船舶主机安装的重点方法改进实践和探讨
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一
船舶主机的平整度
如果船舶主机属于散装机,安装顺序为首先对准机座曲轴,同时校验法兰间是否具备足够的平行。
首先调试,然后校验。
通过逐步控制的方法就能够令人满意地保证机座的质量,同时使主机平整度得到控制。
而如果船舶主机属于整机,则主机本身的作用与散装机稍有区别,当将主机放进机舱的时候,主机由于自身重力,会产生一定程度的弯距和扭距,从而导致一部分难以避免的变形,加入这些变形仅仅属于弹性变形,则在安装的过程中能够忽略;而假若发生了主机的永久变形,安装人员就必须对其进行测量,并且结合测量的具体结果,进行必要的调整与修复。
需要测量的数据包括主机艏、中、艉共计六个位置,从这些测试结果来判断基座是否发生了永久变形,结合实际的变形,通过必要的调节使变形得到缓解和回复。
需要测量的参量如下:
首先是对机座扭曲程度进行测量,在不少安装过程中这往往是被省去的一个步骤,假如发生了船体结构变形,则船坞或船台校中是必须进行的;
其次是对机座水平度进行校验,如果安装属于船坞整机,则应该打开位于主轴承的油管,在轴承盖放置水平仪来测量机座的扭曲度。
假如扭曲度的值已经过大,就应该对基座的脚螺栓进行调节。
在扭曲调节合适之后,应及时在其底部与船体基座之间进行焊接,并且将焊接点标记出来,为后续的工作打下基础。
二
船舶主机的曲臂拐档差
曲轴在柴油机上属于核心部件,一旦曲轴的质量不过关,就会严重影响柴油机的性能。
曲轴能够将位于柴油机内的缸的往复功进行有效集中,同时通过回转运动,将这些功传递出去。
在船舶安装时,应该重视曲轴的保护。
如果已经将主机平整度调节合适,则对曲臂差进行测量和控制,使其居于允许范畴。
在测量的时候,不但应该关注曲轴的挠曲,其他的重要参数也应给予关注。
当完成轴系三线校中后,拧上螺栓,并注意对轴承负荷进行平均分配,这样才能延长器件的使用时间。
当曲轴与中间轴连接好以后,应该测量汽缸的曲轴量,通过查表和正常值进行对比。
在必要的情况下,要对柴油机前端的高度进行调节。
而做好以上的步骤之后,在环氧浇注前还应该再测量一次汽缸的曲轴甩动量,确保参量能够符合标准值。
假若曲轴处还有调频轮等装置,则应使汽缸单元有更大的极限范围。
安装汽缸单元时,出于对船体变形的考虑,应该为其设定合理的目标范围。
此外还要考虑其永久跳动量,其前提便是将曲轴置于专用设备上来测量。
在实际安装的时候,会导致曲轴臂发生距差,这个差距主要来自轴系与垫片之间的差。
安装主机的时候,要多次进行测量与调整,从而使曲轴臂的距差能够处于合理范围。
只有保证船舶主机安装质量,才能确保曲轴拐档的合理。
三
船舶主机的轴承间隙
当对主机轴承进行测量的时候,通常的办法是适用窄塞尺,这种方法存在一定的误差,并且也会受到测量位置的影响。
因此在实际应用中建议适用深度分厘卡进行测量,从而确保其测量的准确率。
如果曲轴位于不同的角度,则在静态的情况下,活塞与连杆的扭距是不同的,由此在主轴承上产生的负荷也是不同的。
通常来讲,间隙如果比较小,则会对轴承造成较大的负荷。
如果曲轴处于连续工作的状态,则曲臂所承受的力一方面含有活塞连杆的重力;另一方面也含有活塞产生的激振力。
以上的受力作用在轴承之上,这就需要轴承部件可以承受这些力,因此建议进行模拟仿真。
如果属于同种机型,在为确保设备的可靠运行,则轴承成本应该居于合理范围内。
