摘要：船舶主机安装对船舶轴系安装质量来说，起到了至关重要的影响，误差的产生会使安装的质量出现下降的情况。所以要对船舶轴系校中和校核的有效性的问题进行深入的研究与分析，同时也要对相关的参数变化进行研究，找到其存在的特点，使其安装误差在合理的范围内，从研究中可以找到船舶主机安装误差所在的范围，同时也要找到提高船舶轴系安装质量精准度的措施，使船厂更好地对船舶主机进行安装。
关键词：船舶主机；船舶轴系；轴系校核；安装；质量
船厂在对船舶进行安装的时候，要保证其安装的质量。在对船舶推进系统安装质量进行控制的时候，船舶轴系校中校核是其中至关重要的环节，要对其中的工艺、测量方法等进行具体化的规定，这样可以更好地保障系统安装的质量。但是在实际的建造过程中，船舶推进系统会由于轴系校中不良的情况而出现发热、轴系振动超标等事故。所以面对这些问题的时候，船厂要进行排轴、校中、校核，这样可以使故障有效地排除，更好地进行安装工作。本文从船舶轴系安装的质量作为出发点，对船舶主机装配误差的影响进行深入的研究与分析，从而使现实建造过程中的故障减少，使安装质量有效的提高，这样可以使船厂更好的进行工作，获得更多的效益。
一、船舶主机的安装技术
在对船舶进行安装工作的时候，要有其独特的安装技术，在安装过程中，要完全按照相关规定进行，这样有利于使船舶安装工作更好的完成。船舶主机安装工艺，从最早采用机舱及艉部船体成形前主机吊入，船体成形后再找中铰孔方法，发展到采用了灌注环氧树脂定中安装工艺，再到更为先进的船舶主机弹性安装方法及工艺。目前，应用最为广泛的还是环氧树脂定中安装工艺，在误差允许值内(开口≤0.15mm/m，偏移≤0.10mm)对主机与轴系连接质量进行校正2-3。同时在主机安装过程中，需要对主机平整度、曲臂差、轴承间隙、轴承负荷和顶部支撑等方面进行质量控制，这样保障船舶主机的安装质量。而对于船舶主机厂家有特殊规定的情况，应按照厂家安装工艺要求进行。
二、船舶轴系校中校核的根据
在对船舶轴系校中校核进行检查的时候，要有一定的根据。传统的船舶轴系校中校核方法是以行业标准及船级社规范为依据的，主要有CBZ338-2005和中国船级社《钢质海船入级规范》规定:检查各对法兰偏移和开口，其误差一般应不超过±0.08mm。实测负荷与计算值的误差，一般应不超过计算值±20%。安装状态各轴连接法兰允许误差为:偏移不超过±0.10mm，曲折不大于±D×10mm(D为被测法兰的外径,单位为mm)。对中间轴承的实际负荷进行检验,其允许误差应不超过计算值的±20%。应用规范及标准规定的依据可对轴系负荷进行校核及评价,但是不同的人测量的习惯方法、手感都有差异,稍有不慎就将造成尺寸误差,在轴系安装过程如果这些误差累计在一起,将影响到安装质量,而正常校核中无法体现。
三、船舶轴系校中计算
本文以某57000DWT散货船轴系作为分析对象,其轴系简化后的具体型式如图1所示,采用三弯矩方法对不同主机安装状态轴系进行了校中理论计算。图1包含了螺旋桨轴、中间轴和曲轴,分别对应1个艉轴承(轴承1)、1个中间轴承(轴承2)和8个主机轴承;同时将轴系附件简化为集中力,并等效施加到轴系的响应作用位置;轴的连接采用了法兰型式的刚性连接,为了后续研究与分析船舶主机装配误差的影响需要,规定螺旋桨轴与中间轴的连接法兰为1法兰,中间轴与主机动力输出轴的连接法兰为2法兰。另外,图1中的“F”表示集中力,“F”表示法兰,“JK”表示顶升位置,“△”表示轴承。
四、对轴承负荷变化的规律进行有效分析
通过数值计算的参数设置及计算边界变化，完成21个不同船舶主机装配误差工况进行数值模拟计算，并对其计算结果进行整理与分析。通过比较分析，中间轴承负荷变化与艉轴承负荷变化趋势相反，即随着主机安装误差的增大，中间轴承负荷逐渐减小，而艉轴承负荷逐渐增大。进一步分析其轴承反力影响系数，可以得出在对应的船舶主机装配误差条件下，中间轴承反力等效影响系数为负值，而艉轴承反力的等效影响系数为正值，其轴承负荷变化规律相吻合。同时，以中间轴承计算负荷1.2倍和0.8倍，分别设置了轴承负荷上限和下限;通过2条限制线，可得出在船舶主机装配误差±0.2mm的范围内，其中间轴承负荷测量值均可满足规范或船舶标准相关规定的要求，但是其已不满足船舶主机装配对精度控制的要求，将会增加或直接导致船舶轴系运行故障。
五、连接法兰开口与偏移响应分析
由于船舶轴系安装工艺基本采用测量法兰开口和偏移值来评价轴系位置相对关系是否正确，因此对相应设定的船舶主机装配误差范围内，对连接法兰开口和偏移变化，也进行比较分析。通过对21个工况数值计算结果的整理和分析。要考虑了主机基座垂向位置会发生误差的情况，故通过理论分析可以预测:
（1）法兰开口和偏移保持不变
（2）法兰开口也具有相同的结论
但是（2）连接法兰偏移将随着船舶主机装配误差而变化;所以除了（2）法兰偏移发生变化外，其它均保持不变。依据轴系计算书的规定2个连接法兰开口测量值误差控制在±0.05mm，偏移测量值误差控制在±0.10mm。以±0.10mm为误差范围对（2）法兰偏
移进行了限制，并据此可以得到对应的主机安装误差值界限也为±0.10mm。因此通过法兰偏移值测量可以在更小范围内限制主机安装误差的影响，但仍然会增加船舶轴系运行故障风险。
结束语
船舶主机装配产生的误差会对船舶轴系安装的质量有着很大的影响，所以要通过对安装的工艺和方法进行优化升级，这样可以减少误差的出现，要对其进行高精度的指示与评价，这样可以更好的保障船舶轴系安装的质量，从而使船厂得到更好的发展。减少船舶主机装配的误差，提高法兰开口及偏差值，要使理论值保持一致，使船舶安装的质量提高，为船厂带来更大的便利，使船厂得到更多的经济效益与社会效益。
参考文献
[1]温小飞,崔志刚,袁强,周瑞平.船舶主机安装偏差对轴系校中质量的影响分析[J].浙江海洋大学学报(自然科学版),2018,37(01):60-63+86.
[2]温小飞,郑瀚坤,胡贤民,刘群芳,董良雄.船舶主机安装误差对船舶轴系安装质量的影响[J].中国修船,2017,30(04):14-16.
论文作者:窦太卫
论文发表刊物:《基层建设》2019年第16期
论文发表时间:2019/8/26
标签：船舶论文; 误差论文; 主机论文; 法兰论文; 轴承论文; 质量论文; 负荷论文; 《基层建设》2019年第16期论文;