摘要：轴系拉线是船舶建造的一个重要的技术节点，它主要涉及到精度控制技术和焊接控制技术，贯穿整个船体建造，在船舶下水前的建造中属于最重要控制项目，因此总结出一个具有实用性的轴系拉线控制方案且能适用于现场显得尤为重要。本文主要从拉线流程，精度状态和拉线目的谈起，结合我司冷藏船项目情况，总结出总组、搭载阶段需要控制的注重点。
关键词：轴系拉线；精度控制
引言
按生产大节点要求，目前一般船舶需在船坞内，要预先完成轴舵系拉线、照光、定位、艉轴管镗孔、压入轴承及塞入螺旋桨轴等工序。待出坞后再进行对中轴系作业，复核轴承负荷，浇注主机环氧垫片，安装底角螺栓等工作。为此要求搭载作业中要按照设计要求，为满足机电拉线要素，应特别注意严格控制肋骨间距，总长及艉轴管到机舱肋位的长度，掌握合理的焊接收缩量，适当加放反变形。
1、轴系安装工艺主要流程（在船坞阶段）
拉线→照光→确定艉轴管加工余量及检查圆→测量主机座面板与轴线的高度→艉轴管镗孔→艉管轴承压入及附件安装→塞入螺旋桨轴→压入螺旋桨……
轴系拉线与照光是为了初步确定轴系中心线的位置，即轴线与基线高度的平行和理论高度，轴线与船坞中心线的垂直重合偏差。船体提供最基本的4个点，前后轴线及上下舵中心。其中心线在所需各位置的精确定位最终将由准直仪来复核（准直仪精度很高，可达1%mm精度）。
2、船体要完成轴系拉线，需达到的精度状态：
①船体要检查整船的船底挠度（与基线的平行偏差），尤其是机舱区域的挠度，已确定轴线距基线的基准点（如冷藏船可以前壁FR31为起点，在机舱各分段吊装时，均以FR31为基准来控制）。
②机舱区域至艉部全部船体结构、大型基座焊接完工、大面积火工结束。外企有将上层建筑第一层（如G921尾楼甲板总段）也装焊结束的做法，目的是尽可能消除对后续轴系加工的影响。
③该范围内双层底密性结束。
④坞墩（钢坞墩）按图纸符合要求，如有需要再增加坞墩，避免加水密性压重产生变形。同时拆去定位支撑和拉撑等强制工装。
⑤检测仪器及钢尺（长钢卷尺应通过计量鉴定）外企将多把最接近理论值的卷尺分别交给船体、机电、品保等，做到精准一致。
3、轴系拉线的目的：
①初步确定轴系中心线，检测距基线高度与理论值的偏差。
②初步确定轴系中心线与艉轴管的偏离，确定镗孔量及艉轴管前后端面的加工余量。
③检查轴系中心线与舵系中心线的相交度和互为垂直度≯1mm/1000mm。
④初步确定中间轴承基座的位置和基座垫片厚度（由于垫片最薄厚度有规定，因此中间座面板高度宜做到0-5mm。同时要控制好长度，是中间座与内底硬档尽量重合，避免内底反顶加强的拆装工作。
⑤初步确定主机位置，估计出主机底座下环氧垫片厚度（作为船体考虑应尽量保证垫片厚度满足要求，宜增厚不能过薄。过薄将达不到规定强度且施工者手伸不进去，产生施工困难）
⑥拉线照光时要求船体不受阳光曝晒及温度急剧变化。机舱区域的噪声震动等干扰作业应停止。
4、总组阶段控制
为顺利达到拉线照光目标，为下道机电创造最好的施工条件。必须从总组机舱段开始，就控制好定位及数据。应按照两个原则来作业：
1）按轴舵系拉线要求来搭载艉部分段，为坞内对外交验轴系打好基础。
2）当艉轴舵系分段数据产生不一致时，应坚持以轴舵系为主来考虑，适当放宽其余数据。
总组阶段具体要求：
①机舱分段开始总组时，预先布置好坞墩，准备好支撑。其中支撑面板上加放垫板，水平调整好支撑高度，使其与所需告诉支撑要预先到位。在分段调节水平时，使支撑同样受力，就是要采取分段压支撑并修割到位的方式。
②为减少吊装时间及定位难度，也为节约造船辅材，允许分段吊上墩木定位结束后，再按分段中线反拨到地面作为地样线的做法，实际施工中多采用此种方法。
③机舱分段底部调整水平后，还应将组立阶段提供的中心线为依据，复测该中心线与肋位的角尺度及基座凹坑的分中偏差。船体的主机座纵桁分中为准，而机电一般看机座面板边缘分中，要兼顾机电的做法。
④以冷藏船为例，总组时已有组立阶段轴中心线前后拉线标杆，轴线中心和距基1590mm为以此为基准。
⑤机舱内底后续分段总组中，除测量已定分段状态外，还要严格控制长度。一般接头区域肋距为+5至+10mm，主要以控制总组段总长为主。基线原则上不加放反变形（设计工艺未明确要求）。101*121/131舾装小旁板要控制好半宽及高度，为艉轴段对接作好准备。任何板差过大的强制装配，会产生很大应力及变形。
