船舶舵系安装

任务 船舶舵系安装
• 以钢丝线为基准，检查挂舵臂内孔的偏中情况，做好记录。对照施工 图核对挂舵臂内孔的加工余量是否满足加工要求，核对舵线至尾柱后 端面的距离是否符合要求。必要时可适当调整钢丝线，以保证挂舵臂 内孔的镗孔质量和舵线位置的准确。
• 上舵承、下舵承、舵销轴承安装的定位误差，在舵系内部综合反映在 轴承间隙上，所以，在舵系安装完成后，还需测量各轴承间隙。
状态，各阶梯孔留有1~1. 5 mm加工余量。 • ②切削深度不大于4 mm，进给量0. 6 mm/r ,镗杆转速10 r/min，要
求粗糙度不小于Ra12. 5。 • ③工作中如发现较大面积砂眼、裂缝等铸造缺陷，应及时反馈。 • 5.半精镗加工 • ①提高同轴度精度，各挡孔径应留有0. 5 mm加工余量。 • ②切削深度不大于0. 8 mm，进给量0. 3 mm/r,镗杆转速10 r/min，要
求粗糙度不小于Ra6. 3。
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• ③工作中应在孔径表面喷注由植物油70%和煤油30%组成的混合冷却 油。
• 6.精镗加工 • ①应在夜间或阴雨天进行，且应停止船上影响精镗加工的振动性作业。 • ②切削深度不大于0. 15 mm，进给量0. 15 mm/r,镗杆转速10 r/min，
项目五 船舶舵系安装
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• 【背景知识】
• 一、舵系理论中心线确定 • 舵系理论中心线和轴系理论中心线的相互位置有一定的要求，因此，
两者的理论中心线基本上是同时确定的，而且它们所用的方法也基本 相同。 • 1.舵系基准点的确定 • 单舵的上、下基准点在舵机房甲板的船中线上和下舵承端面(或船台 上)的船中线上，按舵系布置图的规定，用钢直尺量取距规定肋位若 干距离即得。也可以只量取上基准点，用通过上基准点吊铅锤的办法 求得下基准点。
• 由于钢丝要通过舵机房的上、下甲板，在没有中间舵杆轴承时，钢丝 还要通过船体尾部的船壳板。
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• 故拉舵线之前，必须先在相应位置预先开孔，孔的位置按舵线的设计 位置(前后、左右)大致确定，孔的直径为成品孔直径的1 /3~1/2即可。 拉舵线前，将上舵承座大致放到位，拉线时，钢丝从其中穿过。
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• 然后按测定后的舵系中心钢丝线，在舵机舱甲板及尾柱上、下端面划 出镗孔加工圆线和检验圆线。
• 当船舶在水平船台上建造，且轴系中心线平行于船体基线的情况下， 轴系的拉线工作就简单得多，只需要按上基点挂一根重锤线即可定出 舵系中心线。
• 当船舶是在倾斜角为a的船台上建造时，应采用拉线架进行拉线来测 定舵系中心线。若用挂重锤线，则应按船台斜度进行修正，以保证舵 系中心线与轴系中心线相互垂直。
• 若用激光法，则在船坞底中心线上放一个激光仪，确定o}肋位所在点 经过中心线。
• 2.舵系中心线的确定
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• (1)确定舵系理论中心线需具备的条件 • ①在测定舵系中心线之前，船体尾部结构焊接和火工矫正工作必须结
束; • ②尾部隔舱的水压试验交验完毕; • ③船体基线复查调整亦已完成。 • 在轴系中心线测定完后，接着进行舵系中心线的测定，舵叶与舵柱在
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• 水平船台上、下基准点在铅锤尖上直接取得。在斜船台上，须将铅锤 尖在船台的锤尖点A沿轴系中心线的投影线(单轴系即为船中线)向前 移一定距离L至B点上，如图5一1一1所示，下基准点就在B点和上基 准点的连线上。L可由船台斜角θ和铅锤线长H求得:
• 如果是双舵或三个舵，则左右边舵的左右位置用直尺从船中线上的规 定肋位处(或距某号肋位若干距离处)向左右量取规定距离。
• 2)光学法确定舵系理论中心线
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• 用光学仪器来确定舵系理论中心线，则可在轴系中心线上的规定位置 处，用棱镜将轴系中心线光束折转90°或其他规定的角度(采用特殊 的棱镜)，所折转的主光轴即代表舵系理论中心线。
