轴系加工对中及安装工艺
船舶轴系安装及校中工艺
船舶轴系安装及校中工艺摘要按校中计算的要求和方法将轴系装成某种状态（直线或曲线），处于这种状态的轴系，其各轴段上内力和各轴承上的负荷均应处在允许范围之内，或具有最佳的数值，以保证轴系和与之相连的机械（如主机曲轴、齿轮箱等）能持续正常的运转，这部分工作称为轴系校中。
本文船舶轴系安装及校中工艺进行了论述。
关键词轴系校中；主机安装；机座扭曲度；机座下沉量；主机曲轴拐挡差；轴承间隙；轴承负荷中图分类号u66 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2011）56-0115-031 概述按校中计算的要求和方法将轴系装成某种状态（直线或曲线），处于这种状态的轴系，其各轴段上内力和各轴承上的负荷均应处在允许范围之内，或具有最佳的数值，以保证轴系和与之相连的机械（如主机曲轴、齿轮箱等）能持续正常的运转，这部分工作称为轴系校中。
校中安装顺序一般有两种，一种是在尾轴和主机均已安装完毕，此时的中间轴及轴承须根据尾轴及主机的实际位置进行校正安装，另一种是在尾轴安装完毕后，自艉至艏逐节校中安装中间轴及其轴承，主机在中间轴安装后再进行校正定位。
江苏省重工有限公司采用的校中顺序是后者。
但不论采用哪种安装方法，轴系校中的结果，都应保证各轴段上内力和各轴承上的负荷均应处在允许范围之内。
现根据江苏省重工有限公司多年建造万吨船的实践经验，结合校中计算书和主机厂的规范要求和方法，就江苏省重工有限公司建造的11.4万吨油轮船舶螺旋桨处于70%浸没状态下校中的方法介绍如下。
2 轴系校中前的准备工作1）尾轴及螺旋桨根据轴系布置图安装并已交验结束；2）根据本船轴系布置图（参见附图2）及主机安装图要求主机及中间轴承已初步定位；3）在中间轴距其端法兰端面某处安装临时支撑。
本船按校中计算书要求在中轴距其艏端法兰2528位置安装临时支撑，本船参见附图2；4）刮拂中间轴承座上平面的固定垫块，用平板检验接触点应均匀分布，每25mm2不少于2-4点，固定垫块上平面按图纸要求加工成倾斜度1/100；5）调整船舶浮态，使螺旋桨处于70%浸没状态下校中。
船舶轴系校中
轴系校中船舶建造和轴系修理时，均有轴系安装和轴系校中工作，轴系的安装和校中质量直接关系到主机推进系统运转的可靠性和船舶航行的安全性。
轴系的安装与校中都是依轴系理论中心线为依据的。
轴系的理论中心线是船舶设计的确定的轴系中心线。
它是有首、尾两个基准点确定的，首基准点一般在前隔舱壁上或主机某处；尾基准点一般在后隔舱壁或舵系中心线后某处。
理论中心线的高低由基准点的高度确定。
单轴系的船舶的理论中心线位于船体的中纵剖面上；双轴系的中心线按船体纵剖面对称分布。
1、轴系校中的实质轴系校中就是要按一定的要求和方法把轴系安装成一定的状态，在此种状态下轴系的各轴段内的应力和所有轴承上的负荷，都在允许的范围之内或具有合理的数值，从而使轴系能可靠地运转。
轴系校中的实质就是准确地确定船轴机器轴承的位置。
船舶轴系是否能可靠地运转，不仅取决于轴系的结构设计、材料和制造，而且更重要的是取决于轴系的安装质量。
轴系校中、安装质量不佳，会造成轴承发热，尾轴承过度磨损、密封装置损坏和轴系振动等。
因此，轴系校中是按照一定的原理和方法，将轴系布置成某种轴线状态，使各轴承上的负荷，各轴段内的应力、弯矩、转角等尽可能在允许值的范围内或取得合理的数值，从而保证轴系安全、可靠地运转。
2、轴系校中的原理和方法轴系校中可以分为以下3种：1）直线校中根据轴系的理论中心线，将轴系各轴承中心布置成一条直线，这一过程称为直线校中。
