重度海损船舵系、轴系校中、挂舵臂校中加工工艺摘要:本文以一艘重度海损船“深能1”为例,结合修理过程中遇到的种种现场问题,详细阐述尾部舵系轴系校中、挂舵臂校中加工工艺。
关键词:海损中心线机加工艉舵艉轴
海损船的修理一直是船舶修理行业中的难点,船舶海损部位一般在艏艉两头,船体型线大,现场烤样困难,尤其是艉部海损,涉及船舶推进系统的重新安装,这对船厂对艉舵、艉轴、挂舵臂等的加工定位要求特别高。
本文以一艘具有国际影响力的重度海损船“深能1”为例,阐述艉部舵系、轴系校中、挂舵臂校中加工工艺。
1、工程概述
根据“海损修理总体方案”(20100921)第三项制定本工艺。
尾结构及机舱底部焊接工程结束,应根据船体提交基准点及尾轴管中心线进行舵系拉线校中。
安装镗孔基准点,镗削加工上、下舵钮孔,舵杆上舵承座板法兰、内孔。
舵杆上舵承座定位。
准备工作:(1)艉结构及机舱底部焊接工程结束,光学仪检查尾轴管中心偏差,其偏差极限δ≤1.9mm。
(2)船体车间给出艉部船体纵向中心线,机电车间拉设尾轴管中心线。
锤线法检查尾轴管中心线与艉部船体纵向中心线偏差δ≤8mm。
(3)舵杆上舵承座板法兰(船体)焊接完工,座板法兰厚度预留加工量,应不小于8—10mm,座板法兰内孔预留加工量,应不小于20mm。
(4)船体车间给
出fr0舵杆中心基准点(十字线),锤线法返出舵机间甲板舵杆中心上基准点(十字线)。
架设舵系拉线校中线盘、线架。
(5)舵系校中前,检测尾轴管中心线并交qc、船东、船检验收。
2、校中
必备条件:舵系、轴系校中检查、交验必须在阴雨天或夜间进行。
舵机室的上下甲板,舵底及挂舵臂的所有焊接工事全部结束并交验合格,不存在大面积焊接工程。
舵系船体的上下基准点必须交验合格。
拉线校中及做镗孔基准点时,应停止能产生振动和噪音的一切工作。
(1)尾轴管中心线交验合格后,以尾轴管艏、艉部台阶为基准拉设钢丝线(0.5mm)mn,将钢丝线调整居中,误差小于0.05mm。
拉钢丝线时,会产生自重下沉量,必须修正,求出需要各点的下沉量值,即将所需要点的钢丝线测定中心位置垂直升高相应下沉数值yn:
(2)根据船体给出舵杆中心线上、下基准点,拉设钢丝线ae。
钢丝线通过a、e两点拉线盘套筒小孔系以15kg重锤,使重锤尽可能接近船艉中心线基点。
调整a、e两点线盘,使舵系中心线距船艉基点偏差δ≤4mm。
同时检查尾轴管后端面距舵系中心线距离为4600±5mm;下舵钮的下平面距尾轴管中心线850±3mm;舵系中心线与轴系中心线相交偏差值δ≤6.08mm,不垂直度偏差δ≤1mm/m。
同时保证上、下舵钮舵承孔的加工余量:上舵钮的壁厚不得小于
55mm;下舵钮的壁厚不得小于109mm。
(各尺寸见图1)
(3)舵杆上舵承基座船体定位:在舵机间甲板通过舵线中心,划出艏艉及左右方向上相互垂直的十字线,并按十字线中心(舵系中心)划出上舵承基座安装圆,并按圆线φ1250mm切割加工线。
船体在制造上舵承基座时,高度应留荒50mm,以供舵系安装尺寸调节。
船体车间按舵系测定的实际尺寸,决定基座的实际高度,割去多余的部分,按图1所示的高度尺寸,计算出上舵承基座的高度(含加工余量,基座法兰厚度加工余量为8—10mm;法兰内孔余量为15—20mm),将基座按十字线定位并返水平,再焊接固定。
(4)舵系中心线交验合格后,按中心线焊接镗孔基准点。
在上舵承基座外圆上、下端面及上、下舵钮的上、下端面各焊接一组镗孔孔基准点,每组4个,共4组,16个。
要求每组的4个基准点在一个平面内,并要在前、后、左、右方向互成90°,每对称的一组基准点中心要通过舵线中心(见图2),误差小于0.05mm。
(5)以上拉线校中,安装基准点应交qc、船东、船检验收。
