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船舶主机、中间轴承座架定位精度的控制1 前言
船舶主机、中间轴承座架定位工作是在船台阶段轴线确认以后对主机进行划线定位并钻孔，对中间轴承座架定位焊接安装。主机定位是一项要求非常严格的工作，容不得半点的马虎，否则地脚螺栓无法安装将造成难以弥补的后果。假如因为某种原因造成主机、轴系对中后发现主机定位偏差了10mm以上我们该怎么办?是对主机座架换面板还是补孔后再钻孔呢?补孔后再重新钻这个方案基本上是行不通的，损失和影响也将是极其惨重的。近年来，在38000DWT、35000 DWT、29 000 DWT、42 000 DWT、38500DWT等系列船的建造当中，关于主机的定位精度我们碰到过几次有惊无险的考验，定位偏差较大，最后通过磨地脚螺栓孔、利用轴系对中公差等方法进行处理。而在码头的轴系对中过程中，也同样发现了几艘船的中间轴承座架安装位置偏差严重，不得不割出后重新定位。为什么会出现类似的问题呢?下面分析了影响定位精度的主要原因以及正确把握精度控制的要点。
2 主机定位精度的控制
影响船舶主机与中间轴承座架定位精度的因素很多，我们不能忽略任何一个质量控制点。从近年来各船舶定位偏差的原因分析与总结来看，主要包括测量工具的使用、尾管镗孔的精度、轴系加工的精度、主机座面板钻孔的精度、环境的变化、船体结构的安装精度等多方面的因素。
2.1 测量工具、方法的正确使用
主机定位的主要工具是长拉尺、长钢尺、线锤、画针、冲头、手锤、大圆规、粉、线等，别看这些常用工具操作简单，往往偏差就从其中产生。长拉尺的测量困难较大，因为在船上拉尺只能悬空测量并且本身具有弹性，在自重下拉尺无法拉直如图1所示长拉尺形状)，因此测出的读数将是错误的，为此我们通过采用弹簧称增加拉力反复对比做试验的办法，模拟各望光靶的布置，最终摸索出长拉尺测量主机定位尺寸L2时在50N的拉力作用下读数才是正确的，如图1所示。另外在主机面板画线用的线锤、冲头、圆规、钢尺的使用也要注意诀窍：线不能太粗；冲头要垂直打，且要分两次打；画针与钢尺的角度要注意；圆规的两个脚要垂直画出；主机定位画线完后要通过测量对角线是否相等来进行校验(最大偏差不能大于2mm)等等。另外还要重视测量工具、测量方法所带来的累积误差。
图1 主机、中间轴承座架定位
2.2尾管镗孔精度的控制
尾管镗孔精度的好坏直接影响到主机定位安装的位置：
1)尾管后端面的刮平面精度要重点保证。从图1可见，主机定位的起点是尾管后端面，并且因为主机定位工作通常在尾管镗孔前完成，因此预留了尾轴后端面的加工余量，所以尾管镗孔时必须严格按预留量来加工。
2)确保尾管镗孔中心线要与理论中心线一致。主机、轴系对中是从尾管开始的，如果镗孔中心线歪了意味着整条轴系与主机都要跟着偏移，这样也是造成主机安装错位的重要原因。
3)要尽量避免环境给镗孔精度带来的影响。镗孔的精镗工序要安排在夜间进行，白天太阳日照左舷或者右舷一边会引起船体变形，导致船体舯线的变形或者扭曲，在这种情况下镗孔中心线也无法保证，因此必须避开温度变化带来的影响。
2.3轴系加工精度的控制
1)尾轴的加工精度
尾轴的加工精度控制注意两个问题：第一，尾轴加工的总长要严格控制，尾轴的长度偏差直接影响到主机安装纵向的偏移，主机相应要跟着向首或尾移位；第二，尾轴与螺旋桨的拂配精度控制更为重要，拂配的前后位置要认真把握，拂配面的接触情况也要符合要求。如果拂配位置向前或者向后偏了，同样也意味着轴系、主机的纵向安装位置全部跟着相应改变了，因此拂配时必须考虑螺旋桨安装时的压入量。总之，要重点保证螺旋桨压装后的理论尺寸L3，如图2，
2)中间轴的加工精度
中间轴的加工精度主要是长度的控制，中间轴的长短偏差同样体现在主机安装的前后偏差。
2.4 主机地脚螺栓孔钻孔的精度控制
主机定位线画出以后，接着要对主机座面板进行钻孔，钻孔正确与否最直接地影响到主机地脚螺栓孔的位置。钻孔前，孔中心的冲头标志不能太大也不能过小，首先要保证冲头标记的位置不偏移，然后要画出钻孔圆与检查圆，以方便钻孔L操作与检查钻孔的位置是否正确，检查圆的直径不宜过大，比孔径大2mm为宜。同时包括主机厂家在机座制作钻地脚螺栓孔时也要严格按图纸施工，如有偏差则在主机定位前作相应的修正。螺栓孔的加工偏差直接影响主机定位安装精度，也会造成主机螺栓孔与座架面板螺栓孔错位的现象。
3 中间轴承座架定位精度的控制
中间轴承座架的定位精度比主机定位要求低一些，但我们也不能忽视。因为连续出现几条船在主机、轴系对中后发现中间轴承座架位置偏差过大，导致中间轴承无法安装，只能返工处理，对施工的进度与经济损失影响较大。为此，我们对定位偏差的原因进行了分析，并且对施工工艺作了改进。
3.1 常见中间轴承座架定位偏差的原因
通过查找原因，中间轴承座架定位偏差的主要原因在安装工艺上，如图3所示。
图2尾轴加上精度的控制
图3中间轴承座架理论安装要求
如果按图3所示的安装位置进行定位安装，待轴系对中后就会发现错位较大。因为座架
的定位基准点是船体的肋骨位置，而实际上肋骨位置的误差、分段对接的装配误差等最终无法满足轴系安装精度的要求。也就是说滚工艺理论上是对的，但对现场施工各个环节带来的累积误差考虑不充分，无法满足实际要求：
3.2 中间轴承座架定位工艺的改进
通过分析，我们采取了中间轴承座架定位与主机定位一起操作的方案。取消中间轴承座架定位以船体肋骨为基准(如图3理论定位尺寸L4)，而是采用尾管后端面作为定位基准点，如图1的定位尺寸L1(通过计算所得理论尺寸11)所示，正确地保证了座架纵向定位的精度。因为船台有1：2或1：21的斜度，因此用线锤定位时不要忘记计算出斜度带来的前后偏移。在横向定位精度方面与轴系拉线一起完成，这样中间轴承座架纵向与横向的安装尺寸都能确定下来，接着就可以进行安装焊接作业了。通过工艺改进后，没有再出现过返工现象。
4 结束语
船舶主机、中间轴承座架定位精度控：制工作通过一系列实践经验的总结、分析与改进，我们取得了很大的进步。但其中仍然存在许多不足之处，与先进同行船厂在分段进行主机、中间轴承座架定位相比我们仍有较大差距。要进一步完善建造精度管理体系，重视经验数据的积累总结，通过有效把握船体分段的制作误差、分段对接的精度、轴系与主机等设备的加工精度、各环节操作；误差的累积等影响定位精度的主要因素，我们同样可以实现在分段进行主机、中间轴承座架定位甚至主机预钻孔的目标。 |
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发表于 2008-10-31 12:07
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