楊俊東,胡建峰,鄺學軍，周關(guān)南

(廣州中船文沖船塢有限公司，廣東 廣州 511462)

某型改裝船長推進軸系校中修理

楊俊東,胡建峰,鄺學軍，周關(guān)南

(廣州中船文沖船塢有限公司，廣東 廣州 511462)

在船舶修理及改裝工程中，經(jīng)常會遇到各種結(jié)構(gòu)的推進軸系校中修理工程。文章闡述了某型改裝船長推進軸系校中修理的關(guān)鍵和難點，提出的校中方案，在滿足船級社規(guī)范和行業(yè)標準要求和保證校中質(zhì)量的前提下，減少修理成本，縮短修理周期，成功地完成了變形嚴重的長推進軸系校中修理工程。

長推進軸系；偏差；校中方案；校中質(zhì)量

廣州中船文沖船塢有限公司近期完工的某型改裝船舶，其推進軸系為四機雙軸雙槳的長軸系，左右舷對稱布置，圖1為該船右舷推進軸系布置圖。整個推進軸系由主機、氣胎離合器、并車齒輪箱、中間軸、鼓型齒輪聯(lián)軸器、推力齒輪箱、艉軸、美人架、螺旋槳、螺旋槳導流罩組成。其中艉軸長約16 m；中間軸分3段，總長約17 m；整個推進軸系從主機前端到螺旋槳總長約42 m。該推進軸系是迄今為止我們所遇到的結(jié)構(gòu)最復(fù)雜、軸線最長的推進軸系。

1 推進軸系的狀態(tài)

由于該船建造年代久遠，船體的變形嚴重影響了推進軸系中心線，其中以艉軸中心線偏差最為嚴重，具體數(shù)據(jù)見圖2和圖3所示。右舷艉軸從船首往船尾在水平方向整體向左偏移，偏移量最大約3.5 mm；在垂直方向首部向下偏移，尾部向上偏移，偏移量最大超過20 mm。左舷艉軸從船首往船尾在水平方向首部向右偏移，尾部向左偏移，在垂直方向，首部向下偏移，尾部向上偏移，偏移量最大約15 mm。另外，螺旋槳與導流罩中心線也發(fā)生偏移，其中右舷螺旋槳中心線相對導流罩中心線向右偏移，最大偏量約35 mm；左舷螺旋槳中心線相對導流罩中心線向下偏移，最大偏移量約8.3 mm。而且左右舷艉軸管前后軸承、美人架軸承磨損嚴重，均須換新。中間軸中心線偏差雖然較小，但左舷推進軸系第4道軸承(中間軸軸承，見圖1)燒損，需要換新。

2 軸系校中方案

從表面上看，該推進軸系軸線長、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、中心線偏差大、校中工作量大。但經(jīng)過我們仔細的勘驗和分析，認為可將該推進軸系分為3大部分，第一部分是艉軸部分，包括推力齒輪箱；第二部分是中間軸部分，包括中間軸輸入氣胎離合器；第三部分是主機部分，包括主機輸出氣胎離合器和并車齒輪箱。第一部分與第二部分由鼓型齒輪聯(lián)軸器連接在一起(見圖1)，由于鼓型齒輪聯(lián)軸器兩半聯(lián)軸器的中心線允許有0.5°的偏差(夾角)，這樣，在滿足鼓型齒輪聯(lián)軸器兩半聯(lián)軸器中心線最大偏差(夾角)不超過0.5°的前提下，將推進軸系分成3部分分別進行校中，校中工作就容易實施了。

圖1 右舷軸系布置圖(左舷對稱)

圖2 用激光準直儀測量右舷艉軸中心線偏差情況示意圖

圖3 用激光準直儀測量左舷艉軸中心線偏差情況示意圖

由船體變形造成艉軸管、美人架、螺旋槳導流罩三者中心線發(fā)生嚴重的偏差，是推進軸系校中的關(guān)鍵和難點。我們制定了多個校中方案，從修理工程量、修理周期、修理成本等方面進行綜合對比，確定最優(yōu)的方案。方案要點如下。

