发帖连载轴系校中问题探讨，欢迎大家一起交流！

高先生 · 发表于 2015-6-3 13:37

本帖最后由高先生于 2015-6-3 13:38 编辑

闲来无事发帖和大家一起探讨一下轴系校中的相关知识，希望大家共同交流分享经验。
第一：为啥要进行轴系校中
船舶轴系在运行过程中承受着复杂的应力和负荷，为保证其长期安全运行，在设计时要有足够的刚度和强度外，在安装时应使得轴系具有合理的状态，使得轴系各轴段内的应力及轴承上的负荷在合理的范围内。（当然这是最冠冕堂皇的解释了）简单点说就是保证轴承负荷和轴系应力合理呗。
第二：如何保证轴系负荷合理
这可能要了解一下轴系校中方法了，那么都有哪些轴系校中的方法呢？大致如图所示，按直线校中、按轴承运行负荷校中、按轴承合理负荷校中参阅了周继良、邹鸿钧编写的《船舶轴系校中原理及应用》

高先生 · 发表于 2015-6-3 13:40

本帖最后由高先生于 2015-6-3 13:43 编辑

各种校中方法都有其特点，本人总结如下：
由于目前直线校中和按轴承运行负荷校中比较少，不在此贴详细描述，不过也欢迎大家有采用这两种方法的一起探讨。

mtrdmt · 发表于 2015-6-3 16:32

轴系动态较中技术的进步也在推动船舶较中技术的发展。

稻草人吼吼哈 · 发表于 2015-6-3 18:57

目前小弟接触的轴系校中时，曲折和偏移都是用比较原始且不太准确的方法测定，也就是所谓的塞尺，无论是曲折还是偏移，都采用塞尺塞，不知道各位行家里手是否有比较先进准确的方法，让小弟学习学习！

mtrdmt · 发表于 2015-6-4 10:07

稻草人吼吼哈发表于 2015-6-3 18:57
目前小弟接触的轴系校中时，曲折和偏移都是用比较原始且不太准确的方法测定，也就是所谓的塞尺，无论是曲折 ...

个人觉得用塞尺基本能够满足当前轴系的对中精度要求。现在主要是如何能够改进计算模型，增加修正量来更加贴近船舶实际运行时的轴系状态。

木易狂人 · 发表于 2015-6-5 16:26

楼主好帖，学习了。

高先生 · 发表于 2015-6-8 13:15

本帖最后由高先生于 2015-6-8 13:19 编辑

多谢管理员给置顶了，叫我更有动力了。由于直线校中和允许负荷校中现在比较少了，主要介绍一下合理校中吧。
那什么是合理校中呢？
就是在遵守规定的轴承负荷，应力，转角等限制条件下，通过校中计算以确定各轴承的合理位置，将轴系安装成规定的曲线状态，以达到使各轴承上的负荷合理分配。
怎样才能使得轴系上的负荷合理分配呢？这就需要考虑一下影响轴系负荷的因素有哪些？
1，船体变形。由于现在船舶尺寸的加大，船体的刚度和轴系刚度差别很大，使得船舶在不同的吃水状态下有较大的变形量。从而引起了轴系负荷的变化，可见附件示意图随着吃水的变化轴系相对位置的改变，可见随着吃水的增加在15#处通常是主机最后一道主轴承上的负荷会随之增大。但是通常船体变形量的数值不清楚，为了抵消这种船体变形带来的影响，通常在设计时即校中计算时主机最后一道轴承上的负荷会人为地设的小一点，这就是为什么大家看到的校中计算书中主机最后一道轴承上的计算负荷很小的原因了。
设置一个讨论问题，大家认为还有什么因素会影响轴系负荷欢迎讨论！

ndlxz · 发表于 2015-6-8 13:32

轴系校中在大厂大船上面做得还不错，但是小船就很差了，无非就是按厂家推荐的值进行开口和偏移的测量，也就是所谓的合理校中，但是少了一步称重和振动测量，目前大部分船级社也没有相关要求，以前的小船是没有问题的，可现在随着azimuth的发展，规范和技术已经跟不上了，应该跟大船一样对称重和轴振动有所规范，毕竟这才是结果，校中只是过程。

