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文档简介
轴系安装检查尾轴管前后轴承安装检查(一)巴氏合金轴承安装检查1.检查内容(1)安装前的检查。(2)轴承压装检查。2.检查办法与规定(1)安装前的检查①清洁检查。尾轴管内残留的铁屑、毛刺、型砂、焊接飞溅、焊渣以及油污等多出物和垃圾已去除,并用清洁的布擦干净。②润滑油管已装好,并经密性实验。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似,若温度不同,将会造成实际过盈配合量不真实,从而影响压入力的数据。(2)轴承压装检查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,其压入办法见图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应统计一次液压压力及压入距离。在正常状况下,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,其最后压入力应符合设计规定。压入力能够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规定时,其压入力规定可参考表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,应能持续压入,若瞬时压入力超出或低于设计值过多时,应停止压入,待查出因素并纠正后方可再次压入。(3)检查统计尾轴管前轴承压入测量统计参见表6-23所示,并绘制压入曲线图。尾轴管后轴承压入测量统计参见表6-24所示,并绘制压入曲线图。尾轴管轴承压入尾轴管后,轴承内孔直径测量统计参见表6-25所示。表6-23尾轴管前轴承压入统计表前轴承温度:℃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尾轴管后轴承压入统计表前轴承温度:℃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统计表单位:mm测量位置abcde内径T—BⅠ—ⅠⅡ—Ⅱ(二)整体式尾轴管安装检查1.检查尾轴管上所作的“向上”标记位置与否对的,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实验。其办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。螺旋桨轴安装检查(一)检查内容1.安装前清洁检查。2.安装后间隙测量。(二)检查办法与规定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,规定上部间隙符合技术规定,下部间隙为零,左、右间隙应基本均匀,并作出测量统计。间隙规定可参考表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)测量统计螺旋桨轴与轴承间隙测量统计参见图6-10所示。螺旋桨安装检查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。随着造船技术不停发展,由于螺旋桨与轴无键安装连接的构造,避免了螺旋桨轴上加工键槽而引发轴的应力集中,因此现在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)有键螺旋桨安装检查1.检查内容(1)安装前的检查;(2)螺旋桨压时量的拟定;(3)螺旋桨压进量的检查。2.检查办法与规定(1)安装前的检查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)螺旋桨压进量的拟定按中国船级社《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,普通应满足下列规定:①在海水温度为35℃时,避免摩擦滑动的安全系数应不不大于1.0;②在海水温度为15℃时,桨壳内表面压力不不大于20MPa;③在海水温度为0℃时,桨壳内表面主应力不不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规定计算出螺旋桨在0℃与35℃安装时的压进量,作为螺旋桨安装时的检查原则。安装时,测量螺旋桨温度与螺旋桨轴的温度,规定温度基本上相似。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)螺旋桨压进量的检查螺旋桨是以手掀泵产生油压至液压螺帽的办法,使螺旋桨压入螺旋桨轴,见图6-12所示。检查办法以下: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(避免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;由这类推,X2=1mm得P2,X3=1.5mm得P3,X4=2mm得P4,……直至达成从图6-11中求得的规定压进量时停止泵压。统计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,此值应符合技术规定(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查1.检查内容(1)安装前的检查;(2)螺旋桨压进量的拟定;(3)螺旋桨压进量的检查。2.检查办法与规定(1)安装前的检查。螺旋桨与轴结合面应清洁,其规定与有键连结相似。(2)压进量的拟定。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,用插入法拟定无键螺旋桨安装时的压进量。(3)螺旋桨压进量检查。液压安装螺旋桨的压入办法可参考图6-12所示。其压进量分两个阶段完毕,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。压装办法按图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,每推动0.5mm统计一次油泵压力,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后来,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别,若压进量已达成规定值,而其压紧力比规定值小得多时,应根据现场状况由技术人员、船东、验船师共同商议适宜增加压进量;反之,若压进量未到,但压紧力已达成规定,这时经商定能够适宜增加压紧力。干装配、湿装配的推动量与油压曲线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)螺旋桨安装统计螺旋桨安装时须统计油压及压进量,测量统计参见表6-27所示,此表对螺旋桨有键安装及无键安装均合用。