16500DWTⅡ类船轴系校中及主机安装工艺.docx
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16500DWTⅡ类船轴系校中及主机安装工艺
16500DWTⅡ类化学品船
生产设计
轴系校中及主机安装工艺
JZ519-401-010GY
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江州联合造船有限责任公司
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一、轴系校中
船舶下水后48小时后，待船体变形趋于稳定后开始轴系校中工作。
1）初步校中步骤
根据下水前在艉轴上的标记，计算将艉轴在其理论位置上后退1mm，并固定。
将中间轴置于中间轴承托架上，并与艉轴法兰端面间隙约0.5mm。
注意:
中间轴承托架位于距中间轴输入法兰后端面距离均为455mm，将中间轴承顶起使其下轴瓦上表面紧密接触，使其成为另一个临时支撑。
将主机移至理论安装位置即从艉轴输入法兰端面与主机输出法兰的距离为中间轴长度加1mm，约为4501mm（如中间轴长度为4500mm）且与中间轴前法兰端面距离约为0.5mm。
将主机十字头滑块导板的油封去除抹上润滑油MelinaS30，在主轴承处注入润滑油MelinaS30，主机盘车机齿轮加润滑油Omala460，盘车机接临时线，作好盘车准备。
在主机输出端法兰上设置百分表架，盘车调整两个法兰外圆同轴度，要求两法兰外圆偏移量不大于0.03mm,平面贴合值为“0”，用临时螺栓将中间轴与主机输出端法兰连接。
将铰孔机架在中间轴上，铰孔至φ48mm，用内径百分表来测量孔的上下、左右记录下各孔数据打好螺孔编号。
在内场按实测值对铰制螺栓加放过盈量0.005～0.01mm精加工并做好对应螺栓标记。
注：
如中间轴与艉轴未铰配好，需将中间轴与主机脱开连接，在中间轴输出端法兰上设置百分表架，盘动中间轴调整两个法兰外圆同轴度，要求两法兰外圆偏移量不大于0.03mm,平面贴合值为“0”，用临时螺栓将中间轴与艉轴法兰连接。
将铰孔机架在中间轴上，铰孔至φ58mm，用内径百分表来测量孔的上下、左右记录下各孔数据打好螺孔编号。
在内场按实测值对铰制螺栓加放过盈量0.005～0.01mm精加工并做好对应螺栓标记。
2）轴系精确校中安装步骤
复核艉轴的位置位于到位尺寸后1mm，艉轴、中间轴均处于自由脱开状态，螺旋桨处于50％～75％吃水状态。
根据轴系校中计算书，螺旋桨在50％～75％吃水状态，其艉轴法兰与中间轴法兰及主机输出法兰的外圆偏移值（SAG）及平面曲折值（GAP）是一致的。
计算书的计算结果见下表。
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距离
100％浸入
75％浸入
50％浸入
0％浸入
GAP
（mm）
SAG
（mm）
GAP
（mm）
SAG
（mm）
GAP
（mm）
SAG
（mm）
GAP
（mm）
SAG
（mm）
螺旋桨轴法兰
4.98
0.16
0.91
0.17
0.90
0.17
0.90
0.17
0.89
中间轴前法兰
9.48
0.02
0.43
0.02
0.43
0.02
0.43
0.02
0.43
艉轴法兰与中间轴法兰外圆偏移值（SAG）及平面曲折值（GAP）如下：
图1
主机输出法兰与中间轴法兰外圆偏移值（SAG）及平面曲折值（GAP）如下：
图2
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在艉轴法兰上设置百分表架盘动中间轴同时调整中间轴托架的高度及左右位置使中间轴艉端法兰与螺旋桨轴法兰的平面曲折（GAP）和平面偏移（SAG）满足图1的要求，并使GAP及SAG的公差为±0.05mm,左、右偏差为±0.05mm，并记录数据。
盘车同时调整主机的位置，使中间轴前法兰与主机输出端法兰的平面曲折（GAP）和平面偏移（SAG）满足图2的要求，并使GAP及SAG的公差为±0.02mm,左、右偏差为±0.05mm，并记录数据。
考虑到主机环氧树脂的1/1000的收缩量，校中时主机需抬高0.03～0.04mm对线。
3）主机机座下垂检查调整及曲臂差测量调整
主机座下垂检查调整状态：
机舱内无影响测量的的振动作业，机座周围无导致影响的热源作业及其它作业。