仅此原理的校中方法在产生中采用以下方法进行：1）按法兰上严格规定的偏中值校中法。
按直线校中时，各轴的连线应为一条直线，即偏移值δ=0、曲折值ф=0，生产中规定：δ≤、ф≤m。
测量时，直尺—塞尺法或指针法。
（2）光学仪器校中法。
光学准直仪或投射仪校中轴系。
以光学仪器的光轴作为轴系理论中心线来校准人字架、尾轴管、中间轴承等轴系部件的位置，是这些部件的中心线与主光轴重合。
该法校中部件定位精度高、效率高。
多用于成批建造的中、小型船舶。
2）按轴承上允许负荷校中根据轴系的结构特点，确定轴承上允许的负荷的范围，校中时通过调节中间轴承的位置使轴系各轴承上的实际负荷在允许范围之内，这一过程称为按轴系允许负荷校中。
船轴系校中
******船轴系校中主机、发电机、泥泵安装工艺上海顺桅船舶科技有限公司编制目录第一章尾轴—主推进减速轮齿箱、主机、轴带发动机、泥泵轮齿箱、泥泵校中安装工艺第二章舵承座定中工艺第三章下舵承衬套冷套工艺第四章上舵承定位与舵杆校中工艺第五章美人架尾轴前衬套座定位工艺第六章尾轴衬套压入工艺第七章尾轴吊入工艺第八章艉轴和推进齿轮箱校中工艺第九章主推进减速轮齿箱环氧垫片浇铸工艺第十章主推进减速轮齿箱--主机校中工艺第十一章主机环氧垫片浇铸工艺第十二章轴带发动机校中与环氧垫片浇铸工艺第十三章泥泵轮齿箱校中与环氧垫片浇铸工艺第十四章泥泵校中与环氧垫片浇铸工艺第十五章环氧垫片浇铸通用工艺第十六章平轴法法兰校中工艺第一章尾轴—主推进减速轮齿箱、主机、轴带发动机、泥泵轮齿箱、泥泵校中安装工艺一、有关技术文件及图纸二﹑轴系校中工装与工具三﹑轴系校中的条件与要求1.轴系校中及施工检验应在下水后进行，船舶各水舱均匀压载，且船舶排水量应大于船舶空载总排水量的85%，船舶尾倾尽量控制在1--1.5%以内。
2.轴系校中施工报验过程中，在轴系区域内及相连区域应停止一切振动性作业及焊接作业，并注意环境温度的影响和吃水的变化。
3.轴系校中船舶单独系泊，避免船舶碰撞引起校中值多变，泊船位有一定富裕水深。
4.轴系校中和报验应选在夜里10点以后，早上8点前。
5.泵舱前舱壁往后、艉楼甲板上一层以下的全部船体结构和基座应装焊、矫正结束，艉轴管、前轴毂、轴支架按交验合格的船体中心线装焊完工，艉部支撑拆除，艉轴管、泵舱前舱壁往后舱室以及双层底舱密性试验结束，停止振动性作业；6.上述区域的双层底、艉尖舱、机舱内与船体联接的箱柜密封性试验结束，相应管路安装完成；7.轴系通过的横向舱壁应当预先开孔；8.推进主机，推进减速箱、主发电机、泥泵、泥泵齿轮箱、中间轴承吊入机舱，并作好临时支撑。
9.机舱内的辅助设备也必须进舱，找中过程中，应停止较大振动和重物吊入吊出的作业；10.机舱必须清洁干净，结构的打磨工作完成；11.记录粗拉线后到精拉线之间的气温及船体温度，记录并画出温度曲线、和船体变形曲线，注意分析温度变化对校中的影响。
船舶轴系校中质量问题分析与解决对策
船舶轴系校中质量问题分析与解决对策船舶轴系在运转中承受着复杂的负荷，主要有螺旋桨的扭矩及其产生的扭应力，推力及其产生的压应力，螺旋桨和轴系部件的重量所造成的负荷及产生的弯曲应力。
同时船舶轴系还受主机工况变化、螺旋桨振动产生的附加应力和附加负荷。
因此如果轴系校中质量不好，则会引起轴承加速磨损，艇轴管密封件损坏，甚至引起船体振动从而引发各种设备、零件的损坏，直接影响船舶的航行安全。
为确保轴系能长期正常运转，除在轴系设计时应具备足够的强度和刚度外，轴系校中的质量也非常重要。
