船舶建造质量检验-第六章轴系及螺旋桨制造和安装检验

./轴系及螺旋桨制造和安装检验螺旋桨、轴和尾轴管加工检验螺旋桨锥孔加工检验锥孔检验内容主机扭矩通过螺旋桨轴传递给螺旋桨,使船舶推进,故对螺旋桨与螺旋桨轴的锥孔与锥体配合有严格要求。船厂一般要对到厂的螺旋桨锥孔与螺旋桨轴进行刮配,故要求螺旋桨制造厂在锥孔处留有0.2~0.4mm的刮配余量。下面介绍船厂对螺旋桨锥孔的检验,检验内容如下：1.以螺旋桨轴锥体部位为依据,用手工方法修刮螺旋桨的锥孔,检验螺旋桨锥孔与螺旋桨轴锥体接触情况是否符合要求。2.对有键螺旋桨的键槽进行检验。检验方法与要求1.螺旋桨锥孔检验<1>在螺旋桨轴锥体部位涂上薄薄一层色油,套入螺旋桨锥孔内,检查螺旋桨锥孔色油接触情况,要求锥孔内色油接触均匀,在每25×25<mm2>面积上不少于3个接触点。按中国船级社《钢质海船入级与建造规范》规定,在螺旋桨轴与螺旋桨套合之前,桨壳与轴锥部的实际接触面积应不小于理论接触面积的70%〔有键螺旋桨为65%。一般来说,锥孔接触点大端较小端略硬一些为好。对于无键连接螺旋桨,除按上述要求外,还应在螺旋桨锥孔两端各留有100~150mm"无槽区",因该处用以建立径向油压。为确保螺旋桨液压安装过程油压的建立,减少液压油外泄,经修刮后的锥部两端无槽区部分的接触,应明显地好于中间部分,即用色油检查时,色点要多于中间部位。<2>锥孔修刮后,螺旋桨铀锥体部分在锥孔内的相对位置,应满足图纸或工艺技术要求。<3>用0.03mm塞尺检查锥体两端连接处,插入深度应不超过10mm,宽度应不超过15mm。<4>锥孔修正后,螺旋桨大端平面在螺旋桨轴上的轴向位置,应有标记或作出原始记录,供安装时参考。<5>检验时注意点：①螺旋桨锥孔加工时,应四周均匀地修刮,以保持同轴度与垂直度。用角度尺检查,不大于0.15mm/m。②螺旋桨安装时,根据其锥度大小一般要压进10mm以上〔大致能使螺旋桨锥孔径向扩张0.5mm以上,而螺旋桨锥孔小端未作修刮会造成象桶箍一样的颈圈,使泵油大量漏油,并影响安装。为此,在螺旋桨锥孔加工检验后,还必须对该部分沿纵向作相应的刮削。2.螺旋桨键槽检验螺旋桨键槽按螺旋桨轴配妥的键进行加工,要求与键的配合为动配合,能用手将键推动,键与槽二侧面之色油接触应均匀,接触面积每侧均不得少于65%。安装后用0.05mm塞尺检查键侧隙,插入深度应不大于20mm。键的顶部应根据键高留有0.30~1.00mm〔或以键高的2%计算空隙。轴加工检验船舶的推进轴系包括螺旋桨轴、中间轴、推力轴及其连接件。螺旋桨轴、中间轴、推力轴等大型锻件均由配套厂提供,并按船级社规范要求提供锻件的力学性能、化学成分、热处理、探伤等检验报告。船检部门在锻件上敲有认可标记和编号,并签发产品合格证书。船厂按批准的图纸及工艺要求对轴系毛坯件进行机械加工。〔一检验内容1．轴系的产品检验标记移植；2．轴系的加工尺寸及精度检验；3．轴的表面探伤检验；4．螺旋桨轴铜套〔如有时加工检验；5．螺旋桨轴锥体键槽与键检验；6．轴系连接法兰螺孔及螺栓加工检验。〔二检验方法与要求1．标记移植在机加工过程中,螺旋桨轴、中间轴、推力轴等毛坯件上的船检标记被去除之前需进行标记转移。首先,由有关船级社验船师检查原标记,然后由检验员将标记内容全部记录下来〔也可采用将原标记用纸拓印下来,并由验船师在记录上签字。轴加工完工后,将标记移植到船级社规范规定的部位上,在完工检验时由验船师确认。2．机械加工尺寸及精度检验螺旋桨轴、中间轴、推力轴按图样及工艺技术要求机械加工后,应对其加工的尺寸、表面粗糙度、圆度、圆柱度、轴的径向和端面跳动、轴的圆弧过度处及螺纹进行检验。上述检验应在机床上进行,其检验方法与要求分述如下：〔1机加工尺寸检验轴的最后机械加工应符合施工图样规定的尺寸,其工作轴颈外圆〔或轴套外圆应用外径千分尺测量垂直与水平两个位置的尺寸。〔2表面粗糙度检验轴的最后加工段的表面粗糙度,应按表6-1所示轮廓算术平均偏差Rδ值要求。此项工作可用粗糙度仪测量,也可用表面粗糙度样板来对照〔工厂一般使用样板对照。顺号项目Rδ〔μm备注D＜500mmD≥500~100mmD≥1000~1750mm11.推力轴工作表面0.16~0.320.32~0.630.63~1.25当比压力大于15MPa时2.推力环工作表面0.32~0.630.63~1.251.25~2.52工作轴颈装可拆联轴节或螺旋桨的轴表面推力轴与推力环圆角处的过渡表面法兰端面及外圆表面圆柱形铰制螺栓孔的表面圆锥形铰制螺栓孔的表面0.3~1.251.25~2.52.5~5D＞5mmD平均≥50mm3安装轴颈套轴套处轴表面法兰的R圆角处过渡表面键表面可拆联轴节内孔的表面1.25~2.52.5~88~105.圆柱形铰制螺栓的配合表面<平均直径D,mmD≤250.63~1.251.25~2.52.5~525＜D≤501.25~2.52.5~85~86.螺旋桨孔的表面1.25~2.52.5~88~107.轴套内孔与表面<长度l,m>l＜0.250.16~0.320.32~0.630.63~1.250.25＜l≤500.32~0.630.63~1.251.25~2.50.50＜l≤0.750.63~1.251.25~2.52.5~80.75＜l≤1.001.25~2.52.5~88~104轴及零件的非工作表面空心轴内孔精加工后的孔表面键槽的工作表面2.5~58~1010~12.5〔3圆度及圆柱度检验轴、轴套、联轴节的工作表面或内、外圆柱形配合表面的加工公差,应符合表6-2的规定值。测量时应做好记录。①轴、轴套的圆柱度检验方法：用千分尺测量相距100mm的两处直径的差值,允许偏差不大于0.01mm。按轴径的长度确定偏差值的要求,判断轴的圆柱度。②轴、轴套的圆度检验方法：用内、径千分尺测量轴同一个断面的垂直与水平二组直径之差,其偏差应在规定范围内。表6-2轴、轴套的圆度及圆柱度公差单位：mm直径D≤120＞120~180＞180~260＞260~500＞500~800＞800圆度及圆柱度≤0.025≤0.035≤0.045≤0.055≤0.065≤0.075〔4径向跳动量检验①工作轴颈或轴套的外表面、轴锥体的径向圆跳动量,其最大值应符合表6-3的规定数值〔用顶针法对整根轴的径向圆跳动量数值进行测量。表6-3轴径向圆跳动量公差单位：mm序号轴长与轴径之比〔L/D径向圆跳动量公差1≤20≤0.0302＞20~35≤0.0403＞35~50≤0.0504＞50~65≤0.0655＞65~80≤0.0906＞80≤0.120注：1.校验时,中间不设中间支承,当L/D超过35时,准许在轴中间部分托一只上盖松掉的活动支承；当L/D超过100时,轴中间部位可设两只松掉上盖的中间支承,其位置最好与实船的轴承相一致。2.测量后,计算整根轴的径向圆跳动时,考虑其方向性应根据各档校验出来的径向圆跳动量及其位置。在计算一根轴的径向圆跳动时,应将各方向中最大的数值选出,再把与它呈180°相反方向位置的最大数值加起来,即为该轴的径向圆跳动量。如有困难时,则可取小于180°反方向位置的一个最大数值。3.测量出各档径向圆跳动量数值,轴本身的几何精度误差应包括在内。②轴的非工作部分〔即轴颈外径向圆跳动量,不得超过表6-3规定数值的2倍。③法兰跳动量检验。法兰端面边缘处的轴向跳动量应符合表6-4规定数值。表6-4法兰端面边缘处的轴向圆跳动量公差单位：mm顺号法兰直径D允许端面边缘处轴向圆跳动数值备注1≤250≤0.03推力轴的首端法兰面边缘处的轴向圆跳动量,在任何情况下都不得超过0.032＞250~500≤0.043＞500~800≤0.054＞800≤0.06法兰外圆径向圆跳动量应符合表6-5规定数值。