lmw0320 · 发表于 2015-6-9 21:43

很多人都说轴系校中是船上最有技术含量的工作之一。我对轴系校中仍旧是一知半解。

在这请教下：轴系进行合理校中时，从尾部向首部进行调整，以满足厂家建议的曲折和偏移。但是，校中时，两轴法兰需要离开一定距离，才能测量曲折和偏移。那后期将其连接时，是否该曲折偏移变化了呢？同时，测量曲折偏移时，轴法兰离开的距离一般又是多少呢？

高先生 · 发表于 2015-6-10 10:59

lmw0320 发表于 2015-6-9 21:43
很多人都说轴系校中是船上最有技术含量的工作之一。我对轴系校中仍旧是一知半解。

在这请教下：轴系进行 ...

请教不敢当，我也是在摸索中，可以大家一起讨论一下。
我们校中计算的主要目的是为了找到一个合适的轴系中各轴承的相对高度，以使得在此情况下个轴承负荷合理分配，而实际操作中轴承的相对高度不好直接测量，那就可以通过计算出一个在各轴承在计算书计算出的相对高度下法兰未连接时产生的gap和sag值以便于施工。在固定的轴承高度下根据临时支撑的情况可以有很多个gap和sag值，可见如图，艉管轴承，中间轴承，和主机各轴承相对位置确定后，调整临时支撑可以可得很多gap和sag值，但这不会影响轴系轴承，连接轴系后轴系轴承各负荷会按照计算书中轴系相应高度下负荷分配。
关于轴系间隙问题，一般船厂会在两个法兰之间垫块铜皮以便于后期调轴，至于具体的数值还真没有。
至于轴系连接后的gap和sag值我认为就没有什么太大的参考意义了。
若有船厂的兄弟希望把你们的具体经验分享一下。

lmw0320 · 发表于 2015-6-10 21:01

高先生发表于 2015-6-10 10:59
请教不敢当，我也是在摸索中，可以大家一起讨论一下。
我们校中计算的主要目的是为了找到一个合适的轴系 ...

说得很浅显易懂。
但是，我仍旧有疑问：对于计算书而言，每道轴承承受的负载应是尽量均布的。计算书里提到的曲折和偏移的确是未连接时的情况。只是对中时，两根轴需要离开一段距离，才能进行曲折偏移的测量。这样的话，每个人调整时，两根轴的法兰间距是不一样的，可能是50，也可能是100，甚至是200。这样对中时，理论上曲折偏移应该是不一样的。而对于现场，都是按照厂家的要求进行调整的。因此，实际的轴承负荷应该会不一样。
这样的情况对中，是否合理呢？还是说应该直接规定两轴法兰的间距，以免产生较大误差？

lmw0320 · 发表于 2015-6-10 21:05

还有个问题：常规我们对中结束后，都会进行顶升试验，以校核轴承的负荷，待厂家确认合格后，再浇注环氧。问题就是，环氧会有一定的收缩量，是否需要在浇注环氧前，将轴承先行顶起理论的环氧收缩量再进行环氧浇注？否则顶升合格就直接浇注，不就导致轴承的实际高度会低些？

高先生 · 发表于 2015-6-11 11:01

lmw0320 发表于 2015-6-10 21:05
还有个问题：常规我们对中结束后，都会进行顶升试验，以校核轴承的负荷，待厂家确认合格后，再浇注环氧。问 ...

先来回答你11楼的问题，其实SAG和GAP都是一个相对值，我们一般把百分表放好之后先调零然后盘一圈后用得到的数据进行计算。可参见图示，所以说调轴时的各轴段见的绝对位置不会影响gap和sag的值。

再说说关于环氧收缩量的问题，这个一般来说船厂应该根据自己的经验总结一下环氧前和环氧后主机负荷的变化总结出自己的经验以更好的控制轴系的调整质量。

offshorelong · 发表于 2015-6-11 13:17

持续关注！学习中

mtrdmt · 发表于 2015-6-11 16:17

lmw0320 发表于 2015-6-10 21:01
说得很浅显易懂。
但是，我仍旧有疑问：对于计算书而言，每道轴承承受的负载应是尽量均布的。计算书里 ...