1)推進軸系為長軸系，軸徑較細，柔性較大，各軸段連接法蘭曲折量產(chǎn)生的彎矩對軸承產(chǎn)生的額外負荷較小，可按推進軸系法蘭的曲折、偏移的允許值和實際負荷進行校中。校中完成后，用頂舉法測量艉軸管前軸承和中間軸各道軸承的負荷，最小負荷應(yīng)不小于相鄰兩跨距間自身重量及外載荷等所有重量總和的20%，最大負荷應(yīng)不大于按軸承材料許用比壓及軸承結(jié)構(gòu)尺寸計算的負荷。

2)主機、并車齒輪箱、推力齒輪箱的軸線在運行時會受熱升高，因此，在冷態(tài)校中時應(yīng)根據(jù)熱膨脹升高量降低主機、并車齒輪箱、推力齒輪箱軸線的高度。

3)在保證修正后的艉軸中心線與中間軸的中心線的偏差小于0.5°的前提下，采用艉軸管、美人架殼體鏜孔及艉軸管軸承、美人架軸承偏心加工的方法修正艉軸管、美人架、螺旋槳導流罩三者中心線的偏差。通過幾何計算，確定艉軸管、美人架殼體鏜孔的鏜孔量及艉軸管軸承、美人架軸承偏心加工量，并滿足艉軸管、美人架殼體鏜孔后壁厚減少量應(yīng)不大于原壁厚的20%的要求；軸承偏心加工后的最小厚度不小于軸承材料生產(chǎn)廠家推薦的最小厚度要求。省去因調(diào)整艉軸管、美人架、螺旋槳三者相對位置所需的巨大的工作量、大量的成本和長時間占用的塢期。

4)艉軸管前軸承前一段與推力齒輪箱連接的艉軸為懸臂梁，校中時，須按撓度計算結(jié)果將艉軸前法蘭抬高。

5)根據(jù)船方反饋，推進軸系運行時，中間軸軸承溫度過高，其中左舷推進軸系第4道軸承(中間軸軸承，見圖1)已燒損，因此，必須對中間軸軸承及其潤滑系統(tǒng)進行檢修。

校中方案得到船東和現(xiàn)場驗船師的認可后，我們在船體大構(gòu)件改裝工程完工后進行推進軸系的校中工作。由于中間軸部分和主機部分的中心線偏差相對較小，在施工順序上首先進行艉軸部分軸線校中，再進行中間軸部分和主機部分的中心線校中，最終完成整個推進軸系校中。

3 校中質(zhì)量檢驗

推進軸系校中完成后，用頂舉法測量了艉軸管前軸承和中間軸各道軸承的冷態(tài)和熱態(tài)負荷，測量結(jié)果均在許用范圍內(nèi)，誤差不大于±20%。測量4臺主機曲軸冷態(tài)和熱態(tài)的臂距差均符合主機說明書要求。進行系泊和航行試驗，推進軸系運行狀況良好，沒有發(fā)生扭振現(xiàn)象，艉軸管軸承、中間軸軸承及齒輪箱軸承沒有發(fā)生過熱現(xiàn)象。船舶出廠后進入南海海域進行潛器下放，深拖模式等海試項目，經(jīng)受住了海水風浪、拖航試驗等多種工況的考驗。

4 結(jié)束語

船舶推進軸系結(jié)構(gòu)種類繁多，既有單軸系，也有雙軸系；既有長軸系，也有短軸系；軸系構(gòu)件有多有少。只要我們遵循船舶推進軸系校中理論，仔細分析各種結(jié)構(gòu)推進軸系的特點，是可以制定出符合船級社規(guī)范、行業(yè)標準要求和修船特點的推進軸系校中方案，在保證校中質(zhì)量的前提下，降低修理成本，縮短修理周期，完成各種結(jié)構(gòu)的推進軸系校中工程。

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《中國修船》編輯部

During ship conversion,shafting alignment is required frequently.The converted project in this paper is a case with long shafting that is found deformed seriously.To meet the ship standard by keeping the quality，lowering the cost and reducing repair period,a reasonable and economical plan is made to align the shafting with a good result.

long shafting;excursion;plan for alignment;alignment quality

楊俊東(1982-)，男，山西太原人，工程師，碩士，主要從事船舶與海洋工程設(shè)計工作。

U672

10.13352/j.issn.1001-8328.2017.01.003

2016-07-14