某船中修艉軸承拆裝工藝

周 圍，徐國仙，王亞林

(江南造船(集團)有限責任公司，上海 201913)

某船原有艉軸承為鐵梨木軸承，經(jīng)20余年運行，其磨損量已接近磨損極限值，須在本次中修中換新。由于鐵梨木已無處采購，因此需要在現(xiàn)有船體艉軸管、軸支架(亦稱美人架)管、軸承套、艉軸銅套等結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上對該軸承進行改造設(shè)計，換用合成高分子水潤滑軸承材料，保持原設(shè)計指標，確保推進軸系的安全、可靠運行。該改造換新工程工作量大、工藝復雜、技術(shù)性強、不可控風險點多，故對艉軸承的拆裝工藝進行研究，分解整個拆裝過程，化解可能出現(xiàn)的風險，為該船艉軸承順利拆裝提供了技術(shù)保障。

1 主要技術(shù)參數(shù)

該船傳動系統(tǒng)采用雙機雙槳、低速機、單邊5根中間軸、5個中間軸承、1根艉軸、帶可拆聯(lián)軸節(jié)、驅(qū)動定距槳、左右軸系對稱布置。其相關(guān)主要參數(shù)如下：主機型號為MAN B&W 8L42MC 低速柴油機；主機轉(zhuǎn)速為168 r/min；螺旋槳直徑為4 000 mm；螺旋槳轉(zhuǎn)向為外旋(從艉向艏看)；螺旋槳葉數(shù)為5片；螺旋槳質(zhì)量為7 602 kg(包括導流罩質(zhì)量)；艉軸最大軸徑為460 mm；艉軸長度為14 365 mm；艉軸質(zhì)量為17 785 kg；I#中間軸最大軸徑450 mm，長度5 075 mm，軸質(zhì)量6 330 kg；中間軸承軸徑為450 mm。

2 修理要點

2.1 工裝準備

卷揚機及滑輪組1套；鋼板3 000 mm×2 025 mm；200 t液壓千斤頂2只；艉軸與中間軸拂螺栓鏜孔架1套；槳轂壓出螺栓M68×350(3根)；滑塊、活塞、環(huán)形螺絲M56(2只)；各類吊馬(5 t 20只、10 t 20只、25 t 12只)；艉軸槳轂密性試驗工裝2只；液壓螺母扳手(六角螺母對角線長度為582 mm)；中間軸聯(lián)接螺母扳手(六角螺母對角線長度為125 mm);艉軸可拆聯(lián)軸節(jié)鎖緊螺母扳手(六角螺母對角線長度為410 mm)；艉軸可拆聯(lián)軸節(jié)聯(lián)接螺母扳手(六角螺母對角線長度為130 mm)。

2.2 拆卸注意事項

入塢前，記錄船舶首尾吃水狀態(tài)，測量左右軸系艉軸承及各中間軸承負荷，作為軸系安裝后校核依據(jù)。

1)所有固定螺栓和定位銷等相同零件一定要做好原位置的記號，方便安裝時對號入座。

2)所有零部件分解時必須做好相對位置記號，裝配時必須按標記安裝到位。

3)在拆卸分解過程中，一定要輕放輕吊，防止零部件的損壞和碰傷，并把分解的零件洗擦干凈，去除毛刺，進行測量工作。注意各零部件的保管、包覆，防止遺失損壞。

4)所有“O”型圈拆卸后，必須擦洗干凈，掛牌明示安裝部位及數(shù)量，并且妥善保管,以防無新件時還可利用。

5)中間軸承上端蓋拆下后，注意白合金的保護工作。

2.3 拆卸工藝及過程(工藝以左舷軸系為例，右舷工藝與之相同)

在船舶進廠時(浮態(tài))需測量記錄主機曲軸曲臂差，同時通過頂舉法測量整個軸系的負荷，包括艉管軸承負荷、1#～5#中間軸承負荷，并做好記錄，作為基本參考。負荷測量點根據(jù)原始《中間軸承負荷測量工藝》，等軸系恢復后，在相同位置測量負荷(注意記錄船舶浮態(tài)的吃水狀態(tài))。

