船舶轴系的安装.ppt

第一节船舶的轴系结构第二节船舶轴系安装工艺的一般过程第三节轴系主要零部件的内场装配第四节船舶轴系的外场安装.确定轴系中心线第五节船舶轴系的外场安装.轴系孔的镗削第六节船舶轴系的外场安装.轴系附件安装第七节船舶轴系的外场安装.中间轴的校中及安装,第二章船舶轴系的安装,第一节船舶的轴系结构,船舶轴系的任务是将发动机发出的功率传给螺旋浆,并将螺旋浆产生的推力给船体,使船航行.,图21所示是一简单的单轴系结构图,轴系处于船体中纵剖面内。它由螺旋浆轴1,中间轴2,推力轴3,推力轴承4,中间轴承5,尾管填料函6,和尾轴管7组成。,船舶轴系的几种典型结构,国产长江大型客船的双轴系装置,内河小船轴系装置,第二节船舶轴系安装工艺的一般过程,轴系安装的基本工作内容:轴系位于主机和螺旋浆之间,担负着把主机的扭矩传给螺旋浆,同时又把螺旋浆的作用力通过轴系中的推力轴传给船体，使船舶根据驾使指令航行.轴系安装任务是完成主机到螺旋浆的整个轴系中的尾管及尾管轴承,螺旋浆与浆轴的安装,中间轴及中间轴承,推力轴及推力轴承等部件的安装任务.同时还涉及到主机的安装过程.,为了进行轴系安装工程,机电车间要进行内场(车间内)加工装配和外场(一般在船台)加工和安装.内场(车间内)主要完成轴系零件的加工装配外场(一般在船台)主要完成船体加工和安装,内场,轴的配对;尾轴的装配;尾轴管的装配;尾轴管密封装置的装配;联轴节的装配;螺旋浆的装配;,1.先定轴系中心线2.根据轴系中心线,在轴外场在船体上的加工任务系工作范围内完成尾柱轴毂和隔舱壁加强板的加工,以及轴承座和主机座的孔加工3.上述完成后着手安装轴系零件,确定轴系中心线,完成轴系孔的镗削,安装轴系零件及附件,轴系安装总工作包括三个主要工艺阶段,轴系和主机的安装是两个工时最多的项目。第一种方法：先把轴系安装好,再依轴系找主机。第二种方法：依轴系中心线在船台上先安主机,后装轴系。,第三节轴系主要零部件的内场装配,2.3.1轴的配对船舶轴系是由尾轴,中间轴,推力轴等分别加工,然后通过螺栓组合而成。轴系配对是指各轴段置于同一直线上,保证其同轴度要求,然后铰镗法兰上的螺栓孔,并配置相应的螺栓,固紧等一系列工作的总称。轴系的配对工作可以在平台上或长台车床上进行,如下图23所示。,图24轴系配时的支撑位置图25轴端法兰与连接螺栓,法兰圆柱型连接螺栓及螺孔的配合，加工精度可按表2-1规定选用表21单位毫米,2.3.2尾轴的装配一尾轴红套采用水润滑的尾轴,工作条件恶劣,且与海水接触,因此需要有轴颈表面的铜包覆层,主要起防腐作用,兼有改善轴与尾管轴承之间的摩擦作用力。,尾轴的两种结构图,尾轴在尾管中,图2-6艉轴铜套卸荷槽图2-7艉轴铜套接缝型式,舱轴红套时应注意以下几点：(1).钢套加热温度,并要求加热均匀,防止铜套变形,因此采用煤气,丙烷或电热等方试。(2).事先备好铜套内径测量样棒,随时测量。(3).在尾轴铜套规定的轴向位置之后固定定矩环,当铜套套入轴中并与定矩环接触，即认为位置正确.(4).每套一节,使搭接缝处先冷,自由端处慢冷,以免搭接处有较大缝隙。(5).红套时动作迅速,搭配得当,有阻碍时锤轻击。(6).铜包敷层为了保护红套后与轴的同轴度要求外径留有2-4毫米加工余量,红套后在进行精加工。,二.船轴非工作轴颈包覆层为了防止尾轴非工作轴颈部分免受海水腐蚀和机械损伤,可在轴段表面涂上红丹和油漆及硫化橡皮防腐层,但使用最广泛的是玻璃钢包覆层。