表6-27螺旋桨压入统计表环境温度℃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查尾轴管密封装置构造形式可分两类: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。现在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个密封装置的安装检查。(一)尾轴管前端填料函构造密封装置安装检查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.检查办法与规定安装填料时,应按规定的填料规格及数量严格按图施工,并符合下列规定:(1)加装填料时,每圈填料的两端应刚好接拢,各道填料搭口应互相错开安装。(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所示的规定检查。表6-29首部填料函在营运中的规定分类营运中使用状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℃油润滑填料函普通不应漏油,每分钟漏油量不超出6~10滴允许使用75℃(二)金属环式密封装置安装检查金属环式尾轴管尾部密封装置普通在中小型船舶上使用,其构造见图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1.零件制造及组装规定尾轴管金属环式密封装置的制造及安装精度规定较高,详见表6-30和表6-31规定规定。表6-30尾轴管金属环式密封装置加工规定单位: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规定内外圆不同轴度≤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环内孔与衬套配合规定见表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规定单位: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.检查办法与规定(1)金属环装配时,环与环槽两侧轴向间隙(涉及衬纸厚度在内)应不不大于推力轴的轴向间隙,普通取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不大于6~8mm。而伸出首油环的距离B不少于8~10mm,见图6-17。(3)油压实验压力: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对回油管在水线下列的船舶,泵油压力为轴系中心线至船舶重载水线间距的1.5倍,普通不得不不大于0.1MPa。③实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查橡胶密封环式密封装置是较为抱负的一种密封装置,此种构造在现在建造的万吨级以上船舶上得到广泛使用。1.检查内容(1)防蚀衬套安装后的同轴度;(2)密性检查;(3)下沉量测量。2.检查办法与规定(1)进行防蚀衬套安装后的同轴度检查,规定同轴度不超出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。检查办法: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。规定同轴度不超出0.1mm(或根据制造厂阐明书的规定进行),测量统计参见图6-19。前防蚀衬套安装办法: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。如果不按此环节安装而反次序安装,在运转时就会产生前防蚀衬套滑出的状况。(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)密性实验办法。前、后密封装置安装后,应做密性实验。其办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实验,保持12小时。检查时要在缓慢转动螺旋桨轴状况下,观察密封装置的密性,不允许泄漏。对于回油管在水线下列的船舶,密封装置实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,普通不得不不大于0.1MPa。密性检查时,第一道油封橡胶环背面下部的一种放油旋塞应拆掉,最佳用盘车机转动尾轴1~2转,以观察漏油状况。承认后,在二道油封橡胶环内注入一定量的润滑油,并装好全部闷头,如不注油,则会烧坏橡胶密封环。(3)下沉量检查办法。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。用同样办法可测得上部与底部二个数据作为原始下沉量,统计参见表6-32所示。测量时,统计螺旋桨轴位置,普通取螺旋桨一号叶片向上,或螺旋桨桨毂上的检查标志向上,或主机1号缸上死点。测量位置应在统计内注明,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状况。图6-19尾轴前后轴封校中测量示意图表6-32下沉量测量统计表测量位置上部底部沉降量轴系安装检查按中国船级社《钢质海船入级与建造规范》的规定,轴系校中普通应在热态状况下满足下列规定:1.轴承负荷的最大值不超出轴承的允许比压;2.每个轴承的正反力不不大于相邻两跨轴的重量的20%;3.轴的附加弯曲应力不超出规定值;4.施加到柴油机输出法兰处的弯矩和剪力不超出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出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出规定值。轴系校中办法:现在有法兰偏移波折法和轴系合理找正计算法两种。轴系法兰偏移波折法是轴系校中最普通的一种办法,它是按照轴系连接法兰的偏移和波折,将轴逐根进行对中的办法。轴系合理找正计算法是考虑轴系在热态状况下所含有的合理的轴承反力,按照计算模型设立支架,计算轴系连接法兰位移与缝差值的一种轴系校中办法,此种办法在现在建造的船舶中被广泛使用。(一)法兰偏移波折法1.检查内容(1)以螺旋桨轴法兰为基准,用第一根中间轴法兰校中的检查数据定位中间轴承。(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查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查数据定位齿轮箱或主机。以上校中均以检查一对法兰的偏移和波折的办法来对中轴系。检查次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.检查办法与规定在具体实施中有两种办法,较为简朴的一种办法是用直尺与塞尺两种工具检查法兰的偏移和波折,简称为直尺、塞尺法,如图6-20所示。另一种办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,来检查法兰的偏移和波折,简称为指针法。