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第二节 轴系安装检验 一,尾轴管前后轴承安装检验 (一)巴氏合金轴承安装检验 1.检验内容 (1)安装前的检验. (2)轴承压装检验. 2.检验方法与要求 (1)安装前的检验 ①清洁检验.尾轴管内残留的铁屑,毛刺,型砂,焊接飞溅,焊渣以及油污等多余物和 垃圾已清除,并用清洁的布擦干净. ②润滑油管已装好,并经密性试验.若有测温用的热电偶装置,则应装好,校准. ③对尾轴管前后轴承外圆直径及尾轴管内孔进行复测. 复测时, 环境温度与轴承及尾轴 管的温度应相同,若温度不同,将会导致实际过盈配合量不真实,从而影响压入力的数据. (2)轴承压装检验 大型船舶的螺旋桨轴轴承内孔大都采用巴氏合金材料, 轴承与尾轴管为过盈配合, 轴承 安装普遍采用液压拉伸器将轴承压入尾轴管孔内,其压入方法见图 6-9 所示.图 6-9 用液压拉伸器压入轴承 1-尾轴管;2-半圆垫木;3-长丝杆;4-液压缸;5-尾轴承;6-油泵. 轴承压入时须认真检查轴承上的"TOP"标记,使"TOP"标记的部位向上,千万不能 搞错. 用液压拉伸器压入轴承前,应测量环境温度,尾轴管及轴承温度,从开始压入起,每压 入 50mm 应记录一次液压压力及压入距离.在正常情况下,随着压入面积的增加,其压入 时的油压力也会随之上升,直至全部压入到位,其最终压入力应符合设计要求.压入力可以 根据液压拉伸器的活塞面积与油压力计算得出. 当图样没有规定压入力要求时, 其压入力要 求可参照表 6-22 规定的数值. 表 6-22 尾轴管轴承安装压入力 压入力 压 入 力(kN) 轴承外圆 D 名称 前 轴 承 后 轴 承 68.65~294.2 147.1~588.4 300<D<500 压力润滑 147.1~588.4 343.23~980.67 500<D<900 尾轴管轴承 147.1~784.53 343.23~1176.8 900<D 必须注意,在压轴承的最后 80mm 时,应能连续压入,若瞬时压入力超过或低于设计 值过多时,应停止压入,待查出原因并纠正后方可再次压入. (3)检验记录 尾轴管前轴承压入测量记录参见表 6-23 所示,并绘制压入曲线图. 尾轴管后轴承压入测量记录参见表 6-24 所示,并绘制压入曲线图. 尾轴管轴承压入尾轴管后,轴承内孔直径测量记录参见表 6-25 所示.
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表 6-23尾轴管前轴承压入记录表前轴承温度: ℃ 尾轴管温度: ℃ 环境温度: ℃ 伸出距离(mm) 油泵压力(MPa) 压紧负荷(N) 表 6-24 尾轴管后轴承压入记录表前轴承温度: ℃ 尾轴管温度: ℃ 环境温度: ℃ 伸出距离(mm) 油泵压力(MPa) 压紧负荷(N) 表 6-25 尾轴管轴承压入尾轴管后轴承内径测量记录表单位:mm a b c d e 测 量 位 置 T—B 内 Ⅰ—Ⅰ 径 Ⅱ—Ⅱ (二)整体式尾轴管安装检验 1.检查尾轴管上所作的"向上"标记位置是否正确,不得搞错. 2.检查尾轴管法兰处有否填入帆布垫片并涂上牛油白漆,尾轴管与尾柱平面连接处有 否填入铅垫片. 3.尾轴管后端螺母旋紧后,用 0.05mm 塞尺检查平面贴合紧密性,不能插入,并安装 螺母锁紧装置. 4.安装后,对尾轴管所通过的水舱进行密性试验.其方法是在水舱内放满水,舱壁与 尾轴管连接处不允许有任何渗漏现象. 二,螺旋桨轴安装检验 (一)检验内容 1.安装前清洁检验.
