柴油机在船上的机座安装技术措施探讨

2011-08-15马斌斌苏志贤

科技传播 2011年20期

关键词：机座垫块轴系

马斌斌，苏志贤

广东省广州中船龙穴造船有限公司，广东广州 511462

柴油机在船上的机座安装技术措施探讨

马斌斌，苏志贤

广东省广州中船龙穴造船有限公司，广东广州 511462

船舶的主柴油机作为船舶的核心，其直接决定着船舶的航行安全，显而易见，如果船舶柴油机安装不当将会给船舶航行带来安全威胁，而机座的定位与安装是柴油机在船上安装的关键，鉴于此，本文通过对船舶主柴油机机座的安装进行深入探讨，得出其中的安装技术要点，以确保柴油机安装的准确，为柴油机的安装标准提供指导。

船舶航行；柴油机；安装技术；机座定位

0 引言

柴油机的机座是整台柴油机的安装基础，机座的定位与安装十分重要，其质量不仅直接影响整台柴油机的质量和可靠运转，而且直接影响船舶推进系统的质量和可靠性。所以，机座的定位与安装是柴油机在船上安装的关键。

1 柴油机机座定位前的准备工作

柴油机的机座安装在固定的底座上，对于船用的底座一般位于船体双层底上。机座在定位前应完成底座的准备工作。底座的结构形式很多，随柴油机机座机构不同而异。中、小型柴油机机座底部有凸起的油底壳，常用型钢与钢板焊制底座，将其焊装在船体双层底上以支承机座如图10-1a）所示。若船体无双层底结构，则底座直接焊装在船体底部。大型柴油机机座底部为平面时不需另制底座，船体双层底为加厚钢板，机座直接定位安装其上。目前，有的大型柴油机机座底部亦有凸起的油底壳结构，为此船体建造时将底座与双层底焊成一体，从而有效地简化了底座。

1.1 底座位置的确定

底座位置是以轴系理论中心线为基准焊装在双层底上，其首尾方向位置按底座支承面端部至机舱隔舱壁的距离而定，允许偏差为±10mm。底座焊装后应对其位置进行检验：通过机舱前、后隔舱壁上的轴系理论中心线的基准点拉钢丝线，钢丝线在底座平面上垂直投影线为检验底座位置的基准。在底座平面上划出底座对称中线，测量其与投影线之间的距离Δ即为底座位置偏差值，允许偏差不大于±5mm。

另外，底座应具有合适的高度，以确保机座垫块厚度符合要求。底座面板（或支承平面）至轴系理论中心线之距H与主机中心高h（即曲轴中心线至机座底面之距离）之差等于机座垫块厚度。底座高度过大或过小直接影响垫块厚薄。

1.2 机座垫块

机座垫块分为固定垫块和活动垫块，对于船用主机常采用钢质或铸铁矩形垫块、环氧垫块，而船用副机或辅机除上述两种垫块外还采用弹性支承。

当采用环氧垫块时，在安装和使用中应注意以下几点：1）环氧块垫可承受的持续温度不超过75℃；2）环氧垫块的厚度在15mm～50mm之间，较适宜厚度为25mm～35mm；3）环氧垫块的重量载荷（主机重量）应小于0.7MPa，较适宜的重量载荷为0.4MPa～0.5MPa。重量载荷与螺栓预紧力之和应小于3.5MPa；4）环氧垫块面积一般应大于130cm2，其边长一般应在10cm～60cm之间；5）环氧垫块所接触的表面应清洁，无油垢、锈斑和水分等；6）环氧垫块所接触的表面均应预先喷涂脱膜剂，以便于垫块的更换。

