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摘 要:介绍工程船襟翼舵安装过程中,通过工艺确保焊接变形量,利用定位技术确保精度,提高襟翼舵安装的可靠性和旋转灵活性。
关键词:襟翼舵;舵杆;舵筒;舵叶;舵机
中图分类号:U671 文献标识码:A 文章编号:1004-7344(2018)18-0201-02
引 言
操舵装置是船舶航行安全最重要的设备之一,其中舵系及舵机安装质量的好坏,直接影响操舵装置的性能和可靠性,从而影响船舶航行的安全。
安装流程:舵筒安装→舵杆安装→舵机安装→舵叶安装→传动机构组件安装→止跳块与保险等附件安装。
振华重工于于2013年建造的15000马力深水三用工作船,襟翼舵的安装过程中,利用工艺技术确保精度控制,提高安装的可靠性,取得了很好的效果。
1 舵筒安装
舵系中心线在地面及舵机基座上方使用样块及水平标杆标记,检查舵筒上下连接面板有无“0”位置标志,如没有则需重新确定并标识其“0”标志点。
在舵机甲板平台和船底板上根据舵筒顶板的外形尺寸及舵系中心线用火焰切割机割出适合舵筒的外形尺寸的孔。将舵筒从船底板开孔内吊至舵机甲板平台处,确定正确的高度,用卡马+花兰螺栓将舵筒中心调整至根据舵中心线位置。
调整船体上的“0”标志点与舵筒复板上的“0”标志点对正时,即可认为舵筒已经调整好。用卡马将舵筒点焊固定,根据假舵线性修割舵筒底板。
焊接连接套筒上顶板与舵机甲板处的焊缝,焊接后做100%UT探伤。待假舵焊接完毕后,对焊缝应做100%UT探伤,焊接完毕后采用敲击法去除焊接应力。为防止舵筒烧焊时下舵承套筒受热,采用倒“T”型储水工装使舵筒内储水导热。
焊接过程中防止筒体移位变形每隔2h记录筒体位置,并形成记录(舵系偏移测量记录表),若变形,采用改变焊接顺序、焊道厚度等防变形措施,使筒体反变形。中间舵承舵筒处应采用间隙焊接,高温输入会造成中间舵承处椭圆度和不对中,且焊接要均匀,多层,以防止变形,焊接完成,舵筒中心需要满足:轴系中心线与舵系中心线相交度不大于3mm,两线垂直度不大于1mm/m。舵筒在船体焊接完成后,将轴承装置端盖固定在舵筒上,将螺钉拧紧。
2 舵杆、上舵承安装
舵杆吊装,安装前,首先要检查舵杆的不锈钢衬套和舵筒的中间轴承内的清洁度,并在不锈钢衬套上涂上一层润滑油。然后用吊舵设备将舵杆吊起,从下伸入舵筒内,舵杆下部用专用支座或胎架支撑住。
上舵承安裝,如图1上舵承装配图将序号11的O型圈放进图中所示的舵筒中,用序号9的螺钉和序号10的弹簧垫圈将序号1座子锁在舵筒上,将螺钉锁紧。将序号5中的3只唇形密封圈涂上润滑油脂。将唇形密封圈和序号3垫圈按图中的位置放进舵筒中,向下调整唇形密封圈的位置,注意唇形密封圈的安装方向在确保中间轴承密封圈没有滑出密封槽的情况下,拿开支撑座,保持吊舵系统状态,完成舵杆的定位安装。通过序号8中的油杯将密封圈之间间隙充满高性能的润滑油脂。
3 舵机安装
舵机位置调整,将舵机放置在船体舵机基座上,用调整螺丝、顶马调整、对中基座上的舵机,使得舵机垂直中心线与下舵承的中心线重合,见图2舵机对中示意图。
通过顶升螺栓调整舵机位置,如果有必要的话可以将舵机抬高几毫米,卸下顶升螺栓检查舵机和下舵承及基座的对中,重新调整舵机位置直到舵机在对中正确位置,对正舵杆“0”位线到舵机“0”位线。
舵机锥套压装,小心的起吊舵杆头部吊环将舵杆吊到舵机轴孔,直到舵杆锥面与舵机轴孔锥面贴合。如果液压螺母的活塞环压着舵杆,则舵杆不能被压入。检查测量值“A”是否大于压入量(压入量为8.0mm)(最小5.6mm,最大8.4mm)。
