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摘要：船舶轴舵系的安装关系到未来船舶的使用。轴舵系是由轴系和舵系两部分组成的，轴系是船舶动力系统中的一个不可或缺的部分，舵系是操纵船舶改变形象的系统，它们的性能直接关系到船舶的性能，因此，要进一步优化船舶的轴舵系安装技术。
关键词：机械加工；船舶轴舵；安装技术
引言
俗话说：“大海航行靠舵手。”可见舵手在航海中的作用非常重要，那么船舶舵系自然成为了船上一个重要的控制系统。海船法规规定，操舵装置应具有足够的强度并能在最大营运前进航速时进行操舵，且一定状态下能将舵自一舷35°转至另一舷30°时不超过28s，而船舵系的安装和检验，以及由此涉及的关键工艺都应在满足法规的前提下进行。
1.轴舵系安装的重要性
船舶轴舵系的安装在船舶建造中占有重要地位，轴系安装的好与坏直接影响主机和轴系运转的寿命长短与安全性能。舵系影响着船舶的操纵性，舵系的安装质量直接影响船舶的控制，舵系安装的好不仅可以保证船舶的回转性能高，还可以保证船舶航向的高效操作性。船舶轴舵系是由轴系和舵系两部分组成的。船舶轴系是船舶动力系统中不可或缺的一部分，是把主机发出的动力传递给螺旋桨的主要传送者，再把由螺旋桨产生的反向推力传送到船体，从而实现推动船舶行驶的目的。舵系装置是确保船舶航向操作功能的一类重要系统，舵系设备性能的高低影响着船舶能否安全航行。
2.舵系拉线
2.1拉线条件 舵系拉线前，艉分段与船舶主体应合拢并校验合格，且轴系拉线完毕以及挂舵臂也已烧焊完毕，校验合格。舵叶制造报检合格，舵系中各有关零件均加工完毕。舵系拉线应与轴系拉线同时进行[1]。且要在无风或微风又没有太阳暴晒的环境中进行，一般以清晨或傍晚为宜。拉线时应避免一切会造成船舶和周围环境震动的因素存在。拉线前，应在上舵承及下舵销处各预先安装一个照光架，钢丝穿在照光孔内。
2.2舵系的拉线 钢丝线的拉力，一般取钢丝拉断力的70%～80%，例如采用19号钢（直径d=1mm），通常用拉力P=900N。钢丝拉力可用拉线弹簧架或用重锤法达到。
首先在船舶舵机舱平台上画出通过船体中心线与0号肋位横剖面处的十字线，然后在该十字线交点A的上方设拉线靶架，由A点垂直向上引出靶心O，即为上基准点。由上靶心O引垂直线延伸到下拉线靶架，据此定出下基准点O’。OO’线分别与舵机舱平台甲板，下舵承铸钢件的上端面、下端面，舵纽上下端面交于A，B，C，D，E五点。详见图1所示。
图 1 拉线光标位置图
2.3 检查舵线 用钢直尺测量或塞尺测量检查舵线与轴线是否相交，一般偏差在1mm左右，允许极限≤5mm。用简易角尺板检查所拉舵线与基线垂直度≤1/1000。在BCDE点所在平面，垂直舵线设置4个辅助靶，调整辅助靶靶心位置，以保证舵线能垂直通过靶心。所拉线需经船东及验船师认可。如不符合上述要求，需根据初定的轴舵系中心线，检查铸钢件的加工余量及中心偏差情况，进行调整，以保证各铸钢件均有加工余量的前提下，进行轴舵系中心线调整以满足上述要求。
2.4画镗孔圆和检验圆 分别以A、B、C、D、E点为圆心，在舵机舱平台开孔，用专门划线规画镗孔圆，同时以略大于镗孔圆的直径画检验圆，并分别打洋冲标记，作为镗孔和检验镗孔中心的依据。各孔经机械加工成品后，其中心与舵系中心线偏差≤0.3mm，允许极限≤0.5mm。
3.船舶轴轴系的安装
