船舶舵系安装课件

1、项目五 船舶舵系安装任务 船舶舵系安装返回第1页，共54页。任务 船舶舵系安装【背景知识】一、舵系理论中心线确定舵系理论中心线和轴系理论中心线的相互位置有一定的要求，因此，两者的理论中心线基本上是同时确定的，而且它们所用的方法也基本相同。 1.舵系基准点的确定单舵的上、下基准点在舵机房甲板的船中线上和下舵承端面(或船台上)的船中线上，按舵系布置图的规定，用钢直尺量取距规定肋位若干距离即得。也可以只量取上基准点，用通过上基准点吊铅锤的办法求得下基准点。下一页返回第2页，共54页。任务 船舶舵系安装水平船台上、下基准点在铅锤尖上直接取得。在斜船台上，须将铅锤尖在船台的锤尖点A沿轴系中心线的投影线(

2、单轴系即为船中线)向前移一定距离L至B点上，如图5一1一1所示，下基准点就在B点和上基准点的连线上。L可由船台斜角和铅锤线长H求得:如果是双舵或三个舵，则左右边舵的左右位置用直尺从船中线上的规定肋位处(或距某号肋位若干距离处)向左右量取规定距离。若用激光法，则在船坞底中心线上放一个激光仪，确定o肋位所在点经过中心线。2.舵系中心线的确定上一页下一页返回第3页，共54页。任务 船舶舵系安装(1)确定舵系理论中心线需具备的条件在测定舵系中心线之前，船体尾部结构焊接和火工矫正工作必须结束;尾部隔舱的水压试验交验完毕;船体基线复查调整亦已完成。在轴系中心线测定完后，接着进行舵系中心线的测定，舵叶与舵柱

3、在车间平台上已校中并配置好紧固螺栓。 (2)确定轴系理论中心线的方法1)拉钢丝线法确定舵系理论中心线上一页下一页返回第4页，共54页。任务 船舶舵系安装舵系中心线一般均采用拉线法测定，因为舵系中心线是垂直方向，不存在因钢丝自重而产生扰度问题，拉线的精度容易保证。另外，舵系比轴系短得多，而且支承轴承的数量也少，这些结构上的特点以及拉线工艺简单方便，故普遍采用拉线法来确定舵系中心线。拉舵系中心线时，在舵机房的上甲板设一拉线架，在下舵承孔的下端面上也设一拉线架(无舵斗就设在船台上)，拉一根直径0. 51. 0 mm的钢丝，调整钢丝的位置，使所拉的钢丝通过上、下基准点，此钢丝就代表舵系理论中心线。由于

4、钢丝要通过舵机房的上、下甲板，在没有中间舵杆轴承时，钢丝还要通过船体尾部的船壳板。上一页下一页返回第5页，共54页。任务 船舶舵系安装故拉舵线之前，必须先在相应位置预先开孔，孔的位置按舵线的设计位置(前后、左右)大致确定，孔的直径为成品孔直径的1 /31/2即可。拉舵线前，将上舵承座大致放到位，拉线时，钢丝从其中穿过。 测定舵系中心线可与轴系拉线或光学仪定位工作同时进行，亦可单独进行施工，这时轴系中心线不能拆除，如图5-1 -2所示。先拉轴系中心线，后拉舵系中心线(反之亦可)。但要注意检查两钢丝线的相互位置是否正确，若不符合要求，则应进行调整。检查舵系中心线与轴系中心线的位移度偏差和不垂直度，

5、若超出规定范围，允许调整舵系中心线位置，且力求达到相互垂直，并测量图5-1 -2所示各个部位的尺寸，以供确定舵柱的长度尺寸和计算螺旋桨与舵叶之间的安装间隙是否满足设计要求。上一页下一页返回第6页，共54页。任务 船舶舵系安装然后按测定后的舵系中心钢丝线，在舵机舱甲板及尾柱上、下端面划出镗孔加工圆线和检验圆线。当船舶在水平船台上建造，且轴系中心线平行于船体基线的情况下，轴系的拉线工作就简单得多，只需要按上基点挂一根重锤线即可定出舵系中心线。当船舶是在倾斜角为a的船台上建造时，应采用拉线架进行拉线来测定舵系中心线。若用挂重锤线，则应按船台斜度进行修正，以保证舵系中心线与轴系中心线相互垂直。2)光学

