標(biāo)靶，作為參考基準(zhǔn)坐標(biāo)原點(diǎn)。

3)為了提高精度，旋轉(zhuǎn)螺旋槳大約每30°采集一個(gè)點(diǎn)，共采集12個(gè)點(diǎn)。采集過程中，全站儀要換一次位置，以確保12個(gè)點(diǎn)都可以采集到。

4)通過全站儀的軟件分析采集到的點(diǎn)得出螺旋槳中心點(diǎn)相對參考基點(diǎn)的坐標(biāo)。

5)用全轉(zhuǎn)儀找出螺旋槳中心點(diǎn)的水平面即艉軸中心線的水平面，并用洋銃眼標(biāo)記在艉軸榖外部兩側(cè)。

再利用U形軟管，使其兩端的液面分別與導(dǎo)輪自身和艉軸中心線的水平面洋銃眼標(biāo)記水平，以此來最終確定Z方向的高度值。

3.3 確定X值

用直尺水平向船艏量出150 mm的位置即為導(dǎo)輪艉端面位置。

3.4 確定Y值

在對稱位置測量左右舷導(dǎo)輪距艉軸榖的距離并保證相等。

4 結(jié)論

導(dǎo)管和導(dǎo)輪安裝位置是越精確、越接近理論設(shè)計(jì)要求，越有節(jié)能效果，所以在導(dǎo)管和導(dǎo)輪安裝時(shí)應(yīng)盡可能地選用精度較高的儀器進(jìn)行測量。另外，由于導(dǎo)管和導(dǎo)輪本體制造時(shí)沒有考慮船體外板線形，故焊接端部留有的切割余量較大，船廠需要一步一步地修割和定位直至滿足定位公差要求為止。