浅谈船舶轴系安装与校中
船舶推进轴系的安装校中
船舶推进轴系的安装校中作者：季晨龙李晓晨来源：《科学与财富》2019年第32期摘要：为确保船舶转动系统运行情况与每个轴承负荷分布状况的正常，及保障船舶运行的安全可靠，必须确保轴系校中具有良好的质量。
本文主要阐述船舶推进轴系的关键组件与轴系安装校中的具体内容。
关键词：船舶推进轴系;安装;校中现如今，民用船舶逐渐朝着大型化发展，大大提升了轴系的刚性，降低了船体的刚性，使得船舶推进轴系的校中难度进一步增大，这就影响到船舶运行的安全性。
加上以往的轴系校中方法已无法满足恰当校中的需求，所以需要探究更加有效、合理的轴系校中方法，以此来确保船舶推进轴系安装校中的合理性，有效确保船舶动力装置系统具有良好的性能，及船舶航行的安全[1]。
1简述船舶轴系校中1.1船舶推进轴系的具体结构对于民用船舶推进轴系的安装工作，安装流程为从前到后，即先对动力源主机进行安装，再对主要动力传输艉轴进行安装，然后对轴承进行安装。
螺旋桨旋转产生水的推力，通过轴系传输至主机，通过和主机相连的基座作用来使船舶运动，而轴系部件借助锥面压装、联轴器来连接起对接法兰[2]。
其中，螺旋桨作为船舶前进推力的起源点，借助轴系把水的反作用传输至船体，通常螺旋桨包括固定螺旋桨和可调节螺距桨，螺旋桨与艉轴后端相连，穿过尾轴管前后轴承后，中间轴与其前端相连，尾轴经过前后轴，与前后轴承产生摩擦。
对于尾轴管前后端的轴承安装，通常选择双轴承，这就对尾轴承的加工精度提出了更高的要求，要求选择白合金或是树脂作为制造材料。
此外，对于船舶推进轴系的安装，需严格按照其设计规范，来明确是否应对中间轴进行安装，在安装中间轴的过程中，应结合压装方式来对两端法兰螺栓进行安装。
1.2概述轴系校中当船舶轴系处于运行状态时，往往会承受诸多复杂的应力，主要有：轴系部件的重量、螺旋桨的重量、轴系安装过程中弯曲在轴内导致的附加弯曲应力、个别轴承失载导致的轴系振动附加应力等。
对于船舶推进轴系的设计，需确保具备足够的强度，及轴系所有轴端内应力处于标准范围之内，这样才能够保证轴系运作的正常。
顶推轮轴舵系安装及轴系校中技术探讨
顶推轮轴舵系安装及轴系校中技术探讨轮轴舵系是指将轮轴与舵机相连接的装置，通过控制舵机来改变轮轴的方向，从而达到控制车辆行驶方向的目的。
轮轴舵系的安装以及轴系的校中是保证车辆正常行驶和操控灵活性的关键。
本文将探讨轮轴舵系安装的步骤以及轴系校中的技术方法。
我们来看一下轮轴舵系安装的步骤。
需要确定舵系系统的设计参数，包括轮轴的位置和方向，舵机的安装位置和工作方式等。
根据设计参数，进行轮轴舵系的组装和安装。
具体步骤如下：1. 调整轮轴舵系的位置和方向。
根据车辆的设计要求和空间限制，确定轮轴舵系的位置和方向。
一般来说，轮轴应该位于车辆的中心位置，并且与舵机呈一定的夹角。
通过调整轮轴和舵机的位置和方向，使其达到设计要求。
2. 定位和固定轮轴舵系。
在确定好轮轴和舵机的位置和方向后，需要使用螺栓或者焊接等方式将轮轴舵系固定在车辆上。
在固定时要注意轮轴的位置和方向的准确性，以及连接部件的牢固性。
3. 安装舵机。
根据舵机的工作方式，选择合适的安装位置，并将舵机固定在车辆上。
在安装时要注意舵机与轮轴的连接方式，以及连接部件的可靠性。
4. 连接轮轴与舵机。
使用合适的连接件，将轮轴与舵机连接起来。
在连接时要注意轮轴和舵机之间的连接件的选择和安装方法，以保证连接的牢固性和灵活性。
5. 调整轮轴舵系的松紧度。
调整轮轴舵系的松紧度，使其能够灵活自如地转动，但又不会出现松动的情况。
在调整时要注意松紧度的平衡，以及舵机和轮轴的相互配合。
完成以上步骤后，轮轴舵系的安装工作就完成了。
接下来，我们来探讨一下轴系校中的技术方法。
轴系校中是为了保证轮轴的真正垂直和水平方向，以提高车辆的行驶稳定性和操控性能。
轴系校中主要有以下几个技术方法：1. 使用水平仪进行校正。
将水平仪放置在车辆的水平面上，通过调整轮轴的高低位置，使水平仪指示平衡，即可判断轮轴是否水平。
如果不水平，可以根据水平仪的指示调整轮轴的位置，直到水平仪指示平衡为止。
3. 使用专用工具进行校正。
船舶轴系浅谈PPT课件
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1.艉螺纹；2.键槽；3.艉锥体；4.后轴颈；5.轴干
11 11
液压螺栓结构图
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尾轴连接方式分为固定式（内抽）和可拆式（外抽）
（1）固定式：尾轴和法兰为一整体，此机构简单，但拆装必须在船内进行，工程量大，很 不方便，在轴系大修时，为吊出尾轴必须移开中间轴承和中间轴。通常两类螺栓连接，一种 上常见的紧配 螺栓，安装时需要干冰冰冻，另一种是液压膨胀螺栓，使用效果好，但是拆 装复杂。
