船舶轴系的安装

船舶轴系的安装
1、轴系的作用：是将主机发出的功率传递给螺旋桨；螺旋桨旋转后产生的轴向推力通过轴系传给推力轴承，再由推力轴承传给船体，使船舶前进或后退。

2、轴系的组成：通常指从主机曲轴末端（或减速齿轮箱末端）法兰开始，到尾轴（或螺旋桨轴）为止的传动装置。

其主要部件有：推力轴及其轴承、中间轴及其轴承、尾轴（或螺旋桨轴）及尾轴承，人字架轴承，尾轴管及密封装置，各轴的联轴节。

有的船舶还另有短轴，用来调整轴系长度。

此外，还有隔舱壁填料函和带式制动器等。

3、轴系的结构种类很多，有常用型螺旋桨推进装置轴系；可调螺距螺旋桨推进装置轴系；正反转螺旋桨推进装置轴系；可回转式螺旋桨推进装置轴系等。

4、一般来说，具有两根或两根以上中间轴的轴系，称为长轴系；只有一根或者没有中间轴的轴系称为短轴系。

5、双轴系船舶，左右主机回转方向必须相反，当船舶在正车前进时，右舷主机一般为右转，而左舷主机位左转。

如果主机回转方向一致时，则可通过换向机构来实现。

6、当主机或齿轮箱内部设有推力轴承时，轴系就可以不必设置独立的推力轴承了。

7、推力轴及其轴承的作用有两点：一是承受螺旋桨所产生的轴向推力，并传递给船体，使船舶产生运动；二是防止螺旋桨产生的轴向推
力直接传给主机曲轴，使曲轴发生移动及歪斜，而损坏主机的机件。

8、常见的推力轴承有两种结构形式，一种是旧船上常见的马蹄片式推力轴承；另一种是单环推力轴承（又称米歇尔式推力轴承），前者已被淘汰。

9、隔舱壁填料函的作用是在轴系通过舱壁时，使舱壁保持水密，以保证船舶的抗沉性。

当主机舱布置在尾部，就不用隔舱壁填料函。

10、在双轴系船舶中，轴系一般带有制动机构，这是为了在航行中需要停下某一套动力装置时，就用制动机构把它制动住，使轴系不因水流影响而转动。

此外，制动机构也可以帮助主机缩短换向时间。

11、尾管轴承绝大多数采用滑动轴承。

当尾管轴承采用铁犁木、橡胶、层压板和尼龙等材料时，则用水作为冷却润滑剂。

这时，尾管通常都用铜质保护套或玻璃钢保护层来保护尾轴轴颈，以防止海水对尾轴的锈蚀。

当尾轴管内采用白合金轴承时，均用润滑油来润滑冷却，这时尾轴管首尾端都设有密封装置。

12、中间轴承大多数采用白合金的滑动轴承，但也有采用滚动轴承的。

当采用滚动轴承时，各中间轴和尾轴一端的连接法兰必须制成可拆联轴节，以便于滚动轴承的拆装，中间轴承均用润滑油润滑，有冷却水（在管子内）再来冷却润滑油。

13、当尾轴伸出船体外的长度较长时，就需要两人字架给以支承，这通常在双轴系船舶上采用，人字架轴承通常为滑动轴承。

14、因为人字架轴承和尾轴管轴承都在水中工作，故其轴承通常用铁犁木、桦木层压板、硬橡胶等材料制成，这类材料的轴承是用舷外水
进行润滑的。

15、安装在轴系上的仪表有：测量轴系转速的传感器、温度计、压力表等。

16、船舶轴系按照船上所安装的主机台数，分为单轴系装置、双轴系装置及多轴系装置。

按主机在船上安装的位置——中部机舱或尾部机舱，分为长轴系和短轴系。

17、单轴系装置⑴长轴系，它的特点是轴系长度与直径之比较大，柔性较好，比较容易调整。

轴的中间部位偏移和曲折可放宽些。

⑵短轴系，由于机舱布置在船尾部，发动机轴与尾轴之间只用一根中间轴连接，故为短轴系。

它的特点是轴系长度与直径之比较小，柔性较差。

18、轴系安装工艺的主要内容有以下几个部分：⑴确定轴系的理论中心线；⑵按确定的轴系理论中心线镗尾柱壳孔或人字架壳孔及开隔舱壁填料函孔；⑶安装尾轴管、尾轴轴承、人字架轴承、尾轴、尾轴密封装置及螺旋桨；⑷中间轴的校中、安装与固定；⑸主机的定位与固定。

19、轴系理论中心线：通过主机曲轴中心，同时又通过尾轴管（或人字架）的中心的中心的直线称为轴系理论中心线。

它是轴系主机安装的基准。

它的首尾二基准点的空间坐标位置可以从轴系布置图中得到。

20、确定轴系理论中心线的方法主要有拉线法和光学法两种。

21、加工圆线和检验圆线是两个同心圆，加工圆线是为了镗孔时确定其加工线，以便达到所规定的尺寸要求；比加工圆直径稍大（约大20―30㎜）的是检验圆线，它是作为镗孔和船舶大修检验轴系理论
中心线之用。

