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带水封衬套舵叶舵杆的安装工艺

2018-06-04张学聪林建伟

广东造船 2018年2期
关键词:安装工艺

张学聪 林建伟

摘 要:本文以某大马力海洋工程船带水封衬套舵系安装失效的实例,分析了造成舵叶舵杆返松的技术成因及解决办法,对类似工程船舶的带水封衬套舵系的安装与修理,具有很好的技术参考价值。

关键词:舵叶舵杆;水封衬套;安装工艺

中图分类号:U664.31 文獻标识码:A

Abstract: With the failure instance of rudder system installation with water seal liner of a high-powered marine engineering ship, this paper analyzes the technical causes of the rudder slack and puts forward the solutions for it.

Key words: Rudder blade and Rudder Rod; Water Seal Liner; Installation Process

1 船舶舵系结构特点

某大马力海洋工程船为双机、双舵、双桨。其舵系结构特点是:(1)在舵叶的顶部安装了一个水封衬套,水封衬套座安装在船主体上;(2)舵机为圆球型转叶舵机,直身舵杆无键液压,4道膨胀环上紧。该船为悬挂舵带水封衬套的舵叶舵杆示意图如图1。

2 故障修理简况

该船2016年8月间出厂,在返回基地的途中船方反映舵效失灵。接报后,厂部工程技术人员赶赴基地,经实地勘验并转舵试验确认是舵叶舵杆已经返松。

再次进坞后发现:右舵叶已经完全松脱、左舵基本旋紧。经过工程技术人员的分析及以往的经验判断认为,造成右舵叶完全松脱的主要成因可能是右舵杆装高了,所以明确提出将舵机的膨胀环拆卸,将舵杆放下少许,然后才安装舵叶(见图2);否则极容易造成安装在舵叶上的水封衬套顶住衬套座,无法保证舵杆的安装推进量,从而造成舵杆返松故障现象的发生。

由此,按照新工艺对舵叶、舵杆和舵机重新进行了安装,经测量安装前后的舵杆轴头数,证实了上述的判断和分析。测量和安装数据,见表1和表2。

安装完成后,在坞内进行了转舵试验;出坞后,进行了高速航行转舵试验,左右舵机及舵叶的操作性能恢复正常,符合相关规范标准的要求,交付船公司使用。

3 故障主要技术成因

从上述的测量安装数据以及对比情况可知:(1)造成右舵叶完全松脱的主要技术成因是:右舵杆装高了1.66 mm,致使安装过程中安装在舵叶上的水封衬套顶住了衬套座(连接船主体);当舵杆上的液压螺母继续施压,舵叶并没有继续上行,反而将舵杆拉下至舵叶的安装锥度贴合面(该型号舵机的特点:当舵杆的轴向拉力超过舵机4道膨胀环对舵杆所产生的预紧力,会将舵杆拉下);当液压螺母的推进油压卸除后,舵杆立刻向上缩回,从而使舵杆与舵叶的安装锥度位完全分离,右舵完全松脱;(2)左舵杆装低了0.38 mm,即左舵叶的水封衬套没有顶住船体的本体,所以左舵叶基本安装到位。

4 带水封衬套舵叶舵杆的安装工艺

4.1 带水封衬套舵叶舵杆的结构布置

4.1.1结构布置

对各类型的工程船,其舵系的结构布置各不相同。其中,带水封衬套舵叶舵杆的结构布置见图1。

4.1.2主要技术特点

(1)在舵叶的顶部安装了一个舵杆的水封衬套;(2)水封衬套上安装了2道水密骨架轴封;(3)水封衬套座安装在船主体上;(4)水封衬套与衬套座的止跳间隙约为1.00 mm,没有另设止跳块;(5)舵机为圆球型转叶舵机,直身舵杆无键液压,4道膨胀环上紧。

4.2 必备的技术参数

液压无键舵叶舵杆的安装,必须有三个必备的技术参数,否则不允许安装:推进量;推进压力;膨胀压力。

4.3 带水封衬套舵叶舵杆的安装工艺

(1)舵叶拆卸前,测量液压螺母的轴头数(液压螺母端面到舵杆轴头的距离),并做好记录;在液压螺母与舵杆对应的位置做好记号;拆卸保险;

(2)舵杆拆卸前,测量舵机处舵杆的轴头数并做好记录;

(3)各部件修理完成后,交付安装:在舵杆舵叶安装前,检查舵杆、舵叶锥度位的状况,必要时可用色油对锥度位进行接触面的检查,确认合格;

(4)完成舵杆的安装,但舵机处舵杆的膨胀环暂时不要完全上紧;测量舵机处舵杆的轴头数,需比拆前少3~5 mm(即:舵杆比原来低);

(5)舵叶安装前对舵叶的安装工艺孔舱室进行清洁,清除杂物、砂硕等;彻底清洁舵杆锥度位、舵杆螺纹、舵叶锥度位、液压螺母螺纹、各液压接头等,必要时使用清洁剂进行清洁;

(6)舵叶拉到位后安装液压螺母;架设好液压油泵等;

(7)在舵叶与舵杆之间架设百分表,用以测量舵叶安装的推进量;

(8)按说明书或技术安装的要求对舵叶进行液压安装:首先干推5 MPa,将推进量的百分表调零,作为推进量的起始点;之后,按技术要求进行推进、膨胀操作,并记录相关的参数,直到符合安装要求;

(9)当推进量达到要求后,保持推进压力;将膨胀压力卸除,观察5分钟;待百分表的读数不发生变化后,将推进压力卸除;再观察10分钟,若读数不发生变化,说明舵叶与舵杆已经完全抱紧;

(10)将液压螺母旋贴并敲打紧;

(11)测量液压螺母的轴头数,与拆前的数据进行对比,以本次的安装轴头数为准;

(12)安装过程中应密切注意压力和推进量的变化:如果压力在升高但推进量没有变化,说明水封衬套可能顶底了,必须停下来查明原因并消除后,才能继续安装;

(13)将舵杆慢慢拉起,直到水封衬套顶住了衬套座;在舵杆处架设百分表,将百分表调零,然后将舵杆慢慢放下1.00 mm(止跳间隙);

(14)依据舵机安装的技术规范与要求,将舵机处舵杆的膨胀环完全上紧,测量舵杆轴头数,与拆前的记录对比并以本次的记录为准;

(15)在舵叶安装工艺孔处、舵杆轴头与液压螺母间、液压螺母与舵叶间,烧制保险片,并验收合格;

(16)至此,舵杆舵叶的安装完成;按要求对舵机加油后进行坞内的转舵试验,并验收合格;出坞后,进行航行转舵试验,并验收合格。

5 结束语

本次带水封衬套舵系安装失效的实例与最终解决,是很好的技术总结与积累,希望对今后类似船舶的修理能够提供一定的技术参考。

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