董文輝　鄒沛

摘要：船舶維修軸系時(shí)，在拆除中間軸法蘭連接螺栓時(shí)因各種因素造成螺栓孔的拉傷、崩口等缺陷，尤其在與主機(jī)飛輪端法蘭連接的緊配螺栓出現(xiàn)損傷的概率更甚。改變配合件的原設(shè)計(jì)配合尺寸是船舶零件修復(fù)工藝的一項(xiàng)基本原則。在不降低軸系設(shè)計(jì)的強(qiáng)度范圍內(nèi)，采用擴(kuò)孔法修復(fù)損傷的螺栓孔精度，是船東易于接受的方法。

關(guān)鍵詞：中間軸法蘭；緊配螺栓；鏜孔

1.前言

船舶軸系是船舶動(dòng)力裝置中的重要組成部分。船舶特檢檢驗(yàn)軸系時(shí)拆除中間軸法蘭連接緊配螺栓是必須操作步驟。拆除螺栓時(shí)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)螺栓孔的拉傷、崩口等現(xiàn)象。本文以我司拆裝軸系法蘭緊配螺栓的典型案例為例，描述受損緊配螺栓孔的損傷機(jī)理及鏜孔修復(fù)工藝。

2.螺栓孔損傷的幾種因素

拆裝螺栓時(shí)會(huì)造成緊配螺栓孔的原因是多種多樣的。現(xiàn)對(duì)四種典型因素做簡(jiǎn)要分析。

2.1加工件刃邊角未倒鈍

某散貨輪中間軸飛輪端法蘭連接螺栓，拉出后螺栓體損傷狀況。該螺栓加工完成后，未對(duì)螺栓端部刃邊作倒鈍/拋順處理，致使刃邊存在。當(dāng)螺栓在過盈配合的孔內(nèi)拉出動(dòng)作時(shí)，刃邊刮傷孔面，繼續(xù)拉出時(shí)，接觸面起瘤、劃痕等，如下圖1所示。

2.2安裝螺栓時(shí)，配合面混入了臟物或未清潔干凈

當(dāng)使用冷縮法冷凍螺栓安裝時(shí)，空氣在冰冷的螺栓表面易出現(xiàn)凝霜，此時(shí)使用手套拿裝螺栓時(shí)，手套上附帶的顆粒狀臟物易隨結(jié)凝霜附著在螺栓表面，一旦清潔不干凈，很可能將雜質(zhì)帶進(jìn)緊配面內(nèi)，造成下次拆卸的損傷。所以務(wù)必使用干凈的皮手套，且作數(shù)次抖動(dòng)去除粘附物。推人螺栓前要再次檢查確認(rèn)螺栓表面干凈無(wú)雜物。

2.3螺栓安裝時(shí)采用二硫化鉬作潤(rùn)滑劑

二硫化鉬是重要的固體潤(rùn)滑劑，通常施工人員在安裝冷凍的螺栓前噴人二硫化鉬，而拉出時(shí)常常會(huì)有損傷，如圖2所示。實(shí)際上軸系螺栓是過盈配合尺寸，常溫下拆除螺栓時(shí)，過盈配合的螺栓與孔配合面中間夾雜的二硫化鉬會(huì)起到反作用“增摩”效果。在“GB50231-2009機(jī)械設(shè)備安裝工程施工及驗(yàn)收通用規(guī)范第五節(jié)‘裝配第5.2.10項(xiàng)：具有過盈的配合件裝配時(shí)，強(qiáng)調(diào)“配合面涂一薄層不含二硫化鉬添加劑的潤(rùn)滑油”。圖2中損傷的銷和孔配合面殘留大量的曾冷凍前噴涂的二硫化鉬。