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2.安装后间隙测量. (二)检验方法与要求 1.安装前清洁检查.尾轴管轴承内孔和螺旋桨轴表面应进行严格清洗,并在轴承内孔 及螺旋桨轴表面均匀地涂上润滑油. 2.安装后间隙测量.螺旋桨轴安装到规定位置后,用塞尺检查尾轴管前后轴承端面上, 下,左,右四个位置的间隙,要求上部间隙符合技术要求,下部间隙为零,左,右间隙应基 本均匀,并作出测量记录.间隙要求可参照表 6-26 规定的数值. 表 6-26 螺旋桨轴与轴承安装间隙 单位:mm轴颈直径 >100 100~150 150~200 200~250 250~300 300~350 350~400 400~450 450~500 500~550 >550 铁梨木 0.90 0.9~1.1 1.0~1.2 1.1~1.3 1.2~1.4 1.3~1.5 1.4~1.6 1.5~1.7 1.6~1.8 1.7~1.9 1.8~2.0 铁梨木,怪压胶板,金属板条橡胶 安装间隙 层压板 金属板条橡胶 0.60~0.70 0.35~0.40 0.40~0.50 0.65~0.75 0.50~0.60 0.70~0.80 0.75~0.85 0.80~0.90 0.90~1.05 1.00~1.15 1.10~1.25 1.20~1.35 1.30~1.50 1.45~1.70 极限 间隙 4 4.4 4.8 5.2 5.6 6.0 6.4 6.8 7.2 7.6 8.0 白合金 安装 间隙 0.40~0.50 0.45~0.55 0.50~0.60 0.55~0.65 0.60~0.70 0.65~0.75 0.70~0.80 0.75~0.85 0.80~0.90 0.85~0.95 0.90~1.00 极限 间隙 1.50 1.65 1.80 1.95 2.10 2.25 2.4 2.55 2.70 2.85 3.00 整铸橡胶 安装 极限 间隙 间隙 0.35~0.50 3.5 0.40~0.50 4.4 0.45~0.55 4.8(三)测量记录 螺旋桨轴与轴承间隙测量记录参见图 6-10 所示. 三,螺旋桨安装检验 螺旋桨安装在轴上的方式有两种,一种是有键安装,另一种是无键安装. 随着造船技术不断发展, 由于螺旋桨与轴无键安装连接的结构, 避免了螺旋桨轴上加工 键槽而引起轴的应力集中, 所以目前新建的万吨级以上船舶使用无键安装的越来越多, 逐步 替代有键安装.图 6-10 螺旋桨轴与轴承间隙测量示意图 (一)有键螺旋桨安装检验 1.检验内容 (1)安装前的检验; (2)螺旋桨压时量的确定; (3)螺旋桨压进量的检验. 2.检验方法与要求 (1)安装前的检验 ①螺旋桨及轴的结合面清洁,干燥. ②螺旋桨轴键方向朝上,在螺旋桨中间部位凹腔处放入牛油. (2)螺旋桨压进量的确定 按中国船级社《钢质海船入级与建造规范》的规定,对用键与螺旋桨轴连接的螺旋桨,
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一般应满足下列要求: ①在海水温度为 35℃时,防止摩擦滑动的安全系数应大于 1.0; ②在海水温度为 15℃时,桨壳内表面压力不小于 20MPa; ③在海水温度为 0℃时,桨壳内表面主应力不大于其材料最小屈服强度的 35%. 螺旋桨安装时, 由工厂技术部门按照规范要求计算出螺旋桨在 0℃与 35℃安装时的压进 量,作为螺旋桨安装时的检验标准. 安装时,测量螺旋桨温度与螺旋桨轴的温度,要求温度基本上相同.若测得的温度略有 相差时, 可取两者温度的平均值作为压入时温度. 根据技术部门提供的 0℃与 35℃时的压进 量,绘出图 6-11 所示的螺旋桨桨壳温度与压进量曲线. 安装时,按测得的螺旋桨与螺旋桨轴的平均温度,从图 6-11 中,根据插入法求得有键 螺桨安装的压进量值.图 6-11 螺旋桨桨壳温度与压进量曲线 (3)螺旋桨压进量的检验 螺旋桨是以手掀泵产生油压至液压螺帽的方法,使螺旋桨压入螺旋桨轴,见图 6-12 所 示.检验方法如下:图 6-12 用液压螺帽安装螺旋桨 1-手掀泵;2-液压螺母;3-螺旋桨;4-螺旋桨轴;5-轴毂;6-隔舱壁;7-百分表 ①螺旋桨端面安装两只百分表, 表头应垂直桨毂 BOSS 端面, 在舱壁处放百分表一只 (防 止压装时螺旋桨轴移动时修正用) ,以检查螺旋桨压进量,见图 6-12 所示. ②向液压螺母泵压,当压力表读数 P0=5MPa 时将百分表调至零点,即 X0=0;再加压, 使 X1=0.5mm 得 P1;由此类推,X2=1mm 得 P2,X3=1.5mm 得 P3,X4=2mm 得 P4,……直至 达到从图 6-11 中求得的规定压进量时停止泵压.记录各点的油压及百分表上的压进量,根 据油压及液压螺母的受力面积计算出轴向推力,绘制压进量与油压力曲线图(见图 6-13 所 示) ,并将线延长到 X 轴得 xa,则 xa 为实际压量的起始点,故螺旋桨实际压进量为 x=a+xi,此 值应符合技术要求(允许误差为+0.3mm) ,并向验船师和船东提交.