表6-5法兰外圆径向圆跳动量公差单位：mm顺号法兰直径D允许径向圆跳动量公差1≤250≤0.022＞250~500≤0.033＞500~800≤0.044＞800≤0.05④跳动量检验方法。将百分表水平装在轴所测量的部位,表头要垂直工件,转动一周观察百分表摆动范围。测量后,计算整个轴的径向圆跳动,方法可参见表6-3注2所述的有关要求。〔5轴法兰端面检查轴法兰端面的平面度应符合表6-6规定数值。表6-6轴法兰端面平面度公差单位：mm序号法兰直径D轴法兰端面平面度公差备注1≤500≤0.03不允许用凸度,只允许有凹度2＞500~800≤0.043＞800≤0.05测量时使用一把比法兰直径长的刀口直尺,将刀口一面垂直放在法兰平面上,观察平面是否平整。若有缝隙,则用塞尺进行检查,其平面度应符合要求。〔6螺旋桨轴螺纹、螺母检验螺旋桨轴的螺纹直径较大,一般在M400×6~M500×6范围内,工厂没有这样大的标准螺纹环塞规,为此,螺旋桨轴的螺纹只能按预先加工好的螺母进行单配。①螺旋桨轴螺母检验。螺母内螺纹加工后,用螺纹标准齿形样板检查齿形及齿距,并用内径千分尺测量螺纹内径尺寸。②螺旋桨轴螺纹检验。螺旋桨轴螺纹加工后,将螺母旋入,要求两者组成的配合为中等的紧密配合,并可用板手轻便地拧入螺母。另一种检验螺旋桨轴螺纹与螺母间隙的方法,是在螺母上平面放一只百分表,下面用油泵顶高螺母,然后再放下来,百分表读数的摆动值即为总间隙。此间隙应符合工艺技术要求或螺纹标准规定的精度。螺旋桨轴螺纹的表面粗糙度应符合图样规定的要求。〔7可拆联轴器孔的加工检验在螺旋桨轴锥体部位涂上薄薄一层色油,套入可拆联轴器孔内,检验联轴器锥孔色油接触。要求锥孔内色油接触均匀,在每25×25<mm2>面积上不少于3个接触点,接触面积不少于理论接触面积的70%。锥孔接触点应大端较小端硬一些。另外,装配后的锥孔小端平面至轴锥体小端平面应留有足够的距离,其值按图样、工艺技术要求,也可按下式计算：B=〔0.02~0.03L式中B—平面间距离〔mm;L—锥体长度〔mm。〔8推力轴检验①推力环两端面的跳动量应符合表6-7规定的数值。表6-7推力轴推力环端面全跳动量公差单位：mm序号推力轴的基本轴径D允许两端面的端面全跳动量备注1≤300≤0.020不允许有凸度2＞300~500≤0.0253＞500~800≤0.0304＞800≤0.035端面跳动量的测量方法：百分表头垂直放在推力环两端百的边缘处,将轴转动360°,观察百分表摆动的最大与最小值之差,即为端面全跳动量。②推力轴轴径、轴跳动、法兰跳动等要求同前。③推力块研配要求：用色油检查,在每25×25〔mm2面积上接触点不得少于5点,且均匀分布。研配好的推力块应与推力环做好相配位置记号,推力轴承间隙参见CB*3103《船舶推进轴系滑动推力轴承》的有关规定。〔9轴颈过渡处的检验轴机加工后,应按图样要求对轴颈的过渡处进行检验。由于过渡处容易因应力集中而产生裂缝,为此对该处加工有严格要求：须按照图样规定的圆弧,预先做好圆弧样板,并按此样板进行施工和检验。检查时,要求样板与轴颈圆弧间基本上不漏光,表面粗糙度应符合图样要求。螺旋桨轴螺纹跟部的退刀槽也应有光顺的圆弧,检验方法同上。〔10测量记录中间轴、螺旋桨轴、推力轴机加工后,应出具测量报告。中间轴测量记录见表6-8所示,螺旋桨轴测量记录见表6-9所示,推力轴测量记录见表6-10所示。表6-8中间轴跳动量及轴径测量记录表跳动量单位：mmAbcdefg轴径测量单位：mm位置ABCDEF标准实侧表6-9螺旋桨轴跳动量及轴径测量记录表跳动量单位：mmdbcdefgH轴径测量单位：mm位置ABCDEFG标准实侧表6-10推力轴跳动量及轴颈测量记录表跳动量单位：mmabcdefgh轴径测量单位：mm位置ABCDEFG标准实侧3．轴表面探伤检查已加工完毕的中间轴、螺旋桨轴、推力轴等,应作磁粉或着色表面探伤检查,其检查区域为：〔1螺旋桨轴锥度处；〔2法兰圆角处；〔3轴承端圆弧过渡处；〔4轴承处。具体探伤范围及部位按船舶入级规范要求进行,探伤评定标准按规范或图样,工艺要求。探伤报告应向验船师提交。5．螺旋桨轴热套的加工检验对于采用铁梨木〔桦木轴承,用海水进行轴承润滑的螺旋桨轴,应在螺旋桨轴轴径上热套铜质轴套,铜套由几节组合而成。〔1铜套热套前的检验①内径应加工到图样或工艺规定的尺寸〔须考虑热套时过盈量,外径每边应放1~2mm的加工余量。加工后,用内径千分尺测量铜套内径尺寸,应符合图样要求。②进行水压试验,试验压力0.2MPa,并在此压力下至少保持5分钟,轴套不得有任何裂纹或渗漏现象。③测轴套与轴的配合过盈量,具体见表6-11所示数值,并做好原始记录。测量时使用的内、外径千分尺应相互核对,并消除误差。表6-11轴套与轴配合的过盈量单位：mm顺号轴颈直径D平均过盈量〔按轴颈%备注1≤1000.08~0.122＞100~2000.07~0.113＞200~3000.06~0.104＞300~4000.05~0.095＞400~5000.04~0.086＞500~6000.035~0.0757＞600~8000.03~0.0658＞800~10000.025~0.05〔2铜套热套后的检验①复精加工后,轴套接缝处应进行油压试验,试验压力不得低于0.2MPa,并在该压力下至少保护5分钟,轴套接缝处不得有任何裂纹或渗漏现象。试验结束后,应将泵油空间用红粉白漆或环氧化树脂等捻没封死,泵油孔用螺塞或其他办法闷死。②检验轴颈直径、跳动量等数据,验收要求测量方法同前。测量记录见表6-9〔其中的图形改为铜套结构,其余相同。5．螺旋桨轴锥体键槽与键检验〔1键槽检验螺旋桨轴桨端的锥体键槽与螺旋桨轴可拆法兰联轴器锥孔键槽的检验要求：①健槽宽度误差不大于0.01mm；②键槽侧的底面应圆弧过渡；③螺旋桨轴锥体大端的键槽,从槽底到轴表面应加工成渐渐上升的雪撬形,键槽前端表面呈汤匙形。按图样要求检验其形状,并修正其圆弧度,表面应光顺,粗糙度应符合图样要求。〔2键的装配检验键两侧面的接触面积不少于75%,与键槽相配时,其75%的长度上应插不进0.05mm塞尺,键底与槽底的接触面积应不少于40%,不得悬空。用小锤敲击听回声的方法检查。1．轴系连接法兰螺孔及螺栓加工检验〔1连接法兰铰孔前对中检验轴系两法兰铰孔前对中,可将配对的轴安放在支架上进行,见图6-1所示。要求两法兰间接触紧密,用0.03mm塞尺不能插入。两法兰的偏移和曲折值应符合表6-12规定的数值。两法兰的偏移和曲折检验见图6-2所示。校中后须经检验员检验确认。检验方法：用钢皮直尺、塞尺测量,可用百分表校外圆。图6-1轴对中示意图中间轴；2-绞孔后标记；3-螺旋桨轴；4-支架图6-2两法兰的偏移和曲折检验b-中心偏移值；m1-法兰上口间隙；m2-法兰下口间隙；S-曲折值表6-12两法兰的偏移和曲折公差单位：mm序号法兰外圆D两法兰的偏移和曲折值公差≤500≤0.02＞500~800≤0.03＞800≤0.04〔2法兰螺栓孔检验轴对中后,在轴的法兰上进行铰孔,螺栓孔和与其相配的螺栓精度要求及配合值见表6-13所示。孔的表面粗糙度应符合图样要求,孔的锥度方向应与螺栓安装方向一致,即顺锥度。表6-13螺栓、螺栓孔加工精度单位：mm螺栓直径＜3030~5050~7070~100配合值0~0.01-0.005~+0.005-0.015~0-0.02~0.005螺孔圆柱度0.020.020.030.03圆度0.010.010.020.02螺栓圆柱度0.0150.0150.020.02圆度0.010.010.0150.015检验方法：用内径分厘卡测量孔的上下、左右两个方向,以及孔长度方向的数值,其结果应符合表6-13所示的要求,并作好原始记录。