特殊分段的精度控制方法探讨

梁友庆 王恒财 郑 律

（南通市地方海事局 南通226000）

特殊分段的精度控制方法探讨

梁友庆 王恒财 郑 律

（南通市地方海事局 南通226000）

在明确了分段精度控制意义及概念的前提下，对分段精度控制计划和精度控制管理过程作了详细分析，并制定相应的控制方法。首先针对舵臂分段，根据其尾部曲率较大以及不规则性，依据挂舵垂直性控制其精度；然后针对尾轴分段，根据同心度和尾轴管的定位控制该分段的精度；再针对主基座分段，主要根据基座面板水平度来控制该分段的精度；最后总结出典型分段精度控制方法。

分段；精度控制：设计；建造

引 言

随着船舶行业渐趋萧条，竞争日益激烈；如何降低成本，提高企业竞争力成为各船厂关注的重点。在提高造船质量的同时，还要缩短造船周期、降低造船成本，只有满足这些要求，才能够保证订单的数量，增加企业的利润。因此，本文着重从三个复杂分段进行研究，阐述如何提高精度、降低成本［1］。

作为最基本的船体结构单元，控制好分段的精度才能有效控制全船的精度［2］。本文将分别从设计和建造两大阶段入手，分析各环节需要实施的精度控制内容，并列出相应的控制方法和措施，将分段建造精度控制计划和精度控制管理相结合，最终通过三个具体分段的详细分析形成整套的分段控制体系［3］。

1 分段建造精度控制要点分析

1.1 分段建造组要过程分析

分段的装配以及焊接是个比较复杂的过程，通常都是在胎架上进行分段的外板拼装和焊接。如图1所示，分段建造是一个极其复杂的过程，因此，在分段制造过程中，首先要保证相对位置的正确性，然后将相应的构建固定，再将号料组装成零件，由零件进而加工成部件，最后组装成分段。

图1 典型分段的建造流程示意图

1.2 分段精度控制要点分析

船体分段建造是一个劳动密集型的纯手工制造过程。要对该过程进行精度控制就必须对该过程进行分阶段控制。通过对每个阶段进行有计划且有原则的精度控制，最终实现整船精度控制的目的。

如图1所示，一般的船舶建造过程通常可分为两个阶段：由图1所标出① ～ ⑥为设计阶段；标示以外的流程可视为生产建造阶段［5］。设计阶段进行精度控制大致可分为以下几个方面：

（1）计算结构的误差，制订精度标准；

（2）补偿量的确定；

（3）根据相关的施工工艺和现场条件以及具体图纸，对精度控制进行预估和处理。

而生产建造阶段的精度控制可大致归纳为：

（1）主要工艺先后顺序；

（2）重要的设备及制造点；

（3）精度标准校合。

2 分段建造精度控制实例分析

在船体的建造过程中，平行中体部分的分段相对较规范，因此本文将针对三个典型且较复杂的舵臂分段、尾轴分段和主机机座分段重点分析研究，它们直接影响船舶的动力系统和航速，所以必须加以重视。下面将对这三种分段的精度设计及建造过程这两个方面的控制内容进行分析。

2.1 主机基座分段的精度控制

主机座分段由于需要安装主机，为使主机能够平稳高效地工作，因此首先要考虑该分段基座的水平度。为使该分段精度更高且具有更好的水平度，一般将包含整个基座的舱段划为一个分段，具体应注意以下方面。

