船舶舵系换新修理方案

第34卷第1期 2021年2月
中国修船
CHINA SHIPREPAIR
Vol. 34 No. 1
Feb. 2021船舶舵系换新修理方案
李国旗，惠飞，张力，刘洪令，曲爱民，王禹皓
(大连船舶重工集团长兴岛船舶工程有限公司，辽宁大连116318)
摘要：文章针对某船舵叶丢失后换新过程中出现的问题，通过实船勘验及各部分数据测量，制定合理可行的修理工艺，解决了舵叶无法正确安装的问题，为今后同类工程施工提供参考。

关键词：舵叶；舵杆；挂舵臂
中图分类号：U672 文献标志码：A doi：10. 13352/j. issn. 1001 -8328.2021.01.003
Abstract ：In view of the problems in the process of replacing the rudder blade after the loss of a ship, the paper formulates a reasonable and feasible repair technology through the actual ship survey and the data measure­ment of each part, and solves the problem that the rudder blade can not be installed correctly and provides refer­ence for similar engineering construction in the future.
Key words ：rudder leaf ；rudder stock ；rudder arm
某船舵叶在营运过程中丢失，船东虽已按照舵 叶、舵杆的原始图纸制作了新的舵叶及舵杆并研配
交验完成，但船舶进坞后，校核舵系各部分现有尺 寸，实测挂舵臂处的轴承位置到上舵承位置的尺寸
要小于舵杆、舵叶安装后的实际尺寸，为了能及时
有效地将新舵叶、舵杆安装到位并能正常工作，根
据新舵叶、舵杆组装后的实际尺寸，制定舵系修理
方案。

1勘验及修理方案的制定
1)校核船东提供的舵杆、舵叶的各部分数据 与原始图纸设计的尺寸基本一致。

2)船体上挂舵臂的图纸设计尺寸为2 040 mm，实际建造后实测尺寸为2 400 mm,实测尺寸
比图纸设计尺寸长了约360 mm。

3)挂舵臂上的舵销轴承脱落丢失，本体孔磨 损严重，测量本体孔内径为343.2 m m和345.7 mm,同时出现偏磨以及锥孔状，若就现有状态制
作安装轴承，无法保证舵系各轴承孔的同轴度及轴
承与本体的有效配合度，因此需对轴承本体进行机
械加工并更换新的轴承。

4)根据以上测量的各部分尺寸，无法满足将
现有的舵杆、舵叶正确安装到船体上，船东提出修
改舵叶尺寸以满足安装要求，但根据原始设计图纸
的尺寸，若采取加长舵杆的办法，安装后会出现舵
叶的下底板超出船体外底板的现象，不符合规范要
求，同时还会影响舵的实际使用效果，后经与船
东、船检商议，根据现有的舵杆、舵叶的实际尺
寸，采用修改挂舵臂尺寸的方法来满足安装要求。

2修理方案的实施
1)在挂舵臂底部铸钢件处两面对称焊接吊耳，
用于吊运割除的部分挂舵臂。

在挂舵臂右舷外板处
开设工艺孔，根据舵杆、舵叶车间预装后实测的尺
寸，挂舵臂需缩短400 mm，将挂舵臂外板及内部构
件整体切割400 _，A处内隔板割除，切割后将所
有切口处打磨光滑，挂舵臂切割示意图如图1所示。

2)将切割后的挂舵臂运至车间，加工舵销轴
承本体孔，新制舵销轴承，舵销本体孔及轴承加工
如图2所示，轴承材质为非金属，轴承与轴承本体
过盈1.1 ~ 1.2 mm,舵系上舵承为调心滚子轴承，
下舵承间隙2.0 mm,舵销安装后运转间隙约为
作者简介：李国旗（1983-),男，湖北枣阳人，工程师，大学本科，主要从事船舶轮机修理工作。

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2021年第1期
中国修船
第34卷
2. 5 mm ，舵销轴承采用干冰包裹的方法冷冻安装， 包裹时间不少于25 min ,测量冷冻后的轴承外径应
小于本体孔1 mm 后，迅速安装到本体孔内，并压 实舵销轴承，待轴承恢复至环境温度后，方可进行 下一步的施工。