锥形螺栓孔的锥度检查可在锥形螺栓表面涂色油,检查锥形螺栓孔色油接触情况,要求接触均匀。〔3法兰螺栓加工检验①按法兰孔配制螺栓,圆柱形螺栓孔所配的螺栓应保证与孔有0~0.01mm范围内的过盈量。其过盈量可参见表6-13所示。②圆柱形螺栓孔、圆锥形螺栓孔与螺栓的配合,要求接触均匀,且接触面积在75%以上。③圆锥形螺栓安装后,大端锥体必须凸出法兰平面5~10mm,以保证有修配余量。用0.03mm塞尺检查锥体大端,局部可插入,深度不得超过3mm。④圆柱形螺栓装配后,圆柱体前端平面应缩进法兰平面6~12mm。⑤螺栓头和螺母的支撑平面应紧密接触,用0.05mm塞尺检查,应在75%周长上不能插进。⑥检验方法：圆柱形螺栓与螺栓孔的配合可用内外径分厘卡测量。螺栓圆柱体前端平面与法兰平面的距离,可用钢皮尺或游标卡尺测量螺栓圆柱体长度与法兰尺寸之差获得。螺栓与螺栓孔接触的检查方法：将紧配螺栓安装后,再拆下来,看螺栓与螺栓孔的接触情况。〔4螺栓制造检验①法兰连接螺栓的材料必须经验船师认可。②锻造后应进行热处理,并做力学性能试验。③螺纹应严格按环塞规要求进行加工与检验。④螺栓加工完毕后,应对螺栓表面进行磁粉探伤检验,并出具探伤报告。⑤向船级社申请船用产品检验,验船师根据工厂提交的图样、材质报告、热处理报告、无损探伤报告和加工尺寸记录检验认可后,在螺栓规定部位敲上船检认可标记。由船级社签发产品检验合格证书。轴系拉线检验主机轴系定位,目前经常使用的有轴系拉线法和轴系照光法,以确定轴系中心,进行尾轴管镗孔及主机定位。下面阐述的是轴系拉线检验方法。〔一检验内容1．检查拉线前应具备的条件。2．检查轴系中心线与舵系中心线的相交度或垂直度是否符合要求。3．确定尾轴管镗孔中心〔要经过钢丝挠度修正,划出尾轴管切削圆并测量尾轴管的厚度及偏差。〔二检验方法与要求1．拉线前应具备的条件〔1对船体建造进度的要求①机舱前壁以后和上甲板以下的船体结构的主要焊接工作和矫正工作应结束；机舱前舱壁向船首的一条环形大接缝焊装结束。②主船体尾部区域的双层底、尾尖舱,机舱内与船体连接的舱室和箱柜的密性试验工作应结束,固体压载安装固定。③船体基线挠度应在规定范围内,机舱前舱壁与尾尖舱轴壳之间全长范围内的挠度差为±25mm,相邻横舱壁之间挠度差为±15mm。划出船体基线与船体中心线并做出标志。拆去上述区域所有的临时支撑。④除上述要求外,其他船体结构施工仍可根据船厂建造进度进行,但在轴系找中时,凡影响轴系找中的上层建筑的吊装工作应停止。〔2对周围环境的要求①由于气候温差会使船体变形,故拉线要求在不受阳光暴晒、温度急剧变化情况下进行,一般在晚间或阴天进行找中比较适宜,以避免船体变形影响轴系中心线的准确性。②拉线时应停止所有会发出严重噪声和振动的作业。〔3钢丝线挠度修正目前建造的万吨级船舶,轴系拉线长度大致在20~35米左右。若用φ0.8mm的钢丝线拉线,拉紧力选用600N,经计算,中间处的挠度分别为3.3~10.18mm。轴系长度较长的船舶,挠度值更大,为此,要轴系保持中心直线线,就要根据轴系拉线时各轴承点所处位置进行挠度修正,以确保轴系直线性。挠度修正值可按下式计算：y=g·X<L－X>／0.99·2G式中y－挠度修正值〔m；g－钢丝线单位重量〔N／m；L－钢丝两基准点间的距离〔m；X－所求挠度到基准点距离〔m；G－钢丝拉紧力〔Ｎ。钢丝线拉紧力和单位重量可从表６－１４中规定选用。表６－１４钢丝线重量、拉紧力表钢丝直径〔mm0.50.60.70.80.91.0钢丝线单位重量<N/m>0.01540.02220.03020.03950.04990.0617推荐拉紧力<N>196.0~294.2294.2~392.3392.3~490.4539.4~637.5686.5~784.6833.6~931.7较长轴系也可以采用投射仪与拉钢丝线相结合的方法。2．轴、舵系拉线轴系拉钢丝线与舵系拉钢丝应同时进行。拉轴系及舵系钢丝线的基准点要求如图6-3所示,轴系找中的尾部基准靶应布置在尾部零号肋骨的后方,在舵系中心之后的h点。首基准靶布置在机舱内前部G点,基准靶应牢固固定。靶芯应与船体中心线平行或重合,允许偏差±1mm。舵系则按舵机平台之上与舵销承座之下两个理论基准点。上述拉线基准点需经检验员确认,车间按此基准点进行轴系与舵系的拉线。3．检验要求：〔1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。检验两线相交度可用钢带尺,检查十字线垂直度可用预先制作的十字形样板,也可用其它几何测量法。〔2确定尾轴管镗孔中心。根据轴系钢丝线确定尾轴管中心〔注意要经挠度修正的检验方法,如图6-4所示,根据钢丝线,用钢直尺在尾轴管平面划双十字线,然后在尾轴管内孔放入中心木架,将尾轴管平面的双十字线反划到中心木架上,再按挠度修正值,借高定出中心点,按此中心点在尾轴管端面划切削圆及检查圆并在线上打上圆冲眼。另一种检验方法是在拉线时预先在尾轴管内放入一个划线套筒,钢丝通过该划线套筒孔,拉线后高速划线套筒内孔与钢丝线同心〔一般用内卡钳测量,然后再按挠度修正值借高〔用外径分厘卡及内卡钳测量借高量,根据该套筒用专用划线工具在尾轴管端面划切削圆及检查圆并在线上打上圆冲眼,见图6-5所示。用上面两种方法划线后,要测量切削圆至尾轴管外缘的尺寸,尾轴管厚度应符合中国船级社《钢质海船入级与建造规范》的规定,即尾轴管厚度在镗削完毕后应不小于t=0.1ds+60<mm>式中t—轴壳壁厚度〔mm；ds—推进轴的直径<mm>。在轴系长度小于15米时,轴系拉线可直接用上面介绍的拉钢丝线的方法来确定轴系的理论中心线。这个方法虽然是一种老的方法,但因操作简便,不需要特殊的设备,所以沿用至今。图6-3轴系拉线示意图图6-4用划双十字线确定中心图6-5用划线套筒专用工具确定中心1－钢丝；２－划线套筒；３－检查圆；４－切削圆对于轴系长度大于15米的大中型船舶,拉线法仅作为检查轴系与舵系的相交度和垂直度,及检查基座垫片厚度等初步确定中心之用。由于各测量点要随拉线位置修正,且修正量大,会影响轴系中心线的精度,为此在通过拉线初步定出中心的基础上,须采用投射仪照光确定轴系中心。轴系中心线的定位检验投射仪照光找正轴系中心的最大优点是准确度高,且操作方便。目前我国万吨级以上的大型船舶〔轴系长度一般都在35米以上或精度要求高的船舶,在完成拉钢丝线初步找中后,都采用投射仪照光确定轴系中心。〔一投射仪及照光的工具检验光学投射仪应有认可的计量单位的检定合格证,且在有效期内。照光用的光靶十字线应经认可的计量单位校准,其十字线与圆应同心。外圆与支架套筒的间隙应在规定范围内。〔二照光前应具备的条件照光前,船体的建造进度与照光环境要求,可参见本节轴系拉线前应具备的条件。轴系照光的前后两个基准点G、h,见图6-6所示,该基准点由船体制造部门提供,作为投射仪找中心线的依据。〔三检验内容1．光学投射仪调整中心应与船体制造部门提供的两个基准点的中心保持同一个中心,其偏差应在规定范围内。2．以调整好的光学仪中心为基准,逐个调整尾轴管轴承端面处的光靶中心,使其与光学仪中心一致。3．按照光靶中心划出各道轴承端面的镗削圆及检验圆。〔四检验方法与要求1．调整投射仪中心图6-6轴系照光示意图投射仪按G、h两个基准点调整同心〔可经过拉轴系钢丝线将h点移植到轴壳后端,即图上A点,将其十字线分别投到A、G二点,与靶上的十字线重合,若偏差不大于±0.5mm,可认为投射仪中心已调好。