,图2-8艉轴玻璃钢护层接口,2.3.3尾轴管的装配尾轴管装直一般由尾轴管本体,尾轴管衬套及尾轴承等组成。见图29如下,图2-9艉轴管装置,尾轴管装置-油润滑式,尾轴管装置-水润滑式,一.梨木尾管轴承铁梨木具有质地柔软,坚固,耐水浸,耐磨等游点。可使舷外水作为润滑剂。,图210铁犁木艉轴承1纵纹板条，2止动条，3横纹条板，4流水槽，5衬套,二.桦木层压板尾管轴承桦木层压板是以桦木旋切成薄单板,经浸渍酚醛树脂后,组成板胚在高温高压下制成,桦木层压板船轴承材料分为套筒式和板条式。,图211桦木层压板轴承下料过程图212桦木层压板轴承,三.橡皮尾管轴承橡皮尾管轴承已广泛应用于中小型船舶,橡皮尾管轴承分为板条式和整体式两中,如下图213和214所示。,图213板条式橡皮轴承图214整铸式橡胶艉轴承,白合金尾管轴承,2.3.4尾轴管密封装置的装配一.金属环式密封装置的装配(油圈式密封装置),图215尾轴管金属环式密封装置1防腐衬套，2橡皮压板，3环座板，4金属环,二.橡皮环式密封装置(simplex式密封装置)装配,三.填料函型水密封,油润滑艉轴密封装置,2.3.5可拆联轴节的装配一.可拆法兰联轴节,图217可拆法兰联轴接,二.夹壳型联轴节的装配,三.液压装配式联轴节的装配,图219液压装置式法兰联轴节,四.液压套筒式联轴节的装配,2.3.6螺旋浆锥孔与尾轴锥体的刮配螺旋浆锥孔与尾轴锥体的刮配有两种方法：(1)尾轴固定,移动螺旋浆进行刮配(2)螺旋浆固定,移动尾轴进行刮配,图221螺旋桨锥孔与尾轴锥体立式刮配图222假键的安装位置1吊环；2吊钩；3尾轴；4木墩；5螺旋桨；6卡箍,1.首先检查尾轴锥体链槽与轴中心线的平行;2.将螺旋桨平放在专门的地坑内，桨毂锥孔大端向上。用木墩将各叶片垫牢，并用水平尺将桨毂上端面调整到水平状态.3.将尾轴横躺在两块木垫上，用木楔塞住防滚。在尾轴键槽内配制一假键，其长度为键槽长度的14，上部与锥孔键槽相配合部分的宽度比锥孔键槽宽度小0.100.15毫米.4.在尾轴法兰的两个对称的螺钉孔中各压入一个铜衬套以免钢丝绳穿入吊起尾轴时拉伤螺孔。,5.将尾轴直立于轴坑内，用两个卡子固紧，然后将钢丝绳换掉，在尾轴法兰上装上特制吊环，6.用特制吊环再吊起尾轴，在其轴颈下部装上一个带有手柄的卡箍然后将尾轴吊至螺旋桨上面用框形水平仪校正其垂直度，用手转动卡箍，使尾轴上的假键对准螺旋桨锥孔及键樔中心。在尾轴锥体上涂上一层薄薄的色油，慢慢降落尾轴至离螺旋桨上端面距离为50一100毫米时。急刹吊车上的刹车位置，使尾轴靠其本身重量急速下降，插入锥孔内；7.吊起尾轴，为防止螺旋桨与尾轴一起吊起，可用大锤振动螺旋桨桨毂，使之易于脱开锥体。吊起尾轴后仍吊进轴坑8.根据螺旋桨锥孔结合面的沾油情况予以刮削,先用较大的风动砂轮磨削,锥孔与锥体贴合基本均匀后，用小型风动砂轮精磨环，直至贴合面积到70左右为止；9.尾轴上配真键，再与螺旋桨锥孔刮配.,第四节船舶轴系的外场安装.确定轴系的中心线,2.4.1轴系理论中心线的测定条件轴系理论中心线不是指轴系中轴的中心线,而是指尾轴管孔,隔舱壁孔以及各轴承孔中心的连线。轴系理论中心线确定后,是以此中心线为基准展开工作的。,为此在测定轴系理论中心线前,对船体建造进展程序,安放状态,天气状况提出如下要求,2.4.2轴系理论中心线的测定方法一.拉线法二.