2.1.1 设计阶段

（1）图纸设计阶段应给出基座具体尺寸并严格按图施工。若尺寸偏差过大，则应通过相应的焊接坡口弥补。一般而言，坡口偏差应不大于2 ～ 3 mm。

（2）在进行基本件切割时应注意尺寸偏差，各基本件应符合规范规定的尺寸偏差，一般应预留200 ～300 mm定位焊距离。

（3）台架应保持水平，并在分段制造过程中注意水平胎架的固定，胎架上划线时直线部分和曲线部分一般不超过±2 mm。

2.1.2 建造阶段

（1）该分段的肋板以及基座的腹板均应保持垂直，建造过程中要注重垂直度的检验。外形与型线偏差为±2 mm，面板与腹板垂直度公差≤2 mm。

（2）主要面板的安装、焊接过程中，应检查水平度，并且尽量采用对称焊接以减少焊接变形，尽可能减少偏差。

（3）分段加工完成后，应检验精度并进行细微调整，注意其中心线和肋检线的控制。

2.2 挂舵分段的精度控制分析

挂舵分段主要是指舵叶所安装的分段。该分段与船舶的操纵性相关，因此该分段的精度控制应关注重要构件的定位以及舵杆安装部位的垂直度。具体应从以下几个方面进行精度控制。

2.2.1 设计阶段

（1）应对各个构件的尺寸进行详细计算，并对主要构件进行准确定位；

（2）挂舵臂进厂按图纸进行精度检查，吊装在平台上定位要准确；

（3）在焊接工艺报告中明确规定焊接顺序及挂舵臂的垂直度确定方法。

2.2.2 建造阶段

（1）船胎架必须水平；

（2）实肋板及舱壁的安装必须保持垂直；

（3）应保证完工构件的同心度及垂直度。

2.3 尾轴分段精度控制

尾轴分段即安装尾轴的分段，其精度主要影响轴的传动效率进而影响船舶的推进效率，因此该分段的精度重点在于前后构件的同心度以及影响轴系校中的主要构件的垂直度安装。所以，从设计和建造阶段考虑，精度控制主要从以下方面重点考虑。

2.3.1 设计阶段

（1）在设计阶段要严格考虑轴壳尺寸，在图纸中就严格控制精度。

（2）同时，尾轴管的卷板工艺应参照样板卷样，并且将其弧度的误差控制在2 mm以内。

（3）在尾管拼装过程中，注意余量的控制，并且应规范相应焊接工艺方法避免焊接变形。

2.3.2 建造阶段

（1）该分段在建造过程中应该预留一定的反变形量，防止焊接变形。

（2）轴壳在焊接过程中，首先应该保证一定的装配同心度，同时应该尽量采用对称焊接，尽可能减少焊接变形。

（3）轴管焊接的过程中应该注意轴线偏移量，时刻检查轴线的偏移量，并注意矫正，偏移量一般应小于100 mm。

（4）轴管安装过程中轴系中心应比轴管中心稍向下偏移，这样能够保证轴系在转动过程中中心正好与轴管中心重合，一般中心偏差应小于5 mm。

（5）在完成分段安装以后，应该测量尺寸并且检查同心度，有偏差部位应进行细微矫正。

3 结 论

分段建造精度控制技术使用至今，在国内外均获得很好应用，尤其是造船工业发达国家。我国造船企业在今后的发展中，应继续加强对精度控制技术的研究：首先是先进设备和工艺的应用，应在长期实践中结合已有技术和工艺方法开发更有效的控制手段进一步提高建造精度；其次是对精度管理加强研究，从建造过程及施工人员两方面进行更深入系统地管理，提高人员的综合素质和对生产的重视程度，深入到每个环节，从而全面高效地提高建造精度控制。

［1］王滔，刘增荣.关于船体建造精度管理及精度拼板工艺［J］.造船技术，2003（2）：20-22.

［2］胡日强.船体建造精度控制关键技术研究［D］.大连：大连理工大学，2006.

［3］徐兆康.船舶建造工艺学［M］.北京：人民交通出版社，2000.

［4］陈风.船体分段精度控制体系和方法研究［D］.上海：上海交通大学，2006.

［5］王世利.船体精度设计一般规定［S］.上海外高桥造船有限公司.2004.

［6］陆俊岫.船舶建造质量检验［M］.哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社，1995.

On precision control of special segment

LIANG You-qing WANG Heng-cai ZHENG Lü
（Nantong Local Maritime Safety Administration，Nantong 226000，China）

After clarifying the significance and concept of the segment precision control，this paper analyzes the control plan and management process，and formulates the corresponding control method.First of all，the accuracy of the rudder arm segment is controlled according to the larger curvature and irregularity of the rudder tail and the rudder verticality.Then，the accuracy of the stern shaft segment is controlled according to the concentricity and the position of the stern tube.Finally，the accuracy of the main base segment is controlled by the horizontality of the base panel.The precision control methods for special segments are summarized afterwards.

segment； precision control； design； construction

U671

A

1001-9855（2016）05-0098-03

2016-03-15；

2016-04-19

梁友庆（1979-），男，工程师，研究方向：船舶检验。王恒财（1977-），男，工程师，研究方向：船舶检验。郑 律（1988-），男，工程师，研究方向：船舶检验。

10.19423/j.cnki.31-1561/u.2016.05.098