为了提升轴承的面积,并且适应曲轴不断提升的成本,应该对以上的情况进行综合考虑,在保证空间与成本的条件下,采取轴承与轴间的间隙的方法,在主机运行的时候,把曲轴抬高使之接近理想值。
在这个过程中应该遵循的原则,是保持轴承中心位于柴油机的轴线上。
四
船舶主机的轴承负荷
柴油机还有一个重要部件就是曲轴,曲轴的功用是汇总所有缸的往复功,曲轴上含有的其他部件包括定时凸轮轴,机带泵。
曲轴的一个特点是形状复杂但刚性不足,如果将曲轴安装在多个轴承上,则其轴心会受到较大的外力,使其表现出波浪状态,因此在安装或修理中保护曲轴十分重要。
为了实现曲轴的保护,就应该在轴承负荷处使之能够合理配置。
在曲轴曲臂不一样的位置,来自汽缸重量的外力也不同。
当曲轴位于一个角度,则其负荷呈现出波动。
当进行轴承负荷测试时,选定被测轴承之后,就应该将该轴承的曲轴进行调整,使之位于水平,取平均力进行测量。
在需要测量主机外部的轴承时,如果属于中间位置的轴承,则在首次测量之后,转换180°以后进行再次测量,确保测量数值的准确性。
结合相关的测量标准,在船舶艏、艉由于存在明显的吃水差,则很容易发生轴系弯曲,因此主机位于末尾的轴承负荷可以是零,但不可小于零。
轴承和轴之间不可以失去接触,也不可以顶住上面的轴承,从而不发生船舶航行过程中由于风浪而产生的偏心力。
主机安装质量的好坏,可以集中体现在轴承负荷的合理分配上。
一方面能够在处于高负荷的位置充分发挥轴承的作用;
另一方面则能够对轴承进行动态监测。
五
船舶主机的顶部支撑
可选的顶部支撑有两个类别:机械支撑和液压支撑。
前一种支撑模式属于低成本,优点是非常直观,且方便调节,已经被很多船厂采用。
而结合目前的研究成果,很多船厂的机械支撑均出现了侧向拉裂的情况。
究其原因,一方面来自钢材质量的因素;
另一方面则与安装有着直接的关系。
船舶的主机在支撑角度上存在着横纵倾方面的限制,此外由于柴油机占据了较大的空间,而支撑点却很少。
轴承下方空间不大而中部空间较大,假如以上因素中存在一些不足,就会将最终的结果体现在侧向支撑所发生的问题上。
通过测量的方式对主机扭曲度进行调节,从而减轻主机由于发生了重心偏离中纵线的情况。
当主机正常运行的时候假如发生了较大的单向偏移,则很容易出现局部摇动,最终导致的侧向支撑发生拉裂,严重的时候还会使船体发生裂缝。
安装时通过侧向支撑板进行对位,以足够厚度的木板进行测量和校对。
在木板上标注出孔的实际坐标,从而定位固定板宽度,开焊接刨口,并且使螺栓能够位于准确的位置。
在螺栓的使用上,推荐膨胀空间为15mm,同时能够允许主机在一定的范围内膨胀,这样就能够有效降低地脚螺栓松动的情况,从而保证内部零件的安全。
当主机定位成功之后,只有标记准确的支撑位置,才能准确无误地焊接钢筋。
主机上顶部侧向支撑的摩擦片工作区域的油漆务必用柴油清洁干净,必要时打磨光滑。
船体侧的固定板上同时需要保证没有油漆和光滑。
摩擦垫片用AB胶粘在侧向支撑板上,主机低负荷下的热膨胀由摩擦片吸收,高负荷下摩擦片与侧向支撑板成为一个整体在光滑面上移动,避免摩擦片出现积裂和拉裂。
六
结束语
柴油机是船舶的最核心部件,也是船厂设备安装的核心施工任务。
各船厂的硬件条件的不同,具体操作方法上还是有很大的不同。
只有在一些关键的安装步骤上规范细致,精益求精,才可能保证船舶动力系统的质量。
因此安装操作人员在主机安装的时候,可以结合文章所阐述的主要方面,认真揣摩,共同进步。