2.4螺栓受額外的沖擊力而變形，拆檢時(shí)拔不出

2014年來我司檢修一艘有10多年船齡的散貨船“歐米伽”輪中間軸前法蘭及其聯(lián)接螺栓。船員反饋在航程發(fā)現(xiàn)中軸與飛輪端法蘭連接螺栓螺母有松動(dòng)現(xiàn)象。后打緊螺母，航次結(jié)束后拆檢，用油頂外拉拔除時(shí)，發(fā)現(xiàn)有多顆螺栓橫面斷裂，如圖3所示。螺母的松動(dòng)造成螺栓在傳遞力偶時(shí)受到了額外的剪切，拉伸/擠壓等沖擊力，未及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理，再加上主機(jī)側(cè)的震動(dòng)，長(zhǎng)時(shí)間造成了螺栓磨損、變形，產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力等，也就有了檢修時(shí)螺栓直接拉斷的現(xiàn)象。所以對(duì)于運(yùn)營(yíng)中的船舶，要定期檢查螺母的緊固情況。

3.鏜孔修復(fù)工藝

中間軸材料多為鍛件，有著優(yōu)異的機(jī)械性能，其法蘭螺栓孔承受著傳遞力偶的重要作用。在不降低原設(shè)計(jì)最低適用強(qiáng)度的前提下，重新鏜孑L修復(fù)損傷的緊配螺栓孔是直接有效的修復(fù)方法，也是船東船檢易于接受并認(rèn)可的首選方法。

3.1鏜孔孔徑及偏心量的確定

鏜孔前主要根據(jù)下述三項(xiàng)要求來定鏜孔的孔徑及位置：（1）緊配螺栓的直徑d不小于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的最小計(jì)算值df。（2）通過軸系強(qiáng)度計(jì)算書確認(rèn)最大的孔徑。（3）根據(jù)“CB/T 3417-1992，CSCS，‘船舶軸系、螺旋槳和舵系的修理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)之‘船舶尾軸、中間軸、推力軸及聯(lián)軸器修理技術(shù)要求，第21頁(yè)，第6.1項(xiàng)：‘經(jīng)加工修理后的船軸，連接法蘭的螺栓孔邊緣至法蘭外圓的厚度不小于連接螺栓直徑的0.3倍，第6.2幣.‘對(duì)于連接螺栓本體上不大的擦傷或刮痕、聯(lián)接法蘭螺孔內(nèi)表面少量的刮痕，其斑痕面積不超過總面積的25%時(shí)，允許修刮后繼續(xù)使用。但螺孔內(nèi)損傷嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)鉸孔或擴(kuò)孔并更換連接螺栓。”

根據(jù)以上規(guī)范，結(jié)合螺栓孔損傷的原因（如：拉傷、割傷）和損傷缺陷的大小、深度，并參考船東船檢的意見來確定鏜孔的目標(biāo)直徑，及重鏜孔是否采偏心鏜孔法等。

3.2鏜孔步驟

（1）檢查并確認(rèn)軸系實(shí)際校中值符合規(guī)范要求；

（2）安裝并打緊法蘭工裝螺栓，確保鏜孔過程中軸系中線不變動(dòng)；

（3）安裝鏜機(jī)，如圖4；

（4）校中鏜桿：在鏜桿端安裝百分表，（同心圓法鏜孔）測(cè)孔的端面跳動(dòng)和內(nèi)圓跳動(dòng)（如圖4左上角）；

（5）粗鏜孔后更換浮動(dòng)鉸刀精車，完工測(cè)量數(shù)據(jù)并報(bào)驗(yàn)。

4.結(jié)束語(yǔ)

現(xiàn)在新船軸系螺栓在加工時(shí)普遍給予0.01～0.02mm的過盈量，但筆者根據(jù)多年的生產(chǎn)實(shí)踐，建議采用0～0.01 mm的過渡配合，這樣在安裝和拆卸時(shí)都可以降低螺栓損傷的程度，當(dāng)軸系熱態(tài)時(shí)，其間隙量會(huì)隨著金屬的熱膨脹減小，對(duì)軸系的運(yùn)行是沒有影響的。