6、法确定舵系理论中心线上一页下一页返回第7页，共54页。任务 船舶舵系安装用光学仪器来确定舵系理论中心线，则可在轴系中心线上的规定位置处，用棱镜将轴系中心线光束折转90或其他规定的角度(采用特殊的棱镜)，所折转的主光轴即代表舵系理论中心线。 3.舵系中心线检验舵系轴承一般有三个:上舵承、下舵承、舵销轴承。在安装上述三个轴承座时，既要保证三者中心线偏差符合要求，又要使其公共中心连线与所确定的中心线之间的偏移误差在要求范围内。下舵承座、舵销轴承座焊接安装后，视二者圆度、圆柱度、中心线情况决定是否进行镗孔。一般二者中心线偏差控制在最小安装间隙的25%以内(这个范围可以保证各轴承的四周均有25%以上的安

7、装间隙)，或0. 3 mm ,避免转舵时发生卡阻现象。上一页下一页返回第8页，共54页。任务 船舶舵系安装上舵承通常为双列向心球面滚子轴承连座组装成品，其内孔中心线较容易调整至下面两轴承公共中心连线基本重合。 舵叶上两铸钢件锥孔(半平衡舵)中心线、上下舵杆中心线(平衡舵)偏差控制在最小安装间隙的25%以内。两铸钢件采用假轴同心安装，上、下舵杆法兰同心铰孔。三个轴承公共中心连线与轴系中心线相对偏差，应小于4 mm，不垂直度不大于1 mm/m。在舵系安装完毕后，可利用确定舵系中心线时在舵机间的上端吊垂线点和在船台上的下端固定点，采用挂垂线的方法，检验舵系安装后舵系实际中心线与理论中心线，或配合轴系

8、照光检查舵系与轴系理论中心线的实际误差。上一页下一页返回第9页，共54页。任务 船舶舵系安装以钢丝线为基准，检查挂舵臂内孔的偏中情况，做好记录。对照施工图核对挂舵臂内孔的加工余量是否满足加工要求，核对舵线至尾柱后端面的距离是否符合要求。必要时可适当调整钢丝线，以保证挂舵臂内孔的镗孔质量和舵线位置的准确。上舵承、下舵承、舵销轴承安装的定位误差，在舵系内部综合反映在轴承间隙上，所以，在舵系安装完成后，还需测量各轴承间隙。下舵承、舵销轴承左右方向间隙均应存在。对于下舵承、舵销轴承前后方向的间隙，通常上舵承具有自动调心功能(一般为1.50 30)，足以让舵销轴在销轴承内自由摆动。上一页下一页返回第10

9、页，共54页。任务 船舶舵系安装如果两轴承间隙消失方向为一前一后，就属不正常了。作为有效方法，可以在舵叶后下方施加一向后的力，以验证舵杆、舵销轴承前后间隙是否存在。在舵叶转动过程中，舵销轴承的间隙也有可能发生变化，变化情况比较复杂，严重时会在某一角度出现卡阻现象。 由上述可知，影响舵系各轴承安装间隙的因素较多，很难做到各轴承间隙均匀分配。但舵系工作时毕竟回转速度缓慢，对间隙要求不高，能平顺回转即可。通常检验方法是左右满舵操作舵机(舵机在船台上安装完成)，观察油压或电流变化，不应该有突变现象，左右操舵时，油压或电流应基本相同，一般仅为额定值的20%左右。上一页下一页返回第11页，共54页。任务

10、船舶舵系安装二、舵柱轴承中心孔的膛削在大型船舶上，舵系中心孔均采用垂直安装的镗杆进行镗削，以达到各轴承孔中心的同心度要求，其镗削方法与轴系尾轴轴毅镗削的相似，镗杆按舵系上、下基准圆线找正，粗镗时，留余量11. 5 mm。在校对中心之后精镗到规定尺寸。1.工艺要求镗孔的圆度、圆柱度公差符合CSQS中国造船质量标准(1998)，见表5-1-1.孔圆柱度公差值方向应与衬套压入方向保持一致，不允许反方向。舵系孔同轴度误差不大于0. 3 mm上一页下一页返回第12页，共54页。任务 船舶舵系安装镗孔的表面粗糙度不小于Ra6. 3，各端面粗糙度不小于Ra12. 5 。镗削后平面与舵中心线的垂直度误差不大于