2．调整尾轴管端面光靶中心投射仪中心调整好后,应将投射仪十字线投到尾轴管前、后轴承壳两端面的光靶上。调整靶芯位置,使靶芯上十字线完全与投射仪上的十字线同心。用同样方法调整好所有轴承端面的投射光靶中心。3．划出轴承端面的加工圆及检验圆。按投射仪中心调整好尾轴管端面的照光靶后,将照光用的十字型靶芯取出,换上专用划线工具,按图样尺寸在轴管端面划出切削圆和检验圆,并在两个圆上敲上圆冲眼。划线时检查员应在场,以检查划线及敲圆冲的准确性。划线专用工具可参见图6-5所示。尾轴管镗孔检验大中型船舶的尾轴管或隔舱壁加强垫板等是与船体整体焊在一起的,以尾轴管或隔舱壁孔端面上所划出的镗孔圆和检查圆作为镗排校中的依据,进行镗孔加工,使尾轴管中心符合轴系中心。〔一镗孔准确度要求镗孔质量与镗孔工具,包括镗排、支承架、传动装置等的准确度有密切关系,因此在镗孔前应对镗孔工具的准确度进行检查,其要求：1．镗排：圆度不大于0.03mm;挠度不大于0.04mm;圆柱度不大于0.03mm。2．镗排支承架轴承：支承架轴承间隙控制在设计图纸要求之内。3．传动机构：齿轮啮合良好,传动轴承间隙符合要求。〔二检验内容1．尾轴管精镗前,应对镗排中心进行检验。2．尾轴管镗孔后,用复照光方法检验尾轴管中心。3．尾轴管镗孔加工尺度和粗糙度检验。〔三检验方法与要求1．尾轴管镗孔要求尾轴管镗孔必须按图样尺寸分两个阶段进行,即粗镗与精镗。粗加工后,必须对镗排中心再一次校中,方可进行精镗,以确保镗孔中心符合要求。其方法是在精镗前,按尾轴管端面的检验圆线为依据,用划针盘检查上、下、左、右四个位置,使镗排中心和检验圆的中心重合〔偏差控制在±0.03~0.1mm范围内,然后进行精加工。精镗的切削余量不宜太多,一般控制在小于0.5m的范围内,须一次镗出,不允许接刀。镗削中由于刀具的磨损会造成孔径呈圆锥度,根据螺旋桨轴轴承顺锥度压入才能有足够的紧固力的要求,精镗的进刀方向应和螺旋桨轴轴承压入方向一致。2．复照光检查镗孔中心镗孔后,孔的中心线与轴系理论中心线的偏差应小于0.15mm/m。检查方法：在已镗好的尾轴管前、后轴孔内,分别放上照光靶,并按照镗孔圆调整其靶心,使之与镗孔中心完全一致。按图6-6所示的A、G两基准点高速投射中心,然后将投射仪十字线投到轴管,如图6-7所示的B、D、C处的光靶十字线上,检查其中心偏差〔即为该处的镗孔中心偏差值,中心偏差按长度计算应小于0.15mm/m。图6-7复照光示意图注：如尾轴管没有工艺孔,而B点无法测量时,B点可后移至可测位置。另一种检查方法是按图6-7所示调整投射仪,按A、C基准点,使投射仪中心与A、C两点中心一致,然后将十字线投射到图6-6所示的G点的基准靶上,检查其偏差值〔按长度计算小于0.15mm/m。复照光中心应作出记录。中心偏差的测量方法是利用光学投射仪内部的一个平行镜,转动平行镜角度,即可在投射仪微调盘上读出其偏差值。投射仪可读出的最大偏差为±1.2mm,原理见图6-8所示。3．尾轴管镗孔质量检查〔1尾轴管内孔镗孔后应对镗孔质量进行检验。表面粗糙度应符合图样要求,圆柱度和圆度的公差不低于H9,具体见表6-15所示,同轴度偏差值不大于0.08mm,圆柱度方向应与轴承压入方向一致。表6-15尾轴管孔圆柱度、圆度公差单位：mm轴径公差≤120≤0.015＞120~180≤0.020＞180~260≤0.025＞260~360≤0.030＞360~500≤0.035＞500~700≤0.040＞700~900≤0.050图6-8用投射仪平行镜测偏差原理图随着造船技术不断进步,目前大型船舶的尾轴管衬套普遍采用白合金轴承,因此对尾轴管镗孔的圆度要求也相应有了提高,大于500mm的孔,圆度应控制在不大于0.03~0.05mm。〔2测量工具一般采用内径千分尺、外径千分尺、直尺和塞尺。测量时须注意：①外径千分尺必须用标准样棒进行校对。②为了得到孔径的正确尺寸,测量应在内外温差小的时候进行,如在阴雨天或晚上进行。③测量时,测量人员的手必须握在千分尺有绝缘材料的部位,以免手的温度传给千分尺而造成千分尺伸长,影响测量的正确性。④测量部位一般选择在孔的长度方向,测量前、中、后三点,每点测量上下、左右两个方向的尺寸,这样可得出孔加工后的圆柱度和圆度偏差。⑤为确保测量数据的正确性,在测量上述数据时,应先用内径千分尺测量,然后用外径千分尺复核,正确无误后才能作为加工尾轴承的外圆的依据。⑥尾轴管端面的切削平面应垂直于中心线,垂直度公差值不大于0.01mm/m,可用直尺、塞尺检查。〔四测量记录尾轴管镗孔测量记录参见表6-16所示。温度：C孔径测量记录后轴承处尾管测量日期环境温度尾管温度量具温度孔径<mm>测量位置123456789ABCD和温度差平均值平均值孔径测量记录前轴承处尾管测量日期环境温度尾管温度量具温度孔径<mm>测量位置123456789ABCD和温度差平均值平均值尾轴管前后轴承加工检验目前,大型船舶尾轴管轴承采用铁梨木轴承结构的逐渐减少,而使用巴氏合金轴承的在增多。由于巴氏合金轴承具有磨损小,使用寿命长,修复比较容易的优点,因此深受使用者欢迎。目前,船厂大都采用专业厂生产的半成品尾轴管轴承,即所提供的轴承内孔〔巴氏合金已加工好,仅在轴承外圆还留有充分的加工余量,由船厂按照尾轴管镗孔尺寸和配合要求进行轴承外圆的精加工。〔一巴氏合金轴承的加工检验1．检验内容〔1检查轴承内、外圆的同轴度是否符合图样要求。〔2检查轴承外圆加工尺寸是否符合过盈量要求及加工精度要求。2．检验方法与要求考虑到巴氏合金轴承使用时下部会磨损,轴承中心一般须借高0.5mm,或按图样、工艺要求。〔1加工前预先检查轴承内、外圆的同轴度。检查方法是用外径千分尺或游标卡尺测量轴承厚度,测量的部位为轴承平面敲有"TOP"标记处和与之对应的180°处,该两处厚度之差的一半即为同轴度偏差,其值应符合图样要求。若专业厂供应的轴承内、外圆同轴度有问题,船厂应在加工外圆时作适当调整。〔2加工后,检查尾轴管轴承内、外圆的同轴度,其检验方法同上。也可在机床上用百分表校内孔,观测百分表读数,判断是否符合图样规定的要求。〔3轴承外圆加工尺寸、圆度和圆柱度测量方法是用外径千分尺在每段圆柱面上测量2~3个截面,每个截面测量两个径向相互垂直的尺寸。外圆不允许有倒锥度,圆度及同轴度应不低于GB1184第7级精度的规定。检查外圆过盈量、圆度及圆柱度值,要求过盈量符合图样要求,一般要求为0.03~0.05mm。测量记录参见表6-17所示。必须十分注意轴承外圆加工尺寸的过盈量,因为此尺寸将直接影响轴承安装时的压入力。为了达到尾轴管轴承孔与轴承外圆配合过盈量的准确性,测量尾轴管内孔和轴承外圆时应注意以下几个方面：①内、外径千分尺应相互核对,内、外场使用同一把千分尺。②测量时,内径千分尺捏手处要包隔热层,使用外径千分尺时,要将手捏在隔热胶合板处,以减少手的温度影响测量结果。③操作人员、工艺人员和检验人员必须分别进行测量,在剔除异常后,取测量的平均值作为结果,以使测量的不确定度尽可能减小。④测量并记录环境温度,预测装配时的气温。应考虑温度对尾轴管内孔和轴承外圆的影响,并进行定量分析,由此选择适当的公差。⑤轴承外圆精加工时,要一刀连续加工完毕。完工测量要待轴承冷却至室温后再进行。〔4对照样板,用视觉检查表面粗糙度〔与今后安装压入力有密切关系,应满足图样规定的要求。