摘要：介绍悬挂式转动导管舵的工作原理；为改善螺旋桨尾流而生，通过对螺旋桨轴线上下的舵叶外形进行特殊设计改良，从而抵消螺旋桨滑流的旋转影响，提高航向稳定性和回转性。本船采用了设有襟翼及稳向叶的转动导管舵装置。
关键词：转动导管舵；襟翼舵；稳向叶
引言
舵的形式很多，本船着重讲诉悬挂式转动导管舵的安装。
本船增加了平衡稳向叶，稳向叶泼面面的厚度不超过其弦长的15%，以保证后退且导流管转动角度很小时水流从稳向叶处分离，使得舵杆力矩减小。稳向叶降低了船舶前进时的舵杆力矩以及提高螺旋浆的推进效率。
本船在传统悬挂舵的基础上采用发展前景一种设有襟翼舵的全悬挂式转动导管舵装置，使用转动导管舵，减少舵机扭矩、提高转动导管舵的转船能力的技术问题。
该转动导管舵装置包括：转动导管，其特征在于，还包括襟翼舵，枢设（轴连接）于转动导管的后缘；其顶端固设有舵杆；舵筒组件；襟翼舵传动组件，用于转动襟翼舵，使转舵时襟翼舵的转角能大于转动导管舵的转角，从而提高舵效或减小舵杆扭矩；稳向叶。
一、概述
本船设置双舵，本舵为全悬挂转动导管舵，每舵配有1台独立的电液转叶式舵机。
舵系由以下部件组成：
舵杆 ~1.8吨
舵筒组件 ~4.57吨
转动导流管及稳向叶 ~10吨
舵机 ~1.8吨
二、舵系安装前的准备
2.1 机舱前壁至艉部，上甲板以下的全部船体结构焊接及火工矫正工作结束；上述区域的双层底、机舱内与船体连接的需水密试验的舱室和箱柜等的船体密性试验结束。
2.2 舵叶、舵筒组件、转动导流管、舵杆部件均制造完毕并经有关方面检验认可。
2.3 确认舵机平台的高度。允许偏差为+/-5mm。本项目舵机基座高度的调整无法补偿导流罩与螺旋桨的偏差与间隙。
2.4 舵机，舵机基座，舵套筒，舵机舱内的电控箱，人孔盖等需提前进舱。
2.5本工艺用到的螺栓及紧固力矩：
三、舵系拉线定位
3.1 拉线照光注意事项：
3.1.1 确认船体基线。
3.1.2 全面检查船体垫木布置，并将尾部舵杆区域的临时支撑拆去。
3.1.3 为避免阳光强烈照射引起船体变形，轴舵系拉线应尽可能安排在阴天或者晚上进行，Belzona1321浇注时室外温度不小于15℃。
3.1.4 轴舵系拉线应同时进行。
3.1.5 拉线时，船上产生振动的作业应停止。
3.1.6 拉线前，应在舵筒处预装一个照光架，拉线时钢丝穿在照光孔内。
3.2. 舵系拉线照光工具：
3.2.1 拉线工具：19号钢琴丝（直径 0.7mm，常用拉力 P=700N），十字型可调拉线架，紧线器，简易角尺板，圆规，手锤，洋冲，卷尺，粉线，直尺等常用工具。
3.2.2 照光工具：全站仪、激光经纬仪（需经计量部门校准合格）和安装架等。
四、舵系拉线照光的工艺流程及步骤
4.1 照光确认在0#肋位舵系理论中心线的船坞基准点。（参考线：基线，中心线，肋位线）
4.2 以肋位号和舱壁初步确认舵机平台上舵系开孔的中心点，并以此在外板上开直径1500mm的孔。
4.3 以船坞基准点为依据，在舵机平台0#肋位处安装拉线支架，从舵机平台(5800mm)拉线支架引出钢琴丝（挂铅锤），调整舵机平台拉线支架，钢琴丝通过船坞基准点。由此找出舵系理论中心线(FR0, CL ±6600mm)。
4.4 根据已经拉好的轴系理论中心线，拉线后的舵系中心线与轴系理论中心线要求垂直相交，偏差值应≤3mm，垂直度误差≤1/1000（轴系中心线在舵叶安装前已完成测量）。如果超差，需要检查基准点的位置并重新拉线。
4.5 拉线完成，舵机平台，船体外板舵套筒开孔划线。要求划出开孔线和检验线，以及前后左右四个象限点标记。
4.6 舵机平台，船体外板开孔到位（直径1700mm）并用检验线检验。
4.7 吊入并焊接舵套筒，焊接时注意适当预热，焊接时对称焊接，控制焊接变形量。焊接后检验中心线偏差。拉线若已拆除，则需在焊接完舵机基座完成后重新拉线。
4.8 本船舵机基座高度无余量，调节垫片厚度可加工量在10mm。
4.9 安装舵机基座并烧焊完毕。
五、导流罩及舵杆安装
5.1舵系准备及安装
5.1.1 “舵套筒与船体接口”焊接进船尾结构中。
轴承本体与套筒本体之间，以及密封室本体与围阱密封座之间，均需使用涂料BELZONA1321对齐并固结在一起。
5.1.2螺旋桨在此阶段不能安装，需待导流罩安装后再与配合安装。