11、0. 10 mm/m。 2.工艺过程以钢丝线为中心，在适当的位置将四组基准点分别烧焊于挂舵臂的四个端面上，每组4个。用千分尺精确测量基准点至钢线的距离，并用细锉刀和油石逐步加工基准点，直至各点偏差不超过0. 02 mm为止。挂舵臂镗孔工作以及舵承座焊接工作交验结束后，进行舵系复线。上一页下一页返回第13页，共54页。任务 船舶舵系安装镗杆安装时，应以上舵承座及工艺法兰、上舵销座上端面与下舵销座下端面上的校中圆线和工艺基准螺钉为校中依据，用内径千分尺调整镗杆与工艺基准间的距离，使镗杆与舵系中心重合，误差不大于0. 02 mm。舵承座上平面垂直度和平面度误差不超过允许值。3.舵系镗排安装镗杆调整后

12、应进行无负荷动车，加注润滑油脂，检查支架各连接点螺栓松紧情况。舵系上、下舵钮镗排安装示意图，如图5一1一3所示。舵系上舵承基座镗排安装示意图，如图5一1一4所示。上一页下一页返回第14页，共54页。任务 船舶舵系安装4.粗镗加工依据施工图样，将各孔直径尺寸、长度尺寸等全部加工到半精镗前状态，各阶梯孔留有11. 5 mm加工余量。切削深度不大于4 mm，进给量0. 6 mm/r ,镗杆转速10 r/min，要求粗糙度不小于Ra12. 5。工作中如发现较大面积砂眼、裂缝等铸造缺陷，应及时反馈。5.半精镗加工提高同轴度精度，各挡孔径应留有0. 5 mm加工余量。切削深度不大于0. 8 mm，进给量0

13、. 3 mm/r,镗杆转速10 r/min，要求粗糙度不小于Ra6. 3。上一页下一页返回第15页，共54页。任务 船舶舵系安装工作中应在孔径表面喷注由植物油70%和煤油30%组成的混合冷却油。 6.精镗加工应在夜间或阴雨天进行，且应停止船上影响精镗加工的振动性作业。切削深度不大于0. 15 mm，进给量0. 15 mm/r,镗杆转速10 r/min，要求粗糙度不小于Ra6. 3。各挡孔径每一次镗出，中途不允许停止镗削。工作中应在孔径表面喷注混合冷却油。内孔镗削合格后才允许切削端部平面，其外形按施工图纸，所镗平面必须垂直于中心线，垂直度公差应不大于0. 1 mm/m 。上一页下一页返回第16页

14、，共54页。任务 船舶舵系安装各端面镗削尺寸按图样，并以端面镗削线为准，长度误差之和为2 mm。7.镗杆拆除前认真检查各加工表面的加工质量，应符合本规范规定的工艺要求。8. 镗杆拆除后消除孔径边缘毛刺，测量各挡孔径尺寸并作记录。测量记录表格见表5一1一2。9.镗孔后检验镗削加工面的粗糙度、舵承各挡加工尺寸及孔径尺寸、镗孔圆度和圆柱度、镗孔同轴度、各镗孔处的圆角或倒角的准确性及镗削平面直径的准确性。上一页下一页返回第17页，共54页。任务 船舶舵系安装三、舵叶的“0”度位置为保证船舶舵位指标的准确性，在舵系安装后，应校正舵叶的“0”度位置。对于中小型船舶，舵叶“0”位的校正可在舵叶的叶尖中线上挂

15、一根重锤线，以重锤顶尖对准船台上的船体基线即为舵叶的“0”位。这时，在上轴承处做出0”位记号，以供舵机调整定位参考。对于大型船舶的舵叶“0”位，可按螺旋桨中心来校正，这时将螺旋桨的两个桨叶中线盘车置于左右水平位置，如图5-1-5所示。四、舵系的预装舵系安装是船舶下水工程中的一个重要环节，舵系工程中采用地面预装工艺，可加快施工进度。上一页下一页返回第18页，共54页。任务 船舶舵系安装1.舵叶锥孔的研配新造舵叶，其锥孔经机械加工后，由于精度误差，不可能与舵轴锥体部分配合得很紧密，因此，还需要进行钳工刮配。一般在舵叶锥孔上部留有可供刮配的余量。在锥孔与轴锥体的刮配中，通常只刮削锥孔而不刮削锥体，刮