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图 6-13 螺旋旋压进量与油压力曲线 ①缓慢地放掉液压螺母内油压,观察约 15 分钟,检查测距百分表有无变化,如无变化, 即用扳手将螺帽扳紧,然后用锤敲紧,使螺帽再旋紧 10°~15°,并安装好螺帽止动块. ②螺旋桨导流帽安装后,用 0.05MPa 压力空气检查连接面密封性,然后用牛油泵将牛 油压入导流帽内,并安装好闷头螺栓. (二)无键螺旋桨的安装检验 1.检验内容 (1)安装前的检验; (2)螺旋桨压进量的确定; (3)螺旋桨压进量的检验. 2.检验方法与要求 (1)安装前的检验.螺旋桨与轴结合面应清洁,其要求与有键连结相同. (2)压进量的确定.按中国船级社《钢质海船入级与建造规范》规定,无键螺旋桨安 装压进量由技术部门按公式计算后,提供 0℃与 35℃时的压进量,并绘出类似图 6-11 所示 的螺旋桨随温度变化的压进量曲线.在安装螺旋桨时,测量螺旋桨及螺旋桨轴的温度,并求 得两者温度的平均值,作为压入时的温度,再从图 6-11 中,用插入法确定无键螺旋桨安装 时的压进量. (3)螺旋桨压进量检验.液压安装螺旋桨的压入方法可参照图 6-12 所示.其压进量分 两个阶段完成,第一阶段为干装配压进螺旋桨,第二阶段为湿装配压进螺旋桨. ①干装配压进螺旋桨.按图 6-12 所示将 A 阀打开,并关闭 B 阀,用泵向液压螺母活塞 加压,当压务表读数为 P0=5Mpa 时将百分表读数调至零点,即 X0=0,再加压使 X1=0.5mm 得 P1,X2=1mm 得 P2,X3=1.5mm 得 P3,X4=2mm 得 P4.用座标纸绘出 p=f(x)曲线.将线延 长交 X 轴于 xa 则点得 a 值,xa 则为求得的实际压进量的起点,x4 为干装配压入量终点,参 见图 6-14. ②湿装配压进螺旋桨.压装方法按图 6-12 所示:将 A,B 阀同时打开,使液压螺母轴 向产生推力,此时螺旋桨锥体部分建立起的压力使桨毂径向膨胀.根据百分表读数,每推进 0.5mm 记录一次油泵压力,保持 20 分钟,待桨毂压紧轴颈,稳定后再将 A 阀关闭,逐步放 掉轴向液压螺母内油压,直至全部油压泄放掉以后,检查测距百分表有无变化,在确认螺旋 桨无滑动时即用扳手扳紧螺母,然后再用锤使螺母向旋紧方向再旋紧 10~15°,并安装好止 动块. 必须注意, 由于螺旋桨结合面用手工加工, 其加工精度会使压入力与压进量之间出现较 大差异,若压进量已达到规定值,而其压紧力比规定值小得多时,应根据现场情况由技术人 员,船东,验船师共同商量适当增加压进量;反之,若压进量未到,但压紧力已达到要求, 这时经商定可以适当增加压紧力. 干装配,湿装配的推进量与油压曲线 P=f(x)曲线见图 6-14 所示,其螺旋桨压进量 X=a+ xi ,,允许误差+0.3mm.图 6-14无键螺旋桨压进量与油压力曲线图
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(三)螺旋桨安装记录 螺旋桨安装时须记录油压及压进量,测量记录参见表 6-27 所示,此表对螺旋桨有键安 装及无键安装均适用. 表 6-27 螺旋桨压入记录表环境温度℃ 螺旋桨温度计 压进距离(mm) 油压 轴向 MPa 径向℃螺旋桨轴温度℃ 轴向活塞面积: cm2四,尾轴管密封装置安装检验 尾轴管密封装置结构形式可分两类: 用海水润滑的螺旋桨轴铁梨木轴承, 尾轴管前端采 用填料函牛油麻绳密封装置; 用油润滑的螺旋桨轴巴氏合金轴承, 采用金属环式密封装置或 橡胶密封环式(simplex)密封装置.目前建造的万吨级以上的船舶,基本上采用橡胶密封 环式密封装置.下面分别介绍上述几种密封装置的安装检验. (一)尾轴管前端填料函结构密封装置安装检验 1.装配间隙 尾轴管前端填料函如图 6-15 和图 6-16 所示,各部位的装与间隙与极限间隙按表 6-28 的规定. 表 6-28 尾轴管前端填料函装置间隙 单位:mm 布油环,分水环,填料压盖 布油环,分水环,填料压盖与 极限间隙 轴径 d A B 与填料函本体之间隙 A 轴之装配间隙 B 0.10~0.15 2.00~2.50 0.80 5.0 <100 100~180 0.15~0.25 2.50~3.00 0.90 6.0 180~260 0.20~0.35 3.00~3.50 1.00 7.0 260~360 0.25~0.40 3.20~3.70 1.10 8.5 360~500 0.30~0.45 3.50~4.20 1.20 10.0 500~600 0.35~ 4.00~4.80 1.25 12.0 2.检验方法与要求 安装填料时,应按规定的填料规格及数量严格按图施工,并符合以下要求: (1)加装填料时,每圈填料的两端应刚好接拢,各道填料搭口应相互错开安装. (2)填料压盖前后移动应灵活. (3)填料装妥后,压盖法兰与尾管凸缘平面的间距应相等.图 6-15尾轴管前端填料函式密封装置