表6-17螺旋桨轴轴承外圆测量记录表温度：C测量记录后衬套外圆测量日期环境温度衬套温度量具温度配合面直径〔mm测量位置123456789AB和温度差平均值平均值测量记录前衬套外圆测量日期环境温度衬套温度量具温度配合面直径<mm>测量位置123456789AB和温度差平均值平均值〔二整体式尾轴管加工检验整体式尾轴管采用铁梨木〔或桦木等作为轴承材料,这种结构的尾轴管目前在新造船方面虽已很少使用,但在船只修理中还常遇见,下面介绍此种结构的尾轴管加工检验。1．检验内容〔1尾轴管本体加工检验。〔2尾轴管轴承加工检验。2．检验方法与要求〔1尾轴管本体检验①用外径千分尺测量尾轴管及隔舱壁镗孔后尺寸,根据配合要求加工尾轴管外圆,其配合要求、圆柱度和圆度公差,见表6-18所列的值。表6-18尾轴管加工及配合要求单位：mm外圆直径D配合面圆柱度配合面圆度与尾柱毂孔配合与尾架毂孔配合≤120每100mm长度不应大于0.015mm,且应为顺锥0.0250~－0.03―0.01~―0.04120~1800.03―0.01~―0.04―0.02~―0.05180~2600.04―0.02~―0.06―0.04~―0.08260~3600.05―0.03~―0.07―0.05~―0.10360~5000.06―0.04~―0.09―0.07~―0.12500~7000.07―0.06~―0.12―0.09~―0.15700~9000.08―0.08~―0.18―0.10~―0.20②尾轴管本体内、外圆应同心,要求同轴度不得大于0.10mm。检查方法是在车床上用百分表检查内外圆,从测量结果算出同轴度。③尾轴管法兰面与轴线垂直度不得超过0.15mm/m。检查方法：法兰平面用直尺检查,如有缝隙时用塞尺检查。④尾轴管本体加工后应进行0.2MＰa的水压试验,历时５分钟,不得有渗漏。〔2螺旋桨轴轴承检验①螺旋桨轴铁梨木轴承孔应按图样要求的尺寸检验〔其尺寸应为螺旋桨轴轴承外圆尺寸加上间隙。内孔加工时,轴承孔圆心要向上0.5mm,并在轴承上做好"向上"的记号。铁梨木内孔加工后,其圆度及圆柱度应符合表６－１９所示的要求。必须注意如下两点：a.铁梨木轴承镶嵌应紧密,在85%板条长度上0.1mm塞尺应插不进。b.铁梨木轴承要经常保持潮湿,以防止材料干裂收缩使板条松动脱落。同时,要了解铁梨木浸水后的膨胀性能。表６－１９尾轴管轴承加工技术要求单位：mm轴承孔径圆度与圆柱度允许值其它要求＜120.03法兰端面与轴心线垂直度每米不得大于0.15。两半圆组合的轴承要求80%接合面间插不进0.05塞尺120~1800.04180~2600.05260~3600.06360~5000.07500~7000.08②轴承外圆与尾轴管配合要求按表6-20所示。表6-20轴承与尾轴管配合要求单位：mm轴承外圆D配合长度L＜2D配合长度L＜2D≤80―0.02~＋0.01―0.005~＋0.0280~120―0.03~0―0.01~+0.01120~180―0.04~―0.01―0.02~0180~260―0.05~―0.02―0.03~―0.005260~360―0.06~―0.03―0.04~―0.01360~500―0.07~―0.04―0.05~―0.02500~700―0.08~―0.05―0.05~―0.03③尾轴管内外圆测量记录参见表６－２１所示。表6-21尾轴管测量记录表外圆测量记录单位：mm测量位置ABCD上—下左—右内孔测量记录单位：mm测量位置abcd上—下左—右轴系安装检验尾轴管前后轴承安装检验〔一巴氏合金轴承安装检验1．检验内容〔1安装前的检验。〔2轴承压装检验。2．检验方法与要求〔1安装前的检验①清洁检验。尾轴管内残留的铁屑、毛刺、型砂、焊接飞溅、焊渣以及油污等多余物和垃圾已清除,并用清洁的布擦干净。②润滑油管已装好,并经密性试验。若有测温用的热电偶装置,则应装好、校准。③对尾轴管前后轴承外圆直径及尾轴管内孔进行复测。复测时,环境温度与轴承及尾轴管的温度应相同,若温度不同,将会导致实际过盈配合量不真实,从而影响压入力的数据。〔2轴承压装检验大型船舶的螺旋桨轴轴承内孔大都采用巴氏合金材料,轴承与尾轴管为过盈配合,轴承安装普遍采用液压拉伸器将轴承压入尾轴管孔内,其压入方法见图6-9所示。图6-9用液压拉伸器压入轴承尾轴管；2-半圆垫木；3-长丝杆；4-液压缸；5-尾轴承；6-油泵。轴承压入时须认真检查轴承上的"TOP"标记,使"TOP"标记的部位向上,千万不能搞错。用液压拉伸器压入轴承前,应测量环境温度、尾轴管及轴承温度,从开始压入起,每压入50mm应记录一次液压压力及压入距离。在正常情况下,随着压入面积的增加,其压入时的油压力也会随之上升,直至全部压入到位,其最终压入力应符合设计要求。压入力可以根据液压拉伸器的活塞面积与油压力计算得出。当图样没有规定压入力要求时,其压入力要求可参照表6-22规定的数值。表6-22尾轴管轴承安装压入力压入力名称轴承外圆D压入力〔kN前轴承后轴承压力润滑尾轴管轴承300＜D＜50068.65~294.2147.1~588.4500＜D＜900147.1~588.4343.23~980.67900＜D147.1~784.53343.23~1176.8必须注意,在压轴承的最后80mm时,应能连续压入,若瞬时压入力超过或低于设计值过多时,应停止压入,待查出原因并纠正后方可再次压入。〔3检验记录尾轴管前轴承压入测量记录参见表6-23所示,并绘制压入曲线图。尾轴管后轴承压入测量记录参见表6-24所示,并绘制压入曲线图。尾轴管轴承压入尾轴管后,轴承内孔直径测量记录参见表6-25所示。表6-23尾轴管前轴承压入记录表前轴承温度：℃尾轴管温度：℃环境温度：℃伸出距离〔mm油泵压力〔MPa压紧负荷〔N表6-24尾轴管后轴承压入记录表前轴承温度：℃尾轴管温度：℃环境温度：℃伸出距离〔mm油泵压力〔MPa压紧负荷〔N表6-25尾轴管轴承压入尾轴管后轴承内径测量记录表单位：mm测量位置abcde内径T—BⅠ—ⅠⅡ—Ⅱ〔二整体式尾轴管安装检验1．检查尾轴管上所作的"向上"标记位置是否正确,不得搞错。2．检查尾轴管法兰处有否填入帆布垫片并涂上牛油白漆,尾轴管与尾柱平面连接处有否填入铅垫片。3．尾轴管后端螺母旋紧后,用0.05mm塞尺检查平面贴合紧密性,不能插入,并安装螺母锁紧装置。4．安装后,对尾轴管所通过的水舱进行密性试验。其方法是在水舱内放满水,舱壁与尾轴管连接处不允许有任何渗漏现象。螺旋桨轴安装检验〔一检验内容1．安装前清洁检验。2．安装后间隙测量。〔二检验方法与要求1．安装前清洁检查。尾轴管轴承内孔和螺旋桨轴表面应进行严格清洗,并在轴承内孔及螺旋桨轴表面均匀地涂上润滑油。2．安装后间隙测量。螺旋桨轴安装到规定位置后,用塞尺检查尾轴管前后轴承端面上、下、左、右四个位置的间隙,要求上部间隙符合技术要求,下部间隙为零,左、右间隙应基本均匀,并作出测量记录。间隙要求可参照表6-26规定的数值。表6-26螺旋桨轴与轴承安装间隙单位：mm轴颈直径铁梨木、怪压胶板、金属板条橡胶白合金整铸橡胶安装间隙极限间隙安装间隙极限间隙安装间隙极限间隙铁梨木层压板金属板条橡胶＞1000.900.35~0.400.60~0.7040.40~0.501.500.35~0.503.5100~1500.9~1.10.40~0.500.65~0.754.40.45~0.551.650.40~0.504.4150~2001.0~1.20.50~0.600.70~0.804.80.50~0.601.800.45~0.554.8200~2501.1~1.30.75~0.855.20.55~0.651.95250~3001.2~1.40.80~0.905.60.60~0.702.10300~3501.3~1.50.90~1.056.00.65~0.752.25350~4001.4~1.61.00~1.156.40.70~0.802.4400~4501.5~1.71.10~1.256.80.75~0.852.55450~5001.6~1.81.20~1.357.20.80~0.902.70500~5501.7~1.91.30~1.507.60.85~0.952.85＞5501.8~2.01.45~1.708.00.90~1.003.00〔三测量记录螺旋桨轴与轴承间隙测量记录参见图6-10所示。