下面介绍两种检查办法的测量与偏移及波折值的计算办法。(1)用直尺、塞尺法校中轴系的办法。用直尺、塞尺法测量轴的偏移和波折,见图6-20所示。偏移值与波折值测量和计算办法以下:图6-20用直尺、塞尺测量轴的偏移和波折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种的外圆上,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。测量统计参见表6-33所示。偏移值计算办法: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(mm)②波折值的测量: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,测量统计参见表6-33所示。波折值计算办法:垂直平面内两轴线的波折值:(B上-B下)/S(mm/m)水平平面内两轴线的波折值:(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波折的允许值以下:偏移应不大于0.05mm,波折应不大于0.1mm/m。表6-33法兰偏移和波折值测量统计表测量位置外圆值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办法。用两对指针工具来测定法兰偏移和波折办法见图6-21所示。图6-21用指针法测量波折和偏移量检查办法: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波折值。此值应符合下列规定:偏移不大于0.05mm,波折不大于0.10mm/m。用指针法检查轴系校中,其精确度要比直尺、塞尺法高,其因素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,为达成所测数据精确性,在用塞尺测量每一对法兰或每一种指针时,所使用的力要基本相似。②在轴系对中时,要预先理解主机、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,应在轴系校中时采用对应方法。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,测量统计参见表6-34所示。用百分表测量不仅方便,并且可避免插塞尺时用力不均而产生的误差,从而使测量精确度提高。表6-34法兰偏移和波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右波折量计算单位: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)波折值数值(mm)所求的波折值(mm/m)Ⅰ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。它根据轴系在热态工作时轴承负荷应在设计允许范畴之内,从而计算出轴系各连接法兰处的位移和缝差值。工厂应按此规定进行轴承的定位安装。1.安装前应含有的条件(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。为了避免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)按本船轴系计算图规定的数值安装轴系(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,应选择水面波动尽量小的状况下进行。2.检查内容(1)轴系找中应含有的条件与否全部满足,临时支架布置位置与尺寸与否符累计算图。(2)按计算书规定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、主机底座的垫片检查。(4)主机曲轴曲臂距测量。3.检查办法与规定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规定进行中间轴承、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,并非表达轴系法兰的实际偏移与波折值。(1)中间轴承定位检查。按照计算模型设立支架位置,并调节其中心位置,使螺旋桨轴与中间轴法兰的位移与缝差值符累计算模型规定。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办法找中定位。测量统计参见表6-35所示。(2)齿轮箱、主机及推力轴定位检查。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,同样按照计算书规定的法兰的位移与缝差值的大小方向,调节齿轮箱或主机及推力轴的位置,使法兰的位移与缝差值符累计算规定。安装时,法兰位移和缝差值与计算值的误差允许为±0.1mm。若在此范畴内,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。测量统计参见表6-35所示。表6-35计算法找中轴系测量统计表单位: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查。用0.05mm塞尺检查,不应插入,局部插入的深度不不不大于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查的有关规定。(4)轴系联接后,应在拆除中间轴承临时支架状况下,进行主机各缸曲臂距测量,规定曲臂距在主机活塞万分之一行程以内,测量统计参见表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(mm)SF(mm)SAF(mm)IA(rad)IF(rad)DA(mm)DF(mm)GAP(mm)102.16-0.08-2.24-0.0001290.0003279509500.4318-0.380.000.38-0.0004340.000007108010800.48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,办法以下:(1)调节临时支承,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,计算成果见图6-23,由此进行中间轴承定位。然后,用调节主机轴线高度的办法,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成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(或按计算规定)。1.中间轴承负荷测量检查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畴内。为了使检查人员能掌握如何复测及计算中间轴承实际负荷,作以下介绍:(1)中间轴承负荷的测量办法。