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1-衬套;2-填料;3-填料函本体(箱) ;4-压盖衬套;5-填料压盖 (4)压盖衬套的内圆不准与轴接触,力求四周间隙相等.图 6-16 尾轴管前端填料函式密封装置 1-分水环;2-填料;3-分油环;4-尾轴管;5-压盖衬套;6-填料压盖 1. 营运中,尾轴管前端填料函应按表 6-29 所示的要求检查. 表 6-29 首部填料函在营运中的要求 分 类 营运中使用情况 使用极限温度 水润滑填料函 允许有少量经尾管内的水流出 60℃ 油润滑填料函 一般不应漏油,每分钟漏油量不超过 6~10 滴允许使用 75℃ (二)金属环式密封装置安装检验 金属环式尾轴管尾部密封装置一般在中小型船舶上使用,其结构见图 6-17 所示图 6-17 尾轴管金属环式密封装置 1-防蚀衬套;2-橡皮压板;3-环座板;4-金属环 1.零件制造及组装要求 尾轴管金属环式密封装置的制造及安装精度要求较高, 详见表 6-30 和表 6-31 规定要求. 表 6-30 尾轴管金属环式密封装置加工要求 单位:mm项目 防 蚀 衬 套 金 属 环 环 座 板 橡 皮 压 板 密 封 橡 皮 材料 铜 加 工 制 造 要 求 1. 工作表面粗糙度符合图样要求 2. 内外圆不同轴度≤0.05 3. 内孔与轴颈配合间隙为 0.10~0.30.当靠衬套法兰凸 角定中时,则内孔与轴松配间隙为 0.30~0.50 1. 任何部们的厚薄差≤0.02 2. 两面直线度≤0.02 3. 环内孔与衬套配合要求见表 6-31 1. 2. 1. 2. 3. 两平面及座槽平面厚薄差≤0.02 座槽与油环外圆, 板内孔与衬套径向间隙 K 见表 6-31 内孔直径 D1≥D+2b(2~3),D—衬套外径 橡皮槽深 b1=b-(0.2~0.50),b—橡皮厚度 内孔圆弧应光滑圆顺铜铜铜 耐 油 橡 胶1. 根据衬套外径 D 选用橡皮厚度 b,见表 6-31 2. 橡皮内孔割制尺寸:D2=0.9D-(15~18) 3. 橡皮应无裂纹,割制内孔唇边应光洁无表明纹和缺 口,橡皮未老化表 6-31尾轴管金属式密封装置组装要求单位:mm
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100~150 150~220 220~310 310~360 衬套外径 D 5 6 7 8 衬套极限厚度 tj +0.051~0 金属环与衬套配合 +0.01~-0.01 0~-0.02 -0.01~-0.03 4.0~4.5 4.5~5.5 5.5~6.5 7.0 径向间隙 K 3.5~4.0 4.0~4.5 4.5~5.0 5.0~5.5 环座板极限厚度 tj 6~8 8~10 10~12 12 选用橡皮厚度 b 2.检验方法与要求 (1)金属环装配时,环与环槽两侧轴向间隙(包括衬纸厚度在内)应大于推力轴的轴 向间隙,一般取 0.20~0.35mm. (2)防蚀衬套装配后,衬套前端面与轴毂端面的间距不小于 6~8mm.而伸出首油环的 距离 B 不少于 8~10mm,见图 6-17. (3)油压试验压力: ①对回油管在水线以上的船舶,当油从回油管出油起继续泵油三分钟. ②对回油管在水线以下的船舶,泵油压力为轴系中心线至船舶重载水线间距的 1.5 倍, 一般不得大于 0.1MPa. ③试验时不准有滑油泄漏.此刻,允许微微转动轴系进行检查. (三)橡胶密封环式密封装置安装检验 橡胶密封环式密封装置是较为理想的一种密封装置, 此种结构在目前建造的万吨级以上 船舶上得到广泛使用. 1.检验内容 (1)防蚀衬套安装后的同轴度; (2)密性检验; (3)下沉量测量. 2.检验方法与要求 (1)进行防蚀衬套安装后的同轴度检查,要求同轴度不超过 0.10mm.检查应在后防 蚀衬套与螺旋桨平面连接,以及前防蚀衬套与压紧环安装连接后进行.检查方法:在防蚀衬 套外圆处安装百分表(见图 6-18 所示) ,然后转动螺旋桨轴,观察百分表上读数的变动.转 动一周,百分表的最大摆动值之半即为同轴度值.要求同轴度不超过 0.1mm(或根据制造 厂说明书的要求进行) ,测量记录参见图 6-19. 前防蚀衬套安装方法:先将图 6-18 所示的零件 8(压紧环)的对开式螺栓旋紧,使压 紧环紧紧地抱在尾轴上, 然后将防蚀衬套与压紧环的平面螺栓旋紧. 如果不按此步骤安装而 反顺序安装,在运转时就会产生前防蚀衬套滑出的情况.(a)尾轴管后端密封装置 (b)尾轴管前端密封装置 1-防蚀衬套;2-测隙仪;3-压盖;4-橡胶环; 5-螺塞;6-橡胶座;7-进油管;8-压紧环 (2)密性试验方法.前,后密封装置安装后,应做密性试验.其方法是在高位重力油 箱内灌满油,以油箱内油的静压力进行密性试验,保持 12 小时.检查时要在缓慢转动螺旋 桨轴情况下,观察密封装置的密性,不允许泄漏.对于回油管在水线以下的船舶,密封装置
