第三章：船舶主机安装工艺

第三章：船舶主机安装工艺船舶主机是船舶动力装置的核心，其安装质量的优劣将直接关系到动力装置的正常运行和船舶的航行性能。

§3-1主机安装工艺概述一、船舶主机安装方法1、整机安装和解体安装对于质量较轻、体积较小的主机或主机与减速箱构成的主机组，一般都采用整机吊装的安装工艺。

但是对于大型柴油机，整机质量较大（如），可采取解体安装工艺。

若是外厂订货，考虑到交通运输的方便性，大都是拆成部件运输到船厂，再将部件分别吊运到舱内进行组装，即使是船厂自己制造的主机也要在权衡厂内运输和吊运能力，吊运上船的可能性和经济性后，才能决定是选择整体吊装还是解体安装工艺。

2、主机与轴系的安装顺序主机发出的功率要通过轴系传递到推进器，主机与轴系、推进器必须安装成一个有机整体，因而主机的安装应与轴系的安装一并考虑。

造船时，主机与轴系的安装顺序无外乎三种情况。

一种是先装轴系再装主机，即在船台上先安装轴系，船舶下水后，再以轴系为基准安装主机，这种方法容易使主机的输出轴回转中心与轴系回转中心同轴，可以自由地找正主机位置，同时，由于是下水后安装主机，避免了下水后船体对主机安装质量的影响。

这是长期以来一直沿用的一种安装工艺，这种方法和缺点是生产周期长。

第二种是先装主机再装轴系，即在船台上以轴系理论中心线为基准，先安装主机，然后再根据主机的实际位置确定轴系的位置并进行轴系安装。

第三种是主机与轴系和轴系同时安装。

在主机定位后可以进行管系与各种附属设备的安装，扩大了并行安装工作面，缩短了生产周期。

但这种方法往往难以避免船舶下水后船体变形带来的影响，而在安装轴系时由于主机已固定，尾轴也已固定，两者固定所产生的偏差只能由轴系来消化，约束增加，轴系安装难度较大。

在造船工程实践中，究竟采用何种安装顺序，要视造船总工艺、工厂的实际条件和工期而定。

一般适用于小型及成批建造船舶。

二、主机安装前提条件和工艺内容主机安装时必须保证主机与传动轴系的相对位置正确，并且在工作时保持这种相对关系。

因而必须保证主机及轴系的工作区域内，船舶结构的装配、上层建筑等质量较大的设备吊运安装等工作基本完成后，即形成一个稳定的基础，再进行主机及轴系的安装工作。

主机在安装前必须完成下列工作：（1）轴系主机工作区域内船体结构的装配、主机座的装配及焊接等项工作应全部结束并经火工矫正。

（2）机舱及临近部位的双层底、尾尖舱、油舱、水舱等密性试验全部结束，并经稳定24h后方可施工。

（3）轴系区域主要的辅机座也已装配焊接完毕。

（4）船体垫墩、侧支撑合理并牢固可靠，船体基线符合规定的技术要求，并提供船体基线的测量数据，而且还要在工作中定期检查基线变化。

三、柴油机的装配工艺流程一）装配前的准备工作1、熟悉柴油机产品的装配图2、确定柴油机装配方法及顺序，工属具的准备。

这需根据各类主机不同的结构特点，确定不同的装配方法和配置相应的工属具；3、专用工具的使用方法4、对相应零件的尺寸形状进行测量和分档，清洗。

各零部件在装配前应进行清理、清洗，对相互配合的零部件间的表面粗糙度及配合精度进行测量和配制；5、对某些零件进行研磨、刮削、动静平衡试验。

二）部件装配1、固定部件2、活动部件3、精密部件4、主要辅助装置三）总装配是将各个合格的部件按顺序逐个装配，并在装配中对各个部件间的尺寸和几何位置关系进行必要的调整，从而装配成完整、合格的柴油机。

四）分段预装对于大型柴油机，由于设备笨重，体积又大，装配工作量大，人员上下立体交叉作业等，对安装质量及安全工作有很大影响，为此，将整个柴油机以分段形式分开放置，并在各分段的各场所分别进行预装，然后把几个分段吊装合拢，装配成完整的的动力装置。

