浅谈船舶轴系安装与校中

浅谈船舶轴系安装与校中

左元甲

广州文冲船舶修造有限公司（ 511462 ）

摘要：船舶推进轴系是船舶动力系统中非常重要的组成部分之一，推进轴系的安装和校中的质量和效率将会直接影响到船舶工作的稳定性。而且随着造船业的不断发展，我国船舶建造的吨位也是越来越大，因此船舶推进轴系安装和校中也被提出了更高的要求，基于此，本文对船舶推进轴系的安装与校中进行了分析研究，以期望对船舶工作的稳定性和灵活性有所帮助。

关键词：船舶；轴系；安装；校中

一、船舶轴系校中

1.船舶推进轴系的主要结构

船舶推进轴系安装时,由前向后分为是动力源主机、主要动力传输艉轴及轴承，螺旋浆旋转对水的推力经轴系传输回到主机，经与主机连接的基座作用使船舶运动，轴系部件通过联轴器、锥面压装与对接法兰进行连接。螺旋桨是船舶前进推力的起源点，轴系将水的反作用力传输给船体。螺旋桨分为固定与可调节螺距桨；艉轴后端连接螺旋桨，穿过尾轴管前后轴承后；前端与中间轴连接，尾轴穿过前后轴，直接摩擦前后轴承。安装在尾轴管前后端的尾轴轴承多为双轴承，对尾轴承的加工精度提出了很高要求，制造材料通常选用树脂或白合金。船舶推进轴系应根据其设计要求，选择是否安装中间轴；中间轴安装时，两端法兰螺栓多通过压装方式安装。

2.轴系校中的含义

船舶轴系运转中承受复杂的应力，包括螺旋桨及轴系部件的重量以及轴系安装时弯曲在轴内造成的附加弯曲应力等。另外，轴系还要承受因主机工况变化或者个别轴承失载造成的轴系震动的附加应力。为确保轴系正常运转，轴系设计时应保证具有足够强度，使轴系各轴段内应力处于合理范围内。安装好的轴系各轴应力是否合理，主要取决于轴系校中质量。轴系设计计算与轴系校中密切相关。轴系校中是将轴系敷设成某种状态，其全部轴承负荷应处于允许范围内，保证轴系持续正常运转。对轴系校中原理及方法进行研究，对提高船舶动力装置安装工程经济性具有重要的意义。

3.轴系校中原理

组成船舶轴系的各根轴段通常用法兰联轴器连成轴系，毗邻两根轴以其法兰连接，通常用偏移δ与曲折φ表示连接法兰的偏中。轴系校中时，调节毗邻两轴位置，如不计法兰轴端自重下垂影响，可认为轴系具有直线性。在实际校中时，完全达到各法兰偏移和曲折为零往往是非常困难的，所以允许法兰存在小的偏中值，允许偏中值在以往有关规范中有着严格的规定。

二、船舶轴系的安装分析

尾轴管装置、尾轴和螺旋桨是轴系统安装的第一步，它的质量决定着后期的安装效果，尾轴管的位置要事先进行镗孔，要保证尾轴管的外内符合台肩距离。通常情况下先安装尾轴管然后在安装尾轴，在尾轴管进入船体后可以使用千斤顶进行施压，当尾轴管完全插入后，可以使用螺母进行紧固。尾轴管安装完成后就可以对尾尖舱进行密封试验，以保证尾轴管和船体的连接处没有漏点，同时在装配润滑油和冷水管等。尾轴管在连接和测试完成后就可以将舰轴插入，同时为了方便安装，舰轴通常以可拆联轴的形式进行制作，这样就可以保证在船体外部直接将尾轴插入。当尾轴插入后，需要用塞尺对尾轴和尾轴管之间的间隙进行测量，以保证尾轴能够居中，尾轴和尾轴管之间的距离要符合尾轴直径的50%左右，要保证尾轴和轴承之间相互贴合。