4）良好的密封、润滑和冷却；管理维护方便。
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结构图
螺旋桨
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艉柱 鱼网刀
中间轴法兰 螺栓
中间轴承
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将军帽 大螺母
防绳罩
首尾密封 白钢套
推力轴承
首尾白合金轴承
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船舶主推进系统轴系示意图
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2.1.直接传动，在主机与螺旋桨之间，除了传动轴系之外，别无其他传动功率的设
备，这一传动型式，我们称之谓直接传动。
直接传动的特点：传动效率高，经济性好。
2.2.间接传动，在主机与螺旋桨之间，除了传动轴系之外，还设置了减速齿轮箱和离合器等 装置，我们称为间接传动型式。采用高、中速柴油机作主机时，配合以减速比适宜的减速齿 轮箱，可以降低螺旋桨的转速提高推进效率。该类主机为不可逆式，免去倒车机构，其正倒 车由离合器装置来实现。
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1.尾轴的检修
2.艉轴管装置的检修
3.中间轴和推力轴及其轴承的检修
顶推轮轴舵系安装及轴系校中技术探讨
3.3 轴系的校中及后续工作
以联轴节法兰为基准，调整中间轴后法兰的位置，使其相对联轴法兰的开口和偏移值如上图所示，其允差为±0.05mm，以中间轴前法兰为基准，用顶起螺栓和液压千斤顶调整齿轮箱位置，使齿轮箱输出端法兰相对中间轴前法兰的开口和偏移值如上图所示，其允差为±0.05mm.齿轮箱在与中间轴对中过程中齿轮箱相对于齿轮箱垫片的情况下首先放平并且在对中过程中尺寸线最好是平起平降记录两对法兰的实际开口及偏移值，报船东、船检认可
上述工作结束后，采用冷冻法安装轴系法兰的紧配螺栓。
将紧配螺栓分别穿入对号连接齿轮箱和中间轴法兰、中间轴和联轴节法兰。
对称进行拧紧。
然后提交轴承承受的最终负荷。
根据。
船舶推进轴系的一般布置和校中计算
船舶推进轴系的一般布置和校中计算付品森【摘要】Sailing safety of a ship is directly concerned with the quality of the alignment of propulsion shafting, which is inlfuenced by many factors, such as process precision of ship shaft, installation bending of shafting, hull distortion, quality of operation personnel and so on. This paper introduces the principles and methods for the calculation of general arrangement and alignment of propulsion shafting, and especially presents principle, calculation procedure and algorithm of rational load method. Taking an ocean engineering vessel as an example, it describes method, program, procedure and analysis of jack-up test in detail.%船舶推进轴系校中质量的好坏直接关系到船舶的航行安全，而影响轴系校中质量的因素很多，如船轴的加工精度、轴系的安装弯曲、船体变形、操作人员素质等。
文中介绍了船舶推进轴系一般布置和校中计算的一些原理和方法，重点介绍合理负荷法的原理、计算步骤和计算方法等，并以某海洋工程船为例，详述了顶举试验的方法、程序和步骤与分析。
【期刊名称】《船舶》【年(卷),期】2014(000)005【总页数】8页(P66-73)【关键词】推进轴系;平轴法;合理负荷法;顶举试验【作者】付品森【作者单位】博格普迅推进器国际贸易上海有限公司上海200050【正文语种】中文【中图分类】U664.2船舶轴系是船舶动力装置中的重要组成部分，轴系把柴油机的曲轴动力矩传给螺旋桨，以克服螺旋桨在水中转动的阻力矩，再将螺旋桨产生的轴向推力传递给推力轴承，克服船舶航行中的阻力，实现推动船舶航行的目的。
轴系校中论文
大型船舶轴系校中工艺轴系是船舶的重要组成部分，在船舶建造过程中，轴系校中的好坏是极为重要的。