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试验时的泵油压力为轴线中心线至满载水线间距离 1.5 倍的液位压力,一般不得大于 0.1MPa. 密性检查时, 第一道油封橡胶环后面下部的一个放油旋塞应拆掉, 最好用盘车机转动尾 轴 1~2 转,以观察漏油情况.认可后,在二道油封橡胶环内注入一定量的润滑油,并装好所 有闷头,如不注油,则会烧坏橡胶密封环. (3)下沉量检验方法.密封装置安装结束后,可使用配套厂供应的专用测量工具(见 图 6-18 所示中件 2)测量螺旋桨轴的下沉量. 测量前,应将安装测隙仪的平面清洁干净并旋紧.测量时,用测隙仪中间的一根杆推至 与防蚀衬套相接触, 然后从测隙仪的游标尺上读出数据. 用同样方法可测得上部与底部二个 数据作为原始下沉量,记录参见表 6-32 所示.测量时,记录螺旋桨轴位置,一般取螺旋桨 一号叶片向上,或螺旋桨桨毂上的检验标志向上,或主机 1 号缸上死点.测量位置应在记录 内注明, 以供船舶运行一段时间后进坞时复测对照, 并按此尺寸变化来判断尾轴管轴承磨损 的情况.图 6-19 尾轴前后轴封校中测量示意图 表 6-32 下沉量测量记录表测 量 位 置 沉 降 量上部底部五,轴系安装检验 按中国船级社《钢质海船入级与建造规范》的规定,轴系校中一般应在热态情况下满足 下列要求: 1.轴承负荷的最大值不超过轴承的允许比压; 2.每个轴承的正反力不小于相邻两跨轴的重量的 20%; 3.轴的附加弯曲应力不超过规定值; 4.施加到柴油机输出法兰处的弯矩和剪力不超过柴油机制造厂所规定的值;
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5.大齿轮前后轴承的反力差不超过两轴承之间轴段及大齿轮重量的 20%; 6.尾轴管后轴承支点处轴的截面转角不超过规定值. 轴系校中方法: 目前有法兰偏移曲折法和轴系合理找正计算法两种. 轴系法兰偏移曲折 法是轴系校中最普通的一种方法, 它是按照轴系连接法兰的偏移和曲折, 将轴逐根进行对中 的方法. 轴系合理找正计算法是考虑轴系在热态情况下所具有的合理的轴承反力, 按照计算 模型设置支架, 计算轴系连接法兰位移与缝差值的一种轴系校中方法, 此种方法在目前建造 的船舶中被广泛使用. (一)法兰偏移曲折法 1.检验内容 (1)以螺旋桨轴法兰为基准,用第一根中间轴法兰校中的检验数据定位中间轴承. (2)以第一根中间轴前法兰为基准,用该根中间轴后法兰校中的检验数据定位另一根 中间轴的中间轴承. (3)以最前一根中间轴前法兰为基准,以齿轮箱轴法兰或主机推力轴法兰校中的检验 数据定位齿轮箱或主机. 以上校中均以检验一对法兰的偏移和曲折的方法来对中轴系. 检验顺序是从船尾向船首 逐根定位,先定位中间轴,再定齿轮箱,推力轴或主机. 2.检验方法与要求 在具体实施中有两种方法, 较为简单的一种方法是用直尺与塞尺两种工具检验法兰的偏 移和曲折,简称为直尺,塞尺法,如图 6-20 所示.另一种方法是在法兰外园上安装两对指 针(如图 6-21 所示) ,用塞尺检查指针间的距离, 来检验法兰的偏移和曲折, 简称为指针法. 下面介绍两种检验方法的测量与偏移及曲折值的计算方法. (1) 用直尺, 塞尺法校中轴系的方法. 用直尺, 塞尺法测量轴的偏移和曲折, 见图 6-20 所示. 偏移值与曲折值测量和计算方法如下:图 6-20 用直尺,塞尺测量轴的偏移和曲折 1—直尺;2—法兰 ①偏移值的测量: 用直尺贴附在相邻两法兰其中一个的外圆上, 然后用塞尺测量另一法 兰外圆与直尺之间间隙.如图 6-20(a)所示,依次在法兰外圆的上,下,左,右四个位置 进行测量,可得 A 上,A 下,A 左,A 右四个位置的测量数值.测量记录参见表 6-33 所示. 偏移值计算方法: 垂直平面内两轴线的偏移值: 上+ A 下)/2(mm) (A 水平平面内两轴线的偏移值: 左+ A 右)/2(mm) (A ②曲折值的测量:塞尺在上下左右四个位置测量两法兰端面之间的间隙,如图 6-20(b) 示.分别测量得出 B 上,B 下,B 左,B 右四个位置数值,测量记录参见表 6-33 所示. 曲折值计算方法: 垂直平面内两轴线的曲折值: 上-B 下)/S(mm/m) (B 水平平面内两轴线的曲折值: 左-B 右)/S(mm/m) (B 式中 S—法兰直径(m) .
