基于尾轴为单轴承的轴系校中研究
发布时间：2016-05-12臧静伟 李雪岗
（广东中远船务工程有限公司，东莞 523146）
摘 要：尾轴为单轴承的轴系校中在实际操作中会因为尾轴中心的选择遇到种种问题，本文结合我厂制造的57000DWT散货船对此进行研究。
关键词：轴系；单轴承；校中
1 前言
57000DWT散货船轴系为短轴系，尾轴采用单轴承，有一中间轴承。其轴系基本参数如下：
尾轴：长6505mm；基本轴径Ф500；重10211kg。
中间轴：长6006mm；基本轴径Ф420；重7159kg。
2 基本要求
在57000DWT散货船轴系校中设计时，不同的厂家会有不同的要求，但对尾轴上下位置的选择，一般会有如图1与图2的要求。
1 前言
57000DWT散货船轴系为短轴系，尾轴采用单轴承，有一中间轴承。其轴系基本参数如下：
尾轴：长6505mm；基本轴径Ф500；重10211kg。
中间轴：长6006mm；基本轴径Ф420；重7159kg。
2 基本要求
在57000DWT散货船轴系校中设计时，不同的厂家会有不同的要求，但对尾轴上下位置的选择，一般会有如图1与图2的要求。
（1）在距尾轴法兰端面360mm的位置处有一临时支撑；
（2）在此支撑处尾轴处于与尾轴承相同的位置，即都处于0位；
（3）在满足上面两点的情况下在尾轴法兰中心上加3t的力。
3 措施和方案
在船舶制造现场上，上述的第（1）点与第（3）点比较容易做到，但第（2）点在实际处理上有一定的难度，各个厂在处理上有不同的方法。
我厂一般采取的处理方式：在距离尾轴法兰大约400mm的地方竖立一半圆型的光靶，此光靶要求不影响进尾轴。然后通过照光在光靶上确定基准，作为以后校中的依据，具体方法如下：
（1）在尾管前后处装上活动光靶，在半月形板处装上活动光靶；
（2）利用钢靶心与磁力表座及百分表找出尾管的前后中心；
（3）调整激光仪，使其通过尾管前后中心；
（4）调整半月形板处的活动光靶，使其中心与激光重合；
（5）在半月形靶上画检验圆，并打上洋冲点[1]。
采用上述方式在理论上讲是行得通的，但在实际操作过程中会因为如下的原因产生误差：
（1）激光本身的精度，因为激光点有0.5mm大，这个误差是不能消除的；
（2）人眼看激光找中时存在的误差；
（3）在整个操作过程中，船体因为温度的影响而产生的变形；
（4）划线打点时产生的误差；
（5）半月形板安装划线完以后，在其他施工过程中的保护及影响。
经研究在实际生产过程中也可以采取这样的方法：即在距离尾轴法兰大约400mm的尾轴的正下方竖立一基准杆，并在上面安装一测量销。在螺旋桨安装后首密封安装前采取如下措施：
（1）在尾轴法兰正上方烧一工装管；
（2）用液压泵将尾轴向下压，同时用内径千分尺分别测量尾轴中心至尾管内Z高点与Z低点之间的距离L与L1；
（3）当L与L1相等时，调整基准杆上测量销的螺母，使测量销与尾轴底部的间隙刚好保证1mm的塞尺进入，固定测量销，并以此作为轴系中心的基准点。
4 水下校中流程与关键步骤处理
在按前面的方法满足设计院所提要求的情况下把尾轴固定好：
（1）进行主机与轴系开口与偏移的调整；
（2）连接主机轴系螺栓；
（3）进行轴系负荷、主机臂距差、主机机座扰度及主轴承间隙的调整；
（4）主机浇注环氧固定；
（5）中间轴承座活动垫块的处理与安装。
在上述五个步骤中，其中第四步是比较难的，因为实际建造过程中负荷与曲臂差及间隙往往是相互矛盾的。以我厂的57000DWT散货船为例，该船主机采用MANB&W6S50MC-C主机，根据曼恩公司的要求，对于新主机Z后缸曲臂差可以接受范围为（+0.07mm～-0.07mm）之间。主机Z后道轴承负荷可以为0，但底部间隙一般不允许脱空。
在实际操作过程中，如果碰到下列情况，其处理方法如下。
（1）主机Z后缸曲臂差为-0.12mm；
（2）主机Z后一道主轴承底部间隙超过0.10mm（即此道负荷为0，并产生脱空现象）。
在这种状况下，曲臂差与间隙是矛盾的，技术人员在现场往往会束手无策。其实我们忽视了一个情况，那就是主机基座本身的强度与主机颗螺栓在调整主机时的作用。通常情况下，我们抬高主机飞轮端，Z后缸曲臂差会变小，主机Z后道主轴承底部间隙会变小。而在主机基座强度比较小的情况下，当主机颗螺栓抬高到一定阶段结果是相反的，因此针对此种情况发生在整个主机与轴系的调整过程中，对于主机第六缸的开档值及Z后道主轴承负荷的调整，必须保证主机第六缸处也有调整螺栓的参与，同时由于第六道开档与主机飞轮处负荷存在相互影响正好相反的情况，因此在调整时必须考虑两者数值之间的联系，同样可以采用调整主机的前端，使整个轴系负荷变化控制在Z小，并能让开档值达到要求。
总之对于轴系的校中过程，必须要充分了解每个支点的调整对整个轴系的负荷分配是如何变化的，各个支点之间相互影响的情况，做好及时的数据记录，进行系统准确的分析，才能更好的掌握轴系调整的要点。
5 结束语
本文以57000DWT散货船为例，重点讨论了尾轴中心的确定与轴系负荷的调整，并阐述了受主机强度影响的主机调整，为我们公司相同系列船轴系安装提供了参考。
参考文献
[1]卜育才.57000DWT散货船精拉线工艺.