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)测量办法与操作要领①中间轴承负荷测量在轴系与主机全部安装结束后进行(涉及法兰连接螺栓敲紧);②测量千斤顶活塞直径,校验压力表精确度;图6-24中间轴承负荷测量办法1-千分表;2-压力表;3-油泵;4-千斤顶;5-中间轴承③液压千斤顶顶升时,中间轴承的滑油挡板不能与轴相碰;④千斤顶向上的作用点必须通过轴的中心;⑤千斤顶顶升点与千分表的位置应在同一横断面上;⑥千斤顶的最大顶升量为0.8mm;⑦测量前先作顶升、放下动作各一次,然后再进行正式测量;⑧油泵以每2Mpa加压一次,测量轴的上升量,到最大值0.8mm时为止。然后以每月MPa降压一次,测量轴的下降量,到油压降至0点时为止,并作出具体统计。⑨按上面统计作出如图6-25所示的图形,并求出pu、pd及pm值。图6-25中间轴承负荷pm值⑩中间轴承的实际负荷由下式计算:W=(pd+pu)/2×SA×RC式中W—中间轴承的实际负荷(kg);SA—千斤顶的活塞面积(cm2);pu、pd—千斤顶上升油压及下降油压(kg/cm2);Rc—千斤顶与中间轴承的位置修正系数(由设计拟定)。测量得出中间轴承实际负荷值W,若符合轴系合理找中计算时的轴承理论负荷允许值,则可认为中间轴承定位良好。轴系连接螺栓安装检查在主机轴系找中完毕后,应对中间轴法兰与主机输出轴法兰螺栓孔进行加工,此项加工普通在现场进行。(一)检查内容1.铰孔前法兰校中检查;2.铰孔加工检查;3.螺栓加工检查;4.轴系过盈配合螺栓安装检查。(二)检查办法与规定1.法兰校中中间轴前法兰与主机输出轴法兰铰孔前,应用临时螺栓将两法兰拉拢,并调节两个法兰外圆同轴度。其办法是用两只百分表测量法兰的外圆,转动主机轴系,观察百分表上读数,规定偏移不不不大于0.03mm。调节时,调节量要尽量地小。调节后,须经检查员确认后再进行铰孔,校调时检查员应做好原始统计。2.铰孔加工铰孔按本章第一节轴系连接法兰螺栓孔及螺栓检查的规定与螺栓孔加工精度的规定进行,参见表6-13的规定。孔表面粗糙度应符合图样规定,螺栓孔应顺锥度。用内径分厘卡测量孔的直径、圆度及圆柱度,应符合规定。3.螺栓加工按照已加工好的法兰螺栓孔尺寸,拟定螺栓与孔的配合过盈量,进行螺栓加工。螺栓加工的技术规定参见表6-13的规定,螺栓表面粗糙度按图样规定。使用外径千分尺测量螺栓外圆尺寸、圆度及圆柱度,应符合规定。过盈配合的螺栓与螺栓孔的接合面应不少于75%。检查办法:将螺栓敲入螺栓孔(敲入时螺栓及螺栓孔表面应涂牛油白漆),然后再将螺栓敲出,检查螺栓及螺栓孔表面的接触亮点。由于此项检查工作劳动强度高,螺栓敲进敲出又容易造成表面拉毛,为此普通仅作部分抽检,或者不抽检。用冰冻螺栓法安装的螺栓,不进行此项检查。对于过盈配合螺栓的螺纹加工以及连接螺栓的制造检查等,可参见本章第一节轴系连接法兰螺栓孔及螺栓检查的有关内容。4.轴系过盈配合螺栓安装(1)螺栓孔和螺栓清洗后,在螺栓孔与螺栓表面涂上一层二硫化钼油脂,用锤将配合螺栓敲进出(为避免螺栓敲坏,在螺栓后端面应垫衬紫铜块或直接用紫铜锤敲击安装),待全部螺栓被敲紧后,拧紧螺帽,穿好开口销。这种办法普遍用于中小型船舶。(2)用冰冻法安装螺栓,其解质能够用干冰或液氮(氮的温度可低于-100℃,干冰的温度可达成-70~-80℃,根据实船使用,已完全能满足安装规定)。螺栓冷却的程度,普通可按螺栓直径及需要冷却温度来拟定,可参见表6-37所列的数据。表6-37配合螺栓安装前冷却时间冷却介质螺栓温度(℃)冷却时间(分/每毫米螺栓直径)干冰-500.5~0.6-701.0~1.2液氮-1000.08-1900.20螺栓放入冷冻箱前应做好清洗工作(螺孔也须同样清洁干净),并喷上二硫化钼油脂,待螺栓冷冻温度时间达成规定后,立刻从冷冻箱中取出,放入螺栓孔中,将螺帽随手拧紧,待螺栓温度回升到室温后(普通需8~12小时),用扳手拧紧螺帽,穿好开口销。侧推装置安装检查概述现在有些船舶为了提高靠、离码头的灵活性,在船首部和(或)尾部安装了侧推装置,侧推装置普通由制造厂整套供应,普通是导流管推动器和驱动装置各一组,极少是分散供应的。在普通货轮上安装的侧推装置,大部分采用固定螺距侧推装置,固定螺距侧推装置的造价要比可变螺距低廉,只有作为特殊用途的船舶上才使用可变螺距侧推装置。可变螺距侧推装置变化螺距的办法有两种,一种是用机械办法变螺距,另一种采用液压办法变螺距,大部分船舶使用液压变螺距。侧推装置安装检查程序(1)检查内容1.导流管推动器安装;2.传动装置安装;3.液压管路清洗;4.螺旋桨安装。(二)检查办法与规定1.导流管推动器安装侧推装置安装实质上就是螺旋桨导流管的定位安装。定位办法:外购的导流管侧推器中心,按图样的安装尺寸、位置(如肋骨位置、导流管中心至基线的距离,以及导流管中心位置等)安装,校准输入轴法兰平面水平,误差不不不大于2〔角〕分(若输入轴为水平状态,则法兰面角度偏差不不不大于2〔角〕分)。定位导流管与船体连接处应符合船体构造规定,并进行定位焊接。导流管法兰平面水平度的检查办法,可用方型水平仪通过计算得出或用象限仪直接测量。2.驱动装置安装驱动装置设有电动机及齿轮箱,其安装规定:(1)轴对中检查。电动机和齿轮箱应严格对中,规定校中偏移不不不大于±0.03mm,波折不不不大于±0.10mm/m。检查办法可用指针法用塞尺检查,测量统计可参见表6-34。(2)焊接前,固定垫块四周与基座面板的接触应平整,用0.1mm塞尺检查不能插入,固定垫块应向外倾斜1:100。(3)活动垫块与固定垫块研配后的连接面用0.05mm塞尺检查,插入深度不通话超出20mm;平面用色油检查,接触点应均匀,在每25×25(mm2)面积上接触点不少于2~3点。垫片厚度:钢质不不大于10~15mm,铸铁不不大于17~25mm。3.液压管路清洗侧推装置如采用液压变螺距,安装前,液压系统的管系必须进行化学清洗及预先上油保养,经清洗的管系两端应使用固定塞并封口,液压管内部的清洁应符合CB1102.3的有关规定。油箱应进行清洗并经检查承认,方可使用。4.螺旋桨安装(1)无键螺旋桨安装时,应测量螺旋桨与轴的温度,求得平均温度,根据制造厂提供的螺旋桨安装压入量曲线,按平均温度得出螺旋桨的压入量。其压入办法和检查规定,可参见本章第二节无键螺旋桨的安装检查。压入过程要做好测量统计,参见表6-27,绘制压入量曲线图,参见图6-14所示。(2)螺旋桨叶安装检查。单个桨叶安装时,要按照制造厂提供的扭矩规定,测量螺栓安装的扭矩,做好螺栓旋紧时的扭矩原始统计。测量扭矩时,须使用专用的扭矩扳手,桨叶安装后须安装好防松装置。(3)桨叶间隙检查。螺旋桨安装后,须测量螺旋桨叶尖与导流管的间隙(该间隙数据制造厂即使已测量过,但由于螺旋桨导流管在船上安装并与船体焊接后来,难免会有些变形,因此有必要进行间隙复测)。测量时,将螺旋桨每一种桨叶分别转至上、下、左、右四个位置,用钢皮尺测量螺旋桨叶尖至导流管之间的间隙,此值应符合制造厂产品技术规定范畴,测量统计参见表6-38所示。