16、配后应保证接合面在全长上均匀贴合，贴合面积要求达到总接触面积的75%以上，当用色油检查时，要求25 mm x25 mm面积内接触点不少于3点。如图5一1一6所示。舵系锥孔研配工艺:把舵叶吊起，竖在两边有地笼的位置，便于焊接固定。上一页下一页返回第19页，共54页。任务 船舶舵系安装按舵叶上两条十字线，用激光将两面上下校正，使舵叶锥孔垂直水平，再用100 mm x100 mm左右的角钢双面进行固定焊接。用专用的吊环螺栓拧在舵杆、舵销丝头上，再用相应的钢丝绳进行起吊，起吊时，一头要用合格假螺母拧上丝，下面用木板垫好，防止焊机传电，在吊环处做好绝缘工作(舵销拂配时，要有保险装置)。准备拂配用工器具，

17、黄油、机油、蓝油、黄丹粉、笔形磨机、圆形磨头、塞尺、风管。轴类上涂上黄油防锈，用机油稀释蓝油、黄丹粉，搅拌均匀后待用。上一页下一页返回第20页，共54页。任务 船舶舵系安装 孔内进行清洗及油槽毛边的修磨，修磨后首次配合应轻轻放入，避免拉毛，拉伤轴类，插入孔后，先测量上下的长度尺寸，再用塞尺进行上下口的间隙测量，定好轴与孔的位置并做好标记，定向拂磨，再用千斤顶把轴顶出来(拂配时，轴上涂上蓝油，孔内涂黄丹)。孔与轴的配合达到25mmx 25mm面积范围内有34个接触点(即接触面积大于或等于75 %)的要求后，报工区检验，工区同意后报质量检验科，最后质量检验科报船东船检认可。报检验结束后，在轴与孔的

18、止口位子前压铅(分三点摆放)，测量数据报质检，并在标记处打上样冲。上一页下一页返回第21页，共54页。任务 船舶舵系安装吊出舵杆、舵销，倒下用木材垫好，放平，锥度涂油防锈，锥孔下端部位未接触到的位置用直柄砂轮机进行加大，对扩大位置用刀口尺校检，以利于压入而不被下口顶住(舵销禁止放在锥孔内)。记录好工作中每个步骤，记录按记录控制程序规定执行。2.舵销的研配舵销的安装是在舵叶吊装就位后，用吊机将舵销吊至船体尾部相应位置，再依靠卷扬机的辅助，吊到舵钮旁边的跳板上，然后用起重葫芦将舵销穿入舵钮孔内，如图5一1一6所示。而且舵销锥体部位与舵叶为过盈配合，需要专用液压油缸。上一页下一页返回第22页，共54

19、页。任务 船舶舵系安装这样，在安装现场，有多只起重葫芦吊托舵销螺母，施工人员站在跳板上，待舵销锥体部位压入舵叶后再慢慢将螺母拧入，既麻烦费时，也不安全。预装安排在舵系镗孔、修磨和报验后，提交镗孔尺寸加工衬套时进行。衬套加工需23天，这往往有2天的待工期，正好可以利用这一时间将舵销预装好，在压入衬套后，即可吊装舵叶，使吊装工作一步到位，同时，整个舵系安装周期缩短1. 52天，也均衡了劳动负荷，减轻了劳动强度。五、舵机安装1.舵机安装定位的前提条件上一页下一页返回第23页，共54页。任务 船舶舵系安装舵柄安装交验结束。舵装置间隙交验结束。 舵叶角度处于零度。2.舵机的找正将舵机按前、后段分别吊装于