光学法,图223拉线法测定轴系中心线1重物；2活动端拉线架；3尾基点；4实际钢丝线；5轴系理论中心线；6首基点；7固定端拉线架；8主机座；9中间轴承座；10舵轴中心线,式中q钢丝的均匀载荷（N/M）x所计算处到基点的距离（m）T所挂的重物（N）,图224光学法测定轴系中心线1尾基准点；2活动瞄准靶夹具；3首基准点；4望远镜；5主机座；6角尺；7轴系理论中心；8中间轴承座；9投影中心；10基线。,2.4.3建立轴系理论中心线以后要进行的工作一.检查各加工孔二.检查基座的位置三.检查轴系与舵系中心线的关系,第五节船舶轴系的外场安装.轴系孔的镗削,2.5.1镗孔的技术要求对于轴系孔镗削加工的技术要求有两方面，一是孔中心线与轴系理论中心线的偏差等相对位置关系;另一方面是镗孔后与装配件的配合问题。1.相对位置的要求2.孔与配合件的配合要求,表22圆度和圆柱度允差,2.5.2加工工具由于镗孔工作经常在船台上进行,无法使用固定的镗床.因此各船场根据需要设计镗孔专用工具,称镗排。,图226一种典型结构的镗杆1进给箱；2传动机构；3推力轴承；4支承轴承；5轴承支架；6平面刀架；7尾柱轴毂；8刀架；9中间轴承；10尾隔舱壁；11电动机；12、13皮带轮,2.5.3影响镗孔质量的因素1.镗杆装置的刚性对加工精度的影响2.加工设备的振动对加工精度的影响3.加工技术的影响,表2-3常用的切削参数,第六节船舶轴系的外场安装.轴系附件安装,2.6.1尾轴管的安装一.安装前的准备,尾轴管上有一部分尺寸,是要经过实际测量后配车的不能按图纸盲目加工,尾轴管两个装配端面之间的距离，即图a)中的C最好应在尾栓或人字架较孔首端面及尾隔舱孔首端面镗削好后在船上量取其距离c，并加上一定的裕量，来加工，即Cc+t。此t的大小由尾轴管尾法兰与尾柱毂首端面之间的垫片厚度及材料来决定,总装图,总装图,总装图,图227尾轴管的结构示意图,二.尾轴管安装,图228安装尾轴管示意图,用套上钢管的固定扳手转动尾部丝杠螺母就可以使丝杠带着尾轴管缓慢移动，逐步进入孔内。,大船可用液压千斤顶,当尾轴管螺纹伸出轴毂孔34牙后,应立即将尾轴管螺母旋上,上螺母前应检查螺母是否碰伤,如有损伤可用细挫刀修整。尾轴管螺母安装到位后,在尾柱轴毂后端面的相应位置钻孔,攻丝,安装尾轴管螺母止动块。三.安装附件和尾尖舱水密实验等,2.6.2尾轴的安装一.安装前的准备尾轴安装前应按技术要求检查合格，若是以键相结合者,应检查尾轴与螺旋浆锥孔的刮配,与传动键刮配质量皆合格。,二.尾轴安装用起重葫芦或滑车或小车或可移支架把尾轴送入尾轴管轴承内.,图229用滑车从船外向船内安装尾轴管1导轨；2滑车；3滑轮组；4松紧螺旋扣；5紧固环；6尾轴；7钢丝绳；8短导轨。,图230尾轴用小车进行安装1导轨；2钢丝绳；3绞车；4小车。,图231小艇尾轴的安装1支架；2滚轮,2.6.3尾轴管密封装置的安装一.首端密封装置安装(1)尾轴管填料函的安装.其结构图如下232,图232填料函1座板；2垫片；3尾轴管；4前轴瓦；5填料；6油杯；7分油杯；8衬套9压盖；10压盖螺母；11尾轴。,拆卸填料工具,二.尾端密封装置安装(1)金属环式和橡皮环式密封装置的安装.其结构如图2-33.,图233金属环式密封装置安装1螺旋桨；2防腐衬套；3橡皮；4油毛毡；5螺钉；6、7压板；8环座板；9金属环；10护板；11尾轴管轴承衬套。