某型改装船长推进轴系校中修理

杨俊东,胡建峰,邝学军，周关南

(广州中船文冲船坞有限公司，广东 广州 511462)

某型改装船长推进轴系校中修理

杨俊东,胡建峰,邝学军，周关南

(广州中船文冲船坞有限公司，广东 广州 511462)

在船舶修理及改装工程中，经常会遇到各种结构的推进轴系校中修理工程。文章阐述了某型改装船长推进轴系校中修理的关键和难点，提出的校中方案，在满足船级社规范和行业标准要求和保证校中质量的前提下，减少修理成本，缩短修理周期，成功地完成了变形严重的长推进轴系校中修理工程。

长推进轴系；偏差；校中方案；校中质量

广州中船文冲船坞有限公司近期完工的某型改装船舶，其推进轴系为四机双轴双桨的长轴系，左右舷对称布置，图1为该船右舷推进轴系布置图。整个推进轴系由主机、气胎离合器、并车齿轮箱、中间轴、鼓型齿轮联轴器、推力齿轮箱、艉轴、美人架、螺旋桨、螺旋桨导流罩组成。其中艉轴长约16 m；中间轴分3段，总长约17 m；整个推进轴系从主机前端到螺旋桨总长约42 m。该推进轴系是迄今为止我们所遇到的结构最复杂、轴线最长的推进轴系。

1 推进轴系的状态

由于该船建造年代久远，船体的变形严重影响了推进轴系中心线，其中以艉轴中心线偏差最为严重，具体数据见图2和图3所示。右舷艉轴从船首往船尾在水平方向整体向左偏移，偏移量最大约3.5 mm；在垂直方向首部向下偏移，尾部向上偏移，偏移量最大超过20 mm。左舷艉轴从船首往船尾在水平方向首部向右偏移，尾部向左偏移，在垂直方向，首部向下偏移，尾部向上偏移，偏移量最大约15 mm。另外，螺旋桨与导流罩中心线也发生偏移，其中右舷螺旋桨中心线相对导流罩中心线向右偏移，最大偏量约35 mm；左舷螺旋桨中心线相对导流罩中心线向下偏移，最大偏移量约8.3 mm。而且左右舷艉轴管前后轴承、美人架轴承磨损严重，均须换新。中间轴中心线偏差虽然较小，但左舷推进轴系第4道轴承(中间轴轴承，见图1)烧损，需要换新。

2 轴系校中方案

从表面上看，该推进轴系轴线长、结构复杂、中心线偏差大、校中工作量大。但经过我们仔细的勘验和分析，认为可将该推进轴系分为3大部分，第一部分是艉轴部分，包括推力齿轮箱；第二部分是中间轴部分，包括中间轴输入气胎离合器；第三部分是主机部分，包括主机输出气胎离合器和并车齿轮箱。第一部分与第二部分由鼓型齿轮联轴器连接在一起(见图1)，由于鼓型齿轮联轴器两半联轴器的中心线允许有0.5°的偏差(夹角)，这样，在满足鼓型齿轮联轴器两半联轴器中心线最大偏差(夹角)不超过0.5°的前提下，将推进轴系分成3部分分别进行校中，校中工作就容易实施了。

图1 右舷轴系布置图(左舷对称)

图2 用激光准直仪测量右舷艉轴中心线偏差情况示意图

图3 用激光准直仪测量左舷艉轴中心线偏差情况示意图

由船体变形造成艉轴管、美人架、螺旋桨导流罩三者中心线发生严重的偏差，是推进轴系校中的关键和难点。我们制定了多个校中方案，从修理工程量、修理周期、修理成本等方面进行综合对比，确定最优的方案。方案要点如下。

1)推进轴系为长轴系，轴径较细，柔性较大，各轴段连接法兰曲折量产生的弯矩对轴承产生的额外负荷较小，可按推进轴系法兰的曲折、偏移的允许值和实际负荷进行校中。校中完成后，用顶举法测量艉轴管前轴承和中间轴各道轴承的负荷，最小负荷应不小于相邻两跨距间自身重量及外载荷等所有重量总和的20%，最大负荷应不大于按轴承材料许用比压及轴承结构尺寸计算的负荷。

2)主机、并车齿轮箱、推力齿轮箱的轴线在运行时会受热升高，因此，在冷态校中时应根据热膨胀升高量降低主机、并车齿轮箱、推力齿轮箱轴线的高度。

3)在保证修正后的艉轴中心线与中间轴的中心线的偏差小于0.5°的前提下，采用艉轴管、美人架壳体镗孔及艉轴管轴承、美人架轴承偏心加工的方法修正艉轴管、美人架、螺旋桨导流罩三者中心线的偏差。通过几何计算，确定艉轴管、美人架壳体镗孔的镗孔量及艉轴管轴承、美人架轴承偏心加工量，并满足艉轴管、美人架壳体镗孔后壁厚减少量应不大于原壁厚的20%的要求；轴承偏心加工后的最小厚度不小于轴承材料生产厂家推荐的最小厚度要求。省去因调整艉轴管、美人架、螺旋桨三者相对位置所需的巨大的工作量、大量的成本和长时间占用的坞期。

4)艉轴管前轴承前一段与推力齿轮箱连接的艉轴为悬臂梁，校中时，须按挠度计算结果将艉轴前法兰抬高。

5)根据船方反馈，推进轴系运行时，中间轴轴承温度过高，其中左舷推进轴系第4道轴承(中间轴轴承，见图1)已烧损，因此，必须对中间轴轴承及其润滑系统进行检修。

校中方案得到船东和现场验船师的认可后，我们在船体大构件改装工程完工后进行推进轴系的校中工作。由于中间轴部分和主机部分的中心线偏差相对较小，在施工顺序上首先进行艉轴部分轴线校中，再进行中间轴部分和主机部分的中心线校中，最终完成整个推进轴系校中。

3 校中质量检验

推进轴系校中完成后，用顶举法测量了艉轴管前轴承和中间轴各道轴承的冷态和热态负荷，测量结果均在许用范围内，误差不大于±20%。测量4台主机曲轴冷态和热态的臂距差均符合主机说明书要求。进行系泊和航行试验，推进轴系运行状况良好，没有发生扭振现象，艉轴管轴承、中间轴轴承及齿轮箱轴承没有发生过热现象。船舶出厂后进入南海海域进行潜器下放，深拖模式等海试项目，经受住了海水风浪、拖航试验等多种工况的考验。

4 结束语

船舶推进轴系结构种类繁多，既有单轴系，也有双轴系；既有长轴系，也有短轴系；轴系构件有多有少。只要我们遵循船舶推进轴系校中理论，仔细分析各种结构推进轴系的特点，是可以制定出符合船级社规范、行业标准要求和修船特点的推进轴系校中方案，在保证校中质量的前提下，降低修理成本，缩短修理周期，完成各种结构的推进轴系校中工程。

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《中国修船》编辑部

During ship conversion,shafting alignment is required frequently.The converted project in this paper is a case with long shafting that is found deformed seriously.To meet the ship standard by keeping the quality，lowering the cost and reducing repair period,a reasonable and economical plan is made to align the shafting with a good result.

long shafting;excursion;plan for alignment;alignment quality

杨俊东(1982-)，男，山西太原人，工程师，硕士，主要从事船舶与海洋工程设计工作。

U672

10.13352/j.issn.1001-8328.2017.01.003

2016-07-14