• 3.舵系中心线检验 • 舵系轴承一般有三个:上舵承、下舵承、舵销轴承。在安装上述三个
• 下舵承、舵销轴承左右方向间隙均应存在。对于下舵承、舵销轴承前 后方向的间隙，通常上舵承具有自动调心功能(一般为1.50 ~30)，足 以让舵销轴在销轴承内自由摆动。
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• 如果两轴承间隙消失方向为一前一后，就属不正常了。作为有效方法， 可以在舵叶后下方施加一向后的力，以验证舵杆、舵销轴承前后间隙 是否存在。在舵叶转动过程中，舵销轴承的间隙也有可能发生变化， 变化情况比较复杂，严重时会在某一角度出现卡阻现象。
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• 上舵承通常为双列向心球面滚子轴承连座组装成品，其内孔中心线较 容易调整至下面两轴承公共中心连线基本重合。
• 舵叶上两铸钢件锥孔(半平衡舵)中心线、上下舵杆中心线(平衡舵)偏 差控制在最小安装间隙的25%以内。两铸钢件采用假轴同心安装，上、 下舵杆法兰同心铰孔。
轴承座时，既要保证三者中心线偏差符合要求，又要使其公共中心连 线与所确定的中心线之间的偏移误差在要求范围内。下舵承座、舵销 轴承座焊接安装后，视二者圆度、圆柱度、中心线情况决定是否进行 镗孔。一般二者中心线偏差控制在最小安装间隙的25%以内(这个范 围可以保证各轴承的四周均有25%以上的安装间隙)，或0. 3 mm ,避 免转舵时发生卡阻现象。
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• ②按舵叶上两条十字线，用激光将两面上下校正，使舵叶锥孔垂直水 平，再用100 mm x100 mm左右的角钢双面进行固定焊接。
• ③用专用的吊环螺栓拧在舵杆、舵销丝头上，再用相应的钢丝绳进行 起吊，起吊时，一头要用合格假螺母拧上丝，下面用木板垫好，防止 焊机传电，在吊环处做好绝缘工作(舵销拂配时，要有保险装置)。
要求粗糙度不小于Ra6. 3。 • ③各挡孔径每一次镗出，中途不允许停止镗削。 • ④工作中应在孔径表面喷注混合冷却油。 • ⑤内孔镗削合格后才允许切削端部平面，其外形按施工图纸，所镗平
面必须垂直于中心线，垂直度公差应不大于0. 1 mm/m 。
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• ⑥各端面镗削尺寸按图样，并以端面镗削线为准，长度误差之和为 ±2 mm。
车间平台上已校中并配置好紧固螺栓。 • (2)确定轴系理论中心线的方法 • 1)拉钢丝线法确定舵系理论中心线
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• 舵系中心线一般均采用拉线法测定，因为舵系中心线是垂直方向，不 存在因钢丝自重而产生扰度问题，拉线的精度容易保证。另外，舵系 比轴系短得多，而且支承轴承的数量也少，这些结构上的特点以及拉 线工艺简单方便，故普遍采用拉线法来确定舵系中心线。拉舵系中心 线时，在舵机房的上甲板设一拉线架，在下舵承孔的下端面上也设一 拉线架(无舵斗就设在船台上)，拉一根直径0. 5~1. 0 mm的钢丝，调 整钢丝的位置，使所拉的钢丝通过上、下基准点，此钢丝就代表舵系 理论中心线。
• 测定舵系中心线可与轴系拉线或光学仪定位工作同时进行，亦可单 独进行施工，这时轴系中心线不能拆除，如图5-1 -2所示。
• 先拉轴系中心线，后拉舵系中心线(反之亦可)。但要注意检查两钢丝 线的相互位置是否正确，若不符合要求，则应进行调整。
• 检查舵系中心线与轴系中心线的位移度偏差和不垂直度，若超出规定 51 -2所示各个部位的尺寸，以供确定舵柱的长度尺寸和计算螺旋桨与 舵叶之间的安装间隙是否满足设计要求。
• 由上述可知，影响舵系各轴承安装间隙的因素较多，很难做到各轴 承间隙均匀分配。但舵系工作时毕竟回转速度缓慢，对间隙要求不高， 能平顺回转即可。通常检验方法是左右满舵操作舵机(舵机在船台上 安装完成)，观察油压或电流变化，不应该有突变现象，左右操舵时， 油压或电流应基本相同，一般仅为额定值的20%左右。
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• 二、舵柱轴承中心孔的膛削