表6-38螺旋桨与导流管间隙测量统计表单位:mm桨叶号测量方向1234上下左右柴油主机和辅机的安装检查柴油主机安装检查船用小型柴油机,普通采用整机吊装工艺进行安装,大型船舶的柴油机,在起重能力及码头设施含有条件的状况下,也可采用整机吊装。现在大多数船厂由于受起得能力、运输和码头条件等方面的限制,对大型柴油主机大多采用组装吊运方法。即主机在制造厂经验船师、船东代表验收后,将主机拆成若干大部件,经油封保养后装箱发往造船厂,船厂再按工艺阶段将部件吊到船上进行组装。本节重要介绍组装检查,按安装次序进行论述。主机基座加工检查船舶柴油主机的基座要承受柴油主机的全部重量。除此之外,它还要承受柴油主机运转时运动部件所产生的不平衡的惯性力和反作用力矩所引发的力,以及船舶运行中(如摇晃时)所产生的柴油主机倾倒的力。因此,基座应含有足够的刚性和强度。中小型柴油机的基座普通是钢板焊接构造件,并焊接在船体双层底上;大型柴油机基座,普通依靠双层底构造作为基座。(一)检查前应含有的条件1.基座使用的材料应有船检证书;2.基座的安装、焊接质量已符合规定的技术规定。(二)检查内容和办法1.接触检查(1)将小平板放到基座的面板上,用0.05mm的塞尺进行检查,普通不应插入,但局部允许插入,其深度不不不大于10mm。用0.10mm塞尺检查,不应插入。(2)在平板上涂上一层薄薄的色油,然后放到面板上来回拖动,平板拿掉后检查面板上的色油点,规定在每25×25(mm2)面积内不少于3点,接合面不不大于75%。2.基座面板倾斜度检查将直尺横放在基座上,用塞尺检查直尺与面板之间倾斜度。倾斜度普通应不大于1:100,且规定向外倾斜,便于此后配制垫片。3.螺栓孔质量检查(1)用内径千分尺或气缸表检查螺栓孔直径,规定圆柱度和圆度符合图样规定。(2)螺栓孔的表面粗糙度应符合图样规定。主机机座安装检查主机机座有下列几方面作用:1.在机座上面安装机架、连杆、活塞、气缸盖等部件,能承受这些部件的重量。2.机座上装有主轴承,用以安装曲轴。机座与机架作为曲轴旋转的空间。3.机座可作油池用,收集和盛储滑油。4.机座能承受各运动部件所产生的惯性力。为了满足上述用途,规定机座有足够的强度、刚度。如果机座变形,将造成上述运动件发生故障或加速磨损。(一)检查前应含有的条件机座须有验船部门的合格证书和钢印。(二)检查内容和办法1.机座平面平面度检查对机座平面平面度的检查办法有许多个,普通,工厂采用何种办法施工,检查时就采用与这种施工办法对应的检查办法。现将几个惯用的办法介绍以下:(1)拉钢丝检查法如图7-1所示,在机座平面的一定高度处,拉四根钢丝L1、L2、L3、L4。钢丝直径普通为Φ0.3mm至Φ1.00mm,拉力为钢丝拉断力的70~80%(如MAN-B&W50-95MC/MCE机采用Φ0.5mm钢丝,拉紧力为40kg的负重)。检查机座平面平面度时,测量L1、L2、L3、L4两根钢丝至机座平面之距离,以拟定机座平面的平面度。图7-1拉钢丝检查法示意图采用拉钢丝法检查,须考虑钢丝在自重作用下的挠度,挠度的计算办法以下:Y=g·X(L-X)/0.99·2G式中Y—挠度修正值(m);g-钢丝单位重量(N/m);X—所求的挠度的点到基准点的距离(m);L—两基准点之间的距离(m);G—钢丝拉紧力(N);0.99—修正系数。(2)照光检查法机座平面的平面度检查,普通采用扫瞄光学直角仪,其内部的基准十字线可由左右两只调节器进行调节。在测量机座上平面平面度时,首先用三个基准光靶作目的,以拟定一种精确度相称高的基准平面,然后将其它的光靶放到被测量的检查点上进行测量,如图7-2所示。图7-2照光检查法示意图○表达扫瞄光学直角仪;▲表达基准光靶;×表达测量检查点对各个被测量点上所测得的数值与基准平面的值进行比较,即可得出机座整个平面的平面度。(3)水准面检查法在机座平面上置两个水槽,用连通管将两边连通,配备千分尺测量平面度偏差。如图7-3所示。图7-3水准面检查法示图1-千分尺及测针;2-测量支架;3-水槽;4-连通管;5-机座2.机座平面平面度的检查规定(1)图样和技术文献有规定的,应按规定规定进行检查。(2)柴油机制造厂有规定的,则应按制造厂规定的规定执行。例如MAN-B&W5L70MC/MCE主机制造厂规定的规定为:机座平面纵向偏差不不不大于0.15mm,横向不不不大于0.05mm,相邻两点偏差不不不大于0.03mm。(3)若图纸和工艺文献无规定,制造厂也没有规定的,则可参考表7-1所列的公差规定进行检查。表7-1机座平面度公差规定单位:mm在1m长度内机座全长纵向横向<8m≥8m0.050.040.100.143.检查机座平面平面度时的注意事项:(1)在测量机座平面平面度时,须考虑机座垫板厚度,钢垫板15~25mm,铸铁垫板不不大于25mm。如果出现太厚或太薄,则应重新调节整个轴系的中心线(涉及柴油机轴心线)的高度位置。(2)将机座上的螺栓孔引伸到基座上,钻孔时应注意基座下面与否有肘板或其它构造件,否则事先应采用方法,并做好修补工作。(3)应认真检查机座平面表面质量,并督促做好防护工作。曲轴安装检查曲轴是柴油主机的最重要部件,其构造形状复杂(呈弯曲状),且有一定的长度,刚性较差。另外,曲轴工作时的受力状况较为复杂,须承受较大的弯曲力和扭矩。因此,工厂、验船师和船东非常关注曲轴的制造及安装质量,都要到现场参加检查。(一)检查前应含有的条件1.必须有验船部门的钢印和证书;2.必须有制造厂的测量统计。(二)检查内容和办法1.曲轴吊装前的外观检查(1)用视觉检查清洁度,曲轴表面应无垃圾、油污和拉毛起线等缺点。(2)油孔应清洁,并采用保护方法,以免杂物、垃圾落入。2.主轴颈与主轴承检查(1)检查主轴承下块轴承与机座轴承座孔接触。在机座轴承座孔内涂上一层薄薄的色油,然后将主轴承下块轴承放到孔内来回摆动,取出后检查色油接触,规定接触面积不不大于全部面积的75%。(2)用外径千分尺测量主轴承下块轴承厚度,普通测量轴承前后两点,以判断厚度的偏差。厚度的公差规定见表7-2所示。表7-2主轴承厚度公差单位:mm薄壳轴承厚壳轴承<0.02<0.04(3)检查主轴承上下平面之间垫片。轴承之间有垫片的(片数应在3片下列),规定轴承两侧的垫片厚度一致。如无垫片,规定轴承下块平面比机座平面高出一定的数值(普通取0.03~0.05mm)。其目的是当轴承螺栓旋紧时,下轴承被压缩,从而产生一种径向力,使轴承在机座轴承座孔内处在对的位置。(4)主轴颈与下块轴承接触检查:检查主轴颈与否与主轴承接触。用0.05mm塞尺在轴颈左右两侧进行检查,规定在两侧沿中心线向上45°~60°范畴不应插入。检查主轴颈与主轴承底部接触(曲轴落底检查)。用0.05mm塞尺在轴向长度内检查,规定在全长75%以上的范畴内不应插入。3.轴颈下沉量检查用桥规和塞尺在每一道轴颈上进行测量检查。如图7-4所示。图7-4轴颈下沉量检查示意图桥规;2-机座主轴承座孔平面;3-曲轴主轴颈每道主轴颈应测量首尾两点X值,并做好测量统计,见表7-3所示。柴油主机运转一段时间后,测量轴颈下沉量。将前后两次测量数值进行对比,可判断主轴承的磨损及曲轴轴颈的下沉量。表7-3轴颈下沉量测量统计表单位:mm主轴承序号1234567测量方向首尾首尾首尾首尾首尾首尾首尾测量成果4.