22、中间轴（轴系）的安装，就是把全部中间轴最终正确的安装在主机或减速器输出轴和尾轴之间，并使整个轴系的弯曲度不超过允许范围，以保证轴系的正常工作。

23、根据轴系安装方法的不同，中间轴可以这样来进行安装：当尾轴已安装好，中间轴以尾轴为基准逐段进行安装，而主机根据其相邻的中间轴进行安装，若主机和尾轴都安装完毕，则中间轴根据主机和尾轴的实际位置来安装，如果第一根中间轴以理论中线校中安装好，则主机以第一根中间轴为基准进行安装，尾轴根据第一根中间轴轴心线来安装，最后再安装其余中间轴。

24、中间轴的安装包括两个部分：校中（亦称对中或找正）；固定。

25、轴系校中的含义：是指按一定的要求和方法，将轴系敷设成某种状态下的轴系，其全部轴承上的负荷及各轴段内的应力数值都处在允许范围之内，从而可保证轴系持续正常的运转。

26、校中的分类⑴按直线性校中原理校中：①按法兰上严格规定的偏中值校中；②按法兰上计算的允许偏中值校中；③用光学仪器校中；
④用样轴校中。

⑵按轴承上允许负荷用测力计校中。

⑶按轴承上合理（或最佳）负荷校中：①按轴承合理位置校中；按法兰上合理偏中值校中。

27、轴系校中质量对轴系及船舶正常运行的影响1）轴系校中质量对尾轴管轴承磨损的影响；2）轴系校中质量对船舶振动的影响；3）轴系校中质量对减速箱齿轮正常啮合的影响。

28、影响轴系校中质量的因素主要有：传动轴制造的精度、轴系安装时的弯曲状态、船体变形（总体变形和局部变形）、轴端法兰因自重下垂，以及轴系的结构设计质量（主要是轴承跨距是否合理）等。

29、轴系安装状态的影响安装轴系时，为获得良好的校中质量，往往将轴系按一定的弯曲状态敷设，这就是轴系的安装弯曲。

30、轴系进行“合理校中”，就是通过计算确定轴系合理的安装弯曲状态，轴系在这种弯曲状态下，其各个轴承上的负荷将合理分配，轴内应力也保证在允许范围之内。

31、液压千斤顶顶举测负荷法：首先在中间轴承基座旁焊一个小基座，放置液压千斤顶。

在中间轴与液压千斤顶之间放置负荷传感器。

这样在找中过程中，只要通过液压泵压力来调节液压千斤顶的升程，就可以调节各中间轴承处的负荷大小，直至各轴承平衡为止。

在顶起轴的过程中，用百分表记录轴的升程量，并同时记下千斤顶相对应的负荷值，绘出顶举曲线。

32、顶举法测负荷时，千斤顶顶举支点应选择在尽可能靠近被测轴承的部位。

33、顶举过程应注意的事项：⑴顶举测量时，应每个轴承单独地进行，不能几个轴承同时进行顶举；⑵放置千斤顶的支架必须有较好的刚度，百分表架应单独装在不受轴及千斤顶影响的位置上；⑶千斤顶顶举支点、百分表杆的触点必须是同一轴颈截面上的最低点和最高点；⑷应保证轴在顶举过程中不受任何阻碍，其轴上应不受其他外力作用；⑸在记录时，应在百分表指针稳定后进行读数；⑹为绘制出准确的顶举
曲线，在记录读数时，曲线斜率大的部分较之斜率小的部分多记录几次.
34、船舶轴系按直线性校中原理：在进行轴系校中时力求尽可能的将尾轴、中间轴、推力轴及发动机轴排成一条直线，以保证轴系基本在无弯曲的状态下运行。

这就是所谓的轴系按直线性校中原理。

35、按直线性校中轴系的方法有：按连接法兰上严格规定的偏中值（偏移、曲折）校中法，轴系按法兰上计算的允许偏中值校中（其实质就是用数学计算的方法根据轴承上的允许负荷确定连接法兰上的偏中值的允许范围，校中时只要使各法兰上的偏移、曲折都处在允许的范围之内，即可保证各轴承上的负荷处于允许的范围之内。

）和用光学仪器按直线性要求校中中间轴承或中间轴法。

36、偏移是指两法兰的轴心线不重合，但平行。

曲折是指两法兰的轴心线交叉成一定角度。

37、轴承上允许负荷校中的原理，是根据各种轴系的结构特点确定轴承上负荷的允许范围，并在校中时通过调节轴承的位置使轴系各轴承上的实际负荷都处在允许值范围之内。

按这种原理校中好的轴系显然不是呈直线而是呈曲线安装的。

38、按轴承上允许负荷校中的方法有：测力计校中法等。

39、船舶轴系合理校中，其实质是在遵守规定的轴承负荷、应力、转角等限制条件下，通过校中计算从而确定各轴承的合理位置，将轴系安装成规定的曲线状态，已达到使各个轴承上的负荷合理分配。

40、合理校中的计算方法：是将轴系视为放置在多个刚性铰链支座上
的连续梁，故可用求解平面杆系的工程力学理论，求出各支座上的反力及各指定截面上的弯矩、剪力、挠度和转角等参数。

目前已应用三弯矩法，有限元法和迁移矩阵法，并按照最优化理论求取上述各参数的合理值或最佳值。

41、法兰螺栓的装配方法有：打入法、压入法和低温冷装法三种。

42、用于紧固中间轴承的垫块有矩形垫块、双联圆形斜面垫块、螺纹可调式球面垫块、涂胶粘剂的胶结垫块等多种。