船舶建造和軸系修理時,均有軸系安裝和軸系校中工作,軸系的安裝和校中質(zhì)量直接關(guān)系到主機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)運轉(zhuǎn)的可靠性和船舶航行的安全性。軸系的安裝與校中都是依軸系理論中心線為依據(jù)的。
軸系的理論中心線是船舶設(shè)計的確定的軸系中心線。它是有首、尾兩個基準(zhǔn)點確定的,首基準(zhǔn)點一般在前隔艙壁上或主機(jī)某處;尾基準(zhǔn)點一般在后隔艙壁或舵系中心線后某處。理論中心線的高低由基準(zhǔn)點的高度確定。單軸系的船舶的理論中心線位于船體的中縱剖面上;雙軸系的中心線按船體縱剖面對稱分布。
軸系校中就是要按一定的要求和方法把軸系安裝成一定的狀態(tài),在此種狀態(tài)下軸系的各軸段內(nèi)的應(yīng)力和所有軸承上的負(fù)荷,都在允許的范圍之內(nèi)或具有合理的數(shù)值,從而使軸系能可靠地運轉(zhuǎn)。軸系校中的實質(zhì)就是準(zhǔn)確地確定船軸機(jī)器軸承的位置。船舶軸系是否能可靠地運轉(zhuǎn),不僅取決于軸系的結(jié)構(gòu)設(shè)計、材料和制造,而且更重要的是取決于軸系的安裝質(zhì)量。軸系校中、安裝質(zhì)量不佳,會造成軸承發(fā)熱,尾軸承過度磨損、密封裝置損壞和軸系振動等。因此,軸系校中是按照一定的原理和方法,將軸系布置成某種軸線狀態(tài),艦船研發(fā)設(shè)計動力推進(jìn)軸系校中計算,使各軸承上的負(fù)荷,各軸段內(nèi)的應(yīng)力、彎矩、轉(zhuǎn)角等盡可能在允許值的范圍內(nèi)或取得合理的數(shù)值,從而保證軸系安全、可靠地運轉(zhuǎn)。
在軸系校中過程中,軸承負(fù)荷測量是非常重要的一環(huán),
大多數(shù)船廠的工藝都要求在主機(jī)澆注環(huán)氧前后至少各測一
次,現(xiàn)就澆注環(huán)氧后的軸承負(fù)荷測量過程進(jìn)行介紹。頂舉法
是目前應(yīng)用廣泛的一種軸承負(fù)荷測量方法,按照工藝文件
的要求,需對中間軸承、艉管前軸承、主機(jī)后面的軸承和
主機(jī)后面的第二道軸承逐一進(jìn)行測量。
各軸承負(fù)荷測量過程基本相同,首先按照工藝文件設(shè)置
好液壓頂升器,將液壓泵的油壓逐漸升壓。剛開始時,負(fù)荷
由中間軸承承擔(dān),當(dāng)油壓繼續(xù)升高,負(fù)荷則由液壓頂承擔(dān),
此時在中間軸承與中間軸底部出現(xiàn)一定的間隙,此間隙約為
0.05-0.25mm,繼續(xù)加液壓頂升中間軸,但不允許超過此間
隙。軸升起后,油壓逐漸降低,每隔2MPa 測取一次讀數(shù)(需
穩(wěn)壓一段時間,待示值穩(wěn)定后讀數(shù)),在0-0.20mm 間,測
量點應(yīng)盡量多一些,以減少繪圖和計算時的誤差。
軸系校中的原理和方法
船舶軸系校中計算, 可以認(rèn)為是軸系設(shè)計的
一部分或軸系校中設(shè)計。這是按一定的要求和方
法,將軸系鋪設(shè)成某種狀態(tài),使所有軸承上的負(fù)荷
及各軸段內(nèi)的應(yīng)力均處于允許的范圍之內(nèi), 或具
有的數(shù)值, 從而確保軸系能夠持續(xù)正常的運
轉(zhuǎn)。
船舶主推進(jìn)軸系校中按照軸系校中原理,目前
可分為3 種:軸系直線校中、軸系軸承負(fù)荷校中、軸
系合理校中。超大型民用船舶推進(jìn)軸系一般采用合
理校中。軸系合理校中是把軸承負(fù)荷、螺旋槳軸在
尾管后軸承處的相對傾角、軸彎曲應(yīng)力作為限制條
件,同時滿足主機(jī)廠家的要求,通過理論計算,以確
定軸承的理論高度,并使得軸承在運行工況下都有
合理的負(fù)荷。其采用的計算方法有三彎矩法、傳遞
矩陣法和有限元法等。
對于以兩沖程柴油機(jī)為主機(jī)的船舶推進(jìn)軸系而
言,軸系校中的目標(biāo)為:
1) 所有軸系軸承和主軸承都有負(fù)荷,且在合理
范圍內(nèi)(所有軸承不可以脫空)。
2) 對尾管后軸承的傾斜安裝或尾管的斜鏜孔
給出指導(dǎo)意見。
3) 柴油機(jī)所有氣缸的拐擋差滿足專利公司的
要求。
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