主轴颈与主轴承配合间隙检查(1)配合间隙规定。具体见表7-4和表7-5所示。表7-4十字头式柴油机主轴颈与主轴承配合间隙规定单位:mm主轴颈直径配合间隙250~3000.17~0.21300~3500.21~0.25350~4000.25~0.30400~4500.30~0.35450~5000.35~0.40500~5500.40~0.45550~6000.45~0.50600~6500.50~0.55650~7000.55~0.60表7-5筒形活塞柴油机主轴颈与主轴承配合间隙规定单位:mm主轴颈直径<500r/min配合间隙>500r/min白合金轴承铜铅合金轴承配合间隙配合间隙75~1000.06~0.080.08~0.10100~1250.08~0.110.10~0.12125~1500.11~0.150.13~0.16150~2000.14~0.180.16~0.200.17~0.23200~2500.18~0.220.20~0.240.24~0.28250~3000.22~0.260.24~0.28300~3500.26~0.30350~4000.30~0.34400~4500.34~0.38若图纸、工艺有规定的,按规定规定调节间隙。制造厂阐明书有规定的,应按阐明书规定调节。(2)检查办法。检查主轴颈与主轴承配合间隙有下列几个办法:①用压青铅丝的办法进行检查。选用Φ1mm左右的青铅丝,在每一主轴颈前后位置各放一根,装上主轴承上盖,按规定扭矩旋紧螺母。上述环节完毕后,旋松螺母,拆卸上盖,取出两根压扁的青铅丝,用外径千分尺测得的厚度数值即为配合间隙。然后,与规定的配合间隙数值进行比较,作出合格与否的结论。若间隙过小或过大,都须进行调节,直至达成规定为止。②用塞尺进行检查。装上主轴承上盖,按规定扭矩旋紧螺母,然后用塞尺进行检查。③用内、外径千分尺进行检查。主轴承孔用内径千分尺测量,主轴颈用外径千分尺测量,将所测得的数值相减,就得出各道主轴承的配合间隙。(3)检查时应注意下列几点:①因主轴颈存在圆度和圆柱度偏差,其配合间隙应按最大直径处计算。②轴承两侧垫片数量要相等,以免轴承盖安装后有歪斜现象。安放垫片时,不得与轴颈接触,要留有约0.10mm左右的间隙,以免运转时轴颈被拉出线。③主轴承间隙不准用放松或旋紧螺母的方法进行调节。5.推力盘间隙检查(机本身的)(1)检查规定。具体见制造厂阐明书。例如MAN-B&W5L70MC/MCE机规定的推力盘间隙为0.70mm。(2)检查办法:①用塞尺测量推力盘两边的间隙,相加后得出总的推力盘间隙,然后与制造厂或图样规定的规定进行对照,若不符合规定,则加以调节。②用油泵顶的办法进行检查。在推力盘的一侧放上两只百分表,在另一侧用油泵顶,读出百分表读数,即为总的推力盘间隙。6.曲轴臂距差检查(1)臂距差的规定①用计算法拟定臂距差a.柴油主机曲轴臂距差为:L≤1.0×S/10000(mm)式中S——活塞行程(mm);△L——臂距差(mm)。b.柴油机曲轴臂距差的允许极限为:△L≤1.5×S/10000(mm)②用图表法拟定臂距差。其检查规定可作以下划分:图7-5曲轴臂距差S—活塞行程(mm);△L—(mm)a.Ⅰ线左面数值,表达车间平台上最佳值;b.Ⅰ与Ⅱ线之间数值,表达船上安装优良值;c.Ⅱ与Ⅲ线之间数值,表达营运中合格值;d.Ⅲ线右面数值表达最大允许极限值。GB9192《船用低速柴油机安装技术规定》规定,曲轴安装结束后,其臂距差的公差为每米活塞行程0.06mm。台架安装结束后,其以差为每米活塞行程0.08mm。(2)检查办法。按规定选用测量臂距差的专用百分表,将百分表安装在距连直轴颈中心(S+d)/2处,如图7-6所示。图7-6百分表安装位置示意图S-活塞行程;d-主轴颈直径;A-表安装位置;B-表安装位置;O-连杆轴颈中心图7-7曲轴臂距差测量位置有的大型柴油机曲轴臂距差的测量点,并不选在距连杆轴颈中心线(S+d)/2的A点处,而是取在距曲臂开口端更近的B点。这样所测得的臂距差△B比在A点测得的臂距差△A略大。普通规范所规定的臂距差,都是以A点的测量数值△A为准。因此如果测的是B点的臂距差△B,须换算成△A,其换算公式为:△A=△B·(OA/OB)。(3)检查时曲柄所处的位置:①在活动部件(活塞连杆)未装的状况下测量。由于没有连杆的妨碍,曲轴按其运转方向转动,能够一次测出曲柄在0°、90°、180°、270°四个位置的臂距差数值。②在活动部件(活塞连杆)安装在曲轴上的状况下测量。如图7-7所示,当曲柄在下死点位置时,连杆要碰百分表。为此可将曲拐先后转至0°、90°、下死点前15°及下死点后15°、270°五个位置进行测量。(4)臂距差检查阶段。①机座与曲轴在船上安装后;②主机组装后;③主机与轴系连接后(或动车后);④航行实验结束,测量热态臂距差(供参考)。测量主机曲轴臂距差时,应统计测量时的船舶状态,即首尾吃水,供后来进行比较。汇总并出具臂距差测量统计,具体见表7-6所示。表7-6曲轴臂距差测量统计单位:mm缸号测量位置1234561.下死点右2.右侧3.上死点4.左侧5.下死点左统计时应注意下列几点:①以百分表位置为准统计形式,见图7-8。图7-8图7-9②以曲柄位置为准统计形式,见图7-9。③测量臂距专用百分表读数,曲臂张开为“+”,闭合为“—”,见图7-10。图7-10测量臂距差专用百分表读数与普通百分表读数正好相反。机架、气缸体和扫气箱安装检查机架、气缸体和扫气箱是柴油机的重要固定件,它们有着各自的作用:1.机架与机座构成曲柄箱,机座的主轴承支承曲轴,柴油机运转时,曲轴就在曲轴臬密闭空间中旋转。2.机架与气缸体(内装气缸套)可作为活塞往复运动的导承,同时还承受着侧向推力所产生的弯曲力矩和燃油燃烧产生的热负荷。3.扫气箱的容积较大,可稳定来自扫气泵的扫气压力。工厂、验船师和船东对这些重要固定件的安装都要进行检查验收,由于它们的安装质量会影响曲轴的安全运转。(一)检查前应含有的条件机架、气缸体和扫气箱应含有验船部门的钢印和合格证书。另外,选择好合用的粘结剂(密封胶)。(二)检查内容和办法1.检查目的这些大件的材料强度、制造精度由制造厂确保。船厂安装时则要确保大件之间互相连接的紧密性,柴油机运转时,其连接平面应无泄漏。2.检查办法(1)在螺栓未旋紧前,检查连接平面,规定0.05mm塞尺不应插入,但局部地方允许插入;用0.10mm塞尺检查,插入深度不不不大于30mm;用0.15mm塞尺检查,应插不进。连接平面应涂上规定的密封胶(普通由主机制造厂提供)。应注意:须在密封胶干燥之前将螺栓旋紧,这样能够确保连接平面的密封性。(2)机架与气缸体、气缸体与扫气箱的连接平面的检查办法同上。(3)检查气缸注油器油路与否畅通,办法是用气缸注油器向气缸套内注油,发现不通即予以消除。贯穿螺栓安装检查柴油机的重要固定件,如机座、机架、气缸体等部件,用贯穿螺栓将它们连接在一起,成为结实的柴油机机身构造。因此,对贯穿螺栓的拉紧过程要进行检查。(一)检查前应含有的条件1.贯穿螺栓必须有验船部门钢印和证书;2.检查用的液压拉伸工具和压力表均经检定合格。(二)检查内容和办法1.外观检查,螺栓应无损伤,螺纹完好。