五）调整、检验和试车柴油机在装配中调整其各零部件间的相互位置、配合间隙、配合关系以确保柴油机运转质量，检验是对柴油机在每道装配工艺过程中的装配质量进行检查，验证。

试车是在柴油机装配完成后，通过试车来检验和测量其的工作性能及安装质量的一项重要工作。

§3-2柴油机解体安装工艺一、柴油机的解体柴油机解体安装工艺内容大型低速柴油机解体安装工艺内容一般包括：首先按吊运能力将柴油机分解成若干部件，并吊运上船；再在船上找正定位机座，以机座作为组装其他部件的基础；最后再进行部件的总装。

1．柴油机解体注意事项（1）大型低速柴油机的生产批量较小，大件互换性差，多为单配，在解体前必须检查柴油机在制造厂试验台上总装时记录的各重要部位安装测量数据、试验合格证等有关出厂的证件，确认合格，船厂验收后方可着手进行分解工作。

（2）解体时应先将柴油机附属设备以及仪表等拆下，并分系统挂好标签集中放置，各部件连接处必须打上明显的标记，供复装时对正定位。

拆卸时，必须选用适当的工具，以免损坏零件。

曲轴和凸轮轴等，必须放置好，以免变形。

对部件间的接触面，拆下后应加以保护，落下时应垫上木质垫。

（3）柴油机解体时，根据厂方吊运能力，部件应尽量大，以减少复装工作量。

一般解体成扫气箱、增压器及气缸盖、气缸体、机架、曲轴及活塞连杆、机座等几个部件。

2．柴油机组装工艺顺序大型低速柴油机部件吊装有两种工艺方案，一种是待船舶下水后轴系安装结束再进行主机安装，这是一种传统工艺；另一种是主机在船台上首先定位安装，因而主机、轴系以及船体的某些舾装可以同时进行，为缩短船舶建造周期创造有利条件。

大型低速柴油机按部件分解后在船上组合安装成整机，其工艺流程如下：基座的加工检验→机座定位→机架安装→气缸体安装→贯穿螺栓安装→活塞装置的安装→缸盖的安装→扫气箱及增压器的安装→各系统、仪表及走台支架的安装。

二、机座的安装一）机座定位的要求机座在机舱中的位置是根据轴系校中方法和轴系两端轴（尾轴和主机曲轴）的安装顺序来确定的。

轴系按直线校中法时，以曲轴与轴系连接法兰上的偏中值定位；轴系按合理校基座位置的检查中法时，以轴系理论中心线定位。

机座定位的内容：1、上平面的平直度及臂距差误差检验；2、轴向位置确定；3、中心线确定二）安装机座的准备工作1、主机基座的检验与加工1）基座的基本结构柴油机机座安装固定在船体双层底的基座（也称底座），机座定位前应完成基座的定位、制作和加工工作。

基座的形式很多，随着柴油机机座结构的不同而异。

常用型钢与钢板焊制与此种机座结构相适应的基座，然后将其焊装在船体双层底上用以支承机座。

2）对基座的要求（1）基座在机舱中的位置，首尾（轴向）方向是以基座端面至机舱隔舱壁的距离而定（即以肋位为基准）（在造船放样时就已标出主机曲轴输出端法兰端面在船体中纵剖面上的位置），允许偏差为±10mm，左右方向是以轴系理论中心线为基准而定（即以船舶舯线为基准）上下方向以（船舶基线为基准）（2）基座应焊装在双层底上（3）对基座上平面应加工（4）对基座的技术要求3）垫块形式及准备机座垫块分为固定垫块和活动垫块，船用主机常采用钢质或铸铁矩形垫块、环氧树脂垫块。

船用副机除用以上两种垫块外还用弹性垫块。

①垫块形式：固定式矩形垫片无论大型机、还是中小型机主机以采用矩形垫片为最多，矩形垫片一般都由铸铁或锻钢制造，两平面经机械加工并留有0.1—0.2mm的研磨余量，垫片的厚度一般为16—75mm。

