試析全回轉舵槳推進裝置軸系的安裝過程

徐志斌

摘 要：在21世紀初期大部分的內部河流運輸小船進行作業，運用的是70年代的掛漿機。只有一種S195（8.8w）的機型安裝在船的尾部掛機后面。隨著時代的推移，船舶的噸位逐漸加大發展到需要采用更大數量級的推進機組，此時的掛漿機則顯露出了其問題：倒車速度慢、航行安全風險大、噪聲大、污染面積廣泛的等。而全回轉舵槳推進裝置則很好的解決了這一問題。本文通過研究全回轉舵槳推進裝置的安裝過程，從中探討其中的心得與體驗并給予相應的意見與建議。

關鍵詞：全回轉舵槳;曲折軸系;安裝過程

中圖分類號：U671.911 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2020）06-0102-02

0 引言

隨著時代的發展，全回轉舵槳已經活用于各個大型船舶中，在這種情況下我們不僅要嚴格保證船舶推進系統的安全運行，及時檢查相關設備，以及配套零部件是否齊備。于此同時還要檢查全回轉舵槳推進裝置的安裝精度（其中包括質量、空間尺寸等）以及相應的許可證書等。負責相應安裝的工程技術人員也必須熟練的掌握安裝技術與工藝，同時還要積極的與供貨商提供的現場服務工作人員相互交流，尤其是在技術層面要求較高的部分的交流。在安裝前后要及時準確的對船體提供的安裝基準進行檢查，也可以在咨詢了現場服務工作人員后再進行復查。

1 施工前期準備

1.1 安裝條件

一般情況下船舶主要采用的是以兩個主機作為主要推進動力，配合雙軸系的傳動方式。首先是相互對稱，并且可以東西雙向航行。這兩臺主機主要分別依靠高彈聯軸節以及液壓離合器、軸系裝置推動整個全回轉舵槳裝置。與此同時每一根軸系又是由中間軸、軸承座以及萬向節構成。

1.2 流程技術交流

針對此類全回轉舵槳推進裝置的工作特點，一定要做好安裝人員與技術工作負責人之間的溝通工作，要進行多次的技術交流。對在安裝過程中可能出現的問題要進行針對性討論并多方面確認，同時制定出一系列的施工作業指導書。此外對進行施工工作的技術人員要進行技術知識、安全知識的培訓，進行工藝技術交底。使其熟知相關軸系布置圖、舵槳基座船體結構圖、軸系安裝圖等圖紙，并掌握舵槳裝置設備和推進軸系安裝工藝。嚴格按照施工作業指導書、雙軸系安裝作業操作書、舵槳基座機加工作業操作書，同時也要嚴格安裝工藝流程進行施工：做好前期準備工作后，依據船體提供的基準進行第一次拉定位線，進行舵槳基座裝焊、及舵槳基座機械加工，進行第二次拉定位線，確定舵槳裝置和軸系設備安裝空間位置，安裝舵槳裝置，最后進行推進軸系的安裝。不可跳過某個步驟或是打亂步驟進行工作。

2 舵槳裝置基座和軸系的安裝

2.1 初拉線

軸系在安裝之前需要由船體專業的工程技術人員依據設計院提出的工藝技術要求，確定軸系理論中心線，并給出軸系基準點。基準點的確認主要是由工廠的質檢部門檢驗合格同意后再交輪機專業。輪機專業依據基準點在基準點靶心處穿入鋼線，模擬軸系理論中心線。拉直鋼絲線的主要方法可以采用吊重物的方法也可以運用螺紋拉緊法進行拉線。對鋼絲線的要求是：鋼絲線必須繃緊，且極其難以被扭曲，吊重物的重量要求在25kg左右。在上述工序完成后調整基準靶鋼絲線的位置，確保鋼絲線能夠通過其雙方基準點。與此同時，拉緊已經作為理論中心線的幾根鋼線。測量兩方基準線之間的距離同時要保證軸線的左右偏差、兩基準點偏差不超過1毫米。拉好線后開始安裝中間軸承基座，并且確認中間軸承基座的位置。同樣，中間軸承基座的上表面與理論軸系中心線的高度差應滿足圖紙工藝要求，偏差也不可以超過1毫米，如果超過了1毫米則需要重新確認中間軸承基座位置，并進行再次安裝并檢查。在所有的檢查都符合要求后，在船體結構上做出基準點和基靶點的位置標記，為日后作精拉線做參考[1]。