安装时应在螺纹上涂上二硫化钼润滑剂。2.螺栓液压拉伸次序按工艺技术文献的规定进行。下面以MAN-B&W5L70MC/MCE型柴油机为例介绍贯穿螺栓拉紧次序。(1)首先将中间一对贯穿螺栓拉紧,然后向两边交错延伸拉紧。如图7-11所示,次序1—2—3—4—5—6—7。(2)螺栓拉紧分两步进行,第一步从0拉至50MPa,统计螺栓拉伸变形量,然后将压力释放至0;第二步仍从0开始,将蚴栓拉紧到90MPa,统计拉伸变形量,其总的拉伸变形量为第一步变形量加第二步变形量。将所测数值汇总并统计,参见表7-7所示。图7-11贯穿螺栓拉紧次序表7-7贯穿螺栓拉牢统计表拉紧力次序伸长量50MPa90MPa总拉伸量拉伸量(mm)左1234567右1234567活塞组、十字头和连杆等部件安装检查活塞组、十字头和连杆等部件的重要作用是将气缸内的爆炸压力,通过活塞的直线运动转变为曲轴的旋转运动。它们的工作条件较为恶劣,活塞与燃烧的高温气体接触,连杆作复杂的摇晃运动,因此它们的质量将直接影响柴油机的运转。对这些运动件的检查都是非常严格的。检查前应含有的条件活塞组、十字头和连杆必须含有验船部门的钢印和证书。检查内容和办法1.活塞组、十字头和连杆等部件表面应清洁、无员坏和拉毛,才干进行组装。2.活塞与气缸配合间隙检查。用内、外径千分尺分别测量气缸内孔和活塞外圆,然后将两个数据相减,得出活塞与气缸的配合间隙,并与技术原则所规定的间隙进行对照,不合格的则进行修复。二冲程柴油机活塞与气缸的配合间隙见表7-8,四冲程柴油机活塞与汽缸的配合间隙见表7-9所示。表7-8活塞与气缸配合间隙规定单位:mm气缸直径二冲程筒形活塞式柴油机活塞裙部十字头式柴油机配合间隙极限顶部极限裙部配合间隙极限间隙耐磨环处配合间隙>125~1500.20~0.240.75>150~1750.24~0.280.90>175~2000.28~0.321.0>200~2250.32~0.361.1>225~2500.36~0.401.1>250~2750.40~0.441.2>275~3000.44~0.481.2>300~3250.48~0.521.3>325~3500.52~0.561.3>350~3750.56~0.621.4>375~4000.62~0.661.4>400~4250.66~0.701.5>425~4500.70~0.741.63.3~3.50.72~0.762.10.48~0.55>450~4750.74~0.781.73.5~3.70.76~0.822.20.51~0.58>475~5000.78~0.821.83.7~3.90.82~0.862.30.55~0.62>500~5250.82~0.861.93.9~4.10.86~0.912.40.59~0.66>525~5504.1~4.30.91~0.952.50.63~0.70>550~5754.3~4.50.95~1.002.60.67~0.74>575~6004.5~4.71.00~1.052.70.71~0.79>600~6254.7~4.91.05~1.102.80.76~0.84>625~6504.9~5.11.10~1.152.90.81~0.88>650~6755.1~5.31.15~1.203.00.86~0.92>675~7005.3~5.51.20~1.303.20.91~0.96>700~7505.5~5.71.30~1.453.40.95~1.02>750~8005.7~5.91.45~1.603.80.98~1.10表7-9活塞与气缸配合间隙规定单位:mm气缸直径四冲程筒形活塞式柴油机铸铁及铝合金活塞顶部间隙活塞裙部顶部有冷却顶部无冷却铸铁活塞配合间隙铸铁活塞极限间隙铝活塞配合间隙铝活塞极限间隙>75~1000.5~0.640.60~0.800.09~0.120.350.18~0.22>100~1250.64~0.800.8~1.000.12~0.150.450.22~0.260.50>125~1500.84~1.001.0~1.200.15~0.180.550.26~0.320.60>150~1751.00~1.161.2~1.400.18~0.210.650.32~0.380.70>175~2001.16~1.321.4~1.600.21~0.240.720.38~0.440.80>200~2251.32~1.481.6~1.800.24~0.270.800.44~0.500.90>225~2501.48~1.641.8~2.000.27~0.300.880.50~0.561.0>275~3001.80~1.962.2~2.400.33~0.361.040.62~0.681.2>300~3251.96~2.122.4~2.600.36~0.391.120.68~0.761.3>325~3502.12~2.282.6~2.800.39~0.421.200.76~0.821.4>350~3752.28~2.442.8~3.000.42~0.451.28>375~4002.44~2.603.0~3.200.45~0.481.36>400~4252.60~2.783.2~3.400.48~0.511.44>425~4502.78~2.963.4~3.600.51~0.541.503.活塞压缩环和刮油环的上下间隙及搭接间隙检查。用塞尺测量环与环槽的上下间隙,以及环安装在缸内的接口间隙,将所测得的间隙与技术原则进行对照,超出规定的则进行修整。另外须注意:活塞环安装时,接口应互相错开,以确保气密。活塞环接口及上下间隙见表7-10(在下页)所示。4.十字头轴承与十字头销的配合间隙检查。用塞尺或内、外径千分尺进行测量,得出配合间隙,并用塞尺检查两侧的间隙,将所得配合间隙与技术原则所规定的间隙进行对照,不合格的应予以调节。十字头轴承与十字头销配合间隙,见表7-11。表7-10活塞环边隙和接口间隙表7-11十字头轴承与十字头销配合间隙单位:mm十字头销直径配合间隙极限间隙>150~1750.10~0.120.24>175~2000.12~0.140.28>200~2250.14~0.160.32>225~2500.16~0.180.36250~2750.18~0.190.38>275~3000.19~0.210.40>300~3500.23~0.250.48>325~3500.23~0.250.48>350~4000.25~0.280.52>400~4500.28~0.320.56>450~5000.32~0.360.60>500~5500.36~0.400.64>550~6000.40~0.450.70十字头轴承的轴向间隙为0.40~0.60mm。5.检查十字头轴承螺栓旋紧扭矩力。扭矩力规定为90MPa,旋紧办法同前。6.连杆轴承与轴颈配合间隙的检查办法有下列几个:(1)用内、外径千分尺分别测量连杆轴承内孔和轴颈外圆直径,将测量所得数据相减,得出配合间隙。(2)将螺栓旋紧后,用塞尺测量间隙。(3)无千斤顶顶连杆,从百分表读出间隙数值。无论采用那一种办法,都应将所测得的间隙与技术原则相对照,合格通过,不合格进行返修,直至合格为止。