使用高压软管连接2台手动泵:手动泵1连接到液压螺母,手动泵2连接到舵机轴毂。用手动泵2形成轴毂径向压力,使轴孔扩大以便压入舵杆。使用手动泵1形成轴向压力压入舵杆。使用手动泵1形成轻微的轴向压力,径向压力不得超过最大值740bar。如果压入量小于最小压入量,轴毂和舵杆之间不能形成必要的扭矩,如果压入量大于最大压入量,则舵机可能会损坏。使用手动泵2建立径向压力直到测量装置显示舵杆移动,使用手动泵1压入舵杆直到压入量达到规定值8.0mm(最小5.6mm,最大8.4mm)。
手动泵2泄压,30min后对手动泵1进行泄压,拆除液压软管。拆除液压螺母,安装锁紧螺母进行锁紧,并使用防松板进行焊接防松。
检查再次检查舵机中心线是否在舵系中心线上:测量舵筒下舵承与舵杆间的间隙(艏、艉、左、右四点),计算舵承与舵杆间间隙,需要满足直径上允许范围0.8~3mm,单边间隙允许1.8mm以内;如果需要通过对齐的调节螺钉校正舵机。调整调整螺丝高度,使舵杆的安装高度必须符合图纸要求:舵杆底部距基线2250mm,使舵叶有足够的运转空间,确保3个顶升螺栓相同顶升高度。抬高舵机,从舵机底脚拆除顶升螺栓,将固定垫块放至基座面板上并调整。将舵机放置在基座上,放置时注意舵机地脚的贴合度,防止舵机变形。
连同楔块一起固定止推块,保证舵机地脚和止推块及止推块和基座间没有间隙;点焊止推块,不得焊接楔块。
连同舵杆一起抬高舵机,将固定垫块和基座焊接在一起;根据舵系中心线检验焊接垫块平面垂直度是否≤0.3mm,粗糙度6.3μm。
将舵机放置到基座上,调整楔块保证楔块与舵机地脚单边间隙0.05~0.15mm,点焊楔块,再次提升舵机连同舵杆,以便焊接止推块。满焊楔块和垫块,焊脚高度10mm,注意焊接垫块、止推块及楔块时需要将弹性垫块移除,以免烫坏。将3个弹性垫块放至止推块中固定垫块上,通过这些弹性装置在舵机地脚舵机操作过程中舵杆的弯曲、倾斜被缓解。如果弹性垫块被压缩太紧,则不能起作用,且紧固螺栓会被损坏,所以紧固螺栓不得使用额外外力拧紧。安装M16地脚螺栓,为了保证弹垫的可压缩性,手动拧紧螺母,安装润滑部件、限位开关组件及机械限位。
4 舵叶安装
将O型圈放进舵叶座中,O型密封圈在安装时,先在密封槽内抹油脂,避免在安装过程中滑出。
清洁舵叶舵座和舵杆的结合面锥面,用液压泵用的干净的液压油润滑两个圆锥面。通过吊舵装置(手拉葫芦)提升舵叶,并移动到舵杆下面。确保舵机、舵杆、舵叶和襟翼在0位,具体查看舵杆和舵叶舵座上的标记。提起舵叶,让舵杆平稳地滑进舵叶的舵座。在安装期间,应确保结合面洁净,移动舵叶,直到与舵杆连成一体,保证O型密封圈在舵叶舵座槽内。检查液压活塞的O型密封圈。安装嵌入式液压活塞和O型密封圈的液压螺母。
将专用扳手放在螺母上,固定支承块,通过敲打专用扳手,拧紧螺母,移开支承座和扳手,在舵杆的槽内安装止动块,其端部焊在螺母上,以达到固定作用。
在保护盖的内表面和螺母上紧固件涂油脂,注意安装说明图上,有关螺母和保护盖之间的密封胶。拆掉吊舵的绳和设备,所有装配孔内,涂车间底漆和面漆,两边开孔用盖板封掉,采用衬垫焊全熔透,焊接节点并作100%PT探伤。
根据舵杆与舵叶连接体的连接情况,调整止跳块的高度,确保止跳块与止跳座的间隙等于2±0.5mm。
在舵机服务商指导下将舵机液压马达进、出油口打开(注意做好保护,防止灰尘进入)。检查舵叶舵转动是否有干涉情况,及时排除,用扁型吊带绑扎襟翼小舵使用机械牵引进行左、右满舵灵活性试验,有卡阻及时停止,排除后再进行试验。
5 结 论
本文对襟翼舵安装的重要事项作了阐述,安装过程对精度要求极高,安装质量好坏直接影响船舶的操纵性,对焊接工艺、定位精度有极高的要求,船舶在安装过程中要严格注意精度控制。
参考文献
[1]冯崇谦.船用襟翼舵[M].1989,09.
[2]国际海事组织.International Convention for the Safety of Life at Sea[S].1974 as amended by the 1981SOLASA mendments
[3]中国船级社.钢质海船入级规范[S].2012.
