季晨龍　李曉晨

摘 要：為確保船舶轉(zhuǎn)動系統(tǒng)運行情況與每個軸承負荷分布狀況的正常，及保障船舶運行的安全可靠，必須確保軸系校中具有良好的質(zhì)量。本文主要闡述船舶推進軸系的關(guān)鍵組件與軸系安裝校中的具體內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：船舶推進軸系;安裝;校中

現(xiàn)如今，民用船舶逐漸朝著大型化發(fā)展，大大提升了軸系的剛性，降低了船體的剛性，使得船舶推進軸系的校中難度進一步增大，這就影響到船舶運行的安全性。加上以往的軸系校中方法已無法滿足恰當校中的需求，所以需要探究更加有效、合理的軸系校中方法，以此來確保船舶推進軸系安裝校中的合理性，有效確保船舶動力裝置系統(tǒng)具有良好的性能，及船舶航行的安全[1]。

1簡述船舶軸系校中

1.1船舶推進軸系的具體結(jié)構(gòu)

對于民用船舶推進軸系的安裝工作，安裝流程為從前到后，即先對動力源主機進行安裝，再對主要動力傳輸艉軸進行安裝，然后對軸承進行安裝。螺旋槳旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生水的推力，通過軸系傳輸至主機，通過和主機相連的基座作用來使船舶運動，而軸系部件借助錐面壓裝、聯(lián)軸器來連接起對接法蘭[2]。其中，螺旋槳作為船舶前進推力的起源點，借助軸系把水的反作用傳輸至船體，通常螺旋槳包括固定螺旋槳和可調(diào)節(jié)螺距槳，螺旋槳與艉軸后端相連，穿過尾軸管前后軸承后，中間軸與其前端相連，尾軸經(jīng)過前后軸，與前后軸承產(chǎn)生摩擦。對于尾軸管前后端的軸承安裝，通常選擇雙軸承，這就對尾軸承的加工精度提出了更高的要求，要求選擇白合金或是樹脂作為制造材料。此外，對于船舶推進軸系的安裝，需嚴格按照其設(shè)計規(guī)范，來明確是否應對中間軸進行安裝，在安裝中間軸的過程中，應結(jié)合壓裝方式來對兩端法蘭螺栓進行安裝。

1.2概述軸系校中

當船舶軸系處于運行狀態(tài)時，往往會承受諸多復雜的應力，主要有：軸系部件的重量、螺旋槳的重量、軸系安裝過程中彎曲在軸內(nèi)導致的附加彎曲應力、個別軸承失載導致的軸系振動附加應力等。對于船舶推進軸系的設(shè)計，需確保具備足夠的強度，及軸系所有軸端內(nèi)應力處于標準范圍之內(nèi)，這樣才能夠保證軸系運作的正常。只有確保軸系校中質(zhì)量的良好，才能夠確保已安裝的軸系應力是合理的。軸系校中指把軸系敷設(shè)為某種狀態(tài)，確保其所有軸承負荷均滿足相關(guān)規(guī)范，保障軸系始終處于正常運行狀態(tài)[3]。

1.3軸系校中原理

對于船舶軸系的各根軸端的構(gòu)成，往往選擇法蘭連軸器連成軸系，通過法蘭來對毗鄰的兩根軸進行連接，一般選擇偏移δ、曲折φ來對連接法蘭的偏中進行呈現(xiàn)。在軸系校中過程中，對毗鄰兩軸處進行調(diào)節(jié)，在具體校中時，往往無法實現(xiàn)所有法蘭偏移與曲折為零，因此可以接受法蘭存在小的偏中值，可以接受偏中值在以往相關(guān)標準中具有嚴格的規(guī)范。

1.4軸系安裝質(zhì)量檢驗

待完成軸系安裝工作以后，需依據(jù)相關(guān)標準來開展質(zhì)量檢驗工作，即對軸系校中質(zhì)量、部件裝配質(zhì)量、主機曲軸臂距是否滿足相關(guān)標準等進行檢驗，確保軸系安裝質(zhì)量滿足相關(guān)規(guī)范。對于軸系航行實驗工作的開展，可依據(jù)軸承工作溫度來對軸系的運行狀態(tài)進行判斷，對于軸系試車，應開展低速系泊實驗與軸系航行實驗，以此來對軸系的工作平穩(wěn)性、尾軸管裝置密性與參數(shù)等進行檢驗。

2軸系校中方法

2.1直線性校中

通過選擇塞尺與鋼皮尺來測量法蘭左右點、上下點的偏移δ、曲折φ，若需提高測量結(jié)果的精準性，可對兩只跳動表進行安裝。具體測量步驟為：（1）將兩只跳動表對稱地安裝到法蘭外圓位置;（2）同時旋轉(zhuǎn)兩根軸系，并對法蘭左右點、上下點進行分別旋轉(zhuǎn)，且對跳動量進行記錄，從而得出偏移δ、曲折φ;（3）當前法蘭可接受偏中值標準為偏移δ小于等于0.1至0.3毫米，曲折φ小于等于0.15至0.3mm/m;（4）利用光學準直儀或是光學投影儀這兩種光學儀器來開展直線校中工作，對于光學準直儀的應用，可直接用肉眼來瞄準目標，而對于光學投影儀的應用，需借助投射出的十字線來定中目標[4]。