船舶第一次進塢后，進行軸系拆卸工作。

1)拆除舵葉。

2)拆除螺旋槳。

(1)在船體尾部適當位置安裝吊環(huán)，將螺旋槳拴住以免拆卸時脫落滑出。

(2)拆除螺旋槳前端的螺旋槳水密壓蓋及前、后導流罩，記錄螺旋槳與艉軸的相對安裝位置并做記號。

(3)拆除將軍帽及螺旋槳液壓螺母的止動塊。

(4)用螺旋槳液壓螺母扳手旋松液壓螺母，注意旋松15～20 mm即可。在螺旋槳與液壓螺母之間墊入適當數(shù)量的木片。

(5)用高壓油管將槳轂與高壓油泵相連，持續(xù)緩慢的增加徑向油壓，直至將液壓油充入螺旋槳與艉軸之間，螺旋槳在2～5 min后緩慢滑出。在退槳過程中，始終保持螺旋槳是被拴住的，防止突然松脫(必要時可在前端用頂升螺栓幫助螺旋槳的滑出)。

(6)從艉軸上旋出液壓螺母，拆除螺旋槳，將螺旋槳放置于適當位置，注意保護。

3)用臨時支撐把I#中間軸撐起。拆除艉軸可拆聯(lián)軸節(jié)與I#中間軸的聯(lián)接螺栓，拆除I#中間軸與II#中間軸的聯(lián)接螺栓。注意螺栓的保護，擦洗干凈，去除毛刺，并做好標記，以便后期安裝時可以利用。有明顯質(zhì)量缺陷的，考慮重新訂貨。

4)拆除I#中間軸承上端蓋，并放置于軸隧適當位置，注意設(shè)備的保護工作。

5)利用軸隧軸系上方的工字鋼及吊耳，將I#中間軸周圍的扶手、欄桿等拆除，留出臨時放置中間軸的位置。吊起I#中間軸，放置于軸隧適當處。

6)拆除艉軸可拆聯(lián)軸節(jié)。

(1)記錄可拆聯(lián)軸節(jié)與艉軸的相對安裝位置，并做好標記。

(2)利用艉軸可拆聯(lián)軸節(jié)鎖緊螺母扳手，拆除鎖緊螺母(140 kg)。

(3)拆除可拆聯(lián)軸節(jié)，注意零件的吊裝及保護工作。

(4)拆除艉軸上的雙鍵。

7)艉軸的抽出。

(1)艉軸抽出前，用塞尺測量軸承前后端的間隙，并預估軸承的磨損量，記錄下來。

(2)拆除前軸承密封填料函。將艉軸向尾部抽出，在船體外板上裝焊吊馬，供安裝卸扣、滑輪、葫蘆用，在船塢適當位置安放卷揚機。

(3)用外部手拉葫蘆把艉軸向外拉1 000 mm左右，用卷揚機通過滑輪吊住艉軸，一點一點往外退，同時注意用葫蘆掛住艉軸。在艉軸往外不斷退出的過程中，視情況增加葫蘆數(shù)量，盡量保證將艉軸水平拉出，防止艉軸失衡對船體結(jié)構(gòu)造成碰撞。在這整個過程中，需用卷揚機及滑輪組吊住艉軸，確保人員安全。

(4)將拉出的艉軸水平放置于擱架上，檢查艉軸整體情況，校核艉軸上的銅套厚度。檢查艉軸銅套處磨損情況，去除銹斑，工作面如有碰傷、劃傷，視情用油石磨光或進行光車處理。檢查銅套工作面及鍵槽處有無裂紋，并進行探傷檢查。將檢查、加工好的艉軸放于擱架上或吊入車間，置于干燥處，并用三防布包好，做好保護工作。

8)艉軸承拆除。入塢后，在艉軸承拆除前，需對美人架鑄鋼件和艉管前鑄鋼件端面及其與軸承襯套(銅套)配合的工作面進行事先檢視，如腐蝕現(xiàn)象嚴重，需做適當修復處理。