（2）在此支撑处尾轴处于与尾轴承相同的位置，即都处于0位；
（3）在满足上面两点的情况下在尾轴法兰中心上加3t的力。
3 措施和方案
在船舶制造现场上，上述的第（1）点与第（3）点比较容易做到，但第（2）点在实际处理上有一定的难度，各个厂在处理上有不同的方法。
我厂一般采取的处理方式：在距离尾轴法兰大约400mm的地方竖立一半圆型的光靶，此光靶要求不影响进尾轴。然后通过照光在光靶上确定基准，作为以后校中的依据，具体方法如下：
（1）在尾管前后处装上活动光靶，在半月形板处装上活动光靶；
（2）利用钢靶心与磁力表座及百分表找出尾管的前后中心；
（3）调整激光仪，使其通过尾管前后中心；
（4）调整半月形板处的活动光靶，使其中心与激光重合；
（5）在半月形靶上画检验圆，并打上洋冲点[1]。
采用上述方式在理论上讲是行得通的，但在实际操作过程中会因为如下的原因产生误差：
（1）激光本身的精度，因为激光点有0.5mm大，这个误差是不能消除的；
（2）人眼看激光找中时存在的误差；
（3）在整个操作过程中，船体因为温度的影响而产生的变形；
（4）划线打点时产生的误差；
（5）半月形板安装划线完以后，在其他施工过程中的保护及影响。
经研究在实际生产过程中也可以采取这样的方法：即在距离尾轴法兰大约400mm的尾轴的正下方竖立一基准杆，并在上面安装一测量销。在螺旋桨安装后首密封安装前采取如下措施：
（1）在尾轴法兰正上方烧一工装管；
（2）用液压泵将尾轴向下压，同时用内径千分尺分别测量尾轴中心至尾管内Z高点与Z低点之间的距离L与L1；
（3）当L与L1相等时，调整基准杆上测量销的螺母，使测量销与尾轴底部的间隙刚好保证1mm的塞尺进入，固定测量销，并以此作为轴系中心的基准点。
4 水下校中流程与关键步骤处理
在按前面的方法满足设计院所提要求的情况下把尾轴固定好：
（1）进行主机与轴系开口与偏移的调整；
（2）连接主机轴系螺栓；
（3）进行轴系负荷、主机臂距差、主机机座扰度及主轴承间隙的调整；
（4）主机浇注环氧固定；
（5）中间轴承座活动垫块的处理与安装。
在上述五个步骤中，其中第四步是比较难的，因为实际建造过程中负荷与曲臂差及间隙往往是相互矛盾的。以我厂的57000DWT散货船为例，该船主机采用MANB&W6S50MC-C主机，根据曼恩公司的要求，对于新主机Z后缸曲臂差可以接受范围为（+0.07mm～-0.07mm）之间。主机Z后道轴承负荷可以为0，但底部间隙一般不允许脱空。
在实际操作过程中，如果碰到下列情况，其处理方法如下。
（1）主机Z后缸曲臂差为-0.12mm；
（2）主机Z后一道主轴承底部间隙超过0.10mm（即此道负荷为0，并产生脱空现象）。
在这种状况下，曲臂差与间隙是矛盾的，技术人员在现场往往会束手无策。其实我们忽视了一个情况，那就是主机基座本身的强度与主机颗螺栓在调整主机时的作用。通常情况下，我们抬高主机飞轮端，Z后缸曲臂差会变小，主机Z后道主轴承底部间隙会变小。而在主机基座强度比较小的情况下，当主机颗螺栓抬高到一定阶段结果是相反的，因此针对此种情况发生在整个主机与轴系的调整过程中，对于主机第六缸的开档值及Z后道主轴承负荷的调整，必须保证主机第六缸处也有调整螺栓的参与，同时由于第六道开档与主机飞轮处负荷存在相互影响正好相反的情况，因此在调整时必须考虑两者数值之间的联系，同样可以采用调整主机的前端，使整个轴系负荷变化控制在Z小，并能让开档值达到要求。
总之对于轴系的校中过程，必须要充分了解每个支点的调整对整个轴系的负荷分配是如何变化的，各个支点之间相互影响的情况，做好及时的数据记录，进行系统准确的分析，才能更好的掌握轴系调整的要点。
5 结束语
本文以57000DWT散货船为例，重点讨论了尾轴中心的确定与轴系负荷的调整，并阐述了受主机强度影响的主机调整，为我们公司相同系列船轴系安装提供了参考。
参考文献
[1]卜育才.57000DWT散货船精拉线工艺.