船舶轴系校中的质量好坏，关系到船舶能否长期正常的运转以及船舶的安全航行和船员的生命安全。
尤其在当前，随着建造大型船舶的出现，对船舶轴系合理校中的研究和应用，成为当前船舶建造过程中迫切需要解决的重要课题之一。
目前，国内多数船厂都采用液压千斤顶和偏移、曲折值进行校中质量检测，一般轴系校中的计算书都提供这方面的安装后的检测数据。
这种方法设备简单、精度较高，适用于测量附近能布置千斤顶的轴承负荷。
在已有的理论基础上，结合笔者多年船厂工作经验，总结顶举法在船厂主机安装校中工艺中的一些应用，讨论了轴系校中的安装方法，并将合理校中应用于生产实际，采用“曲折偏移法”和“负荷法”进行轴系安装，通过千斤顶顶举系数法检验轴系对中状态。
最后在此基础上总结归纳一些轴系安装过程中常见问题及相关注意事项。
1轴系校中技术发展过程及现状关于轴系校中研究，国内外一些研究机构和船级社做了大量工作，提出了适合各类船舶推进轴系校中的计算模型和计算方法。
早在上世纪60年代，人们就注意到，采用直线对中方式进行轴系安装，对轴系的工作状态不利，甚至使轴系产生破坏；根据船舶轴系实际工作情况，提出了使个别中间轴承位置下移，以改变轴系受力分布情况，逐步衍生出了轴系合理校中的概念。
在推进轴系静态校中，通过轴承的合理变位，轴系被敷设成曲线，使轴承负荷、各轴段的应力都处在允许范围内，具有最佳数值，从而保证轴系持续正常地运转，随着船舶的大型化和大功率化，传统的推进轴系静态校中技术己不能满足轴系安全运行的需要，轴系校中新技术的研究已成为十分重要的课题。
国外学者从上世纪六十年代起，开始轴系动态校中技术的研究，ICMES(轮机工程系统国际合作组织)1979年5月关于推进轴系的会议，正是对有关研究工作的总结。
会上所提交的论文，从原理与方法、安装与检验等方面探讨了轴系运行时的对中状态、影响轴系校中的各种因素以及造船厂所采用的一些实际校中方法等。
_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 轴系中谷运动件和固定件的方口工读差产生的影响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。
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) 艉轴管锺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 轴泵晏装弯曲的影响目前，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 轴端去兰因自主下莹的影响目前大多数轴系校中是以已定好位的艇轴法兰为基准，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。
船舶轴系合理校中及其影响因素分析
v ertica l component D ISTANCE OFFSET
[m]
[mm ]
LOAD [N]
A ftBea ring 1
1. 232
0. 00
112 997
M idBear ing 2 ForwBearing 3
6. 332 11. 435
0. 00 0. 00
27 173 74 009
线校中时的反力, A ij、Yj 为反力影响系数和 j 轴承的
偏移。根据轴系的具体情况, 在合理校中计算过程
中, 对轴系中各轴承的变位 进行优化, 使其满足对
轴承反力及其它方面的要求。
假定轴系为刚性支撑, 可以得到如下的合理校 中计算结果:
O pera ting cond ition 2 ( co ld fu lly imm ersed)
77
文章编号: 1006 1355( 2010) 02 0077 03
船舶轴系合理校中及其影响因素分析
钟 涛1, 3, 耿厚才 2, 饶柱石 1, 王西丁 3
( 1. 上海交通大学 机械系统与振动国家重点实验室, 上海 200240; 2. 江南造船 (集团 )有限责任公司 开发研究部, 上海 200023; 3. 中国船舶工业集团公司 第 708研究所, 上海 200011)
众所周知, 船 舶轴系是支撑 在船体上的, 船体 本身是一个弹性体, 所以 船舶轴系是弹 性支承的, 船体的支承刚度对轴系的校中与运行 有着直接的
收稿日期: 2009 - 06- 22 作者简介: 钟涛 ( 1976 - ), 男, 湖 北松滋 市人, 在 读硕士, 目前从 事
船舶动力装置研究。 E m ai:l zhong_sir@ 163. com
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浅谈船舶轴系安装与校中
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.。