大型船舶舵系安装精度控制关键技术的思考论文_钱志勇

大型船舶舵系安装精度控制关键技术的思考论文_钱志勇

摘要:大型船舶必须具有优秀的操作性能,在航行及离开或靠近码头时可以正常运作,而舵系作为影响船舶的操纵性能和正常航行主要的设备,是船舶建造的关键。基于这种认识,本文针对在船舶舵系安装中存在的问题,分析问题的原因,并对大型船舶舵系安装精度控制关键技术进行讨论,以供参考。

关键词:船舶舵系安装;舵系安装精度控制;安装关键技术

引言:精度控制作为现代造船的重要技术,在船舶的建造中起到关键作用。做好精度控制工作,可以通过先进技术手段,对建造中的问题进行分析,用最好的资源获得最大的利益,提高生产效率。船舶如果丧失操作技能会导致船体破损甚至沉船事件的发生,舵系是影响船舶操作功能的重要设备,因此船舶舵系安装精度的科学控制,不仅可以使船舶运行安全,也提高造船过程中的经济效益。

1对基线与舵杆中心线不垂直的精度控制技术

在舵系安装时,首先要找出影响安装精度的原因,并找到正确合理的制造方法,才能实现舵系的安装的高质量完成。导致舵杆中心线不垂直的原因,共有四方面,一是由于舵系镗孔的精度问题,使得镗孔后面舵杆中心线与理论上的舵杆中心线出现偏差;二是施工时变形问题没有解决;三是艉部结构再次变形使舵杆中心线偏离;四是艉部因结构不同产生温差,造成结构变形的不同。因此我们要用精度控制解决问题:首先在镗孔前照光划线应与基线垂直,严格把控中心线与轴线的不相交误差;其次,照光前各项检查工作必须做好,舵系照光应与轴系照光同时进行;再次,必须在机舱前隔壁以后进行照光,主甲板分段装焊结束后,停止包含敲击或振动的工作。同时,照光工作为保持温差恒定,要在夜间进行。最后,要用随时测量等方法对镗孔工作进行精度控制,以便保证镗孔精度[1]。

2消除上下舵孔中心线偏差技术

建造大型船舶时,有三个原因可能造成上下舵孔中心线与理论中心线的精度偏差。第一、若镗杆尺寸偏长使得镗杆本身存在挠度;第二、镗杆在镗孔时的回转过程使车刀偏离中心位置;第三、镗孔设备工作时机电自身的振动和链条的传动波动使得镗杆跳动。因此,我们首先应该改造镗孔设备,对镗杆进行测量,对挠度位置和方向进行记录并做好记号。我们也应用中间支撑以及测量仪器对镗杆进行纠偏工作时期在0.3/9000以内。其次,为降低振动引起的偏差,要用液压传动而不是电机链条传动法。最后,工作人员在镗孔时要一直用内径千分尺测量上下内孔各个部位尺寸,以便及时修正。

3对舵叶中心线偏离的控制技术

对于舵叶在安装后偏离船的中心线的原因,是舵叶内场制作时胎架、划线、镗孔过程中未保证精度造成的。因此针对这个问题,我们可采取以下措施:第一、工作人员要在制作舵叶胎架时,控制舵叶安装胎架的精度,确保舵叶水平胎架经过线型和验收,这样让各型面型值都在水平中心线上。第二、完成装焊校正工作后,要用激光经纬仪划出各个侧面的水平中心线以及舵杆、舵销承座的十字中心线。之后工作人员要打上样冲眼,这样在涂装后重新划线时可供船坞安装使用。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆第三、舵叶的结构中心线与两个圆锥孔中心线的偏差必须小于挂舵臂孔的误差,要保证两个孔的不同心程度小于等于0.2毫米,同时,两个孔舵叶结构纵剖面和中心线的不平行程度要小于等于0.2/1000。

4对舵杆与舵叶中心线不同心的控制技术

在舵杆与舵叶压配时,如果舵叶与舵杆对中精度不够,中心线不同心,压配起始点的选择就会有偏差。大型船舵系安装中,舵叶与舵杆的对中的结构为:舵杆插入舵孔中心线,舵杆两侧为上铸钢件和舵叶铸钢件,舵叶对舵杆侧向夹持,舵叶底部有液压小车平台。为避免舵杆与舵叶中心线不同心而出现压配起始点选择偏差,对中心线不同心采取的精度控制措施为:在压入前,舵杆与舵叶是无键配合,所以要严格把控压配前孔与舵杆的对中精度,在舵杆下降至舵叶孔时,要不间断测量舵杆与舵叶铸钢件的间隙以保证间隙在圆周上的程度均匀,特别在舵杆处于上铸钢件和舵叶铸钢件间150mm~200mm的范围时,舵杆与舵叶铸钢件的间隙均匀更为重要,此时必须要保证舵杆与舵叶铸钢件的间隙误差控制在圆周的范围内。

5进行舵杆与舵叶的压装曲线分析

在舵系安装过程中,安装人员要时刻分析舵杆与舵叶的压装曲线。安装人员通过对干压曲线分析得出零点计算压入量,在压配过程中,安装人员还要关注压入力和压入量的坐标曲线变化,将控制压配质量与坐标曲线变化同步进行。正常的压配曲线为直线,如果实际的曲线变化不是呈直线状,则安装人员需要退出安装过程,检查对中和光洁度,分析压配不正常的原因并排除。如果压入量和压入力的坐标曲线呈曲线,则证明舵杆拂配的接触面积不够,拂配就是按设计尺寸加工毛坯铸钢件,类似打磨,但比打磨的精度更高。在安装舵杆与舵叶时,要先用蓝油或丹油检查两者的接触面积和每平方厘米的接触点,拂配要求舵杆与舵叶每平方厘米不少于三个接触点,总结出面积要高于75%,如果接触面积不够则需要用布轮拂配,使接触面积配合更好,摩擦力更大。具体的拂配实施办法为:将舵叶吊起并竖在两边有地笼的位置,用激光二面上下校正舵叶上两条十字线,保持舵叶锥孔垂直水平,再用角钢双面焊接使其固定,再吊起舵杆,用机油稀释蓝油和黄丹粉,充分搅拌后进行拂配,对孔内进行清洗及油槽毛边修磨,在修磨后首次配合时要轻轻放入,防止轴类被拉伤,定好轴与孔的位置后定向拂磨,当孔与轴的配合达到接触面积大于75%即可。而当压入量和压入力的坐标曲线呈折线时,则证明舵叶和舵杆中心不对中,当安装人员消除缺陷后压配才能继续进行,从而使压配的精准度和质量都得到保障[2]。

结论:根据以上分析我们可以了解,舵系安装时精度问题至关重要,我们应用镗孔前使照光划线与基线垂直;改善镗孔设备;控制舵叶安装胎架的精度,让各型面型值都在水平中心线上;在压入前,做到舵杆与舵叶是无键配合;时刻分析舵杆与舵叶的压装曲线等方法,可以做好船舶舵系安装精度控制。因此,技术人员在建造大型船舶时,可用以上办法控制舵系安装的精度问题。

参考文献:

[1l张利军,王言英.单桨船螺旋桨安装位置确定[J].大连理工大学学报2003,43(I): 93-96.

[2]席祖宾.集装箱船铸钢舰柱及舵系制作安装工艺简述[J]武汉造船,1996(6): 30-32.

论文作者:钱志勇

论文发表刊物:《科技中国》2017年8期

论文发表时间:2017/12/13

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