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螺旋桨轴与中间轴法兰,中间轴与推力轴法兰偏移和曲折的允许值如下:偏移应小于 0.05mm,曲折应小于 0.1mm/m. 表 6-33 法兰偏移和曲折值测量记录表 测量位置 外圆值 A 上+A 下/2 或 A 左+A 右/2 上 下 左 右 测量位置 平面值 B 上-B 下或 Ф垂直=B上+B下/S B左-B右 Ф垂直=B左+B右/S 上 下 左 右 (2)用指针法校中轴系的方法.用两对指针工具来测定法兰偏移和曲折方法见图 6-21 所示.图 6-21 用指针法测量曲折和偏移量 检验方法:用塞尺测量指针间的间隙,在一组数据测好后,两轴同时转动,每隔 90° 测量一组数据,即测 0°,90°,180°,270°四组数据.将这些测量数据填入表 6-34,计 算出法兰的偏移值及曲折值. 此值应符合以下要求: 偏移小于 0.05mm, 曲折小于 0.10mm/m. 用指针法检验轴系校中,其准确度要比直尺,塞尺法高,其原因是轴系同时转动四个位 置,可消除轴系法兰本身的偏差. 注意点: ①用指针法进行轴系校中时, 为达到所测数据准确性, 在用塞尺测量每一对法兰或每一 个指针时,所使用的力要基本相同. ②在轴系对中时,要预先了解主机,推力轴,齿轮箱等设备制造厂提供的热态时的膨胀 值.此数据与基座热膨胀经厂技术部门考虑后,应在轴系校中时采取相应措施. ③指针间的间隙也可用百分表测量.测量时,把两轴同时旋转到 0°,90°,180°, 270°四个位置,新闻记者百分表的示值,测量记录参见表 6-34 所示. 用百分表测量不但方便, 而且可避免插塞尺时用力不均而产生的误差, 从而使测量准确 度提高. 表 6-34 法兰偏移和曲折量计算表偏移量计算 偏移量计算 单位:mm法兰结 合编号 指针 位置 上 指针间隙(mm) Ⅰ指针 Ⅱ指针 Z1 上 Z2 上 间隙总和∑(mm) ∑1= Z1 上+Z2 上 间隙总和之差△(mm) △1= ∑1-∑2 所求的偏移值 (mm) △1/4
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下 左右Z1 下 Z1 左 Z1 右Z2 下 Z2 左 Z2 右∑2= Z1 下+Z2 下 ∑3= Z1 左+Z2 左 ∑4= Z1 右+Z2 右△2= ∑3-∑4△2/4曲折量计算法兰结 合编号 指针 位置 上 下 左 右 指针间隙(mm) Ⅰ指针 Z1 上 Z1 下 Z1 左 Z1 右 Ⅱ指针 Z2 上 Z2 下 Z2 左 Z2 右 间隙总和∑(mm) ∑1=y1 上+y2 上 ∑2=y1 下+y2 下 ∑3=y1 左+y2 左 ∑4=y1 右+y2 右单位:mm间隙总和之差△ (mm) △1=∑1-∑2 S △2=∑3-∑4 △2/2S △2/2S 2,4 指 针间隙 离(m) 曲折值 数值 (mm) △1/2 所求的曲 折值 (mm/m) △1/2S(二)合理找中计算法 合理找中计算法是按照主机及轴系的重量与位置而进行的轴系合理找中计算. 它依据轴 系在热态工作时轴承负荷应在设计允许范围之内, 从而计算出轴系各连接法兰处的位移和缝 差值.工厂应按此要求进行轴承的定位安装. 1.安装前应具备的条件 (1)船舶下水后,上层建筑和甲板室已安装. (2)把螺旋桨轴自由地放在尾轴管内,法兰处暂不联接.为了防止因水面波动而使轴 产生横向波动,须在螺旋桨轴法兰处左右两侧用螺旋千斤顶固定,顶紧时左右要均匀,使轴 不能移动. (3)按本船轴系计算图要求的数值安装轴系(图 6-22 所示为某船实例) .中间轴两端 设临时支架,支架布置的位置按计算图. (4)轴系找中时,应选择水面波动尽可能小的情况下进行. 2.检验内容 (1) 轴系找中应具备的条件是否全部满足, 临时支架布置位置与尺寸是否符合计算图. (2)按计算书要求的每对法兰的位移与缝差值,定位中间轴,齿轮箱及主机. (3)中间轴承,齿轮箱,主机底座的垫片检验. (4)主机曲轴曲臂距测量. 3.检验方法与要求 合理找中计算法安装轴系, 是根据技术部门按本船的轴系计算模型及轴承负荷, 计算出 轴系每一对法兰的位移与缝差值大小和方向. 轴系安装时须按照此要求进行中间轴承, 齿轮 箱,主机定位.应注意,按计算模型计算出的法兰的位移与缝差值安装轴系,并非表示轴系 法兰的实际偏移与曲折值. (1)中间轴承定位检验.按照计算模型设置支架位置,并调整其中心位置,使螺旋桨 轴与中间轴法兰的位移与缝差值符合计算模型要求. 安装时, 法兰的位移与缝差值与计算值 的允许误差为±0.1mm.此时,中间轴与中间轴承下瓦之间的间隙应为 0.10±0.05mm(即 中间轴与轴承下瓦不接触) .此间隙可用塞尺检查.如果轴系有两根中间轴,则另一根中间 轴可用类似的方法找中定位.测量记录参见表 6-35 所示. (2)齿轮箱,主机及推力轴定位检验.中间轴前法兰与齿轮箱找中,或与主机及推力 轴的法兰找中, 同样按照计算书要求的法兰的位移与缝差值的大小方向, 调整齿轮箱或主机 及推力轴的位置,使法兰的位移与缝差值符合计算要求.安装时,法兰位移和缝差值与计算 值的误差允许为±0.1mm.若在此范围内,则可认为齿轮箱或主机及推力轴承已定位,可进 行垫片加工,安装.测量记录参见表 6-35 所示. 表 6-35 计算法找中轴系测量记录表
