某特种船主推进电机系统优化

许剑 郭启鹏

（广船国际军工部）

0 前言

后续船的优化设计是降低生产成本，提高生产效率的重要举措。在船舶行业低迷期响应公司降本增效的号召，对前序船建造过程中出现的难点进行汇总整理，选择重要问题进行专门立项，成立设计优化小组，专门解决建造过程中出现的困难，对本船主推进电机安装优化就是课题之一。研究小组采用科学方法，先调查后研究，集思广益，商讨优化方案，按期圆满解决此问题。

1 主推进系统的组成

本船采用电推形式，主动力系统主要由柴油发电机组、主推进电机和舵桨装置组成，主推进电机通过中间轴和弹性联轴器与舵桨装置配合连接，见图1。

2 主推进电机

2.1 主推进电机的作用

主推进电机是本船推进系统的主要动力源，其安装效果关系着船舶的航行、操作、经济等性能，在生产建造阶段必须按照严格的工艺要求进行安装，确保各项安装数据准确无误。

2.2 主推进电机的安装

2.2.1 主推进电机的布置

主推进电机布置在船舶艉部2 甲板舵桨舱内，接近舵桨装置，通过中间轴和弹性联轴器连接，见图2。

2.2.2 主推进电机具体安装形式

主推进电机安装在船体基座上，某特种船采用刚性安装形式，为了确保推进电机机座和船体基座紧密贴合，两者之间垫以垫片，然后用螺栓把基座、垫块和机座连接起来，使电机固定，见图3。

2.2.3 主推进电机安装垫片的加工及检测要求

图1 主动力系统简图

图2 主推进电机安装系统正视图

图3 主推进电机的连接形式

图4 垫片磨平示意图

为了保证活垫片与基座，死垫片与活垫片之间的紧密配合，垫片必须经过精确加工，相互之间的配合程度用蓝油检查，在25mmx25mm 面积内着色点不少于三个。固定后用塞尺检查，0.05mm 塞尺应插不进。与死垫片接触的基座面也应用刨床刨平或者其他方法加工平顺，目前常用的方法是采用砂轮打磨。

3 前序船主推进电机安装出现的问题

在前序船主推进电机安装阶段，施工课发现有一处垫片难以磨平难度大，和冷却器无法直接安装问题。

3.1 主推进电机垫片磨平难度大

经过实际拉线及轴系对中，采用十字中心线法定位主推进电机后，就确定了主推进电机的垫片位置。按照主推进电机安装垫片的加工及检测要求，相互之间的配合程度用蓝油检查，在25mmx25mm面积内着色点不少于三个，这样就需要对垫片进行磨平。然而主推进电机所带设备顶起螺栓正好位于活垫片上，在磨平垫片时就出现每磨一次就需要吊起主推进电机，磨完后检测时就需要放下主推进电机，需要反复起吊电机，费时费工，效率低下，极大延长了施工时间。同时，主追推进电机所处位置空间狭小，施工难度大，见图4。

3.2 主推进电机冷却器安装问题

主推进电机安装图中只给出主推进电机的安装尺寸，而没有显示出主推进电机冷却器的安装，致使主推进电机冷却器没有安装座架及垫片，以及定位尺寸，无法直接安装。

4 主推进电机安装系统优化

针对前序船生产阶段出现的问题由专门小组成员深入施工一线调查该问题，依据发现的问题，分析主推进电机的安装困难需要优化的原因，并对后续船主推进电机垫片和冷却器安装两方面进行设计优化。

4.1 主推进电机垫片优化

前序船因主推进电机的顶起螺栓位于活垫片中间产生垫片打磨困难及磨平时间长，为了消除这方面的影响，就要设备顶起螺栓不处在活垫片上，并且所处的位置不影响垫片与基座，死垫片与活垫片之间的紧密配合程度，满足2.2.3 的安装要求。在满足强度要求的情况下，对主推进电机的活垫片进行一分为二的拆分，见图5。

图5 主推进电机活垫片的拆分

主推进电机活垫片拆分后，为了使死垫片与之配合，同时给顶起螺栓预留空间，必须对死垫片进行优化，见图6。

图6 主推进电机死垫片优化

经过对主推进电机活垫片和死垫片的优化后，在安装时，就会使主推进电机的顶起螺栓位于死垫片的中间，这样就可以利用设备顶起螺栓顶起的空间直接对活垫片、死垫片进行磨平，降低打磨难度，缩短打磨时间，提高效率。同时，顶起螺栓所处死垫片上的位置因不影响垫片与基座、死垫片与活垫片之间的紧密配合程度，无需进行磨平，见图7。

图7 优化后垫片磨平示意图

经过优化后解决前序船出现的问题，也得到施工部门的认可，确定此方案是科学可行的。把确定的方案反馈给设备厂家，让其调整主推进电机的设备底座，使得设备底座与优化后的垫片相配合。

4.2 主推进电机冷却器安装优化

在前序船生产建造阶段施工课反馈没有主推进电机冷却器的座架及垫片。经查相应图纸发现，确实没有主推进电机冷却器座架及垫片的制作图，以及座架的定位尺寸。为了使后续船不再发生此情况，对主推进电机安装进行优化，完善主推进电机安装图。

首先增加F4893505 主推进电机冷却器座架图，见图8（仅示意一种形式）和F4893506 主推进电机冷却器垫片图（见图9）的设绘，并录入托盘，采用外协的形式提前制作。这样可以确保座架和垫片的制作，又便于施工阶段的直接使用；其次是在主推进电机安装图中增加冷却器座架的定位尺寸，便于施工部门预装，提高预装效率。

图8 F4893505 主推进电机冷却器座架图

图9 F 4893506 主推进电机冷却器垫片图

5 主推进电机优化的效果

对主推进电机垫片及冷却器安装优化后，反映在主推进电机安装图上所形成的平面安装图见图10（部分尺寸省略）。并附前序船主推进电机安装图的平面图与之对比，见图11（部分尺寸省略）。

优化后的主推进电机安装与前序船相比，主要产生以下影响。

（1）缩短施工时间，降低工程的时间成本

图10 优化后主推进电机安装图的平面示意图

本船对主推进电机的垫片优化后，在磨平阶段，无须反复起吊主推进电机，缩短磨平时间；在主推进电机冷却器安装时，直接领取冷却器的座架和垫垫片，无须现场重新制作，减少了现场制作的时间。二者时间相加，缩短施工时间，经施工课反映，优化后的主推进电机安装可节约一半的时间，减少工程的时间成本。

（2）降低施工难度，提高施工效率

某特种船对主推进电机的垫片优化后，可充分利用设备顶起螺栓产生的空间，直接对垫片进行打磨，无须反复起吊主推进电机，降低施工难度，提高施工效率。同时主推进电机的活垫片一分为二，减半面积的活垫片在同一种监测方法下更易磨平。在主推进电机冷却器安装时，直接领取冷却器的座架和垫片进行安装，无须船上现场制作及定位，在船上狭小的空间更易操作。施工难度的降低，使得施工更顺利，效率更高。

图11 前序船主推进电机安装图的平面示意图

6 结束语

在前序船建造的基础，经建造施工课反映前序船主推进电机安装的难点，设计部门深入生产一线调查研究，查找问题关键，协调厂家、施工课及设计部门三方，确定了科学合理的优化方案。主推进电机安装的优化方案的实施，使得其安装简单方便，缩短施工时间，降低了施工难度，减少工程的时间成本，提高安装效率，达到了降本增效的目的，得到了船东和施工课的一致认可。