主机机座采用前后4角垂直顶升螺栓（每角两只）顶托（其余顶升螺栓可呈松接触状态），无垂直压紧螺栓，前后左右水平顶升螺栓受力应均匀。
调整方法
a）测量位置为主机机座上法兰面（凸轮轴侧和排气侧）。
b）各测量点均为轴承支座中心，并以前、后两点为基准。
c）测量前应清洁测量点区域的污垢，并选取平整表面。
d）测量方法：
在400N水平拉力作用下，测量φ0.5mm琴钢丝相对于机座下垂量（排气侧E/凸轮侧C），并根据琴钢丝下垂挠度S计算机座下垂量（排气侧Ea/凸轮侧Ca），用高度游标尺测量记录，并按照主机制造厂推荐数据进行数据分析。
计算公式：
Ea=S-ECa=S-C
注:
此项目可由主机服务商提供的专用工装完成。
e）调整主机中部的顶升螺栓，使其机座下垂量满足主机完工资料的推荐值。
测量主机曲轴冷态曲臂差，验收标准见主机完工资料
如曲臂差不符合标准，需在服务商指导下通过调整各档主轴承间隙的方法来调整主机曲轴冷态曲臂差，验收标准见主机完工资料。
主机厂参考数据如下表：
注：
具体数值见相对应主机的完工资料，下表仅供参考
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6S35MC7主机各档曲臂差表
曲柄销位置从主机飞轮端视
冷态（单位：
0.01mm）室温13℃
缸号
1
2
3
4
5
6
凸轮轴侧底部（CB）
0
0
0
0
0
0
凸轮轴侧
（C）
－2.5
-0.5
-0.5
-2.0
-5.0
1.5
顶部（T）
-3.0
3.0
2.0
-1.5
-6.5
8.5
排气侧（E）
1.5
2.5
3.0
-0.5
-4.0
1.0
排气侧底部（EB）
3.0
1.5
1.0
3.5
-0.5
-1.0
4）紧固螺栓安装
可靠固定主机，盘车后对准螺孔用临时螺栓连接主机输出端及中间轴输出法兰，用冷冻法安装铰制螺栓，安装前在螺孔处预先涂上二硫化钼。
盘车使中间轴输出法兰对准艉轴螺孔，用千斤顶顶起中间轴用临时螺栓将艉轴拉回正确位置，平面贴合值为“0”，用冷冻法安装铰制螺栓，安装前在螺孔处预先涂上二硫化钼。
拆除临时支撑及千斤顶，装焊主机侧向支撑板架。
5）中间轴承安装
顶起中间轴承保证其与中间轴安装间隙为0.36～0.44mm,下端0.05mm塞尺不入，完整性将中间轴承调整到位并可靠固定，初步测量活垫板的尺寸，并下料以备拂配垫板。
注：
在定位时，可用软性材料（如纸箔等）填在上轴瓦与轴颈之间将中间轴承下部间隙临时消除，使轴颈紧贴轴承下表面。
定位后，去除填料。
6）负荷法校中
轴承负荷测量的条件和方法
a）测量时应停止一切振动作业。
b）按照轴系校中计算书（OM－GFW50618－401－005JS）所示的位置，安装液压顶（需确定液压顶的有效工作面积），检查液压顶座架是否牢固，松开中间轴承上轴瓦。
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注:
艉管前轴承负荷测量，螺旋桨轴顶升位置为从螺旋桨轴输入法兰前端面向艉256mm处。
中间轴承负荷测量，中间轴顶升位置为中间轴输入法兰前端面向艉方向1830mm处。
主机推力轴承负荷测量，顶升位置为主机飞轮下端二齿位置，见附图4。
主机最后一道主轴承负荷测量，顶升位置为最后一道主轴承曲柄臂下，见附图5。
c）在液压顶所对应的轴颈上，放置一个百分表，并检查百分表的支架是否牢固。
d）掀动油泵从而顶升中间轴，要求油压每升高1.0MPa，记录对应的百分表读数（即轴上升量），直到压力上升不大但轴颈抬高较快时为止。
e）慢慢地泻放油压，每降1.0MPa，记录对应的百分表读数（即轴下降量），直至油压完全释放。
f）根据记录的数据，在坐标轴纸上绘制出压力与位移的曲线（如图3），计算轴承负荷，计算公式如下：
………………
（1）
R=
………………
（2）
式中：
R-----轴承的实际负荷
C-----顶举系数，按千斤顶支撑位置不同,顶举系数亦有所不同，
A-----千斤顶的活塞面积
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艉管前轴承负荷测量
a）按照上述轴承负荷检测的方法对艉管前轴承负荷进行检测，并记录相关数据。
根据记录的数据，在坐标轴纸上绘制出压力与位移的曲线。
b）按照上述公式计算轴承负荷，若计算结果与《轴系校中计算书》计算值误差在±20%以内，则本次校中合格。
中间轴承负荷测量
a）松开中间轴承上轴瓦，按照上述的方法测量中间轴承负荷。