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单位:mm对中法兰名称 尾轴对中间轴 中间轴对中间轴 中草药间轴对推力轴或主机 外圆位移 上-下 左-右 上 平面缝差 下 左 右注:前法兰偏上者为正值;法兰下端开口大者为正值. (3)中间轴承,齿轮箱,主机底座垫片加工检验.用 0.05mm 塞尺检查,不应插入, 局部插入的深度不大于 20mm. 有关主机垫片加工及安装请参见了第七章第一节机座安装检 验的有关要求. (4)轴系联接后,应在拆除中间轴承临时支架情况下,进行主机各缸曲臂距测量,要 求曲臂距在主机活塞万分之一行程以内,测量记录参见表 6-36 所示.船压载测量状态缸号 侧位 下死点右 右 上死点 左 下死点左 1表 6-36 主机曲轴曲臂距测量表 单位:mm2 3 4 5 64.按合理找中计算法安装轴系实例 某厂建造的 6 万吨级船舶,该船有一根中间轴,主机为 B&W6L60M 柴油机.主机厂提 供的轴系计算模型如图 6-22 所示,船舶下水后轴系找中时法兰的位移与缝差值见图 6-23 所 示.图 6-22轴系计算模型(某船实例)
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法兰站号 10 18SA (mm) 2.16 -0.38SF (mm) -0.08 0.00SAF (mm) -2.24 0.38IA (rad) -0.000129 -0.000434IF (rad) 0.000327 0.000007DA (mm) 950 1080DF (mm) 950 1080GAP (mm) 0.43 0.48图 6-23 船舶下水后轴系找中时法兰的位移与缝差(某船实例) 轴系找中时,按合理找中计算法定位,方法如下: (1)调整临时支承,见图 6-22 中节点 No.12 和 No.16,使螺丝旋桨轴和中间轴后法兰 (节点 No.10)之间的缝差和位移分别控制在 0.43mm 和-2.24mm,计算结果见图 6-23,由 此进行中间轴承定位.然后,用调整主机轴线高度的方法,使中间轴前法兰与主机推力轴法 兰按节点 No.18 之间的缝差和位移分别达到 0.48mm 和-0.38mm,由此定位主机. 注意:缝差下开口大者为正值,反之上开口大者为负值.位移为一对法兰中,前法兰偏 上者为正值,反之为负值. (2)找中时,中间轴与中间轴承下轴瓦之间应留有 0.10±0.05mm 的间隙(或按计算 要求) . 1.中间轴承负荷测量检验 轴系按合理找中计算法安装后,中间轴承所承受的实际负荷应在理论计算允许范围内. 为了使检验人员能掌握如何复测及计算中间轴承实际负荷,作如下介绍: (1)中间轴承负荷的测量方法.按图 6-24 所示,安装手动油泵,压力表,千斤顶,百 分表和千斤顶的安装位置按技术人员提供的 L 值放对. (2)测量方法与操作要领 ①中间轴承负荷测量在轴系与主机全部安装结束后进行(包括法兰连接螺栓敲紧) ; ②测量千斤顶活塞直径,校验压力表准确度;图 6-24 中间轴承负荷测量方法 1-千分表;2-压力表;3-油泵;4-千斤顶;5-中间轴承 ③液压千斤顶顶升时,中间轴承的滑油挡板不能与轴相碰; ④千斤顶向上的作用点必须通过轴的中心; ⑤千斤顶顶升点与千分表的位置应在同一横断面上; ⑥千斤顶的最大顶升量为 0.8mm; ⑦测量前先作顶升,放下动作各一次,然后再进行正式测量; ⑧油泵以每 2Mpa 加压一次,测量轴的上升量,到最大值 0.8mm 时为止.然后以每月