• 在大型船舶上，舵系中心孔均采用垂直安装的镗杆进行镗削，以达到 各轴承孔中心的同心度要求，其镗削方法与轴系尾轴轴毅镗削的相似， 镗杆按舵系上、下基准圆线找正，粗镗时，留余量1~1. 5 mm。在校 对中心之后精镗到规定尺寸。
• 1.工艺要求 • ①镗孔的圆度、圆柱度公差符合CSQS中国造船质量标准(1998)，见
四个端面上，每组4个。用千分尺精确测量基准点至钢线的距离，并 用细锉刀和油石逐步加工基准点，直至各点偏差不超过0. 02 mm为 止。 • ②挂舵臂镗孔工作以及舵承座焊接工作交验结束后，进行舵系复线。
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• ③镗杆安装时，应以上舵承座及工艺法兰、上舵销座上端面与下舵销 座下端面上的校中圆线和工艺基准螺钉为校中依据，用内径千分尺调 整镗杆与工艺基准间的距离，使镗杆与舵系中心重合，误差不大于0. 02 mm。舵承座上平面垂直度和平面度误差不超过允许值。
• 3.舵系镗排安装 • 镗杆调整后应进行无负荷动车，加注润滑油脂，检查支架各连接点螺
栓松紧情况。 • ①舵系上、下舵钮镗排安装示意图，如图5一1一3所示。 • ②舵系上舵承基座镗排安装示意图，如图5一1一4所示。
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• 4.粗镗加工 • ①依据施工图样，将各孔直径尺寸、长度尺寸等全部加工到半精镗前
• 三个轴承公共中心连线与轴系中心线相对偏差，应小于4 mm，不垂 直度不大于1 mm/m。在舵系安装完毕后，可利用确定舵系中心线时 在舵机间的上端吊垂线点和在船台上的下端固定点，采用挂垂线的方 法，检验舵系安装后舵系实际中心线与理论中心线，或配合轴系照光 检查舵系与轴系理论中心线的实际误差。
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• ④准备拂配用工器具，黄油、机油、蓝油、黄丹粉、笔形磨机、圆形 磨头、塞尺、风管。
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• 1.舵叶锥孔的研配 • 新造舵叶，其锥孔经机械加工后，由于精度误差，不可能与舵轴锥体
部分配合得很紧密，因此，还需要进行钳工刮配。一般在舵叶锥孔上 部留有可供刮配的余量。 • 在锥孔与轴锥体的刮配中，通常只刮削锥孔而不刮削锥体，刮配后应 保证接合面在全长上均匀贴合，贴合面积要求达到总接触面积的75% 以上，当用色油检查时，要求25 mm x25 mm面积内接触点不少于3 点。如图5一1一6所示。 • 舵系锥孔研配工艺: • ①把舵叶吊起，竖在两边有地笼的位置，便于焊接固定。
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• 三、舵叶的“0”度位置 • 为保证船舶舵位指标的准确性，在舵系安装后，应校正舵叶的“0”度
位置。对于中小型船舶，舵叶“0”位的校正可在舵叶的叶尖中线上挂 一根重锤线，以重锤顶尖对准船台上的船体基线即为舵叶的“0”位。 这时，在上轴承处做出0”位记号，以供舵机调整定位参考。 • 对于大型船舶的舵叶“0”位，可按螺旋桨中心来校正，这时将螺旋桨 的两个桨叶中线盘车置于左右水平位置，如图5-1-5所示。 • 四、舵系的预装 • 舵系安装是船舶下水工程中的一个重要环节，舵系工程中采用地面预 装工艺，可加快施工进度。
表5-1-1. • ②孔圆柱度公差值方向应与衬套压入方向保持一致，不允许反方向。 • ③舵系孔同轴度误差不大于0. 3 mm
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• ④镗孔的表面粗糙度不小于Ra6. 3，各端面粗糙度不小于Ra12. 5 。 • ⑤镗削后平面与舵中心线的垂直度误差不大于0. 10 mm/m。 • 2.工艺过程 • ①以钢丝线为中心，在适当的位置将四组基准点分别烧焊于挂舵臂的
• 7.镗杆拆除前 • 认真检查各加工表面的加工质量，应符合本规范规定的工艺要求。 • 8. 镗杆拆除后 • 消除孔径边缘毛刺，测量各挡孔径尺寸并作记录。测量记录表格见表
5一1一2。 • 9.镗孔后 • 检验镗削加工面的粗糙度、舵承各挡加工尺寸及孔径尺寸、镗孔圆度
和圆柱度、镗孔同轴度、各镗孔处的圆角或倒角的准确性及镗削平面 直径的准确性。