3.1轴系的安装
3.1.1确定轴系理论中线
安装轴系的前提是理论中的轴系中线，轴系中线的确定方式有两种，分别是拉钢丝线确定法和光学仪器确定法，因为用拉钢丝线确定法确定的轴系中线存在较大误差，所以，拉钢丝确定法主要用于轴系较短时，而遇到轴系较长的情况时，就要采用光学仪器确定法来确定轴系中线。
3.1.2船台镗孔定位
船台镗孔是指为在人字架及尾柱上安装尾轴管而钻的孔，刚开始要在车间内进行粗加工，剩下的要等焊接到船体上后，再用专门的设备现场进行精细加工。这里定位是按专业光学设备进行精准定位。而且，施工方要在尽可能短的时间内完成对轴管的加工，一般不得超过两天，否则需重新进行精准定位，确定新的基准点，提高准确度。在这个施工阶段，尤其粗加工阶段，要加强现场监管，检查镗孔表面有没有面积较大的砂眼、缝隙等缺陷。
3.2舵系的安装
舵系的安装直接关乎船舶水下工作的效率。船舵的安装工序繁杂，需要市场上各个环节相互配合，很大部分取决于外部协作。再者就是内场准备工作：这是精细化加工的关键组成，核心理念就是尽可能降低天灾人祸损失程度，比如，拉线环节和舵承座镗制。船台安装的主要工程为：舵系照光镗孔及复光、舵叶舵销舵杆及舵机的船上安装等。现在多用的是船台安装，所以，技术优化就要注意以下情况：第一，舵系照光应与轴系照光同步进行，所需具备的条件与轴系照光的条件相同；第二，舵叶中心线确定后应打样冲眼做明显标记，以备最后舵叶零位校中，舵叶上下锥孔轴线的基准点需现场确认，舵叶上下锥孔加工完成后可用预先制作的锥度样板检验；第三，在关键的研究、部件组合环节技术要求极高，现场监管必不可少，确保安全和施工质量。
3.3装焊舵机座及上舵承座
根据所拉舵线及《舵系布置图》定位舵机座和上舵承座，要根据装配图分别测定舵机座上表面和上舵承座到舵机舱平台上平面高度，且保证与舵线垂直。上舵承基座的下端需留有余量，面板也要留有机加工余量。在安装上舵承基座时应先测量舵机平台甲板至下舵销下端面的尺寸，以便掌握该甲板的变形情况。根据此实际情况来决定上舵承基座下端的余量应切割多少。通过点焊定位及复线合格后方可施焊，焊接过程中应不断检查和测量，直至完全焊妥，并保证装焊精度。舵机基座装焊完毕后，再装焊上舵承座。焊装时应使上舵承座的上平面保持水平。测定上舵承座座板上表面距舵机平台上表面的高度，并保证上舵承座中心线与舵线重合，其偏移应≤0.3mm。
4.结束语
虽然我国有较好的机械加工技术和船舶轴舵系安装技术，在技术应用方面也没有太大问题，但是，还有一定的进步空间，就一些问题还需要优化调整，从而为我国工业化发展贡献一分力量。在建船舶舵系的安装过程有许多相似，由于船舶种类和舵系结构选用的不同，其安装过程也会有所不同。
参考文献:
[1]贾建雄，王宁.船舶轴舵系无键连接缺陷及处理[J].世界海运，2017，40（12）：36-40.
[2] 吴建强 . 船舶轴舵系制造安装质量控制要点与风险预防的研究[J]. 广东造船，2014，33（6）：87-91.
[3] 郑定育 . 船舶轴系及舵系中心线定位实践 [J]. 中国水运，2010，（10）：42-43.
论文作者:杨志汉,杨贝华
论文发表刊物:《防护工程》2019年9期
论文发表时间:2019/8/7
标签：船舶论文; 舵机论文; 中心线论文; 余量论文; 船台论文; 钢丝论文; 基准点论文; 《防护工程》2019年9期论文;