摘要：該文主要從材料選取、冷加工、精度要求、防止焊接變形等方面介紹了海洋工程供應(yīng)船偏心全回轉(zhuǎn)舵槳裝置基座的制作。

關(guān)鍵詞：舵槳基座制作；材料利用率；焊接變形控制；面板平整度；冷加工精度

中圖分類號(hào)：U671.91 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Eccentric rotary steering oar device base production

WAN Liangping

( Guangxin ShipbuildingHeavy Industry Co.Ltd， Zhongshan 528437 )

Abstract: In this paper， from the selection of materials， cold working， precision requirements， prevent the welding deformation， etc， introduces the ocean engineering tender eccentric rotary steering oar equipment production base.

Key words: The rudder blade base production; Material utilization; The welding deformation control; The panel flatness; Barrel cold working precision

1前言

隨著海洋經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及各國(guó)對(duì)能源的需求，近年來(lái)海洋工程供應(yīng)船也呈現(xiàn)逐年增加的勢(shì)頭，推進(jìn)方式也由傳統(tǒng)的尾軸導(dǎo)流管式向全回轉(zhuǎn)式發(fā)展。因此，制作合格的全回轉(zhuǎn)舵槳基座也就成為海工船制作單位的一個(gè)課題。下面就我司承接的70 m 海洋工程供應(yīng)船偏心全回轉(zhuǎn)舵槳裝置（如圖1所示）基座的制作過(guò)程進(jìn)行闡述。

圖1偏心全回轉(zhuǎn)舵槳裝置圖

2材料的選取

由于基座面板加工完成后是一個(gè)偏心圓平面，外圓的直徑為oslash;4 580 mm，內(nèi)圓的直徑為oslash;2 650 mm，加工后的厚度為50 mm。從基座整體制作變形控制及基座加工要求兩方面考慮，面板的材料選用60 mm的板材，筒體和肘板的材料選用為30 mm的板材，材質(zhì)為ABS-A。

3基座面板的制作

（1）為保證基座面板拼裝精度，減少大的焊接變形，將整個(gè)基座面板分成三等份下料，合攏口位置開(kāi)好X型坡口。同時(shí)，為保證內(nèi)、外圓平面的圓度要求，下料時(shí)內(nèi)、外圓都預(yù)留3~5 mm的加工余量，以便于基座整體焊接結(jié)束后通過(guò)機(jī)加工工裝的二次加工，達(dá)到設(shè)計(jì)要求。基座平面劃分位置及坡口形式，見(jiàn)圖2；

（2）在制作場(chǎng)地劃好地樣線，按胎架圖制作胎架，將基座面板的上表面朝上分別放于胎架上，按地樣線拼接成圓環(huán)，先焊接上表面坡口部分，然后將整個(gè)基座面板翻身，用碳弧氣刨對(duì)焊縫清根，再焊接下表面坡口部分。所有焊接結(jié)束后應(yīng)對(duì)焊接接口進(jìn)行退火處理（退火溫度控制在80 oC~120 oC，范圍在焊縫左右100 mm內(nèi)），最后通過(guò)工裝機(jī)械壓平并提交焊縫和平面度報(bào)驗(yàn)，平面度必須≤２ｍｍ，報(bào)驗(yàn)合格后打上前后左右及圓心十字線洋沖標(biāo)志，在下平面劃出內(nèi)外筒體及肘板安裝線、螺栓孔中心線，以便于后續(xù)步驟中的鉆孔和筒體、肘板定位操作。

圖2 基座平面劃分及坡口形式圖

4內(nèi)、外筒體的制作

（1）外筒體由于外側(cè)直徑達(dá)4 250 mm，委外加工后運(yùn)輸不方便，同時(shí)為避免肘板件號(hào)4、13、12與外筒體內(nèi)側(cè)無(wú)法施焊，將整個(gè)外筒體分為六件按同一弧度加工并在筒體對(duì)接處及筒體與面板連接處開(kāi)好雙面坡口回廠（其中件號(hào)4~13、13~12二件在筒體對(duì)接處及筒體與面板連接處開(kāi)外側(cè)單面坡口，其它位置開(kāi)雙面X型坡口，見(jiàn)圖3）。筒體用三芯輥加工時(shí)，注意調(diào)節(jié)好下滾筒的水平，避免加工板材受力不均。外筒體板回廠后，應(yīng)逐塊檢查加工精度和坡口形式是否符合要求;

圖3坡口形式圖

（2）內(nèi)筒體外側(cè)直徑為2970mm，由于無(wú)死焊位置，因此內(nèi)筒體用一塊板按弧度加工好回廠。并在筒體對(duì)接處及筒體與面板連接處開(kāi)好雙面坡口回廠，內(nèi)筒體加工回廠后應(yīng)檢查加工精度和坡口形式是否符合要求;

（3）按內(nèi)筒體內(nèi)側(cè)弧度先制作2~3塊胎膜板，在平臺(tái)或胎架上劃好內(nèi)筒體的拼接地樣線，制作內(nèi)筒體拼接胎架并安裝胎膜板，完成后焊接內(nèi)筒體板（拼裝時(shí)注意將焊縫接口錯(cuò)開(kāi)法蘭螺栓孔的位置并在外側(cè)加裝馬板）。焊后應(yīng)測(cè)量?jī)?nèi)筒體的內(nèi)直徑（直徑為2910mm，允許誤差為0~+3 mm）；