20、舵机基座上，用调整顶丝支撑好并进行初步调整。将舵机的中间定位块吊装就位，并与舵机的前、后段组装完整。检查舵叶零位的准确性，舵叶零位应确保无误。按图5一1一7和图5一1一8所示的要求将舵机仔细找正，找正过程中各有关参数的检测应交叉兼顾，确保各参数准确。上一页下一页返回第24页，共54页。任务 船舶舵系安装用大扎规分别检查“a”“b”“c”“d”四个交叉尺寸的正确性，并用调整顶丝进行精确调整。用大划卡分别检查“L1 ”、 L2、 L3“L4”四个尺寸的正确性，并用调整顶丝进行精确调整。用大划卡或大扎规分别检查舵杆中心至柱塞销中心的距离“W1”和“W2”，要求W1 = W2 ，允差不大于0. 5 m

21、m.按图5-1-8的要求，用大平尺交叉检查舵机柱塞中心线所在的平面与舵柄上平面之间的平行度。上一页下一页返回第25页，共54页。任务 船舶舵系安装具体方法是:首先检查舵柄上平面有无高点等缺陷，如有高点存在，应使用油石将其研平，然后将大平尺分别交叉平置于舵柄上平面上，再用百分表仔细检查平尺下平面至舵机柱塞上母线的高度尺寸“h”(在确定“h”的尺寸时，应首先确保舵机柱塞位于舵柄拨叉的中心高度)。反复校验上述各项参数的准确性并进行精确调整，直至上述各项要求都达到所要求的指标时为止。3.舵机安装用冲子顺舵机的地脚螺栓孔在舵机座上平面打冲眼，冲子与螺栓孔之间的间隙不应超过0. 10 mm。上一页下一页返

22、回第26页，共54页。任务 船舶舵系安装全部地脚螺栓孔打完冲眼之后，将舵机按原状态分解成几大块吊开(空间许可时也可以采用旋转角度的方法)，然后，根据打好的地脚螺栓孔的中心位置将焊接垫片的位置确定下来打记号。用小平板对焊接垫片的位置进行研磨。要求着色均匀、着色面积不小于60 %按预定位置将焊接垫片卡固于舵机座面板上，然后，按施工图的要求将其焊牢。用小平板将焊接垫片的上平面研磨好。要求着色均匀、着色面积不小于60 %将舵机重新就位并精确找正。上一页下一页返回第27页，共54页。任务 船舶舵系安装测量并记录调整垫片的厚度尺寸，编号加工。调整垫片加工后，采用着色的方法进行研配。要求着色均匀、总接触面积

23、不小于70 %。拧紧全部地脚螺栓。按图纸要求焊接、配研并安装舵机侧向止推装置。【任务实施】舵系安装1.准备工作(1)审阅相关图纸资料上一页下一页返回第28页，共54页。任务 船舶舵系安装舵系布置图。轴系布置图。舵机安装图。企业标准船舶轮机安装质量要求。挂舵臂加工图。其他资料。(2)主要工装舵叶法兰临时拧紧螺栓。舵叶法兰临时定位螺栓。上一页下一页返回第29页，共54页。任务 船舶舵系安装法兰螺栓液氮冷装箱。挂舵臂镗孔设备。法兰螺栓螺母扳手。(3)其他准备钢线、基准点。 100 t液压千斤顶。常用量具。2.舵系拉线与基准点的制作(1)拉线的前提条件上一页下一页返回第30页，共54页。第31页，共5

24、4页。任务 船舶舵系安装船体工事应达到的程度及相关要求，与轴系照光的要求相同。舵系上下基点设置并交验完毕。舵系拉线做基准点的工作，必须与轴系照光工作同时进行。(2)拉线与检测通过舵系上下基点拉线。配合轴系照光检查舵线与轴线的相交状况，两线允许偏离不大于6 mm以钢线为基准检测挂舵臂内孔的偏中情况，做好记录。对照施工图核对挂舵臂内孔的加工余量是否满足加工要求。对照施工图核对检查舵线至尾球后端面的距离是否符合要求。上一页下一页返回第32页，共54页。任务 船舶舵系安装 根据上述检测核对之后，必要时可对钢线进行适当的调整，以确保挂舵臂内孔镗孔质量，并保证舵线位置准确。(3)制作基准点在以钢线为中心的