连杆轴承与轴颈的配合间隙规定,见表7-12。表7-12连杆轴承与轴颈配合间隙单位:mm轴颈直径十字头式柴油机<500r/min筒形活塞式柴油机<500r/min筒形活塞式柴油机白合金轴承铜铅合金轴承配合间隙极限间隙配合间隙极限间隙配合间隙极限间隙配合间隙极限间隙75~1000.06~0.080.200.08~0.100.20>100~1250.08~0.110.250.10~0.120.25>125~1500.11~0.150.300.13~0.160.30>150~2000.14~0.180.300.16~0.200.400.17~0.230.40>200~2500.18~0.220.400.20~0.240.500.24~0.280.50>250~3000.17~0.210.400.22~0.260.500.24~0.280.60>300~3500.21~0.250.500.26~0.300.60>350~4000.25~0.300.600.30~0.340.70>400~4500.30~0.350.700.34~0.380.80>450~5000.35~0.400.80>500~5500.40~0.450.90>550~6000.45~0.501.00>600~6500.50~0.551.10>650~7000.55~0.601.207.对活塞杆金属填料函进行外观检查,应清洁、表面完好。气缸盖(头)安装检查气缸盖是柴油机最复杂部件之一,它与气缸体、活塞顶部空间构成燃烧室。气缸盖上面装有油头、进排气阀、起动阀和安全阀等部件,它要承受高温和高压,在制造、安装及检查时都有严格的规定。(一)检查前应含有的条件1.含有验船部门的检查钢印和合格证书;2.必须通过强度实验。(二)检查内容和办法1.用视觉检查气缸盖和气缸体连接平面,应清洁、无损伤。2.密封垫片应平整、无损坏。3.气缸盖螺栓检查。螺纹应完好,表面无损伤。螺栓旋紧检查的办法同前,其旋紧力应按照制造厂规定或图纸工艺规定。如MAN-B&W5L70MC/MCE机规定为90MPa。时规齿轮或链条安装检查时规齿轮(或链条)安装特别要注意柴油机的定时位置应与制造厂的安装记号对准。(一)检查前应含有的条件含有验船部门的检查钢印和合格证书。(二)验内容和办法1.按阐明书规定,根据制造厂提供的样棒或标志核对和检查凸轮轴的定时位置,并接对凸轮轴。2.若采用链条传动,用上述办法核对和检查定时,并按阐明书规定旋紧链条。3.用样棒或规定标志核对和检查气缸油注油器与起动空气分派器的定时。柴油主机安装竣工检查柴油主机组装结束后,须对组装质量进行最后检查,验船师和船东都参加这个项目的检查。(一)检查前应含有的条件曲轴与轴系已进行初步对中。(二)检查内容和办法1.垫片检查柴油主机组装时用的是临时垫片,组装结束后要将临时垫片换成正式垫片,垫片检查前是验证换上去的正式垫片的质量与否符合规定。(1)垫片与机座,垫片与基座的上下连结平面,在连接螺栓未旋紧的状况下,用0.05mm塞尺进行检查,规定不应插入,但局部允许插入,深度不不不大于10mm;如换用0.10mm塞尺检查,则不应插入。(2)色油接触检查。在机座和基座上涂上一层薄薄的色油,然后将垫片轻轻地敲入和拉出,检查垫片上的色油接触状况,规定在每25×25(mm2)面积内不少于2~3个接触点,或不少于全部面积的70%,且分布均匀。(3)塑料垫片浇注前,须对基座和机座的清洁度进行检查,应无油污、杂物,用白布(或白手套)揩试,无明显的油污。浇注时应同时浇试样,待塑料垫片固化后,将试样送理化实验部门检查硬度,应不不大于HB35。(4)主机两侧和末端垫片检查。垫片斜度为1:100,用0.05mm塞尺进行检查,局部允许插入,但深度不超出10mm。色油接触检查,在25×25(mm2)面积内不少于2点。2.座底脚螺栓安装检查(1)螺母和螺栓上的螺纹应清洁,且无损伤。安装前应在螺纹上涂上一层二硫化钼(或按规定选用其它润滑防粘结剂)。(2)机座、基座安装螺母的平面处应无毛刺,平面光顺。(3)旋紧扭矩力检查。如MAN-B&W5L70MC/MCE机,旋紧油压为90MPa。旋紧后,螺栓的螺纹部分应伸出螺母65+5mm,并检查螺母平面接触,用0.05mm塞尺检查应插不进。(4)对无侧向垫片的主机,应按中国船级社《钢质海船入级与建造规范》的规定配制紧配螺栓,其数量普通不少于总数的15%,安装时应对其接触状况进行检查。3.主机找中检查主机找中重要是使活塞在气缸内处在中间位置,运转时规定活塞中心线与气缸中心线重叠或平行。在运转中,气缸与活塞所发生的故障,半数以上是由于主机的中心偏差超出原则规定所致,为了减少和避免这类事故,对主机找中必须认真进行检查。(1)低速柴油机①找中检查普通都在气缸所对应的曲柄销转到上死点前30°和下死点后30°时进行,由于此时连杆重量所产生的侧推力,使十字头滑块紧压在正车导板上,测量间隙较为方便。例如MAN-B&W5L70MC/MCE机在上死点前35°,下死点后45°时进行测量。②用长的塞尺测量活塞与气缸间隙,其最小间隙应不不大于0.10mm。③用0.05mm塞尺检查十字头滑块与导板接触状况,普通不应插入,但局部允许插入,深度不超出30mm。0.10mm塞尺检查,则不得插入。④用塞尺检查十字头滑块在导板侧面上、下的间隙,其上下间隙差值应不不不大于0.10mm。⑤检查活塞中心线与导板侧面工作面的平行度,规定每米不不不大于0.15mm。⑥用内径千分尺检查活塞中心线与导板工作面的平行度,规定每米不不不大于0.10mm。⑦汇总并做好测量统计,见表7-13所示(供参考)。表7-13主机找中统计表单位:mm间隙规定气缸编号CFC1AC1C2C3FAPSPSPSFAFA1TB2TB3TB4TB5TB6TB7TB8TBT—顺车上死点前30°B—顺车下死点后30°⑧找中除了采用长塞尺检查之外,有的厂采用校表法进行检查。如MAN-B&W5L70MC/MCE机,由于活塞较短,故采用百分表进行测量。其办法是在气缸体上下部各放一只表,表杆与活塞杆接触,使活塞杆上下运动时可读出偏差数值。(2)筒型活塞柴油机①找中检查时活塞环临时不设,连杆轴承与曲柄销间隙适宜减少(在0~0.05mm之间);②将所要检查找中的活塞转到上死点和下死点2个位置进行测量;③用长的塞尺测量活塞和气缸在上、下死点的间隙,活塞在气缸内的平行度,不得超出活塞每米长度偏差0.15mm的规定;④检查时应注意:插塞尺时用力不适宜过大,以免将活塞挤向一边,使测出的成果不精确。(三)曲轴臂距差检查详参见本章第一节三,曲轴安装检查的内容。(四)曲轴与轴系对中检查柴油机曲轴输出端法兰与中间轴法兰对中,详参见第六章第二节内容。柴油主机整机安装检查柴油主机整机安装是吊运能力不停提高而采用的新工艺。普通是将柴油机整机从制造厂运到船厂或将部件发运到船厂,组装成整机后再吊到船上进行安装。柴油主机整机安装检查的办法基本上与本节九所述的内容相似,所不同的有下列各项准备工作:1.机舱开口尺寸核算,舱口的长宽尺寸应比柴油机实际尺寸大150mm以上
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