1 影晌轴系校中质量的主要因素影响轴系校中的因素是错综复杂的，但其主要影响因素有：轴系中各运动件和固定件的加工精度，轴系安装时的弯曲状态，轴端法兰因自重下垂，船体变形以及轴系的结构设计质量，等等。
1.1 轴系中各运动件和固定件的加工误差产生的影响A、传动轴机械加工产生的误差：(1)轴法兰断面与轴中心线的不垂直度；(2)两轴法兰断面配对时的不同轴度；(3)轴弯曲或两轴径不同轴。
B、艉轴管安装和加工时的误差：(1) 艉轴管焊装时产生的焊接变形：(2) 艉轴管镗孔时圆度和椭圆度产生的误差。
以上加工误差的存在，传动轴连接成的轴系在旋转中会产生轴线与轴承中线的相对位置不断变化，从而使轴承上的负荷在轴的每一转中由小到大再由大到小发生周期性变化，以致造成轴在旋转中对轴承不断冲击，使轴系产生振动。
1.2 轴承安装弯曲的影响目前，由广泛采用的扰性理论计算出的轴系安装弯曲状态，主要是使各轴承上的负荷能合理分配，在此弯曲状态下所造成的附加负荷和轴内弯曲应力都应在允许的范围内，但在轴系校中由于浇塑模块的收缩率和气温与水温差值大产生的船体变形，以及主机滑油投油加温产生基座面变形的影响，产生了传动轴连接法兰的位移和曲折数据超出允许范围。
1.3 轴端法兰因自主下沉的影响目前大多数轴系校中是以已定好位的艉轴法兰为基准，按法兰上的允许偏中值进行逐段的校中，而这种方法由于两临时支承位置不正确，直接影响轴法兰下垂值的大小，使其实际位移与曲折超出允许范围。
轴系安装工艺
轴系安装指导工艺1、总则1.1本工艺规定的各道工序均为在下列工作完成后进行。
（1）船体大合拢（焊接）完毕并检验合格。
（2）主甲板以下全部装焊完毕并经火工矫正。
（含主机座、齿轮箱座）（3）主甲板以下结构装焊及火工基本结束。
（4）轴系布置区域内各密性舱柜的气（水）密性试验验收合格。
（5）拉线工作应在不受阳光爆晒或大风影响情况下进行，同时应停止各种强烈振动及移动重物工作。
1.2轴系拉线及舵系拉线同时进行，故在轴系拉线前，要求舵系拉线的准备工作同时完成。
1.3按图纸要求，内场制作人字架，图纸提交现场验船师备查。
2、拉线工作2.1根据（1）机舱布置图（2）轴系布置图、校中计算书（3）主机及齿轮箱安装图（4）艉轴艉管装配图（5）艉管总成（6）舵系布置图（备考）2.2基本要求根据船体设计布置图上所标注的轴系及舵系理论中线的坐标来确定基准点的位置。
2.2.1轴系基准点纵向位置的确定：按轴系布置图上所指定的肋位，将艏基点设在机舱前隔舱壁33#的肋位上，艉基准点定在0#肋位上。
2.2.2基准点垂直位置的确定：用钢直尺的指定的船体肋位上，从中龙骨或双层底上的船中线和舵斗上的标注线向上量取规定的高度数值。
量取的数值应该分别等于h1减去中龙骨高或基线至双层上平面的高，h1减去舵斗上标注线至基线的高度距离h1h2分别是艏、艉基点至基线的距离。
2.2.3轴系基准点水平位置的确定：在船台上可用铅锤对准船中线来确定，也可用钢直尺从两舷左右分中来确定。
2.2.4拉线钢丝选用Ф0.6mm~1mmⅡ组碳素弹簧钢丝，艉拉线架处挂重。
2.3拉线轴系拉中线前，应设置拉线架并在拉线所要通过的舱壁等处预先开出小孔，以便钢丝穿过小孔使其位置按轴系中线设计位置（高低、左右）大致确定下来。
拉轴系中线时，在舵系中线之后和在主机前0.5-1m处竖两个拉线架，并拉一根0.6m的钢丝。
按艏、艉基准点调整钢丝的位置，使钢丝艏、艉基准点，这时钢丝线就代表轴系理论中线。
联轴器对中原理及常用测量调整方法介绍
联轴器对中原理及常用测量调整方法介绍联轴器对中原理及常用测量调整方法在传动设备安装和检修过程中，对于采用联轴器传动的机器，联轴器两轴的对中调整是一个极为关键的工序。