25、适当位置将四组基准点分别烧焊于挂舵臂的四个端面上，每组四个。用千分顶尺精确测量基准点至钢线的距离，并用细锉刀和油石逐步加工基准点，直至各点偏差不超过0. 02 mm为止。3.挂舵臂抢孔按施工图和专船工艺文件的要求对挂舵臂进行镗孔工作，镗孔后的内表面的表面粗糙度为Ra3. 2 ,圆度、圆柱度不大于0. 05 mm。上一页下一页返回第33页，共54页。任务 船舶舵系安装4.舵系复线与舵承座的抢孔 (1)舵系复线的前提条件舵系复线应与轴系复光同时进行。挂舵臂镗孔工作交验结束。舵承座焊接交验结束。(2)舵系复线检测与舵承座基准点的制作通过舵系上下基点拉钢线。以挂舵臂上舵钮孔上端和下舵钮孔下端中心为基准

26、，找正舵线。通过轴系复光检查舵线与轴线的偏离情况，允差小于等于6 mm上一页下一页返回第34页，共54页。任务 船舶舵系安装检查挂舵臂上舵钮下端和下舵钮上端孔中心偏离舵线的情况并做好记录。 在舵机室甲板的上面和下面的适当位置设置两组基准点(每组4个)，并以舵线为基准，用细锉刀和油石将基准点加工制作好，要求各点偏差不超过0. 02 mm (3)舵承座的机加工装配机根据交验后的两组基准点找正镗杆，要求不超过0. 02 mm舵承座内孔及舵承座上平面表面粗糙度为Ra3. 2，舵承座上平面垂直度允差0. 08 mm ，平面度允差为0.15mm.5.舵系安装上一页下一页返回第35页，共54页。任务 船舶舵

27、系安装(1)挂舵臂轴承套的加工与安装 按施工图和生产厂家的过盈量要求，以挂舵臂孔锁孔后的交验尺寸为基准，给出轴承套外径的加工尺寸并进行加工、交验。根据复线测量数据，轴承套也可加工成内外径偏心的形式，以确保舵系中心线的正确又寸中。轴承套如果采用偏心套的形式，在挂舵臂和轴承套的端部应做好醒目的位置标记，以免安装时搞错方向。按生产厂家的要求，挂舵臂轴承套应采用液氮冷缩的方法进行安装。上一页下一页返回第36页，共54页。第37页，共54页。第38页，共54页。任务 船舶舵系安装首先将轴承套装入保温性能良好的液氮箱内进行降温，然后，待液氮停止沸腾(降温过程结束)之后，将轴承套取出，并装入已经经过仔细清洁

28、的挂舵臂内孔中。施工过程中操作人员应严密注意液氮的使用安全，防止液氮飞溅伤害皮肤。待轴承套恢复常温后，检查确认轴承套的安装状态，并完善压板等后续工事。对于不能采用冷装方法进行安装的挂舵臂轴承套，应按工厂常规压装方法进行安装。 (2)舵系部件的吊装将舵杆自下而上临时吊挂于比其安装高度略高的地方。上一页下一页返回第39页，共54页。任务 船舶舵系安装将舵叶(含两舵销)吊运于挂舵臂的底部，仔细调整舵叶位置，使两个舵销准确地对准挂舵臂的轴承孔;将轴承孔和舵销表面清理干净并涂抹均匀的润滑脂;将舵叶慢慢升起，直至达到其所能达到的最高位置，然后在舵叶底部用垫墩将其稳妥地支撑好。 在舵叶法兰平面上摆放几块等厚

29、(约50 mm)的木板，慢慢地降下舵杆(使其法兰与舵叶法兰对正)，使其轻轻地落座于木板上，同时用环链手拉葫芦将舵杆扶正。将舵承、舵承座和舵杆清理干净，轴承部位涂抹清洁的润滑脂，然后将舵承吊装于舵承座上(注意安装密封垫)。上一页下一页返回第40页，共54页。任务 船舶舵系安装按施工图要求安装舵承卡环，安装后应妥善保护，防止污物、杂质落入舵承表面。将舵杆轻轻吊起，撤掉舵叶法兰平面间的木板，清理干净两法兰平面，然后对准螺栓孔慢慢落座于舵叶法兰上，安装好法兰临时定位螺栓。 吊装舵叶法兰螺栓:舵法兰螺栓采用液氮冷缩的方法进行安装。首先将法兰连接螺栓按序放入液氮箱内进行冷却降温，待液氮停止沸腾后(降温收缩过程结束)，