2.2軸承可以接受負荷校中

軸系選擇測力計校中法，在具體校中過程中，選擇安裝在所有中間軸承上的測力計測力對軸承具體負荷進行調(diào)節(jié)，這一手段校中好的軸系不是直線，且軸內(nèi)會出現(xiàn)彎曲應力，然而可以保障所有軸承具體負荷均滿足相關(guān)規(guī)范，且滑動式軸承軸系也比較合理。對于長軸系統(tǒng)測力校中，主要選擇彈簧式測力計，正式側(cè)量校中之前，應將中間軸承基座地板安裝到主機和尾軸，在校中過程中，需把中間軸承吊放在尾軸與主機的基座地板上，且對軸承位置進行調(diào)節(jié)[5]。同時，可先開展粗略校中，待軸系初校以后，可借助法蘭將螺栓進行連接，將軸系完全連接起來，將測力計對稱地安裝到每個中間軸承螺栓孔之中，完全壓實中間軸軸頸和軸承，從而確保水平負荷測量的準確性;完成以上內(nèi)容后，即可松掉調(diào)整螺栓，對測力計受力狀況進行觀察，并記錄所有軸承左右測力計負荷，對軸承垂直與水平平面具體負荷進行計算，依據(jù)公式來對中間軸承具體負荷是否滿足相關(guān)規(guī)范進行明確，并對尾管前軸承負荷是否符合相關(guān)規(guī)定進行明確，若大于可接受負荷范圍，應借助夾具把中間軸承的一些負荷轉(zhuǎn)移到軸上，對轉(zhuǎn)移后的附加負荷進行明確，確保其符合可接受的符合范圍;在使用夾具對尾管前軸承負荷進行調(diào)整時，應脫開連接尾軸與中間軸的法蘭，待對負荷進行調(diào)整后，即可再次連接起中間軸和尾軸;最后，對中間軸承測力校中情況進行復校。待明確軸承安裝滿足相關(guān)規(guī)范后，需在軸承下配置墊塊，借助基座螺栓牢牢固定軸承。

在短軸系測力計算校中時，應嚴格控制短軸系的校中，確保所有軸上的附加負荷小于等于可接受范圍。對于軸系按法蘭計算可接受偏中值校中實質(zhì)，也就是校中過程中需確保每個法蘭的偏移δ、曲折φ都處于可接受范圍;依據(jù)法蘭計算可接受偏中值校中軸系工藝，在基座上安裝螺栓調(diào)節(jié)后的中間軸承。計算連接法蘭上偏移的可接受范圍，若軸承的負荷低于0.5P，必須對可接受偏中值進行修正，把安裝完成的尾軸法蘭當作基準，從尾至首逐段依據(jù)法蘭可接受偏移δ、曲折φ來對中間軸位置進行調(diào)節(jié)，盡量避免法蘭端出現(xiàn)自重下垂情況[6]。

2.3軸承恰當負荷校中

恰當校中指借助校中計算來對所有軸承恰當位置進行明確，符合所有軸承上負荷恰當分配，這樣就能夠確保船軸系技術(shù)設(shè)計環(huán)節(jié)就能夠開展校中計算，有機結(jié)合了軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計和校中，且可以對軸系所有軸承負荷狀況、尾軸軸管軸承負荷狀況加以有效優(yōu)化。對于軸系恰當校中計算，應把軸系當作剛性鉸鏈支座的連續(xù)梁，然后對所有支座的反力、擾度、截面彎矩等進行明確。由于軸系所有軸段直徑存在一定的差異，所以在校中計算時需充分考慮每軸段截面變化帶來的影響。對于軸系結(jié)構(gòu)要素的處理，必須結(jié)合一定的約束條件來對軸承的最優(yōu)位置進行明確。

3結(jié)語

對于船舶來說其推進軸系的安裝校中至關(guān)重要，雖然其結(jié)構(gòu)比較簡單，但其起到非常關(guān)鍵的作用，要想確保船舶航行的安全，必須做好軸系的安裝校中工作。

參考文獻：

[1]左遷，徐海青.軸系中心線偏差調(diào)整方法研究[J].科技創(chuàng)新導報，2018（20）95-96.

[2]周瑞平，李冰融，李增光.船舶軸系校中計算中軸承油膜的影響分析[J].船海工程，2005（04）：64-67.

[3]肖能齊，周瑞平，林晞晨.基于層次分析法軸系校中多目標優(yōu)化研究[J].造船技術(shù)，2014（06）：11-15.

[4]周廣嶺.船舶軸系校中計算方法分析[J].廣東造船，2017（05）：53-56.

[5]朱俊飛，周瑞平，胡義，等.帶齒輪副船舶推進軸系動態(tài)響應仿真研究[J].振動與沖擊，2013（09）：100-104.

[6]周瑞平，肖能齊，林晞晨.船舶推進軸系振動與校中關(guān)鍵技術(shù)[J].船海工程，2016，45（01）：78-85.

作者簡介：

季晨龍，（1988-），漢，男，遼寧昌圖，本科，工程師，船舶動力裝置研究。