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图2舵销本体孔及轴承加工
3) 船体上挂舵臂按给定的尺寸割去后，安装
舵销到舵叶，舵杆到船体上，安装舵杆与舵叶时， 需在舵杆锥体处均匀涂抹环氧树脂，舵叶与舵杆为 对称双键的锥体配合，根据CB /T 3427 _2〇13《船 舶舵系零部件修理和安装技术要求》（以下简称 《要求》）中的5. 1.4舵杆、舵叶锥体连接装配的 轴向位移公式：
5, ^0. 3 d, ^-10 "3, (1)
众1
式中，4为舵杆、舵叶锥体连接装配的轴向位移， mm ; 乂为舵杆锥体大端轴颈直径（不计护套壁 厚），mm ; 为配合的锥度。

以舵杆锥体与舵叶锥孔紧密贴合作为5,的起 始点。

计算舵杆、舵叶安装时最小位移S ,:S , =0.3< +10_3 = 1_ 17 mm ,舵杆、舵叶实
允1
际安装时，S ,取值（1_20+0_ 10) mm 。

根据《要求》中6.1舵销锥体连接装配轴向 位移公式：
52^0, 5 ^2^-10'3,
(2)
式中，S 2为舵销锥体连接装配的轴向位移，
4为舵销锥体大端直径（不计护套壁厚），mm ; h 为舵销锥度。

以舵销与舵销锥孔紧密贴合作为轴向位移毛 的起始点。

舵销安装时，计算最小位移S 2:
S 2 =0. 5 尖 f l 〇-3 = 1_30 mm ,舵叶、舵销实
r C o
际安装时，S 2取值（1.30+0. 10) mm 。

4)
舵叶舵杆及舵叶舵销的安装位移量满足给
定的数值后，旋紧舵杆、舵销螺母。

在螺母与舵叶 的支撑平面间，应满足〇.〇5 mm 的塞尺局部插人 深度不大于1〇 mm ,插人段周长不得超过螺母周长 的10%。

满足要求后，安装螺母止动垫片。

5) 调整舵叶，满足舵杆下舵承与舵杆在前、 后、左、右4个方向的间隙差值不大于0.10 mm , 选用合适的垫块将舵杆4个方向对称塞住；将修理 组装后的挂臂舵安装到舵叶上，调整挂舵臂下平面 到舵叶的距离为30 mm 后，用3块调整垫块（30 x l 00 x 300)垫平；调整舵销与舵销轴承的装配
间隙，满足前、后、左、右4个方向的间隙差值不 大于0.10 mm 后，选用合适的垫块将航销前、后、 左、右对称塞住，舵系安装定位示意图如图3
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2021年第1期李国旗，等：船舶舵系换新修理方案
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所示。

图3舵系安装定位示意图
6) 舵杆舵销安装后，固定挂舵臂下端，用背
梁将其固定在挂舵臂上部外板处。

7) 装配固定后，先焊接内部构件，内部构件 开双面坡口，双面焊接，内部构件焊接完成后封焊 挂舵臂外板。

具体要求如下：①切割及焊接所涉及 的板材厚度为30 mm ,材质CCSD ;②板材焊接时， 按照相关的焊接工艺进行焊接施工；③焊接施工时 风速大于2 m /s 时，需采取防风措施；④环境温度 低于时，预热温度至少达到50 1,所有焊接
区域均应保持干燥。

8) 封焊工艺孔，由于背面空间封闭无法施 焊，仅将焊接面开单面坡口，贴铁衬垫后再进行焊 接，坡口角度及焊接衬垫装配示意图如图4所示。

9)
挂舵臂外板的塞焊孔若有开裂的位置，将图4
坡口角度及焊接衬垫装配示意图
原焊肉刨掉后重新焊接。

10) 焊接完成后挂舵臂焊接处光顺处理，磁 粉探伤无裂纹等缺陷存在。

11) 拆去所有舵系安装的辅助固定板，安装 舵柄、舵机，复测舵承各部位间隙，交船检及船东 检查合格后，进行舵系效用试验，满足舵机从一舷 35°转至另一舷30°所需时间不大于28 s ,连续实验 测量不少于4次，转动时平稳无卡阻等现象。

方案经过船检、船东的认可，使得此次换新修
理有了明确的作业流程和要求，在各施工人员的共 同努力及船东的、船检的配合下，及时有效地完成 了此次的舵系换新工程，也为今后的舵系修理提供
了新的思路和方法。

收稿曰期：2020 - 07 - 01
顺启时代前遗砌浼 從迷世界和平发展
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