船舶舵系镗孔工艺探究

船舶舵系镗孔工艺探究

徐志斌

中国船舶重工集团武昌船舶重工集团有限公司

湖北省武汉市 430060

摘要：主要阐述船舶舵系安装过程中的重要检验节点，通过研究设计出合理简洁的安装工艺，为船舶建造的质量和进度提供有力的技术支持。

关键词：舵系；水下工程安装；偏心镗孔；磨损仪安装；

结合建造中的船舶舵系统工程安装的特点。在现场施工中，理论与实践相结合，解决了镗孔精度控制问题和轴舵系统安装困难问题，有针对性地制定了相关工艺措施和相关工装，有效地保证了产品质量，缩短了工期。

一、舵系安装通用工艺说明

本工艺通用于目前建造的各类内河、沿海使用的中、小型船舶。舵系结构为：设有舵销承座的普通平衡舵、设有导流管的普通平衡舵及悬式平衡舵。舵系数量为：单舵或多叶舵；操舵装置为：手操、液压推舵等型式。由于各建造船舶产品的舵系结构和特点不同，有本工艺顾及不到的特殊之处，现场工艺技术人员，应根据施工船舶产品特点的个性，制订补充工艺（其中包括工艺布置图、舵系拉线图、舵系镗孔图等）以完善建造船舶的舵系安装工艺，但舵系安装的主要顺序，方法及技术要求均可按本《舵系安装通用工艺》执行。本工艺舵系中心线的找中采用拉线法确定。舵系的找中及安装工作，应配合轴系的找中及安装工作平行交叉进行。

二、舵系中心线找中应具备的条件

舵系船台焊接工作结束。上舵承本体（舵杆套筒）或舵托应全部装配完工，船体密性泵水报验合格。舵系中心位置及尺寸已确定，应符合图纸要求，并经报验合格。上舵承座面板平行于基线。距基线的理论尺寸应符合要求，且上舵承座面板应留有镗削余量≥5mm。下舵承本体，舵销承座内孔，均应留有镗削余量。轴系中心线已测定。舵系找中及安装期间，应停止一切振动性作业。

三、安装的主要问题

1.镗孔精度的控制。（1）镗杆挠度的消除。要保证轴系工程的安装精度首先要严格控制轴系镗孔的精度．而镗杆本身又存在挠度。为了消除镗杆本身的挠度，考虑在镗杆上增加一个中间轴承。在轴系拉线、照光前先对所使用的镗杆进行挠度测量，根据所用镗杆的长度和轴承的位置，先在车间布置并进行测量，然后将测量的数据进行统计分析，再根据挠度公式计算钢线的挠度，经综合考虑计算后得到镗杆中间轴承部位的实际挠度．船上装镗杆时按该值调整。镗杆的调整要求：①检查镗杆挠度，②计算挠度：那么：A3相对于A2的挠度值。△3=(113+H3)一[(h2+H2)+(h4+H4)]／2=1．46③轴系拉线。望光后按布置镗孔机、中间支承等，其中中间支承顶丝不顶紧。④以前后端检查圆为基准。将镗杆调正。然后在前后端面处垂直方向各放一个百分表，测量镗杆，使表指针为0，然后前后轴承同时升高A3，并使左右两边相等。⑤利用一长杆套筒，调整中间支承的顶丝：·调节顶丝1，使之上紧到表E(F)垂直刚刚开始上升约0．01 mm～0．02 mm。调节顶丝2，使之上紧到表E(F)垂直回复零位。·调节顶丝3，使之上紧表E(D水平刚刚开始向左动约0．01 mm～0．02 mm。调节顶丝4，使之上紧到表E(F)水平回复零位。此时中间支承中心即与轴线中心重合．锁紧中间轴承的四个顶丝。⑥降低前后支承使尾管前后端面处镗杆中心与检查圆中心重合。此时镗杆中心即与轴系中心重合并已将其挠度消除。（2）偏心镗孔。在35 000 DWT后续船与29 000 DWT船的尾管镗孔中要求进行偏心镗孔。偏心量为0．45 me一0．55 ram(不能小于0．45 mm)。采用偏心镗孔后轴承就可以同心加工，车床加工更加容易操作。偏心镗孔主要的目的是尽量保证尾密封中心与尾轴中心一致．施工的工艺程序是先加工好轴承紧配段后再降低镗杆，以轴承紧配段为基准用内径千分尺进行测量。（3）精镗时机的要求。镗孔的精镗工作一般选在夜间8点以后进行，只有这样才能尽量减少镗孔精度受船体变形的影响。我公司的船台都是东北西南方向。在上午船体的左舷受阳光照射而膨胀．轴线两端向右弯曲；在下午阳光照到右舷．轴线的两端又会向左舷弯曲。如果在白天精镗，整艘船的轴线精度就会受到很大的影响。在每艘船穿尾轴后．在间隙测量时。都会发现上午测量的间隙值和下午测量的明显不同。曾经试验过一艘船．在上午、下午测量的轴承间隙在保证夜晚镗孔的同时．要求做到每镗完一级内孔时，都要测量镗杆前后的同心度．以保证轴舵线中心的准确性。