而目前使用的安装标准规范中，关于机组轴系对中调节的内容，特别是对中调整的原理部分叙述比较简略。
本文总结现场安装施工经验，较为完整的论述了机组轴系对中原理及其测量调整方法。
在传动设备的安装和检修中，对于两个或两个以上的用联轴器连接的旋转设备（如泵、汽轮机等），影响其正常运行的因素有很多。
如基础问题、各旋转设备的内件安装等，都会影响到机组的正常运行。
其中机组联轴器对中调节工作的好坏，也是影响机组运行的一个重要因素。
在机组运行过程中, 往往会因联轴器对中调节工作的误差而产生旋转轴振动和轴承过热等现象，有时甚至会出现传动轴折断等重大事故。
为了保证机组联轴器的安装质量，确保机组的正常运行，有必要针对机组联轴器对中的原理及其常用的测量调整方法进行深入细致的探讨。
2 机组轴系联轴器对中（即定心）原理2.1 轴系对中的相关概念解释2.1.1 定心任何一个独立的旋转设备，都有它自己的旋转中心线（以下称轴心线）。
把两个以上的轴连接起来，让它们的轴心线同在一条线上（这条线是包含在一个垂直平面上带有挠曲的自然挠度曲钱）的工作就叫做定心。
2.1.2 挠度和自然挠度线任何一个设备的水平轴的轴心线，由于转动部分的重量，实际上都不是一条直线，而是一条向重力方向挠曲的线，下挠部分与水平线的距离就是该轴的挠度。
对于大型设备，如大型电机、它的轴心线由于设备的自重大，就明显地呈现挠曲状，由转动体自重形成的轴心线挠曲叫自然挠度线。
在定心时绝对不能把它当成直线，必须按照它的自然挠度线定心，才能保证定心上作的质量。
在透平机精找正后”各转子的中心线，包括电机中心线和增速器中心线*应形成一条连续的挠曲线*机组各段转子或轴的自重挠度，通常在工厂制造时已经要求限定在一个范围内，通过定心时的测量*也可以计算出来.2. L3机组调整定心基准的确定机组就位前，必须合理确定供机组找平找正的基准机器。
船舶轴系的安装工艺
船舶轴系的安装工艺
船舶轴系是动力装置的重要组成部分.其安装质量的好坏将直接影响主机和轴系运转的可靠性和持久性.
轴系的安装工艺对船舶建造周期有很大的影响,因此按照不同类型的船舶结构特点,采用合理的安装工艺对提高安装质量,缩短安装期限有很大的作用.
轴系安装工艺的主要内容有以下几个部分:
1.确定轴系的理论中心线;
2.按确定的轴系理论中心线镗尾拄壳孔或人字架壳孔及开隔舱壁填料函孔;
3.安装尾轴管,尾轴轴承,人字架轴承,尾轴,尾轴密封装置,最后安装螺旋桨;
4.中间轴的校中,安装与固定;
5.主机的定位与固定.
通过主机曲轴中心,同时又通过尾轴管(或人字架)的中心的直线称为轴系理论中心线.它是主机轴系安装的标准.为了保证主机曲轴中心线与尾轴管以及轴系同轴度要求,在进行安装前必须测定轴系理论中心线.轴系理论中心线是在船舶设计时所确定的轴系的轴心线.在轴系安装时,人字架轴壳孔和尾拄轴壳孔等的校中和镗削加工,以及确定轴系上各部件的相对位置,都是以轴系理论中心线为基准的.
船体实际变形是绝对的,不变形是相对的,因此在测量轴系中心线时,只能做到船体变形尽量接近在水中变形的情况.为此,在测定轴系中心线前,应具备下列条件:
1.影响船体总强度的主要焊接装配工作必须基本结束.
2.轴系所通过的区域内,船体的主要焊接装配工作应结束,该区内隔舱水密试验也应结束.
3.应定期检查船体与基线检验点的相对位置,龙骨墩.
4.轴系零件如人字架,轴承座均已焊好.若偏移大于3毫米即应调整锲紧.
5.建议在阴天或晚上进行测定工作,以防日晒而引起不均匀的船体变形.