,隔舱填料函,轴系在通过水密隔舱时，必须在隔舱壁上装隔舱填料函以保持隔舱壁的水密。,整体式填料函可分式填料函,三.油试验首,尾端尾轴管密封装置安装完毕后，随即可进行油润滑,冷却管路及阀等附件安装,并与油泵,油箱接通,然后可进行油压试验。,2.6.4螺旋浆的安装一.装前的准备用传动键连接的螺旋浆与尾轴,将其配和面试擦干净移动尾轴至相应的位置并套上密封圈二.旋浆安装,图234用小车安装螺旋桨图235用液压千斤顶安装螺旋桨1后支架；2调节螺钉；3前支架；1尾轴螺母；2液压千斤顶；3螺旋桨。4可调基座；5小车；6导轨。,现有在尾轴螺母内设加压环（称作液压螺母），如图236所示目前，中小型船舶广泛采用环氧树脂粘接剂来安装螺旋浆，如图237所示,图236用液压螺母安装螺旋桨图237螺旋桨胶合结构1止动装置；2尾轴螺母；1环氧树脂粘结济；2螺旋桨；3尾轴。3加压环；4桨毂。,第七节船舶轴系的外场安装.中间轴（轴系）的校中及安装,2.7.1轴系安装前的准备工作(1)轴系零部件的加工及装配必须完成后方可上船(2)主机座,中间轴承座,推力轴承座必须经过检查(3)各座上的固定垫片要焊接完毕,并进行加工(4)固定垫片上表面应平整,(5)对于中间轴承仅有一个时应设置临时轴承,以便中间轴承具有两个支撑点。,2.7.2轴系的直线校中及安装一.轴系的校中轴系校中是校中技术在轴系安装的应,为了使轴承的负荷和轴的应力不至于因为校中不好而增加,其约束条件为各轴段的中心与回转中心重合。这中安装方法就是轴系的直线安装。,二.法兰螺栓孔的铰制与螺栓的安装当校中达到要求后,为了保持校中时各轴段的相对位置关系就必须进行轴系的安装工作.法兰铰制孔用螺栓的安装方法可以采用压入的方法,也可采用冷过盈的方法进行安装。,表25铰制孔用螺栓的时间,三.轴承垫片的刮削与固定当法兰螺孔装好后,就可以刮削研配各轴承下面的活动垫片了。,轴系的校中,方法1:按规定的偏移,曲折值校中,按直尺塞尺法、指针法、百分表法测出偏移,曲折值.如超出规定值,则调整轴承.,方法2:按偏移,曲折值的计算允许范围校中,一个中间轴承,两个中间轴承,适用:,测力计校中(负荷法找中),使用测量和调整各个轴承负荷使之达到均匀分布的方法来找中铀系的工艺，称为轴承负荷法。它的工艺概况首先将全部未经校中的中间轴，相互连接，并分别与主机尾轴联接成一整体。然后用专用的测力计调整已装配好的轴承高度及左右位置使各轴承的负荷平衡，并达到计算所规定的负荷范围为止。,一.中间轴承负荷的计算1.中间轴承允许的最大负荷轴承上的最大负荷可按下计算式中L轴承衬长度；d轴承处轴颈的外径P轴承材料的允许压强,中间轴承-负荷的计算,负荷的测量,2.中间轴承上应承受的最小负荷最小负荷计算如下：,二.中间轴承负荷的测量,图240测力计在轴承上的安装1测力计；2软垫片；3调节螺栓；4螺母。,中间轴承所承受的负荷通过拼帽及顶杆使环形弹簧受压而变形，而这个变形值又可通过顶板使百分表反映出来。,尾轴前轴承及主机后轴承-负荷的计算,负荷的测量,轴承上应承受的最小负荷:,1.轴承允许的最大负荷:,2.尾管内有两个轴承时的轴承负荷如图2-41所示,(图示R1,R2为轴承反力)其尾管前轴承实际负荷值R2为:式中W螺旋浆重力Q尾轴的重力,图241尾管轴承上的负荷,C1,W,从上式的计算方法可知这样计算是十分粗略的，计算中忽略了尾轴前端法兰处断开时的剪力和弯矩也没有考虑到安装因素对尾管前