螺旋桨安装检验螺旋桨安装在轴上的方式有两种,一种是有键安装,另一种是无键安装。随着造船技术不断发展,由于螺旋桨与轴无键安装连接的结构,避免了螺旋桨轴上加工键槽而引起轴的应力集中,所以目前新建的万吨级以上船舶使用无键安装的越来越多,逐步替代有键安装。图6-10螺旋桨轴与轴承间隙测量示意图〔一有键螺旋桨安装检验1．检验内容〔1安装前的检验；〔2螺旋桨压时量的确定；〔3螺旋桨压进量的检验。2．检验方法与要求〔1安装前的检验①螺旋桨及轴的结合面清洁、干燥。②螺旋桨轴键方向朝上,在螺旋桨中间部位凹腔处放入牛油。〔2螺旋桨压进量的确定按中国船级社《钢质海船入级与建造规范》的规定,对用键与螺旋桨轴连接的螺旋桨,一般应满足下列要求：①在海水温度为35℃时,防止摩擦滑动的安全系数应大于1.0；②在海水温度为15℃时,桨壳内表面压力不小于20MPa；③在海水温度为0℃时,桨壳内表面主应力不大于其材料最小屈服强度的35%。螺旋桨安装时,由工厂技术部门按照规范要求计算出螺旋桨在0℃与35℃安装时的压进量,作为螺旋桨安装时的检验标准。安装时,测量螺旋桨温度与螺旋桨轴的温度,要求温度基本上相同。若测得的温度略有相差时,可取两者温度的平均值作为压入时温度。根据技术部门提供的0℃与35℃时的压进量,绘出图6-11所示的螺旋桨桨壳温度与压进量曲线。安装时,按测得的螺旋桨与螺旋桨轴的平均温度,从图6-11中,根据插入法求得有键螺桨安装的压进量值。图6-11螺旋桨桨壳温度与压进量曲线〔3螺旋桨压进量的检验螺旋桨是以手掀泵产生油压至液压螺帽的方法,使螺旋桨压入螺旋桨轴,见图6-12所示。检验方法如下：图6-12用液压螺帽安装螺旋桨手掀泵；2-液压螺母；3-螺旋桨；4-螺旋桨轴；5-轴毂；6-隔舱壁；7-百分表①螺旋桨端面安装两只百分表,表头应垂直桨毂BOSS端面,在舱壁处放百分表一只〔防止压装时螺旋桨轴移动时修正用,以检查螺旋桨压进量,见图6-12所示。②向液压螺母泵压,当压力表读数P0=5MPa时将百分表调至零点,即X0=0；再加压,使X1=0.5mm得P1；由此类推,X2=1mm得P2,X3=1.5mm得P3,X4=2mm得P4,……直至达到从图6-11中求得的规定压进量时停止泵压。记录各点的油压及百分表上的压进量,根据油压及液压螺母的受力面积计算出轴向推力,绘制压进量与油压力曲线图〔见图6-13所示,并将线延长到X轴得xa,则xa为实际压量的起始点,故螺旋桨实际压进量为x=a+xi,此值应符合技术要求〔允许误差为+0.3mm,并向验船师和船东提交。图6-13螺旋旋压进量与油压力曲线①缓慢地放掉液压螺母内油压,观察约15分钟,检查测距百分表有无变化,如无变化,即用扳手将螺帽扳紧,然后用锤敲紧,使螺帽再旋紧10°~15°,并安装好螺帽止动块。②螺旋桨导流帽安装后,用0.05MPa压力空气检查连接面密封性,然后用牛油泵将牛油压入导流帽内,并安装好闷头螺栓。〔二无键螺旋桨的安装检验1．检验内容〔1安装前的检验；〔2螺旋桨压进量的确定；〔3螺旋桨压进量的检验。2．检验方法与要求〔1安装前的检验。螺旋桨与轴结合面应清洁,其要求与有键连结相同。〔2压进量的确定。按中国船级社《钢质海船入级与建造规范》规定,无键螺旋桨安装压进量由技术部门按公式计算后,提供0℃与35℃时的压进量,并绘出类似图6-11所示的螺旋桨随温度变化的压进量曲线。在安装螺旋桨时,测量螺旋桨及螺旋桨轴的温度,并求得两者温度的平均值,作为压入时的温度,再从图6-11中,用插入法确定无键螺旋桨安装时的压进量。〔3螺旋桨压进量检验。液压安装螺旋桨的压入方法可参照图6-12所示。其压进量分两个阶段完成,第一阶段为干装配压进螺旋桨,第二阶段为湿装配压进螺旋桨。①干装配压进螺旋桨。按图6-12所示将A阀打开,并关闭B阀,用泵向液压螺母活塞加压,当压务表读数为P0=5Mpa时将百分表读数调至零点,即X0=0,再加压使X1=0.5mm得P1,X2=1mm得P2,X3=1.5mm得P3,X4=2mm得P4。用座标纸绘出p=f<x>曲线。将线延长交X轴于xa则点得a值,xa则为求得的实际压进量的起点,x4为干装配压入量终点,参见图6-14。②湿装配压进螺旋桨。压装方法按图6-12所示：将A、B阀同时打开,使液压螺母轴向产生推力,此时螺旋桨锥体部分建立起的压力使桨毂径向膨胀。根据百分表读数,每推进0.5mm记录一次油泵压力,保持20分钟,待桨毂压紧轴颈,稳定后再将A阀关闭,逐步放掉轴向液压螺母内油压,直至全部油压泄放掉以后,检查测距百分表有无变化,在确认螺旋桨无滑动时即用扳手扳紧螺母,然后再用锤使螺母向旋紧方向再旋紧10~15°,并安装好止动块。必须注意,由于螺旋桨结合面用手工加工,其加工精度会使压入力与压进量之间出现较大差异,若压进量已达到规定值,而其压紧力比规定值小得多时,应根据现场情况由技术人员、船东、验船师共同商量适当增加压进量；反之,若压进量未到,但压紧力已达到要求,这时经商定可以适当增加压紧力。干装配、湿装配的推进量与油压曲线P=f<x>曲线见图6-14所示,其螺旋桨压进量X=a+xi,,允许误差+0.3mm。图6-14无键螺旋桨压进量与油压力曲线图〔三螺旋桨安装记录螺旋桨安装时须记录油压及压进量,测量记录参见表6-27所示,此表对螺旋桨有键安装及无键安装均适用。表6-27螺旋桨压入记录表环境温度℃螺旋桨温度计℃螺旋桨轴温度℃轴向活塞面积：cm2压进距离<mm>油压MPa轴向径向尾轴管密封装置安装检验尾轴管密封装置结构形式可分两类：用海水润滑的螺旋桨轴铁梨木轴承,尾轴管前端采用填料函牛油麻绳密封装置；用油润滑的螺旋桨轴巴氏合金轴承,采用金属环式密封装置或橡胶密封环式〔simplex密封装置。目前建造的万吨级以上的船舶,基本上采用橡胶密封环式密封装置。下面分别介绍上述几种密封装置的安装检验。〔一尾轴管前端填料函结构密封装置安装检验1．装配间隙尾轴管前端填料函如图6-15和图6-16所示,各部位的装与间隙与极限间隙按表6-28的规定。表6-28尾轴管前端填料函装置间隙单位：mm轴径d布油环、分水环、填料压盖与填料函本体之间隙A布油环、分水环、填料压盖与轴之装配间隙B极限间隙AB＜1000.10~0.152.00~2.500.805.0100~1800.15~0.252.50~3.000.906.0180~2600.20~0.353.00~3.501.007.0260~3600.25~0.403.20~3.701.108.5360~5000.30~0.453.50~4.201.2010.0500~6000.35~4.00~4.801.2512.02．检验方法与要求安装填料时,应按规定的填料规格及数量严格按图施工,并符合以下要求：〔1加装填料时,每圈填料的两端应刚好接拢,各道填料搭口应相互错开安装。〔2填料压盖前后移动应灵活。〔3填料装妥后,压盖法兰与尾管凸缘平面的间距应相等。