3、镗削加工上、下舵承孔、舵杆上舵承基座座板法兰
(1)按舵系布置图和本工艺提供的加工图纸,进行上、下舵钮舵承孔及上舵承基座上表面、内孔原地镗削加工。
(2)镗削加工前,刀杆按已做好的基准点进行找正,误差不得超过0.05mm,并向qc 交验,验收合格后方可加工。
(3)上舵杆舵承基座法兰平面按图1高度尺寸加工,误差小于3mm,内孔加工到φ850+0.20,光洁度分别达到ra3.2。
上舵承基座法兰平面与舵系中心线垂直度误差小于0.15mm/m。
(4)上、下舵钮舵承孔尽量少光光圆即可,但必须保证上舵钮臂厚不得小于55mm,下舵钮臂厚不得小于109mm。
光洁度达到ra6.3。
镗孔后,圆度和柱度分别小于0.10mm。
(5)镗削加工后的各部位尺寸应交qc、船东、船检验收。
4、复线检查
(1)镗削加工后,按基准点拉线检查,上、下舵钮孔中心与舵线中心偏差小于0.30mm。
(2)交qc、船东、船检。
5、舵杆上舵承座定位、铣孔
以上、下舵钮舵承孔为基点,定位上舵承座。
(1)用直径0.5mm钢丝线,以上、下舵钮舵承孔为基准拉出舵系中心线(见图3),按上、下舵钮舵承孔将钢丝线调正,误差小于0.05mm。
(2)将哈夫式上舵承座合并把紧,按上舵承本体内孔与钢丝线前、后、左、右四个方向调正,误差小0.05mm。
用4组调整定位螺栓将上舵承座与基座固定到一起,再用风钻按上舵承座螺栓孔位置,将基座孔钻出。
(3)用4条临时螺栓按前、后、左、右将上舵承座与基座把紧,然后重新复线检查,上舵承座中心与舵系中心线的偏差,不得大于0.10mm。
上舵承座与基座的螺栓孔铣孔,孔的圆度、柱度偏差不得大于0.015mm,凡是铣孔螺栓孔的铣圆度,要超过螺栓孔径面积的75%。
按孔配制底脚螺栓,螺栓的过盈量0—0.015mm。
(4)松开临时螺栓,将上舵承基座接触面的毛刺修磨掉,涂上防水密封胶后,将新配制的底脚螺栓把紧。
先用平板(或上舵承座代替),检查上舵承焊接底座上平面的平直度,用0.05mm塞尺检查,75%面积不得插入,个别分散部位允许0.10mm塞尺插入,深度不得超过50mm,超过0.10mm塞尺任何部位不得插入。
(5)上述工程需交qc、船东、船检验收。
6、上、下舵钮舵承套及舵叶、舵杆安装
(1)上、下舵钮孔镗孔后,孔的尺寸增大,可以增加舵承套的厚度来调整舵承套外径尺寸,使其附合要求。
舵承套安装的过盈量、安装间隙由舵承套供货商(天龙)计算并提供。
加工后,用干冰冷却法进行安装。
(2)舵叶、舵杆、舵销及其附件由“上海新丰瑞祥船舶技术有限公司”承担制造,所有部件成品并交验合格后,分别安装至船上,上、下舵销的压入量及舵杆与舵柄的压入量按“上海新丰瑞祥船舶技术有限公司”提供的计算书进行压装。
(3)确定并焊装止跳块,止跳块与舵叶间隙为2mm。
(4)舵叶零位校正:将船体艉部纵向中心线向后延长超过舵叶舵缘600—1000mm,由舵叶舵缘中心线吊重锤至艉部中心线,稳定在±3mm即可。
(5)转舵试验:左右转舵至最大设计角度35度,检查其灵活性。
7、结论和展望
重度海损船“深能1”推进系统的换新、定位、调试成功,大大提高了我司在船舶海损修理,尤其是舵、轴、挂舵臂等薄弱方面的修理能力,总结除了宝贵的经验,提高了我司船舶修理的核心技术,更训练出一支经验丰富,战斗力强的海损修理团队,丰富了我司产品种类,提高了我司的综合实力,巩固了我司在修船改装行业的领先地位。
参考文献
[1]大连中远程船务.船舶修理工艺手册.大连海事大学出版社.
[2]盛振邦,刘应中.船舶原理.上海交通大学出版社.
[3]中华人民共和国船舶检验局.船舶与海上设施法定检验规则—海上拖航法定检验技术规则(1999)[s].北京:人民交通出版社.
[4]王福根.船舶舵轴系装置.哈尔滨工程大学出版社.。