针对尾轴管的封闭一般采取装配形式来完成，当舰轴插入后就可以安装密封装置了，一般情况下密封装置都是事先装配好的，要保证密封装置无论在何等状态下都能够始终保证密封性能，这样就不会出现舰轴和油压、分油等装置相互磨损的问题了。密封装置的端面通常采用橡胶作为密封材料，所以在装配过程中要对橡胶的压缩量进行调整，同时对接通润滑及冷却管路等进行合理的泵油试验，在试验中要缓速旋转，来确定各个角度中不存在漏油点。当尾轴检测完成后要安装螺旋桨，螺旋桨的连接方式有锥连接、液压连接和胶合连接。锥连接的方式被广泛采用。在连接之前要将锥孔的和对应锥孔的轴截面进行清理，保证不出现毛刺和铁渣。在安装中会将螺旋桨托起，对准锥槽后直接套在尾轴锥上面，但是锥面起传递主机扭矩作用，这时两个连接点属于过度配合，需要用液压千斤顶来将螺旋桨接向舰轴上，轴系在船台安装结束后也可以用大锤直接敲击加强固定，当螺旋桨压紧到尾轴规定的位置上就可以下水进行轴系的校中。

三、船舶轴系的校中工艺分析

轴系安装完成之后，必须对轴系进行校中，进而确保轴系能够正常的运行。进行校中的方法有很多，下面主要分析以下两种常见的校中方式：

1.依据直线性校中原理进行校中

（1）直尺和厚薄规校中通常情况下，对偏中值都是使用直尺以及厚薄规来检测，然后再通过简单的计算，就可以得出是否发生偏离。同时，为了方便检测，两连接法兰端之间一定要预留出0.5~1mm的缝隙。

（2）使用光学仪器进行光学仪器的校中，一般是将仪器安放在和轴系相连接的大齿轮轴上面，或者是将光学仪器放在主机曲轴的尾法兰上面。在这之前，务必使得减速器和主机处于被校中好的状态，这样，光学仪器所能够发出的十字线就可以成为船舶轴系里每个部件的基准。

（3）指针法校中指针法可以大大提升轴系校中的精确度。在测试的过程中，由于两个相邻的轴是可以转动的，因此，要对两轴中心线所具有的偏差值进行计算，这样的话，就可以大大的降低轴法兰机械加工所存在的误差对校中精度产生的影响。

2.依据轴系上允许负荷使用测力计进行校中

（1）弹簧测力计校中长轴系对于长轴系，应该使用弹簧测力计进行校中。具体的工艺如下：淤把中间轴系放在基座的面板上，同时在每个轴系上都装配2个调节螺旋；于中间轴放置在中间承轴上面，如果一根中间轴仅用一个轴承来支撑的话，就需要在每一根的中间轴下都加设一个临时性的支撑；盂对整个轴系进行粗略的校中，但对于发动机轴和中间轴的连接法兰，需要严格对待；榆每个中间轴承的螺栓孔都要安装2个测力计，同时轴承盖和轴颈须加入软垫块，并将轴颈牢牢的固定在轴承里面，防止轴颈的旋转对水平载荷的检测产生不良的影响；虞松动轴承上面的调节螺栓，让测力计受力，然后记录下实际负荷值；愚经过测力计的检测，轴承合格之后，轴承的下面要放上垫块，然后把轴承紧紧的固定在基座上面。

（2）测力计校中短轴系短轴系的韧性较差，在尾轴和发动机轴偏离不是很大的情况下，也会产生很大的附加负荷，同时在轴承的内部产生比较大的弯曲应力。因此，为了确保附加负荷不超出允许的范围，就要对短轴系进行校中。在对短轴系进行校中时，应该把中间轴和尾轴相互连接，同时，中间轴的轴承上要放上测力计，对中间轴轴承的负荷进行检测。校中好以后，将中间轴的前法兰作为基准点，再依据允许的偏中值，对发动机做最后的定位。

结语

轴系校正和安装是一个非常重要的环节，它的整个过程需要在不断的安装和测量的状态下进行，所以这项工作的好坏对船舶的正常运行起到十分重要的保障作用，在进行校正的过程中要严格执行相关的图纸和轴系的计算，使校正后的结果能够满足船舶的正常运行。目前轴系校正需要较高的安装技术进行配合，所以校正过程必须有专业技术工人进行配合，切记不可擅自拆卸，同时轴系安装和校正直接影响到设备的使用寿命，这使轴系安装和校正成为评价船舶质量的标准之一。

参考文献：

[1]许宝森.船舶动力装置与安装[M].北京:人民交通出版社,2007.

[2]姚寿广.船舶动力装置[M].北京:北京国防工业出版社,2006.