图6-15尾轴管前端填料函式密封装置1-衬套；2-填料；3-填料函本体〔箱；4-压盖衬套；5-填料压盖〔4压盖衬套的内圆不准与轴接触,力求四周间隙相等。图6-16尾轴管前端填料函式密封装置1-分水环；2-填料；3-分油环；4-尾轴管；5-压盖衬套；6-填料压盖营运中,尾轴管前端填料函应按表6-29所示的要求检查。表6-29首部填料函在营运中的要求分类营运中使用情况使用极限温度水润滑填料函允许有少量经尾管内的水流出60℃油润滑填料函一般不应漏油,每分钟漏油量不超过6~10滴允许使用75℃〔二金属环式密封装置安装检验金属环式尾轴管尾部密封装置一般在中小型船舶上使用,其结构见图6-17所示图6-17尾轴管金属环式密封装置防蚀衬套；2-橡皮压板；3-环座板；4-金属环1．零件制造及组装要求尾轴管金属环式密封装置的制造及安装精度要求较高,详见表6-30和表6-31规定要求。表6-30尾轴管金属环式密封装置加工要求单位：mm项目材料加工制造要求防蚀衬套铜工作表面粗糙度符合图样要求内外圆不同轴度≤0.05内孔与轴颈配合间隙为0.10~0.30。当靠衬套法兰凸角定中时,则内孔与轴松配间隙为0.30~0.50金属环铜任何部们的厚薄差≤0.02两面直线度≤0.02环内孔与衬套配合要求见表6-31环座板铜两平面及座槽平面厚薄差≤0.02座槽与油环外圆,板内孔与衬套径向间隙K见表6-31橡皮压板铜内孔直径D1≥D+2b<2~3>,D—衬套外径橡皮槽深b1=b－<0.2~0.50>,b—橡皮厚度内孔圆弧应光滑圆顺密封橡皮耐油橡胶根据衬套外径D选用橡皮厚度b,见表6－31橡皮内孔割制尺寸：D2=0.9D－〔15~18橡皮应无裂纹,割制内孔唇边应光洁无表明纹和缺口,橡皮未老化表6-31尾轴管金属式密封装置组装要求单位：mm衬套外径D100~150150~220220~310310~360衬套极限厚度tj5678金属环与衬套配合+0.051~0+0.01~－0.010~－0.02－0.01~－0.03径向间隙K4.0~4.54.5~5.55.5~6.57.0环座板极限厚度tj3.5~4.04.0~4.54.5~5.05.0~5.5选用橡皮厚度b6~88~1010~12122．检验方法与要求〔1金属环装配时,环与环槽两侧轴向间隙〔包括衬纸厚度在内应大于推力轴的轴向间隙,一般取0.20~0.35mm。〔2防蚀衬套装配后,衬套前端面与轴毂端面的间距不小于6~8mm。而伸出首油环的距离B不少于8~10mm,见图6-17。〔3油压试验压力：①对回油管在水线以上的船舶,当油从回油管出油起继续泵油三分钟。②对回油管在水线以下的船舶,泵油压力为轴系中心线至船舶重载水线间距的1.5倍,一般不得大于0.1MPa。③试验时不准有滑油泄漏。此刻,允许微微转动轴系进行检查。〔三橡胶密封环式密封装置安装检验橡胶密封环式密封装置是较为理想的一种密封装置,此种结构在目前建造的万吨级以上船舶上得到广泛使用。1．检验内容〔1防蚀衬套安装后的同轴度；〔2密性检验；〔3下沉量测量。2．检验方法与要求〔1进行防蚀衬套安装后的同轴度检查,要求同轴度不超过0.10mm。检查应在后防蚀衬套与螺旋桨平面连接,以及前防蚀衬套与压紧环安装连接后进行。检查方法：在防蚀衬套外圆处安装百分表〔见图6-18所示,然后转动螺旋桨轴,观察百分表上读数的变动。转动一周,百分表的最大摆动值之半即为同轴度值。要求同轴度不超过0.1mm〔或根据制造厂说明书的要求进行,测量记录参见图6-19。前防蚀衬套安装方法：先将图6-18所示的零件8〔压紧环的对开式螺栓旋紧,使压紧环紧紧地抱在尾轴上,然后将防蚀衬套与压紧环的平面螺栓旋紧。如果不按此步骤安装而反顺序安装,在运转时就会产生前防蚀衬套滑出的情况。〔a尾轴管后端密封装置<b>尾轴管前端密封装置防蚀衬套；2-测隙仪；3-压盖；4-橡胶环；5-螺塞；6-橡胶座；7-进油管；8-压紧环〔2密性试验方法。前、后密封装置安装后,应做密性试验。其方法是在高位重力油箱内灌满油,以油箱内油的静压力进行密性试验,保持12小时。检查时要在缓慢转动螺旋桨轴情况下,观察密封装置的密性,不允许泄漏。对于回油管在水线以下的船舶,密封装置试验时的泵油压力为轴线中心线至满载水线间距离1.5倍的液位压力,一般不得大于0.1MPa。密性检查时,第一道油封橡胶环后面下部的一个放油旋塞应拆掉,最好用盘车机转动尾轴1~2转,以观察漏油情况。认可后,在二道油封橡胶环内注入一定量的润滑油,并装好所有闷头,如不注油,则会烧坏橡胶密封环。〔3下沉量检验方法。密封装置安装结束后,可使用配套厂供应的专用测量工具〔见图6-18所示中件2测量螺旋桨轴的下沉量。测量前,应将安装测隙仪的平面清洁干净并旋紧。测量时,用测隙仪中间的一根杆推至与防蚀衬套相接触,然后从测隙仪的游标尺上读出数据。用同样方法可测得上部与底部二个数据作为原始下沉量,记录参见表6-32所示。测量时,记录螺旋桨轴位置,一般取螺旋桨一号叶片向上,或螺旋桨桨毂上的检验标志向上,或主机1号缸上死点。测量位置应在记录内注明,以供船舶运行一段时间后进坞时复测对照,并按此尺寸变化来判断尾轴管轴承磨损的情况。图6-19尾轴前后轴封校中测量示意图表6-32下沉量测量记录表测量位置上部底部沉降量轴系安装检验按中国船级社《钢质海船入级与建造规范》的规定,轴系校中一般应在热态情况下满足下列要求：1．轴承负荷的最大值不超过轴承的允许比压；2．每个轴承的正反力不小于相邻两跨轴的重量的20%；3．轴的附加弯曲应力不超过规定值；4．施加到柴油机输出法兰处的弯矩和剪力不超过柴油机制造厂所规定的值；5．大齿轮前后轴承的反力差不超过两轴承之间轴段及大齿轮重量的20%；6．尾轴管后轴承支点处轴的截面转角不超过规定值。轴系校中方法：目前有法兰偏移曲折法和轴系合理找正计算法两种。轴系法兰偏移曲折法是轴系校中最普通的一种方法,它是按照轴系连接法兰的偏移和曲折,将轴逐根进行对中的方法。轴系合理找正计算法是考虑轴系在热态情况下所具有的合理的轴承反力,按照计算模型设置支架,计算轴系连接法兰位移与缝差值的一种轴系校中方法,此种方法在目前建造的船舶中被广泛使用。〔一法兰偏移曲折法1．检验内容〔1以螺旋桨轴法兰为基准,用第一根中间轴法兰校中的检验数据定位中间轴承。〔2以第一根中间轴前法兰为基准,用该根中间轴后法兰校中的检验数据定位另一根中间轴的中间轴承。〔3以最前一根中间轴前法兰为基准,以齿轮箱轴法兰或主机推力轴法兰校中的检验数据定位齿轮箱或主机。以上校中均以检验一对法兰的偏移和曲折的方法来对中轴系。检验顺序是从船尾向船首逐根定位,先定位中间轴,再定齿轮箱、推力轴或主机。2．检验方法与要求在具体实施中有两种方法,较为简单的一种方法是用直尺与塞尺两种工具检验法兰的偏移和曲折,简称为直尺、塞尺法,如图6-20所示。另一种方法是在法兰外园上安装两对指针〔如图6-21所示,用塞尺检查指针间的距离,来检验法兰的偏移和曲折,简称为指针法。下面介绍两种检验方法的测量与偏移及曲折值的计算方法。〔1用直尺、塞尺法校中轴系的方法。用直尺、塞尺法测量轴的偏移和曲折,见图6-20所示。偏移值与曲折值测量和计算方法如下：图6-20用直尺、塞尺测量轴的偏移和曲折1—直尺；2—法兰①偏移值的测量：用直尺贴附在相邻两法兰其中一个的外圆上,然后用塞尺测量另一法兰外圆与直尺之间间隙。如图6-20〔a所示,依次在法兰外圆的上、下、左、右四个位置进行测量,可得A上、A下、A左、A右四个位置的测量数值。测量记录参见表6-33所示。