2．磨损仪的安装。从35000 DWT后续船到在建的29000Dwr系列船，尾管轴承都采用了磨损仪，磨损仪能及时监测尾管轴承的磨损情况，避免了不必要的进坞检查，有利于节省营运开支。磨损仪与轴承采用了螺栓与倒环氧树脂的方式固定，磨损仪镶入尾管轴承中。在工作情况下，磨损仪跟随尾管轴承同时磨损，磨损仪的工作原理采用了光纤原理．机舱内有指示装置实时监控，磨损仪磨损了多少也就是轴承磨损了多少，监测非常有效。因为磨损仪的电缆也是光纤结构，因此安装磨损仪时一定要严格按要求小心操作．电缆的弯曲半径不能过小．否则光纤拆断造成磨损仪报废。为此专门加工了一个R45的半圆形弯模来弯曲磨损仪电缆，收到了理想的效果。另外，还采用了电缆管和制作保护箱来加以保护。

3.气密封的采用。近年来国际海事组织对船舶防污染的要求越来越高。为了满足国际新规范要求，提高船舶防污染性能。对设备的性能提出了更高要求。为了更加有效地防止尾管滑油向海水泄漏。从35 000 DWT后续船到在建的29 000DWT系列船尾管密封都采用了气密的原理。优点在于气密装置能根据船舶压载的情况自动调节密封的压力，保证了气密装置给密封的压力与海水对密封的压力相均衡，有效地防止了漏油。

4.舵系衬套的冷冻安装。吸取中海40 000 DWT舵系赛龙衬套由于厂家计算失误导致冬季营运过程中松动的教训，通过反馈要求计算增加过盈量，工作温度选择零下20℃以下为条件．并且要求增加上下压盖防止衬套跳动。这个问题在中海40 000 DWT得到了改正。并且应用到了38 500 DWT系列船上。但38 500 DWT采用的是另外一种白色的赛龙衬套，在l号船安装时用干冰进行冷冻。但因冷收缩不够无法安装．后经厂家同意即改用了液态氮进行冷冻。很快就安装完成。并在后续船的安装中改进了冷冻箱，使液态氮耗量得到大大减少。而其它系列船采用的舵系衬套都是液压安装的铜套。需要一套专门的润滑系统。赛龙衬套仅为水润滑，省去了油脂润滑并节省了成本，同时也避免了油脂泄漏污染海水的可能。

5.舵“零位及灵活性检查报检。（1）从船尾舯部，用吊线陀吊出船体中心线，离舵叶尖～2mm镇定。（2）调整舵叶位置，使其中心线与吊线陀尖对正，将舵固定，在舵机舱内，上舵杆与舵承固定处划出“零”位标记线，并打上硬印记。（3）舵系安装完毕，用手推动舵叶，应在左、右舷40°范围内转动灵活，无卡滞现象。（4）舵系安装，灵活性及舵“零”位，提交检验员验收。

6.下水前的工作。（1）上舵杆与舵叶联接螺栓处，搪涂水泥。（2）船舶下水前，用定位装置固定舵叶在舵“零”位上，防止其下水时的转动。舵系安装均应符合图纸及工艺要求后，舵系安装工作才安装结束。

总之，轴系、舵系工程需要认真严谨的工作态度。容不得半点的马虎。质量的好坏直接影响到船舶在茫茫大海上的存亡。只有善于总结和不断改进，才能取得更大的进步。而控制精度、保证质量是水下工程工作的重点所在，需要不断学习和积累经验，才能更好地服务于现场。在施工过程中不断碰到许多新的问题。在这些问题的处理过程中不断积累经验、不断完善。

参考文献：

[1]李海英，船舶轴、舵系工程镗孔与安装.2020.

[2]赵艳红，浅谈船舶轴系舵系镗孔工艺探究.2022.

[3]刘永辉，关于船舶轴系舵系镗孔工艺探讨.2021.