船舶轴舵系制造安装质量控制要点与风险预防

2019-11-29陈益

船舶标准化工程师 2019年3期

陈益

（沪东中华造船（集团）有限公司，上海 200129）

0 引言

随着我国经济的日益进步，船舶制造业发展也愈加繁荣，很多船企的规模逐渐扩大。但是有一个严峻的问题一直困扰着船舶制造行业，那就是轴舵系的加工安装。它在生产过程中存在较大的质量风险。本文从船舶轴舵系制造安装工作的各个环节出发，简要分析其质量控制要点与风险预防的重点。

1 铸锻件采购环节的质量控制

铸锻件质量问题属于采购环节的纳期风险，产品的纳期需要提前一段时间，倘若该时间过长，就会增加产品的库存成本。因此，控制该阶段的来货质量，对于船舶制造有着重要的意义。想要保证采购质量，选择合适类型的厂家是至关重要的。采购人员选择铸锻厂家时，必须核实厂家的相关资质是否符合要求、了解厂家的信誉度，并同与该厂家合作的一些常见客户进行沟通，从侧面了解该厂家的具体业务情况。同时，公司还应确定厂家铸锻成品的具体周期，假设前期产品在其他环节出现质量问题，后期的铸锻产品也能及时供应，尽量不找第三方厂家供应铸锻产品。最重要的一点是，必须深入了解厂家的控制过程，并确认其检验是否符合标准[1]。

2 入库检验的质量控制

入库检验是非常重要的风险预防环节。库房管理人员及专业检验员先要核对产品与船舶的相关编号，看其二者是否相符，并检查材质证书、试验报告、船检证书、实物标记等。其中，化学成分报告、力学性能报告、热处理报告、无损探伤报告是试验报告中的具体项目。主要看其验证的过程是否能够满足相关标注的要求，还需要对轴件进行检查，看其是否存在运输损伤，尤其是轴件的关键位置（例如中间轴、艉轴轴承等位置），还要确认轴件的外形尺寸。铸锻件的外形尺寸需符合设计图纸的尺寸要求。专业检验员还需要对产品做无损检测，主要检查其是否存在气孔或者表面裂纹。以上检验全部符合标准之后方能批准入库。

3 轴加工制作的质量检验

3.1 轴件机的加工检验

这一环节需检查的基本内容是外径尺寸和长度尺寸，除此之外还需检查另外4个重要数据。

第一，轴件挠度。轴系在旋转过程中，若挠度不符合标准，那么在运行时便会产生激烈振动，一方面会缩短轴承的寿命，另一方面则会让船舶的安全性能受到影响。所以必须对其进行精细加工，保证车床加工的每个步骤都符合标准，这才是真正的完成加工。

第二，表面粗糙度。轴承位置粗糙度一定要满足工艺要求，粗糙度过低会加速磨损，产生轴承高温。

第三，轴件法兰面的垂直度。该数值直接对船舶下水之后轴系的对中产生影响。该数值测量也必须在车床上实施，主要通过测量平面跳动的量进行判断。

第四，无损检测。若高速轴件存在内部或表面缺陷，将有可能导致轴件受力过于集中，从而出现裂纹。因此，必须在完成了精细加工之后，实施必要无损检测，例如超声波探伤和磁粉探伤[2]。

3.2 拂配检验

船舶中有些部分采用的是无键连接方式，例如螺旋桨与艉轴、舵销与舵叶、舵杆与舵叶、舵杆与舵柄等部件的连接。这些部件之间均需进行拂配，其质量的高低将直接影响到连接的牢固程度。螺旋桨与桨轴之间配合的具体标准是锥孔色油的接触必须均匀，每25 mm×25 mm的单位面积上至少要有7个接触点，轴锥与桨壳的接触面积一定不能少于70%。此外，螺旋桨锥孔两端无槽区的接触点必须比中间区域好，因为只有接触良好，才能保证压装时候的扩张油压，从而避免出现漏油的现象。

3.3 胃管和胃管轴承的检验

首先，检查胃管轴承是否有气孔、裂纹、夹渣等现象，这种问题超出了规定的范围，意味着该部件必须报废。若部件存在一些细微的小缺陷可以进行修补，则应在满足标准的条件下，选择合理的修补工艺进行修补，而后再做一次无损检测。

其次，对艉管的各种尺寸进行数值测量，包括内控圆柱度和同轴度偏差，必须保证这些尺寸数值在工艺规定的范围内。在其加工过程中应多次复测尺寸，尽量避免因受到热力影响而发生变形，进而产生尺寸偏差。

再者，在尾管轴承外圆尺寸的确定过程中，需对压装的气温做严密考量。如果压装气温高于加工气温，加工过盈量则需要取下限值；反之，则应取上限值。但过盈量仍需保持在标准范围内。

最后，倘若艉管的同轴度和椭圆度出现超标，通常是因为受到车床精度和加工环境温度的影响，还可能与进刀量和刀具的磨损有关，因此，必须要求加工时温度变化不能过大，需严格控制进刀量，保证刀具的冷却，以防因刀具磨损影响到这两个数值[3]。

3.4 舵系镗孔质量的风险预防

首先要注意镗孔的表面粗糙度，如果发现存在异常现象则须及时停止加工，并进行相应的处理。其次，由于镗孔圆度以及圆柱度受到刀具磨损影响，加工时应该避免刀具磨损，而影响刀具磨损程度的则是吃刀深度和进刀量。因此，必须保证加工中吃刀量和进刀量保持在合理的范围内，以减少对刀具的磨损。镗孔必须分粗镗和精镗，粗镗的进刀量为0.5 mm～1 mm，精镗进刀量为0.2 mm～0.3 mm。最后，确保下上舵承和挂臂孔的同轴度符合标准。这些都是镗孔的重要参数指标，会对舵杆和销轴之间间隙的配合产生影响，如果超出标准，则可能出现单边间隙为零、舵叶运行灵活度降低、轴承偏磨的现象。因此，应该避免在温度变化大的环境中进行镗孔作业，并且镗孔的作业须持续性进行。

4 轴舵系安装的质量控制

4.1 重视轴舵系的照光拉线

首先，若要为照光拉线提供良好的条件，则需完成主甲板、机舱前壁往后等船体结构的焊接及火攻校正作业，例如艉部舷墙、下舵承等，同时还应等待机舱壁位置焊缝等完成焊接、艉轴管及轴架区域马脚打磨结束、机舱区域以及船体连接中油和水舱密封的工作完成、机舱内主要的除主机之外的设备安装到位等。其次，照光拉线的测量数据需准确。主要应确保船体基线测量的准确性，需多选择几个点进行测量，避免因误差对其造成影响。还可以运用激光定位的方式，利用激光线同地面中心线的重合度进行判断，若两线偏离，不能超出0.03 mm的标准，且必须保持前后激光点偏离量一致。另外，还有一些关键性数据需要进行测量，包括基线到水平激光线的距离、光靶靶心与轴系理论的中心线偏差、主机环氧垫块的厚度等。最后，对现场数据的合格与否进行判断。应先看前、后艉管座的内孔与上下、左右方向上的半径值能不能达到环氧树脂的厚度标准；基线到水平激光线的高度应该是轴系中心线的高度[4]。