收稿日期:2018-5-20
关键词:襟翼舵;舵杆;舵筒;舵叶;舵机
中图分类号:U671 文献标识码:A 文章编号:1004-7344(2018)18-0201-02
引 言
操舵装置是船舶航行安全最重要的设备之一,其中舵系及舵机安装质量的好坏,直接影响操舵装置的性能和可靠性,从而影响船舶航行的安全。
安装流程:舵筒安装→舵杆安装→舵机安装→舵叶安装→传动机构组件安装→止跳块与保险等附件安装。
振华重工于于2013年建造的15000马力深水三用工作船,襟翼舵的安装过程中,利用工艺技术确保精度控制,提高安装的可靠性,取得了很好的效果。
1 舵筒安装
舵系中心线在地面及舵机基座上方使用样块及水平标杆标记,检查舵筒上下连接面板有无“0”位置标志,如没有则需重新确定并标识其“0”标志点。
在舵机甲板平台和船底板上根据舵筒顶板的外形尺寸及舵系中心线用火焰切割机割出适合舵筒的外形尺寸的孔。将舵筒从船底板开孔内吊至舵机甲板平台处,确定正确的高度,用卡马+花兰螺栓将舵筒中心调整至根据舵中心线位置。
调整船体上的“0”标志点与舵筒复板上的“0”标志点对正时,即可认为舵筒已经调整好。用卡马将舵筒点焊固定,根据假舵线性修割舵筒底板。
焊接连接套筒上顶板与舵机甲板处的焊缝,焊接后做100%UT探伤。待假舵焊接完毕后,对焊缝应做100%UT探伤,焊接完毕后采用敲击法去除焊接应力。为防止舵筒烧焊时下舵承套筒受热,采用倒“T”型储水工装使舵筒内储水导热。
焊接过程中防止筒体移位变形每隔2h记录筒体位置,并形成记录(舵系偏移测量记录表),若变形,采用改变焊接顺序、焊道厚度等防变形措施,使筒体反变形。中间舵承舵筒处应采用间隙焊接,高温输入会造成中间舵承处椭圆度和不对中,且焊接要均匀,多层,以防止变形,焊接完成,舵筒中心需要满足:轴系中心线与舵系中心线相交度不大于3mm,两线垂直度不大于1mm/m。舵筒在船体焊接完成后,将轴承装置端盖固定在舵筒上,将螺钉拧紧。
2 舵杆、上舵承安装
舵杆吊装,安装前,首先要检查舵杆的不锈钢衬套和舵筒的中间轴承内的清洁度,并在不锈钢衬套上涂上一层润滑油。然后用吊舵设备将舵杆吊起,从下伸入舵筒内,舵杆下部用专用支座或胎架支撑住。
上舵承安裝,如图1上舵承装配图将序号11的O型圈放进图中所示的舵筒中,用序号9的螺钉和序号10的弹簧垫圈将序号1座子锁在舵筒上,将螺钉锁紧。将序号5中的3只唇形密封圈涂上润滑油脂。将唇形密封圈和序号3垫圈按图中的位置放进舵筒中,向下调整唇形密封圈的位置,注意唇形密封圈的安装方向在确保中间轴承密封圈没有滑出密封槽的情况下,拿开支撑座,保持吊舵系统状态,完成舵杆的定位安装。通过序号8中的油杯将密封圈之间间隙充满高性能的润滑油脂。
3 舵机安装
舵机位置调整,将舵机放置在船体舵机基座上,用调整螺丝、顶马调整、对中基座上的舵机,使得舵机垂直中心线与下舵承的中心线重合,见图2舵机对中示意图。
通过顶升螺栓调整舵机位置,如果有必要的话可以将舵机抬高几毫米,卸下顶升螺栓检查舵机和下舵承及基座的对中,重新调整舵机位置直到舵机在对中正确位置,对正舵杆“0”位线到舵机“0”位线。
舵机锥套压装,小心的起吊舵杆头部吊环将舵杆吊到舵机轴孔,直到舵杆锥面与舵机轴孔锥面贴合。如果液压螺母的活塞环压着舵杆,则舵杆不能被压入。检查测量值“A”是否大于压入量(压入量为8.0mm)(最小5.6mm,最大8.4mm)。
使用高压软管连接2台手动泵:手动泵1连接到液压螺母,手动泵2连接到舵机轴毂。用手动泵2形成轴毂径向压力,使轴孔扩大以便压入舵杆。使用手动泵1形成轴向压力压入舵杆。使用手动泵1形成轻微的轴向压力,径向压力不得超过最大值740bar。如果压入量小于最小压入量,轴毂和舵杆之间不能形成必要的扭矩,如果压入量大于最大压入量,则舵机可能会损坏。使用手动泵2建立径向压力直到测量装置显示舵杆移动,使用手动泵1压入舵杆直到压入量达到规定值8.0mm(最小5.6mm,最大8.4mm)。