(1)拆除美人架處前、后端面的壓蓋。

(2)拆除艉管后端面處的壓蓋、緊固螺釘；拆除錐端緊固螺釘、旋轉(zhuǎn)式油杯、沉頭螺釘、填料、填料壓蓋等附件。

(3)向船尾方向抽出美人架處艉軸承。拆除沉頭螺釘，將鐵梨木軸承與后襯套(銅套)分離。

(4)向船首方向抽出艉管軸承。拆除沉頭螺釘，將鐵梨木軸承與前襯套(銅套)分離。

(5)測量鐵梨木底部的磨損量并記錄。

(6)更換銅套，使用整體式賽龍襯套組件(包括銅套、鍵條、賽龍軸承)替換鐵梨木(廠家留有足夠的加工余量)。

9)將艉管前后端面用艉封板封住，出塢(艉軸拆除后，軸架、軸管孔需制作臨時工裝進行保護、保養(yǎng)，防止后期生銹)。

10)將拆下的軸系附件及時清理檢修，消耗件及時購買，確保在二次進塢前，將所需材料準備完畢。

2.4 軸系的恢復性安裝

2.4.1 安裝時的注意事項

1)安裝時，注意相對部件的標記，保證準確安裝，防止錯裝和亂裝。

2)裝配表面必須用清潔的輕柴油清洗干凈，并用清潔的布擦試干凈。

3)所有螺紋表面安裝時應(yīng)涂抹一層牛油，上緊螺母和螺栓時應(yīng)按工藝規(guī)定方法和數(shù)據(jù)進行。

4)安裝橡膠密封件時，應(yīng)均勻入位，不允許有錯口、扭曲，嚴禁使用斷裂、劃割及有刮痕的橡膠件。新橡膠密封件必須妥善存放，不允許亂扔、亂放、亂壓及放在有灰、沙的地方。安裝前涂抹一層薄工作油，與海水接觸的橡膠圈表面應(yīng)涂抹一層牛油。

5)滑動部件安裝時應(yīng)涂清潔工作油，非工作的配合面則應(yīng)洗凈、擦干后進行拼裝。

2.4.2 安裝工作(第二次入塢)

1)拆除艉封板，觀察軸架及艉管內(nèi)孔，如果內(nèi)孔僅有輕微銹蝕或生物附著，經(jīng)軸承(賽龍)廠家確認，可根據(jù)情況表面拋光，美人架鑄件可不進行鏜孔，前軸承鑄件由于新?lián)Q銅套安裝配合方式發(fā)生了改變，必須進行鏜孔。

2)根據(jù)第一次入塢確認的軸承更換方案，拉線照光。

(1)在美人架前、后端面設(shè)置光靶，通過校圓找到軸架后端面內(nèi)孔中心，做為艉基點O。

(2)在艉管前、后端面設(shè)置光靶，通過校圓找到艉管前端面內(nèi)孔中心，做為艏基點P。

(3)將艏艉基點OP照通，將美人架前端面Q點和艉管后端面R點放在OP的連線上。根據(jù)拉線數(shù)據(jù)，計算軸承的偏心量。

(4)用OP照通后，照到Ⅱ#中間軸的法蘭后端面S上，將S與法蘭理論中心相比較，確認拉線后的軸系與原軸系的偏差值，檢查是否在可調(diào)范圍內(nèi)。

(5)根據(jù)拉線數(shù)據(jù)，與前期測量的中間軸承磨損數(shù)據(jù)同時參考，決定軸系的基準高度及銅套偏心值。①根據(jù)確定的方案，及拉線照光測得的數(shù)據(jù)，對艉軸承進行加工。②安裝艉軸承(壓入法或冷凍法根據(jù)軸承廠家推薦)，襯套法蘭端面的螺栓孔廠家需根據(jù)原圖紙布置，襯套與鑄鋼件間隙0.10～0.15 mm，軸與軸承的間隙2.0～2.5 mm。③將原先拆下的軸系附件按圖紙裝回，已經(jīng)購買不到的零件盡量選用類似的產(chǎn)品替代。④安裝艉軸可拆聯(lián)軸節(jié)，調(diào)整至之前標記的位置處。擰緊艉軸可拆聯(lián)軸節(jié)鎖緊螺母。⑤安裝I#中間軸及中間軸承。與艉軸聯(lián)接到位。⑥原艉軸可拆聯(lián)軸節(jié)與I#中間軸的錐孔內(nèi)表面如有損傷，則配鉸艉軸可拆聯(lián)軸節(jié)與I#中間軸的錐形螺栓孔，可進行單邊0.5 mm的擴孔修補，粗糙度3.2。錐孔擴大后，錐孔絞制螺栓向錐尖移動，兩者要求接觸均勻。⑦根據(jù)螺旋槳壓入量—壓入力曲線安裝螺旋槳，安裝將軍帽等附件。⑧軸系負荷調(diào)整：將軸系用臨時螺栓固定，出塢后，將船舶恢復到進廠狀態(tài)，即吃水與進塢前測量負荷狀態(tài)基本一致；測量并調(diào)整軸系負荷，軸系負荷以進塢前實際測量的軸系負荷為依據(jù)(注意負荷測量位置前后保持一致)。現(xiàn)場結(jié)合自身實際施工經(jīng)驗(需要多次調(diào)整測量)，盡可能使負荷優(yōu)化。⑨主機曲軸曲臂差測量。

3 結(jié)束語

本文所述的艉軸承拆裝工藝在實際應(yīng)用過程中反復修改，具有實用性和可操作性，有利于提高修理質(zhì)量，為后期同類型的艉軸承更換，提供了可參考的拆裝工藝。