2 机座定位的技术要求

2.1 机座在机舱中位置的确定

机座在机舱中的位置是根据轴系校中方法和轴系两端轴的安装顺序来确定的。轴系按合理校中安装时，以曲轴与轴系连接法兰上的偏中值定位。轴系按直线校中安装时，机座定位依两端轴安装顺序不同有两种方法：先装尾轴后装主机时，以曲轴和轴系连接法兰上的偏中值定位；先装主机后装尾轴时，以轴系理论中心线定位。

l）轴系按合理校中安装。船舶建造时，在船台上安装尾轴管装置、尾轴和螺旋桨后，一般在船舶下水后定位主机机座，按轴系合理校中计算书中计算出的轴系第一节中间轴首法兰与曲轴输出端法兰偏中值定位。允许误差偏移值δ不大于±0.1mm；曲折值φ不大于±0.1mm/m；

2）轴系按直线校中安装。（1）船舶建造时，在船台上先安装尾轴管装置、尾轴和螺旋桨及中间轴；（2）在船台上先安装主机，后安装尾轴等。主机机座按轴系理论中心线定位，即以机座上曲轴首法兰或机座某个地脚螺栓孔相对于船体某号肋位的距离来确定；高低、左右位置依轴系理论中心线确定。另外，为了有效地确保轴系准确安装，要求所加工制造的中间轴中有一节中间轴的长度由安装实测尺寸确定。

3.2 机座上平面的平面度应符合要求

机座定位安装必须确保机座上平面的平直，以有效地确保机架、气缸体安装的正确，因此安装时要求机座地脚螺栓均匀上紧后，机座上平面的平面度应与台架安装时平面度基本相符，或横向直线度应不大于0.05mm/m，纵向直线度应不大于0.03mm/m，机座全平面内平面度应不大于0.10mm。

3.3 曲轴臂距差应符合要求

用作船舶主机的大型低速柴油整机吊装到船上时，其定位要求与上述相同，只是不需检验机座上平面的平面度。大型机整机吊运安装是一项重大的操作工艺，必须作好充分准备、慎重实施，不得有丝毫失误，否则将会造成重大事故。

4 机座的校中

为了能有效地实现机座定位的技术要求以及准确确定主机的位置，机座校中工艺是在底座准备就绪和在底座上安装好临时支承后进行，即按照轴系理论中心线调整好机座在机舱中的位置，确保曲轴中心线在轴系理论中心线上。

4.1 轴系按合理校中安装

当轴系已经按轴系合理校中计算书中各对法兰上的偏中值安装后，通过调节机座位置使曲轴输出端法兰与第一节中间轴首法兰的偏中值符合校中计算书中确定的数值，误差在允许范围之内，机座位置准确定位。

4.2 轴系按直线校中安装

1）轴系按直线校中方法安装后，调节机座的位置，使曲轴输出端法兰与第一节中间轴首法兰的偏中值符合规定值，从而使机座在机舱中的位置准确定位；

2）对于轴系未装，先安装主机。机座校中时，首先按照机舱布置图的要求，调节机座首、尾端调位工具，使机座在纵向位置准确定位；然后以轴系理论中心线为基准调定机座在高低、左右的位置，这时可采用光学仪器进行校中。

4.3 机座上平面的平面度检验

平面度的检验严格要求横向直线度≤0.05mm/m，纵向直线度≤0.03mm/m，机座全平面内平面度≤0.10mm。同时，为了能有效地消除机座变形，确保上平面平直，应对机座上平面的平面度进行复验。在船上常采用拉线法、光学仪器法检验。目前，检查机座上平面的平面度大多采用扫描光学直角仪。它是由准直望远镜和平面扫描仪组成。准直望远镜1装于直角仪的可调三角架2中。直角仪下面的扫描仪3可在平面内3 600转动。通过五棱镜4可在准直望远镜中观察到光靶6的十字线与准直望远镜中十字线的偏差和读数。检验时，调节扫描光学直角仪三角架的调节螺钉5，使扫描仪3的轴线与机座上3个等高基准光靶中心十字线对准，即建立一个高精度基准平面。移动光靶至上平面上的各测量点，测量各点与基准平面的偏差，即测得机座上平面的平面度。