“海联昌兴”轮舵系修理工艺研究

张莉培

(上海交通大学，上海 200030)

1 修理要求

“海联昌兴”轮舵承甲板钢结构由于长期受海水腐蚀造成强度不够，整个平面磨擦水密上舵承机构下沉10 mm以上，液压传动机构也相应发生了位置改变，左右撞杆柱塞向中心倾斜65 mm，舵机系统处于瘫痪状态。

船东要求我公司对舵承甲板强度进行加强，不更换舵承甲板面板，保留原下沉的上舵承机构法兰、连接底座和液压操舵系统底座，并且恢复舵系的理论中心线。根据《中国造船质量标准》CB/T 4000－2005规定，对于普通单轴系船舶，舵、轴系的中心偏差标准为4 mm以内，极限为8 mm。对于该船来说，由于此次轴系没有列入修理工程，船方不做要求。所以只能以下舵销轴承孔和上舵销轴承孔为基准确认原始理论中心线。即本次舵的修理主要解决上舵承座的校中问题，也就是解决舵系的中心线。校中问题是船舶安装和检修工作中一项重要工序，校中质量的好坏直接影响船舶运转。

2 技术要求与难点

1)任何船舶的修理均应符合相关的规范要求，对于舵系固定件的校中，有如下要求。

(1)舵系固定件中心线与船舶基线垂直度偏差不大于5.67 mm/m(相对于本船)。

(2)舵系中心线与轴系中心线应相交，其相对位置偏差δ不得超过下式计算值:δ=0.001 L－3(L为船长，m)。

(3)固定件各舵承孔中心同轴度允许偏差不大于舵承安装间隙值的0.7倍。

(4)恢复性修理的双桨双舵船舶的两条舵系中心线前后定位偏差、相互位置偏差不得大于5～10 mm;舵系中心线与轴系中心线位置偏差δ的要求同上。但两舵的偏差δ不允许在同侧。两舵偏移方向相反船舶航行时偏舵作用可以使之相互抵消。

2)本次船舶的修理难点。

相对于本次修理过程，校中基准点的定位和测量是施工过程中的一大难点。

(1)基准点的确定。首先舵系上、下基准点的确定是制造时就定下的，对于3支点平衡舵是不能更改的 (保证舵线与轴线的允许偏差≤0.001 L－3，L为船长)。所以要确定基准点，只能以下舵销、上舵销2支点为基准点，通过拉线的方法确定。使平面磨擦水密上舵承机构的底座平面与拉线相垂直，使垂直面中心线与拉线相重合。

定位时既要保证上舵销孔与下舵销孔在一条线上，并与舵杆共线，同时又要保证舵杆连接法兰平面的开口偏移在一定范围内。要同时满足这3点技术要求是件非常困难的事。在实际安装校中过程中，如按原位安装出现较大偏差时，就必须做堆焊重新镗孔定位处理。

(2)测量。测量的方法有光学仪器法和拉线法两种可供选择。虽然光学仪器法有测量精度较高，并且提高舵系安装的工作效率的特点，但由于光学仪器采用的专用望光仪较为昂贵，其配套的经纬仪专用架也需要专门设计且对数据的反应不够直观，初期投入较大。

根据我公司的实际情况和船东对船期的要求，经研究和多方讨论，我们决定采用比较直观、易于操作的传统拉线法进行测量。而且根据本船的实际情况，仅仅靠拉线法是不够的。在拉线法确定了基本的中心线后，还要通过后期的人工微调实现最终的校中。

人工校中后，还应通过经纬仪的方法检查舵承中心线及承重推力轴承面的垂直度。

3 具体步骤

确定了测量方法后，就可以进行具体操作了。

1)拉线检验前应具备的条件。

(1)舵系中心拉线应与轴系中心拉线同时进行，其先决条件相同。

(2)舵系应作初拉线，其下端固定在船台的基线上，根据轴系中心线和各舵钮孔的加工余量、舵托 (如有时)加工余量作些调整，以确定上舵承和舵机机座的位置，然后焊妥。

(3)在上舵承上方及舵托下方 (如没有舵托，就在下舵销座下方)接近船台基线处，临时安装拉钢丝的支架。

(4)检查确定好舵系基准点 (在舵机平台上及舵销座之下)。

2)理论中心线的确定。

一切准备就绪后，拆卸舵系部件，在舵系上下各设置拉线支架，在中间放置钢丝，根据原来的上下舵销轴承的中心把钢丝调整好，确保钢丝与拉线支架平面相垂直，确定理论舵系中心线。然后，将舵杆按照正确顺序安装妥，注意将各部件依原拆卸时做的标记位置安装，确保安装正确。

3)校中步骤。

(1)根据钢丝线调整平面摩擦水密上舵承机构位置。用内卡钳测量舵承座孔壁与舵线的距离，调整座的中心位置，使座的中心位置尽可能与理论中心线相重合。

(2)用直尺和角尺调整舵承机构推力平面与舵系的不垂直度。具体做法如下:将直尺水平放置在推力平面上，然后将角尺紧贴直尺竖直放置，测量角尺竖直方向与舵线的平行度，使摩擦水密上舵承机构的推力轴承平面与舵线相垂直。

(3)用塞尺进行局部微调，具体方法如下:用塞尺测量原保留的联结法兰与上舵承机构的法兰之间的前后左右的间隙，便于制作调整垫片 (可塞入塞尺的缝隙长度范围不得超过法兰周长的25%，局部塞入深度不得超过法兰边缘与螺栓孔边缘最小距离的一半，如图1所示)。

图1 法兰边缘与螺栓孔边缘距离示意图

考虑到原舵承联结法兰和甲板下沉了10 mm以上，所以新制了调整垫片，装入后重新调整到上舵承机构中心线与舵拉线重合并与其推力平面垂直，用非紧配螺丝进行临时固定。最后通过经纬仪的方法检查舵承中心线及承重推力轴承面的垂直度。我们用拉线法测量，其测量结果为舵承中心向前偏移0.52 mm，向右偏移0.20 mm，不垂直度0.15 mm。可以直接对8个非紧配螺孔进行镗孔拂配。舵机安装完成后，经过航行试验，操舵校试合格，船东非常满意。

4 结论

在对“海联昌兴”轮修理过程中，我公司首次采用了斜垫片调整轴线与平面的垂直度的方法，虽然前期的工作比较繁琐，在拉线前所有的调整垫片、轴承座等都需要基本安装到位，但可以提高工作效率，缩短修船进坞的周期。

在本船舵系校中过程中，实现了拉线方法和望光法穿插的灵活应用，发挥了两种方法各自的特点，使两者完美结合，起到相辅相成的作用，收到良好的效果。