⑥带轴孔的102分段定位中，仍应以主机机座凹坑前的假定轴线点为基准（因为FR52舱壁到凹坑前的区域，多为预组装管件，不便吧基准点设在机舱前壁的横壁上）。减去仪器与实际基准点的高差，测得主机座面的高度值，应在整个机座面上至少测出前、中、后（左右）6个点。若在控制范围内，则该假定轴线是合理的，其中该线与机座底面的平行度是重点，若机座底面有拱起下陷情况，应考虑适当调节基准点，以≯±3mm为宜。因实际轴线与机座底面距离偏小将带来垫片过薄的情况。
⑦由于总组段可能在平台完成焊接，要严格控制切割质量，过大间隙势必影响艉轴管的偏移。应总结分析焊前焊后的收缩量及变化趋势，小旁板与艉段焊接收缩。建议艉轴管分段定位时，前段轴管中心比假定轴线高3-4mm，艉端轴管做到0至+1mm为宜。由于内底中心线已驳至平台，方便了作业，因而轴管中心线在分段或平台上均能很快测量，同时要测量102分段艉上的尖端结构，在平台左右水平及尖端结构不一致的情况下，去中和值，为104分段舵中心定位做好准备。
⑧改变以往定位结束就填好数据直到焊接结束的习惯做法，必须做到重要分段的跟踪测量。分段应在装配结束准备焊接前重新测量，此时经过装配切割，顶动到位，才是真正有用的数据，以该数据向精度，品保交验才是合理可靠的。
⑨对焊接过程的监控非常重要，要大家重视。开始焊接时最容易变形，特别要控制划线起焊前测好状态，起焊后多测量并协同电焊班组长一起搞好反变形。除对称焊接等基本程序外，若发现偏离轴中心，应及时通知焊工，让变形相反方向的焊接继续焊，变形方向的焊接暂停或放缓速度。
5、搭载阶段控制
①搭载开始前，应测量船底挠度，根据船底与基线的高低差，制定机舱内底部定位高度的预案。由于机舱内底呈现中高边低状，为顺利与货舱内底对接，其基线应略高于货舱内底，便于两边下陷形状接近已吊分段外线性。机舱内底重量及坞墩受力面过小导致压强大的特征，应使用钢质坞墩，使木墩尽量减少。
②在货舱内底艉端，G201总段定位后，在焊后及机舱底部段搭载前，应将船坞中心线驳至内外底上，因船检船东若提出检验机舱内底艏部中心重合坞中心时，是很难测量和解释的。船坞中心线驳好后要请品保和船检船东确认。这样机舱内底中心与货舱已修改的中心线重合，可以理解机舱艏部内底同船坞中心线重合，同时原总组时在内底上的中心线继续有效，避免在此修改带来的数据偏差；
③在船底基线基本定好同时，应仔细测量假定轴中心线至主机底座面的各档高度。测量艉轴管的前后端圆心差。建议用经纬仪在机座凹坑向后的地方设置仪器，以轴心基准点O为出发点，并以此点来定位带舵杆铸锻件的104分段，在该分段上，同样可挂线垂以舵机平台中心下垂测量上下舵钮的中心偏差。误差小时可以从舵机平台往下垂，若误差偏大，平台上下舵钮不在同一直线时，应保证上、下舵钮圆心为主，在加工余量足够安全情况下适当放松舵机平台上的圆心线。
④舵杆中心线应与轴线互为垂直并重合，控制二线左右差为≮4mm极限为±8mm，角尺度为1/1000 [1]。交验中多用一米长的三角铝板来重合检验。该分段的测量内容很多，主要控制轴舵线的重合和角尺度，其次是舵杆下端距轴线高度差及舵中心至轴尾端的长度。在定位中要兼顾104分段肋位与101的肋位重合，因结构很强装配调整环境差工作量很大，当差异偏大时，可以适当放宽舵中心至艉轴端长度，该长度仅作为记录尺寸，非重要控制点。一般定位中，上下舵钮应略向艉向倒3-4mm冲势，作为艉部焊后上翘的反变形。
⑤仪器准确与否是关键点。除日常保养如防雨淋，暴晒，防震动等外，部门都已制定了仪器保管使用规定，应相对固定仪器，克服各台仪器误差产生积累，在全站仪短缺情况下，应扩大激光经纬仪使用，减少对全站仪的依赖，实际上经纬仪操作得当，其在远距离直线，水平，角度等方面均比全站仪精度更高，因此强调如平台，船坞中心线，角尺线勘划时，应使用经纬仪而非全站仪。
6、结束语
总之，在平台总组/搭载艉轴分段时，要掌握两个关键点：一是多有分段总组/搭载时，都要以已确定的假定轴中心基准点为准开展测量，不能随意改变基准点，各做各的做法；二是加强装配焊接过程中的偏差测量，尤其是焊接中的监控，这是以往所缺失的重要环节，应引起高度重视。
参考文献：
[1]GB/T34000—2016，中国造船质量标准 [S]
论文作者:张大鹏,孙小路
论文发表刊物:《基层建设》2018年第20期
论文发表时间:2018/9/10
标签：中心线论文; 机舱论文; 轴线论文; 测量论文; 船体论文; 基准点论文; 基线论文; 《基层建设》2018年第20期论文;