法兰的轴向间隙是会对对中结果产生影响的，对中的目的是为了确定中间轴承和主机的高度以及左右方向。不同的轴向法兰间隙，同样的gap 和sag下，中间轴承贴合后的高度是不一样的。一般轴向法兰的间隙要求是0.5-1.0mm。

wangjin000 · 发表于 2015-6-11 19:40

高先生果然是高人，很了不起……有些我还真没想到那么深入……这次真算是大开眼界了。

yks2009 · 发表于 2015-6-12 15:00

本帖最后由 yks2009 于 2015-6-12 15:06 编辑

关于轴系校中的影响因素，班门弄斧，几点拙见如下：

1、因为我们的轴系校中计算的模型建立，是全部基于螺旋桨、螺旋桨轴、中间轴、飞轮、扭转振动减振器及主机曲轴设计图纸相关的尺寸、加工工艺、热处理等技术要求的设计值。
也就是说实际安装的相关部件如与图纸设计要求公差累积量超出了补偿量时，实际顶升实验时候会相差很大。

2、另外，如大船型部分船体（尤其是艉部）建造未完工时，轴系校中前后的偏差也会比较大。

3、轴系校中前后、环境条件变化较大时，如夏季船体向阳侧受日光加热变形量远大于另一侧，此时也会带来很大的影响。

4、相关经验值、补偿量、系数等参数在复杂的轴系中是否需要调整：
如带PTI / PTO 中间齿轮箱、双机双桨或蒸汽轮机驱动的轴系

5、下水后，螺旋桨全浸没状态时；与船台建造时就进行轴系校中，结果也会有所差异

实际上2、3项所述情况也属于船体变形带来的校中影响。

如有不当之处，欢迎各位大侠及时更正补充。

高先生 · 发表于 2015-6-12 15:04

本帖最后由高先生于 2015-6-12 15:06 编辑

继续！除了之前提到的船体变形会对轴承负荷产生影响，还有什么会影响轴承负荷呢？大家可参考附件图示，如对同一段轴系中有两道轴承和三道轴承时，当轴系因为变形而在轴承上产生的负荷变化情况。可见轴承间距越小则在轴系变形时轴承上的负荷变化越剧烈。

lmw0320 · 发表于 2015-6-13 21:41

高先生发表于 2015-6-11 11:01
先来回答你11楼的问题，其实SAG和GAP都是一个相对值，我们一般把百分表放好之后先调零然后盘一圈后用得到 ...

1. 对于你说的对中时，轴法兰的间距对于对中数值不产生影响，有点不理解。个人理解：1）你的示意图不太对。实际对中时，两轴法兰是要离开一段距离，才能进行对中；2）对中时，轴承位置不变，后轴不动的情况下，前轴越靠艏，也就是两轴法兰间距越大。前轴的法兰由于靠近轴承位，下沉量应相对较少；3）再按照该情况下对中，其测量所得的曲折偏移，与实际轴连接后的数值应该是有变化的；

2. 对于环氧的收缩问题，我们厂貌似之前都没有考虑，也没见有什么问题。只是个人觉得从严谨的角度出发，是需要考虑的。但是问题在于一是增加了现场的工作量，二是顶升合格后对中间轴承调整话，会加大出问题的风险，比如调整不合理，导致后期的轴承高度与调整前的不一致。
当然，可能这些变化不会对轴承的负荷改变产生较大影响，毕竟轴承还是有一定的负荷余量。

lmw0320 · 发表于 2015-6-13 21:47

同时，又想到一个问题：主机齿轮箱等存在热膨胀的情况。有的主机和齿轮箱等厂家会要求船厂在考虑设备的热态进行对中。有的厂家则根本没有提到。貌似也没有对设备的实际运行造成多大的影响。
当然，也可能存在有要求的厂家较严谨，或是其轴承的热态情况下膨胀量较大，而有该方面的要求

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