加工成具有1：100向外的斜度，焊装于基座面板上或双层底上，不仅减少基座面板的加工量还可以调节基座的高度。

活动式圆形调节垫块是由两个具有1：20斜度的倾斜圆盘所组成。

相对转动上下圆盘来调节垫块上下面的斜度，以适应主机底平面与基座平面的斜度。

活动式球形垫块是由两个带有凹凸球面的圆盘所组成，具有自位的性能，以适应各种不同的斜度。

活动垫块；一般多采用铸铁，最小厚度不小于20mm，钢质活动垫块的最小厚度不小于12mm。

垫块的实际厚度必须是在现场测量获得，虽然垫块的上下两面都是平面，但由于主机经校中后机座下各垫块的高度是不等高的，用内卡钳测量时精度较差，因此在加工垫块前需用专用的测量工具（内径百分表、垫块厚度测量器）来测量，图是目前普遍采用的一种测量工具。

将四个量柱1压至最低位置，拧紧紧固螺栓3，将工具放在固定垫片上，四边大致对准后分别旋松坚固螺栓，量柱靠弹簧2的弹力向上弹出，顶着机座支承脚下平面，这时再拧紧紧固螺栓，将量柱的高度固定下来，抽出工具后，用外径千分尺测量四个量柱的高度，四个量柱的高度尺寸就是垫片四个角的高度尺寸。

测量后，可用小平板来检查四个量柱顶点是否在同一平面上。

若四点不在同一平面则说明测量有误差，必须重新测量。

也可用对角尺寸之和相等来检验尺寸之正确性。

来测量各垫块处的厚度，附加0.10mm —0.20mm的研配余量作为垫块精加工的厚度尺寸。

环氧树脂树脂垫块金属垫块在可靠性上是无可置疑的，但研磨垫块费时且劳动强度大，近年来船厂开始采用树脂垫片，加工快了主机及轴系的安装速度。

以环氧树脂为主要成分的环氧树脂垫块具有室温下黏度低、流动性好、浇铸后不沉淀、不分层、收缩率小、材质均匀、耐油、耐海水、不腐蚀、性能稳定和机械性能良好等到特点。

树脂垫块所使用的树脂、稀释剂、固化剂各企业都各不尽相同，目前已有专门的企业为船厂提供树脂垫块的制作及安装工作。

树脂垫块的制作都是在已调整好的主机机座、或轴系轴承下的空间内灌注树脂以垫充机座或轴承下部空间作为垫块使用。

但在主机的飞轮端仍应用金属垫块，而主机自由端等部位可以用环氧树脂垫块。

4）基座支承面的加工可采用风动砂轮和平板研磨的手工加工方法，亦可以采用专用铣削设备进行加工。

加工后应达到：①基座支承面或固定垫块支承面应平整，用直尺和塞尺测0.05mm应插不进；②基座支承面或固定垫块支承面应横向加工成自里向外倾斜的平面，倾斜度为1：100，以便活动垫块的拆装；③加工平面的粗糙度为Ra25μm—Ra6.3。

5）主机基座垫块及螺栓孔位置的确定及加工基座上固定垫块及螺栓孔的位置确定和固定垫块的焊接基痤上不是每螺栓孔处都要设垫块的而只是分别置于柴油机各主轴承的横梁下。

（1）定位A、拉线法定位以轴系理论中心线（船体中纵剖面线）为中心，在基座左右位置横向放置一根平尺，测出基座螺栓孔距中心线位置（两边）而后以机舱后舱壁距机座后端面为起点，以机座各螺栓孔分布尺寸划出基座上各螺孔的十字中线。

B 、样板法用木板或铝板按机座上螺孔分布实际为样板进行制作，而后以轴系中心线及机舱后舱壁距机座后端面规定距离为基准，将样板放置在基座上划线定位（适用于成批建造） （2）钻孔、焊接垫块当基座平面上的螺孔定位后，将1：100斜度的垫块设于各主轴承的横梁处并焊接在基座上，焊接时必须保证垫块向外倾斜。

（并初钻孔） 三）机座的校中机座校中是实现机座定位技术要求，准确地确定主机在机舱中的位置的工艺。

机座校中工艺应是在基座等准备就绪和基座上安装好临时支承后进行的。

工艺流程：1、吊运机座连同曲轴一起吊运至机舱放置在可调临时支承上并在机座首尾和左右和两侧安装调位工具。