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MPa 降压一次,测量轴的下降量,到油压降至 0 点时为止,并作出详细记录. ⑨按上面记录作出如图 6-25 所示的图形,并求出 pu,pd 及 pm 值.图 6-25 中间轴承负荷 pm 值 ⑩中间轴承的实际负荷由下式计算: W=(pd+ pu)/2×SA×RC 式中 W—中间轴承的实际负荷(kg) ; 2 SA—千斤顶的活塞面积(cm ); pu,pd—千斤顶上升油压及下降油压(kg/cm2); Rc—千斤顶与中间轴承的位置修正系数(由设计确定) . 测量得出中间轴承实际负荷值 W,若符合轴系合理找中计算时的轴承理论负荷允许值, 则可认为中间轴承定位良好. 六,轴系连接螺栓安装检验 在主机轴系找中完成后, 应对中间轴法兰与主机输出轴法兰螺栓孔进行加工, 此项加工 一般在现场进行. (一)检验内容 1.铰孔前法兰校中检验; 2.铰孔加工检验; 3.螺栓加工检验; 4.轴系过盈配合螺栓安装检验. (二)检验方法与要求 1.法兰校中 中间轴前法兰与主机输出轴法兰铰孔前, 应用临时螺栓将两法兰拉拢, 并调整两个法兰 外圆同轴度.其方法是用两只百分表测量法兰的外圆,转动主机轴系,观察百分表上读数, 要求偏移不大于 0.03mm.调整时,调整量要尽可能地小.调整后,须经检验员确认后再进 行铰孔,校调时检查员应做好原始记录. 2.铰孔加工 铰孔按本章第一节轴系连接法兰螺栓孔及螺栓检验的要求与螺栓孔加工精度的要求进 行,参见表 6-13 的规定.孔表面粗糙度应符合图样要求,螺栓孔应顺锥度. 用内径分厘卡测量孔的直径,圆度及圆柱度,应符合要求. 3.螺栓加工 按照已加工好的法兰螺栓孔尺寸,确定螺栓与孔的配合过盈量,进行螺栓加工.螺栓加 工的技术要求参见表 6-13 的规定,螺栓表面粗糙度按图样要求.使用外径千分尺测量螺栓 外圆尺寸,圆度及圆柱度,应符合要求. 过盈配合的螺栓与螺栓孔的接合面应不少于 75%.检验方法:将螺栓敲入螺栓孔(敲 入时螺栓及螺栓孔表面应涂牛油白漆) ,然后再将螺栓敲出,检查螺栓及螺栓孔表面的接触 亮点.由于此项检验工作劳动强度高,螺栓敲进敲出又容易造成表面拉毛,为此一般仅作部 分抽检,或者不抽检.用冰冻螺栓法安装的螺栓,不进行此项检验.
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对于过盈配合螺栓的螺纹加工以及连接螺栓的制造检验等, 可参见本章第一节轴系连接 法兰螺栓孔及螺栓检验的有关内容. 4.轴系过盈配合螺栓安装 (1)螺栓孔和螺栓清洗后,在螺栓孔与螺栓表面涂上一层二硫化钼油脂,用锤将配合 螺栓敲进出(为防止螺栓敲坏,在螺栓后端面应垫衬紫铜块或直接用紫铜锤敲击安装) ,待 全部螺栓被敲紧后,拧紧螺帽,穿好开口销.这种方法普遍用于中小型船舶. (2)用冰冻法安装螺栓,其解质可以用干冰或液氮(氮的温度可低于-100℃,干冰的 温度可达到-70~-80℃,根据实船使用,已完全能满足安装要求) .螺栓冷却的程度,通常 可按螺栓直径及需要冷却温度来确定,可参见表 6-37 所列的数据. 表 6-37 配合螺栓安装前冷却时间 冷却介质 螺栓温度(℃) 冷却时间(分/每毫米螺栓直径) 0.5~0.6 -50 干冰 1.0~1.2 -70 0.08 -100 液氮 0.20 -190 螺栓放入冷冻箱前应做好清洗工作(螺孔也须同样清洁干净) ,并喷上二硫化钼油脂, 待螺栓冷冻温度时间达到要求后,立即从冷冻箱中取出,放入螺栓孔中,将螺帽随手拧紧, 待螺栓温度回升到室温后(一般需 8~12 小时) ,用扳手拧紧螺帽,穿好开口销. 第三节 侧推装置安装检验 一,概述 目前有些船舶为了提高靠,离码头的灵活性,在船首部和(或)尾部安装了侧推装置, 侧推装置一般由制造厂整套供应, 通常是导流管推进器和驱动装置各一组, 很少是分散供应 的. 在一般货轮上安装的侧推装置, 大部分采用固定螺距侧推装置, 固定螺距侧推装置的造 价要比可变螺距低廉, 只有作为特殊用途的船舶上才使用可变螺距侧推装置. 可变螺距侧推 装置改变螺距的方法有两种,一种是用机械方法变螺距,另一种采用液压方法变螺距,大部 分船舶使用液压变螺距. 二,侧推装置安装检验程序 (1)检验内容 1.导流管推进器安装; 2.传动装置安装; 3.液压管路清洗; 4.螺旋桨安装. (二)检验方法与要求 1.导流管推进器安装 侧推装置安装实质上就是螺旋桨导流管的定位安装. 定位方法: 外购的导流管侧推器中 心,按图样的安装尺寸,位置(如肋骨位置,导流管中心至基线的距离,以及导流管中心位 置等)安装,校准输入轴法兰平面水平,误差不大于 2〔角〕分(若输入轴为水平状态,则 法兰面角度偏差不大于 2〔角〕分) .定位导流管与船体连接处应符合船体结构要求,并进 行定位焊接. 导流管法兰平面水平度的检验方法, 可用方型水平仪通过计算得出或用象限仪 直接测量. 2.驱动装置安装 驱动装置设有电动机及齿轮箱,其安装要求: (1)轴对中检验.电动机和齿轮箱应严格对中,要求校中偏移不大于±0.03mm,曲折 不大于±0.10mm/m.检验方法可用指针法用塞尺检查,测量记录可参见表 6-34.