手动泵2泄压,30min后对手动泵1进行泄压,拆除液压软管。拆除液压螺母,安装锁紧螺母进行锁紧,并使用防松板进行焊接防松。
检查再次检查舵机中心线是否在舵系中心线上:测量舵筒下舵承与舵杆间的间隙(艏、艉、左、右四点),计算舵承与舵杆间间隙,需要满足直径上允许范围0.8~3mm,单边间隙允许1.8mm以内;如果需要通过对齐的调节螺钉校正舵机。调整调整螺丝高度,使舵杆的安装高度必须符合图纸要求:舵杆底部距基线2250mm,使舵叶有足够的运转空间,确保3个顶升螺栓相同顶升高度。抬高舵机,从舵机底脚拆除顶升螺栓,将固定垫块放至基座面板上并调整。将舵机放置在基座上,放置时注意舵机地脚的贴合度,防止舵机变形。
连同楔块一起固定止推块,保证舵机地脚和止推块及止推块和基座间没有间隙;点焊止推块,不得焊接楔块。
连同舵杆一起抬高舵机,将固定垫块和基座焊接在一起;根据舵系中心线检验焊接垫块平面垂直度是否≤0.3mm,粗糙度6.3μm。
将舵机放置到基座上,调整楔块保证楔块与舵机地脚单边间隙0.05~0.15mm,点焊楔块,再次提升舵机连同舵杆,以便焊接止推块。满焊楔块和垫块,焊脚高度10mm,注意焊接垫块、止推块及楔块时需要将弹性垫块移除,以免烫坏。将3个弹性垫块放至止推块中固定垫块上,通过这些弹性装置在舵机地脚舵机操作过程中舵杆的弯曲、倾斜被缓解。如果弹性垫块被压缩太紧,则不能起作用,且紧固螺栓会被损坏,所以紧固螺栓不得使用额外外力拧紧。安装M16地脚螺栓,为了保证弹垫的可压缩性,手动拧紧螺母,安装润滑部件、限位开关组件及机械限位。
4 舵叶安装
将O型圈放进舵叶座中,O型密封圈在安装时,先在密封槽内抹油脂,避免在安装过程中滑出。
清洁舵叶舵座和舵杆的结合面锥面,用液压泵用的干净的液压油润滑两个圆锥面。通过吊舵装置(手拉葫芦)提升舵叶,并移动到舵杆下面。确保舵机、舵杆、舵叶和襟翼在0位,具体查看舵杆和舵叶舵座上的标记。提起舵叶,让舵杆平稳地滑进舵叶的舵座。在安装期间,应确保结合面洁净,移动舵叶,直到与舵杆连成一体,保证O型密封圈在舵叶舵座槽内。检查液压活塞的O型密封圈。安装嵌入式液压活塞和O型密封圈的液压螺母。
将专用扳手放在螺母上,固定支承块,通过敲打专用扳手,拧紧螺母,移开支承座和扳手,在舵杆的槽内安装止动块,其端部焊在螺母上,以达到固定作用。
在保护盖的内表面和螺母上紧固件涂油脂,注意安装说明图上,有关螺母和保护盖之间的密封胶。拆掉吊舵的绳和设备,所有装配孔内,涂车间底漆和面漆,两边开孔用盖板封掉,采用衬垫焊全熔透,焊接节点并作100%PT探伤。
根据舵杆与舵叶连接体的连接情况,调整止跳块的高度,确保止跳块与止跳座的间隙等于2±0.5mm。
在舵机服务商指导下将舵机液压马达进、出油口打开(注意做好保护,防止灰尘进入)。检查舵叶舵转动是否有干涉情况,及时排除,用扁型吊带绑扎襟翼小舵使用机械牵引进行左、右满舵灵活性试验,有卡阻及时停止,排除后再进行试验。
5 结 论
本文对襟翼舵安装的重要事项作了阐述,安装过程对精度要求极高,安装质量好坏直接影响船舶的操纵性,对焊接工艺、定位精度有极高的要求,船舶在安装过程中要严格注意精度控制。
参考文献
[1]冯崇谦.船用襟翼舵[M].1989,09.
[2]国际海事组织.International Convention for the Safety of Life at Sea[S].1974 as amended by the 1981SOLASA mendments
[3]中国船级社.钢质海船入级规范[S].2012.
收稿日期:2018-5-20