6.保持船内安静,停止敲击,振动的工作。
某型自航半潜船轴系校中分析和安装工艺
布 载荷 处理 ， 螺旋 桨作 为集 中载 荷处 理 ， 考虑 对 并
１５ ］
第３ 期
船
海
工
程
第 ４ Ｏ卷
海水 浮力 。螺 旋桨轴 后轴 承支 点取距 轴 承后端 面 １５ 承长度 处 其它 轴 承 支点 取轴 承 中心 ， ／轴 引， 校
数 值
加 到 柴 油 机 输 出法 兰 处 的 弯 矩 、 力 ， 剪
应 不超 过柴 油 机厂 的规 定值 ； ５ ）大齿 轮前 后 的反力 差 ， 不超 过 两轴 承 之 间 轴 段及 大齿 轮 重量 的 ２ ； Ｏ
收稿 日期 ：０ ００ —４ ２ １ —２２
修 回 日期 ：０ ００ —１ ２ １ －３１
过渡短轴 、 号中间轴 、 号 中间轴、 ２ １ 液压套筒式联
轴器 、 螺旋 桨 轴驱 动定距 桨 （ 径 ４４０ｍｉ， 桨 ５ Ｄ 转速 ＿ １０ｒｍｉ） ５ ／ ｎ 。艉 管 轴 承 采 用 白合 金 轴 承 ， 间 轴 中 承 为 大 比压 滑 动轴 承 ， 轮箱 轴 承为 滑动 轴承 ， 齿 推
２ ４
摘
要： 根据 中国船级社对轴系校 中的要求 ， 用传 递矩 阵法对 某 自航 半潜 船轴 系进行 直线 校 中、 理 饺 合
中、 安装状态校 中计算 ， 并根据计算 结果提出轴系校 中安装工艺 和轴系校 中计算 的验证方法 。
关键词 ： 轴系校中 ； 传递矩 阵 ； 轴系安装
中 图分 类 号 ： ６． １ Ｕ６ ４ ２ 文 献 标 志码 ： Ａ 文 章 编 号 ： ６ １７ ５ （０ １ ０— １ ５０ １ ７ —９ ３ ２ １ ） ３０ １ —４
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轴系加工、对中及安装工艺要求
一、轴系加工技术及工艺要求
1、尾轴（包括中间轴）材料选用#35优质碳素钢，其材料的化学成分及机
械性能应符合GB699-88标准以及《材料与焊接规范》（1998年）的有关规定。
2、尾轴粗加工后，须作15天的时效处理，才能进行精加工。
3、尾轴锥面应与螺旋桨及联轴器相应的孔拂配并用色油检查，每25×
25mm2面积上不少于3点，接触面积不少于75%。
4、工作轴颈的外表及轴锥体的圆跳动不大于0.04mm,圆锥度每100mm长度
上不大于0.01mm，非工作轴颈表面的圆跳动不大于0.10mm。
5、可拆联轴节应选用35#优质碳素钢，其加工标准按图纸要求进行。
6、尾轴管装船前应用0.3N/mm2的压力作水压试验，保持5分钟内不得有渗漏现象。
7、全套轴系的最后机械加工应符合施工图纸上规定的技术要求及应符合
CB*228-86标准的规定。
二、轴系的定位及安装
1、轴系安装前：
1）轴系安装前，船体在船台上的位置应正确，按基准点检查，位置的纵向及横向偏差分别不超过3mm及2mm。
2）在轴系布置区域内，主甲板以下的全部焊接及装配等工作均应完工，振动性以及火工矫正的工作必须停止，且尾部所有舱室及贮水柜等均应水密试验并验收合格。
3）轴系通过的横隔壁应预先开口，并留出余量。
2、轴系和舵系理论中线定位：
1）轴系和舵系的理论中线采用拉线法定位，拉线钢丝用直径为0.8mm的琴钢丝，该钢丝应无纠结及扭曲，并在钢丝一端挂上一个等于该钢丝强度75%的重锤。
2）轴系理论中线的上下定位基准为：按图纸规定尺寸,其允许偏差为±7mm。
3）拉线时钢丝中心线应与船体纵向中心线相平行，且距舯线为2500mm，左右对称，其允许偏差为±3mm。
4）轴系理论中线定位完成后，才能进行舵系理论中线定位，两舵系理论中线距船舯线均为规定尺寸，其允许偏离值不大于4mm。
3、轴系和舵系在船上定位与安装：
1）按照所确定的轴系中线和前轴承座的外径,在轴系通过的横隔壁上开孔，并按图纸要求将尾轴管安装上船，再按轴系中线校正艉管前后轴承内孔和轴承行位。
2）将前轴承外壳与船体横隔壁焊接，将后轴承外壳与船体艉轴架（即呆木）焊接。
在进行上述焊接施工时应采取适当措施控制艉轴管变形。
3）同时，按舵系理论中线在船上定位、安装舵筒。
4）艉轴管和舵筒与船体焊接定位完成后，对轴系和舵系理论中线进行复线检查，此时用艉轴管和舵筒为基准，重新调整轴系和舵系理论中线，其偏差范围应满足上述2项的有关要求。
5）按图纸及规范要求把轴系和舵系的有关零部件安装好。
6）艉轴艉管装置（含密封装置）上船安装好后应作0.25MPa的油压试验，并转动艉轴（螺旋桨），保持5分钟内没有渗漏现象。