（4） 將拼接合格的基座平面上口朝下放于胎架上并點(diǎn)焊固定，用測(cè)量?jī)x器按先前的十字線標(biāo)記找出內(nèi)、外筒體的圓心，分別畫(huà)出內(nèi)筒體安裝線及螺栓連接位置的機(jī)加工線，以及外筒體安裝線、螺栓連接位置的機(jī)加工線，十塊肘板安裝位置線；

（5）將內(nèi)筒體（同胎膜板）及肘板分別按安裝線定位，檢查內(nèi)筒體及肘板的安裝垂直度，合格后按外筒體的內(nèi)側(cè)圓弧制作2~3塊內(nèi)模板，在肘板間分段安裝。檢查內(nèi)模板與安裝線的重合度，合格后分別安裝外筒體板；

（6）外筒體板定位后，可進(jìn)行焊接，焊接順序按圖4所示順序焊接。為減少因大量焊接產(chǎn)生的變形影響內(nèi)、外筒體直徑的公差，所有焊縫均只先焊二道封底焊，然后分別檢查內(nèi)、外筒體的垂直度，合格后進(jìn)行下一遍的焊接（每焊完一遍檢查一次），直至焊接結(jié)束。焊后檢查內(nèi)、外筒體的內(nèi)側(cè)直徑（內(nèi)筒體直徑為2910 mm， 允許誤差為：0~+3 mm；外筒體直徑為4190 mm，允許誤差為：0~+2 mm）；

圖4焊接順序圖

（7）內(nèi)、外筒體的焊接，盡可能先焊肘板一側(cè)，另一側(cè)焊接前先清根再焊接，并嚴(yán)格控制焊角高度。外筒體4~13、13~12二塊板在裝焊前，裝焊位置應(yīng)先安裝鋼襯墊，內(nèi)部清潔打磨及涂裝結(jié)束后安裝。所有焊接結(jié)束后，全部做退火處理。結(jié)束后松胎（內(nèi)筒體模板不拆），報(bào)精度測(cè)量基座的整體尺寸，包括：面板平直度、內(nèi)、外筒體直徑公差等；

（8）整體尺寸檢查合格后，安裝6個(gè)輔助翻身吊環(huán)，整個(gè)機(jī)座翻身正立，調(diào)好水平，按事先劃好的安裝線安裝永久吊環(huán)。吊環(huán)安裝時(shí)，應(yīng)按圖紙要求開(kāi)好坡口焊接。

5機(jī)加工及鉆孔要求

（1） 將制作合格的基座吊運(yùn)到合適位置，調(diào)好水平，鉗工按精度及工藝做好的標(biāo)記定位，用自制工裝配合購(gòu)買的加工設(shè)備加工面板下口螺栓連接位置；

（2） 基座制作完成并檢驗(yàn)合格后，可進(jìn)行法蘭孔的配鉆。鉆孔前應(yīng)檢查槳機(jī)法蘭的螺栓孔是否與確認(rèn)圖相符，用測(cè)量?jī)x器根據(jù)先前做好的十字線標(biāo)示分別找出內(nèi)外筒體的圓心，再用工裝劃出內(nèi)外筒體螺栓孔徑的中心線；

（3）為保證左右基座的安裝正確，鉆孔前應(yīng)分別制作內(nèi)、外法蘭鉆孔模板，核對(duì)尺寸后按基座面板上的標(biāo)記將模板固定在基座面板上鉆孔、锪平，直至內(nèi)外筒體共120個(gè)螺栓孔全部完成，孔徑為φ33 mm；

（4） 基座面板內(nèi)、外圓的加工，基座面板上、下平面加工，可在鉆孔結(jié)束后在地面用自購(gòu)的加工設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行加工。

6焊接時(shí)應(yīng)注意事項(xiàng)

（1） 所有的焊接材料、焊接電流、電壓、焊接速度等均應(yīng)按 焊接工藝執(zhí)行；

（2）所有操作人員必須具備相應(yīng)等級(jí)的操作證書(shū)；

（3） 焊接時(shí)應(yīng)采用雙數(shù)焊工對(duì)稱施焊；

（4） 所有的焊接均應(yīng)按焊接順序有序焊接；

（5）所有焊縫（包括面板、筒體對(duì)接，肘板角接）焊接前應(yīng)作預(yù)熱處理，預(yù)熱溫度為80oC~120oC，預(yù)熱范圍為焊縫左右100mm范圍（不要在坡口內(nèi)預(yù)熱）；

（6） 所有完工的對(duì)接焊縫，均應(yīng)做UT檢查（或按船東、船檢要求）。

7涂裝

全回轉(zhuǎn)舵槳裝置基座制作、加工完成，精度測(cè)量合格，報(bào)船東、船檢合格后，應(yīng)進(jìn)行涂裝處理，涂裝要求按相關(guān)規(guī)格書(shū)。

8小結(jié)

通過(guò)對(duì)70 m海洋工程供應(yīng)船偏心全回轉(zhuǎn)舵槳裝置基座制作完工測(cè)量，面板的平整度除一處測(cè)量點(diǎn)為+4mm外，其余19處測(cè)量點(diǎn)均為0~+2 mm；內(nèi)筒體直徑8個(gè)測(cè)量點(diǎn)誤差均為0~+3 mm；外筒體直徑12個(gè)測(cè)量點(diǎn)除2處超差（分別為+6 mm和+8 mm）外，其它10測(cè)量點(diǎn)均為0~+2 mm），基本達(dá)到了設(shè)計(jì)圖紙的要求。

作者簡(jiǎn)介：萬(wàn)良平（1965-），男，工程師。主要從事船舶生產(chǎn)設(shè)計(jì)及船舶建造工藝工作。精度造船及現(xiàn)代造船模式等研究。

收稿日期：2013-10-08