5.1.3室外温度不小于15℃
5.1.4 涂料Belzona 1321节点处和端封盖之间的接触面积必须涂有脱模剂(BELZONA 9411)。但端封盖上的所有螺栓孔不得粘有脱模剂。
5.2导流罩安装
5.2.1将舵承的所有部件连接起来，并在转动导流管安装之前将它们放置在导流管的止跳块的上面。
5.2.2 用28个螺栓和4个紧配螺栓连接导流罩和舵杆，并用相应的固定条锁紧。
5.2.3将连接好的导流罩和舵杆组合提升到最终位置以上2-3mm。如无法上提，则止跳块必须在后续阶段向下加工2-3mm（注意本步骤不加工止跳块）。
5.2.4将除了端封盖之外的上（围阱）密封部分放置在舵套筒本体顶部的最终位置。
上（围阱）密封件的安装顺序
密封室
2x唇密封环
润滑环
唇密封环
5.2.5用导流管上的吊耳，调整并固定舵杆与导流管组合，使其高于最终位置2~3mm（只有上密封部件必须处于放置在主体的最终位置）
5.2.6为了保证正确的舵承间隙，必须在舵承和轴套之间平均分配四个垫片。
5.2.7使用四个调节螺钉通过舵承的轴承室的外壁顶到轴承上来调节轴承间隙。
5.2.8 上密封件和套筒的接触面积(point 1)可能存在的间隙，和在端封盖和套筒（点2）之间的可能的间隙，以及轴承处间隙的上端面的和在舵承处的套筒（点3）之间可能存在的间隙，必须用快速硬化聚合物（Belzone 1211#注释三）密封。
5.2.9 从上密封件上面（开口，端封板未封）填充上密封环外壳和带有belzona1321之间的间隙，直到其完全充满。
5.2.10从底部通过盖上的12个注入孔，填充Belzone 1321的轴承圈和主干之间的间隙，直到其到达透气口，注意不要使浇注物流入轴承配合区域。
5.2.11用Belzona 1211封闭浇注口。
5.2.12最少9个小时后，安装好的导流罩和舵杆组合可以从围阱中释放，并下降2-3mm到最终位置。如果导流罩位置已经很高（第5.2.3条中提到的可能出现的情况），止跳块必须被加工到所需的高度。在2天的时间后套筒和轴承本体连接达到满载能力。
5.2.13 用12个螺钉（包括垫圈）装配上密封室的O形圈和密封室顶部的端封盖(C921)。
5.2.14将夹紧环(D931,D951&D852)安装在上密封件上方。
5.2.15导流罩处于最终位置，必须移除四个调节板，并且可以安装螺旋桨。
5.3 螺旋桨的安装
5.3.1 导流罩与螺旋桨配合安装时，需将襟翼处连接端拆解后，待螺旋桨安装以后，最后再将襟翼复位，复位时襟翼必须使用焊接环焊接到导流罩上,并将连接板焊接油漆。桨叶安装后需要检查桨叶和导流罩间隙。并记录最大与最小间隙发给厂家确认。
5.3.2 舵套筒内注满黄油以保证润滑。需要的黄油重量约620kg。
5.3.3上密封室内的唇形密封处注入润滑油。
5.3.4 BELZONA涂料的浇注必须有厂家服务人员在场指导。
5.3.5 舵叶安装后应检查舵叶与导流管之间的空隙是否足够，并左右转动舵叶,检查其转动灵活性，检查舵叶的转角范围满足使用要求。
5.3.6转动舵叶,让舵叶中心线与船坞内的船舯线对齐,并在舵杆顶部做好零位对合标记，焊上舵系水下检验标志，并补上油漆。
5.3.7关闭甲板上的人孔，舵系安装完成。准备安装舵机基座和舵机本体。
总结
全悬挂舵主要为改善螺旋桨尾流而生，通过对螺旋桨轴线上下的舵叶外形进行特殊设计改良，从而抵消螺旋桨滑流的旋转影响。这种设计衍生出避免空泡腐蚀的舵叶角度并减少拖曳力（提高航速或改善油耗）。空泡腐蚀的减少又能延长舵叶和轴系使用寿命。额外的好处是低振动及低噪音。
本船采用了悬挂式、稳向叶、带襟翼、转动导管舵多种新技术新工艺，大大提高了船舶的应舵性能和回转性能，将得到了越来越多的应用。
参考文献
[1]折叠式舱口盖制作工艺技术 李慧 姜福茂. 大连船舶重工集团有限公司, 2008, (02) .
[2]火工矫正和水火矫正对船板性能的影响 李炜 侯传华. 芜湖造船厂, 1997, (07) .
论文作者:姜东凯
论文发表刊物:《基层建设》2019年第1期
论文发表时间:2019/4/2
标签：舵机论文; 舵杆论文; 襟翼论文; 导管论文; 螺旋桨论文; 套筒论文; 中心线论文; 《基层建设》2019年第1期论文;