偏移值计算方法：垂直平面内两轴线的偏移值：〔A上+A下/2〔mm水平平面内两轴线的偏移值：〔A左+A右/2〔mm②曲折值的测量：塞尺在上下左右四个位置测量两法兰端面之间的间隙,如图6-20〔b示。分别测量得出B上、B下、B左、B右四个位置数值,测量记录参见表6-33所示。曲折值计算方法：垂直平面内两轴线的曲折值：〔B上－B下/S〔mm/m水平平面内两轴线的曲折值：〔B左－B右/S〔mm/m式中S—法兰直径〔m。螺旋桨轴与中间轴法兰、中间轴与推力轴法兰偏移和曲折的允许值如下：偏移应小于0.05mm,曲折应小于0.1mm/m。表6-33法兰偏移和曲折值测量记录表测量位置外圆值A上+A下/2或A左+A右/2上下左右测量位置平面值B上－B下或Ｂ左－Ｂ右Ф垂直＝Ｂ上+Ｂ下/SФ垂直＝Ｂ左+Ｂ右/S上下左右〔2用指针法校中轴系的方法。用两对指针工具来测定法兰偏移和曲折方法见图6-21所示。图6-21用指针法测量曲折和偏移量检验方法：用塞尺测量指针间的间隙,在一组数据测好后,两轴同时转动,每隔90°测量一组数据,即测0°、90°、180°、270°四组数据。将这些测量数据填入表6-34,计算出法兰的偏移值及曲折值。此值应符合以下要求：偏移小于0.05mm,曲折小于0.10mm/m。用指针法检验轴系校中,其准确度要比直尺、塞尺法高,其原因是轴系同时转动四个位置,可消除轴系法兰本身的偏差。注意点：①用指针法进行轴系校中时,为达到所测数据准确性,在用塞尺测量每一对法兰或每一个指针时,所使用的力要基本相同。②在轴系对中时,要预先了解主机、推力轴、齿轮箱等设备制造厂提供的热态时的膨胀值。此数据与基座热膨胀经厂技术部门考虑后,应在轴系校中时采取相应措施。③指针间的间隙也可用百分表测量。测量时,把两轴同时旋转到0°、90°、180°、270°四个位置,新闻记者百分表的示值,测量记录参见表6-34所示。用百分表测量不但方便,而且可避免插塞尺时用力不均而产生的误差,从而使测量准确度提高。表6-34法兰偏移和曲折量计算表偏移量计算偏移量计算单位：mm法兰结合编号指针位置指针间隙〔mm间隙总和∑<mm>间隙总和之差△<mm>所求的偏移值<mm>Ⅰ指针Ⅱ指针上Z1上Z2上∑1=Z1上+Z2上△1=∑1－∑２△1/4下Z1下Z2下∑2=Z1下+Z2下左Z1左Z2左∑3=Z1左+Z2左△２=∑３－∑４△2/4右Z1右Z2右∑4=Z1右+Z2右曲折量计算单位：mm法兰结合编号指针位置指针间隙〔mm间隙总和∑<mm>间隙总和之差△<mm>2、4指针间隙离〔m曲折值数值<mm>所求的曲折值〔mm/mⅠ指针Ⅱ指针上Z1上Z2上∑1=y1上＋y2上△１＝∑1－∑2S△1/2△1/2S下Z1下Z2下∑2=y1下＋y2下左Z1左Z2左∑3=y1左＋y2左△2＝∑3－∑4△2/2S△2/2S右Z1右Z2右∑4=y1右＋y2右〔二合理找中计算法合理找中计算法是按照主机及轴系的重量与位置而进行的轴系合理找中计算。它依据轴系在热态工作时轴承负荷应在设计允许范围之内,从而计算出轴系各连接法兰处的位移和缝差值。工厂应按此要求进行轴承的定位安装。1．安装前应具备的条件〔1船舶下水后,上层建筑和甲板室已安装。〔2把螺旋桨轴自由地放在尾轴管内,法兰处暂不联接。为了防止因水面波动而使轴产生横向波动,须在螺旋桨轴法兰处左右两侧用螺旋千斤顶固定,顶紧时左右要均匀,使轴不能移动。〔3按本船轴系计算图要求的数值安装轴系〔图6-22所示为某船实例。中间轴两端设临时支架,支架布置的位置按计算图。〔4轴系找中时,应选择水面波动尽可能小的情况下进行。2．检验内容〔1轴系找中应具备的条件是否全部满足,临时支架布置位置与尺寸是否符合计算图。〔2按计算书要求的每对法兰的位移与缝差值,定位中间轴、齿轮箱及主机。〔3中间轴承、齿轮箱、主机底座的垫片检验。〔4主机曲轴曲臂距测量。3．检验方法与要求合理找中计算法安装轴系,是根据技术部门按本船的轴系计算模型及轴承负荷,计算出轴系每一对法兰的位移与缝差值大小和方向。轴系安装时须按照此要求进行中间轴承、齿轮箱、主机定位。应注意,按计算模型计算出的法兰的位移与缝差值安装轴系,并非表示轴系法兰的实际偏移与曲折值。〔1中间轴承定位检验。按照计算模型设置支架位置,并调整其中心位置,使螺旋桨轴与中间轴法兰的位移与缝差值符合计算模型要求。安装时,法兰的位移与缝差值与计算值的允许误差为±0.1mm。此时,中间轴与中间轴承下瓦之间的间隙应为0.10±0.05mm〔即中间轴与轴承下瓦不接触。此间隙可用塞尺检查。如果轴系有两根中间轴,则另一根中间轴可用类似的方法找中定位。测量记录参见表6-35所示。〔2齿轮箱、主机及推力轴定位检验。中间轴前法兰与齿轮箱找中,或与主机及推力轴的法兰找中,同样按照计算书要求的法兰的位移与缝差值的大小方向,调整齿轮箱或主机及推力轴的位置,使法兰的位移与缝差值符合计算要求。安装时,法兰位移和缝差值与计算值的误差允许为±0.1mm。若在此范围内,则可认为齿轮箱或主机及推力轴承已定位,可进行垫片加工、安装。测量记录参见表6-35所示。表6-35计算法找中轴系测量记录表单位：mm对中法兰名称外圆位移平面缝差上－下左－右上下左右尾轴对中间轴中间轴对中间轴中草药间轴对推力轴或主机注：前法兰偏上者为正值；法兰下端开口大者为正值。〔3中间轴承、齿轮箱、主机底座垫片加工检验。用0.05mm塞尺检查,不应插入,局部插入的深度不大于20mm。有关主机垫片加工及安装请参见了第七章第一节机座安装检验的有关要求。〔4轴系联接后,应在拆除中间轴承临时支架情况下,进行主机各缸曲臂距测量,要求曲臂距在主机活塞万分之一行程以内,测量记录参见表6-36所示。表6-36主机曲轴曲臂距测量表船压载测量状态单位：mm缸号侧位123456下死点右右上死点左下死点左4．按合理找中计算法安装轴系实例某厂建造的6万吨级船舶,该船有一根中间轴,主机为B&W6L60M柴油机。主机厂提供的轴系计算模型如图6-22所示,船舶下水后轴系找中时法兰的位移与缝差值见图6-23所示。图6-22轴系计算模型〔某船实例法兰站号SA〔mmSF〔mmSAF〔mmIA〔radIF〔radDA〔mmDF〔mmGAP〔mm102.16－0.08－2.24－0.0001290.0003279509500.4318－0.380.000.38－0.0004340.000007108010800.48图6-23船舶下水后轴系找中时法兰的位移与缝差〔某船实例轴系找中时,按合理找中计算法定位,方法如下：〔1调整临时支承,见图6-22中节点No.12和No.16,使螺丝旋桨轴和中间轴后法兰〔节点No.10之间的缝差和位移分别控制在0.43mm和－2.24mm,计算结果见图6-23,由此进行中间轴承定位。然后,用调整主机轴线高度的方法,使中间轴前法兰与主机推力轴法兰按节点No.18之间的缝差和位移分别达到0.48mm和－0.38mm,由此定位主机。注意：缝差下开口大者为正值,反之上开口大者为负值。位移为一对法兰中,前法兰偏上者为正值,反之为负值。〔2找中时,中间轴与中间轴承下轴瓦之间应留有0.10±0.05mm的间隙〔或按计算要求。1．中间轴承负荷测量检验轴系按合理找中计算法安装后,中间轴承所承受的实际负荷应在理论计算允许范围内。为了使检验人员能掌握如何复测及计算中间轴承实际负荷,作如下介绍：〔1中间轴承负荷的测量方法。按图6-24所示,安装手动油泵、压力表、千斤顶,百分表和千斤顶的安装位置按技术人员提供的L值放对。〔2测量方法与操作要领①中间轴承负荷测量在轴系与主机全部安装结束后进行〔包括法兰连接螺栓敲紧；②测量千斤顶活塞直径,校验压力表准确度；图6-24中间轴承负荷测量方法1-千分表