b）按照上述公式计算轴承负荷，并按中间轴承计算结果与《轴系校中计算书》计算值误差在±20%以内校中合格为依据验收。
主机推力轴承负荷测量
a）测量前应先检查轴承间隙。
b）如下页图，将液压顶置于主机飞轮下面，在一个钢梁上通过合适的钢条顶起二齿。
将百分表安放位置如图。
并在链轮箱内加设一只百分表以作监测。
c）顶升测量时，每隔1.0Mpa的压力测取一次读数。
d）分析数据时，按照主机制造厂推荐，一般取0.03～0.15mm顶升距离。
e）按照以上公式计算轴承负荷，并按照MAN主机制造厂推荐数据对主机轴承负荷进行验收。
如果测量负荷不满足主机制造厂要求，可适当调节中间轴承或主机高度。
主机推力轴承负荷试验示意图
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主机推力轴承负荷试验示意图（附图4）
主机最后一道主轴承负荷测量（如下图）
附图5
a）将液压器按图示位置置于主机厂提供的顶起钢梁上。
并在前一段轴承上加设一只百分表以作监测。
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b）顶升测量时，每隔1.0MPa的压力测取一次读数。
c）分析数据时，按照主机制造厂推荐，一般取0.03～0.10mm顶升距离段。
d）轴承负荷计算
按照以上公式计算轴承负荷，并按照主机制造厂推荐数据对主机轴承负荷进行验收。
如果测量负荷不满足主机制造厂要求，可适当调节中间轴承或主机高度。
e）复核检查曲轴曲柄差和主轴承间隙。
经服务工程师综合以上负荷试验结果，判定合格并向船东、船检提交报验后，复核主机高度装焊端面支撑架，开始准备浇注环氧树脂。
按《环氧树脂浇注说明》的步骤浇注环氧树脂，待环氧树脂固化后，按规定的扭矩上紧主机飞轮与中间轴的固定螺栓，扭矩为1750Nm，中间轴与艉轴的固定螺栓扭矩为2350Nm，同时松去主机顶升螺栓。
二、主机安装
轴系校中及环氧树脂浇注报验完毕后，开始主机安装工作。
1）主机底脚螺栓及端面支撑螺栓安装
将主机底脚螺栓组（含底脚螺栓、球面垫圈、球面螺母、圆螺母）安装到位。
将主机厂家配套的液压拉伸器（M30×3.5）套在底脚螺栓端部并旋紧，连接上主机厂家供的气动液压泵，用900bar的初始油压按下图顺序对螺栓进行第1次预紧，将圆螺母旋紧。
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待预紧完毕后，用900bar标准油压按上图顺序进行第2次最终紧固。
拂配端撑楔垫，用平板着色检验每平方英寸不少于3点，且用塞尺0.05mm不入。
穿入M48×5螺栓，用球面螺母、球面垫片、圆螺母固定，将主机厂家配套的液压拉伸器（M48×5）套在螺栓端部（船艉方向）并旋紧。
连接上主机厂家供的气动液压泵，用900bar的初始油压对螺栓进行第1次预紧，将圆螺母旋紧，再用990bar标准油压进行第2次最终紧固。
2）主机侧撑楔块的拂配安装
拂配侧撑楔垫，用平板着色检验每平方英寸不少于3点，且用塞尺0.05mm不入。
用螺栓将锁紧板固定在楔块上，且将锁紧板点焊固定在侧向支撑板上。
3）主机顶部支撑的安装
按主机顶部支撑安装图（JZ519－420－006）安装主机顶部支撑。
顶部支撑螺栓要采用扭力扳手上紧，主机侧的螺栓扭力为190Nm，船体侧的螺栓扭力为50Nm。
要保证梁垂直于主机顶部支撑方向安装。
按下列顺序检查螺栓是否上紧：
检查顶部支撑和夹板之间是否产生相对位移。
可采用百分表（或类似的）来进行测量如下图所示。
检查主机首部，中部，尾部的顶部支撑情况。
如果出现相对运动大于0.02mm的情况时，需增加船体侧螺栓的扭力至90Nm（所有的顶部支撑）。
同时用相同的扭力检查所有顶部支撑的螺母是否松动。
若仍然出现相对位移（在扭力增大之后），将扭力增大至120Nm，然后再检查每个螺栓的松动情况。
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注：
当主机试验时达到其工作温度时，船体侧顶部支撑的摩擦组合件的两个螺栓会松动。
大约过一分钟后，再将这两个螺栓上紧。
对于每个顶部支撑，该过程须单独进行。
4）主机测量销安装
按主机安装图（JZ519－420－001）的要求，装焊6只测量销，并测量主机底座同各测量销之间的间隙，并作好记录。
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