2.2 精拉線

在初拉線工作結束后，把舵槳基座、中間軸承基座等進行裝焊，焊接最好使用較小電流，以免因電流較大導致焊接物出現變形，一旦出現了問題或變形等要做到及時補救。并開始進行精拉線。按照初拉線所提供的位置標記來檢驗其空間位置是否精準。重新拉線，主要檢測的軸線的傾斜角度，以及為主機墊塊的厚度是否滿足精拉線的要求。依據檢測好的初拉線基準點來拉線，檢測液壓離合器、全回轉裝置等設備，是否滿足圖紙技術要求，處在相應的平面高度、準線基準、標記位置等，若是沒有符合要求就再進行調整直至合格。提交船檢部門檢驗，并認真做好記錄。此時就可以根據精拉線所提供的定點標志來確定以螺旋孔為中心的機腳的相應的位置，拉線所校對精度的調整可以用固定墊片加以補償。每一塊固定墊片都有相應的編號，要求確定其編號以及厚度以免在配制調節墊片時出錯，調節墊片配制用0.05毫米的塞尺來檢查，是否出現超過0.05毫米的空隙差異，最準確的安裝應該保證0.05毫米的塞尺塞不進。此外，軸承及軸承基座安裝必須接受相應的工程技術人員的指導，嚴格遵循工程技術人員所制定的安裝步驟。將軸承調定的軸向游隙量、配組軸承安裝到位并應滿足要求，并對軸承座進行相應的防護工作注入指定的潤滑油、潤滑脂。做好相應的記錄，提交一份給該船的管理者，一份用以備案。

2.3 舵槳基座的安裝以及舵槳裝置安裝

舵槳在安裝時要嚴格按照圖紙進行安裝，按照之前確認好的中心線調整確認專用銑床的位置，要保證銑床與面艏之間的傾斜角度為3度，切記不要產生偏差，偏差超過0.083時就會導致整個主機的空間高度要向上或向下調整6毫米到7毫米。所以，為了保證銑床與面艏的傾斜角度能夠精準的保持在3度，必須使用光學測量儀來進行測量，輔助定位銑床。與此同時，還要保證基座的理論高度和表面粗糙度等，用精密的銑床加工，不僅要認真仔細調整好銑刀盤，在運用進刀量來進行把控也將會非常困難：精準度也無法把握，其次對進刀量的控制也無法在銑床上輕易、方便的運用。且進刀加工直徑長度的問題也會導致在進行加工時需要接刀換刀等，這無疑又帶來了一個更大的麻煩。所以就要進行重復多次的試銑，來得到最為精準的接刀數據。在各項工作都驗收檢查合格之后，就可以開始進行全回轉舵槳推進裝置的安裝。按照基座平面上的標記拉線，為基座提供的對稱性檢驗，環氧墊塊、調節墊片的厚度尺寸，清潔所需安裝處的平面，裝上“O”型圈，并按照圖紙上的要求標記完成配鉆孔、鉆孔、鉸孔和刮平面，完成后以300N·m為基礎安裝緊固螺栓加以固定[2]。

2.4 軸系的安裝

軸系的安裝是整個全回轉舵槳推進裝置安裝過程中的重中之重，其質量的好壞，以及安裝技術的高低都會直接影響到整個軸系運轉，主機推進裝置乃至整個船體運轉的持久性與可靠性，而軸系安裝工程對船舶的建造設計周期也會有很大的影響，現在在當前時代比較前沿的安裝工藝手段就是曲折軸系的安裝方法，即遵循從船尾向船首的順序，以此為軸系安裝工作的核心，在船首和船尾處分別設計成一個與水平面又8.8度和5.9度傾斜角，這種曲折軸系的中軸對稱法與普通的傳統意義上的對稱法（如計算法、平軸法等）大有不同。其主要是運用萬向聯軸節的方法，并對萬向聯軸節在方向上進行各個范圍的數據錄入，但此類方法最主要的問題就是其精準度不夠，在施工期間很有可能會使兩軸呈現出彎曲變形的狀態并給整個軸承增加負荷，為了能夠保證施工進程且尋找到更為簡單可靠的方法，則需要利用對心工裝，來確保曲軸推進軸系的精準度[3]。

2.5 對心工裝原理

曲折軸系安裝在國內還并沒有廣泛的傳播開來，而其對中方法也并不好找，但是我們可以通過傳統意義上的軸系安裝方式中尋找到曲折軸系安裝的對中方法，這種方法就是對心工裝法，這種方法不僅適用于曲折軸系安裝中，同時也適用于傳統意義上的軸系安裝方法，能夠大大的提高對中的精準度，同時還能夠保證軸系安裝的質量。對心工裝的主要原理是運用一個與中間軸法蘭同等的法蘭來連節一個與自身完全同心且垂直的細軸，細軸的前端要保持為錐體由這兩組法蘭對接后形成的一對便是對心工裝。

2.6 對心工裝使用方法

根據兩中間軸法蘭之間的間距和角度，要做到調整好兩個工裝的法蘭的中心，然后固定好在各自的中間軸法蘭上，并用刀尺進行矯正。然后運用兩錐心碰齊在中間軸承鉆孔并擰緊螺栓，安裝萬向聯軸節，符合萬向聯軸節測量標點數值，結果幾乎完全符合。由此可見，對心工裝方法非常的簡便又精準。

3 舵槳的安裝

要提前做螺母孔的位置樣板，并根據定好的樣板來劃線鉆孔，運用舵槳吊裝，把舵槳自身的底座的十字線與船舶底座的十字線對正，同時清理船槳上的碎屑：船槳上的毛刺與鐵屑碎渣等。再進行密封，安裝好密封墊。運用塞尺來檢查裝配情況是否符合標準，塞尺的標準是0.02毫米，要做到無法塞入。如果塞入再進行調整，最后進行安裝螺母的加緊固定，詳細安裝情況還要看舵槳廠商的設計圖紙。

4 安裝主機

提前鉆好裝配所需螺孔，要注意鉆孔前應及時準確的校對主機機腳的實際尺寸和位置方位是否與圖紙一致，然后主機進倉并調節使其精準就位，填裝活塞，收緊安裝螺母，同時測量柴機油機曲臂差，是否超過曲臂差規定要求，若存在了差異應重新調測。此處曲臂差的要求是不大于0.03毫米，但是靠近飛輪處可不大于0.05毫米。

5 安裝鉸配螺母

下水后需要重新檢查安裝校對整個軸系的安裝情況，在確保準確無誤后，安裝所用的鉸配螺母。并重復檢測柴油機曲臂差，做好記錄工作。

6 全回轉裝置安裝及調試

檢查全回轉舵槳推進裝置的中心線要與軸線垂直。船頭船尾的舵線應保持互相平行。在確認舵基座無誤后方可進行下一步工作。由船體進行焊接，焊接過程中要對焊接區加以預熱，并保持焊接區域的溫度保持在150攝氏度。在焊接過程中還要不斷的測量全回轉船舵的中心與軸線的中心偏移，并通過調整焊接的順序來控制中心的偏移。對偏移量的要求是不垂直度要在2毫米以內。此外，全回轉裝置的安裝，必須嚴格按照舵槳生產廠商所提供的設計圖紙與說明書進行操作，安裝工程技術人員需仔細閱讀其中的內容。全回轉裝置吊裝后必須要檢測兩法蘭之間的間隔，需用塞尺進行測量，必須保證0.05毫米的塞尺無法插入。同時還要注意整個裝置的密封情況，注意密封圈的安裝不可以有損傷，螺栓孔必須與現場實物軸承座、舵槳裝置等進行比對（以現場實物軸承座、舵槳裝置等為基礎比對）。要進行旋轉實驗，全回轉舵槳進行旋轉實驗，要保證其能靈活轉動，并且能夠旋轉到360度且無卡頓、卡殼現象，完成后方可交付給船舶管理人員、船東等人進行船檢。

7 結語

隨著時代的發展，我國的全回轉舵槳推進裝置軸系，也將逐步發展到了一定的地位，但是在世界上我們的船舶推進軸系安裝工程還是有許多不足的地方。希望本文研究能夠給未來船舶的推進裝置領域發展起到部分幫助與推進作用。

參考文獻

[1] 王勇.焊接式全回轉舵槳安裝要點介紹[J].科技資訊，2019（11）：70-71.

[2] 姜天樞.淺談工業壓縮機軸系儀表的安裝與維護[J].設備管理與維修，2019（12）：159-160.

[3] 王曉東，胡華.全回轉舵槳推進裝置軸系的安裝過程探討[J].中國高新科技，2018（15）：110-112.