轴系静态校中计算外包-欧普兰

2海洋工程船推进轴系安装工艺

轴系拉线

减速齿轮箱的连接由低速轴及高速轴连接来实现，在输入

及输出时，减速齿轮箱会出现与中心距相偏离情况。在拉线期

间，不仅需要做好尾轴轴系的中心线校对工作外，应需要做好

主机机座中心线的校对工作，以便能够清晰了解到主机、消防

泵组及中间轴承之间的关系。应确保左右舷轴系应保持在同一

平面上，两个轴之间彼此相互平行，与船体中心线相平行。

低速轴安装

低速轴的安装工作需要在轴系拉线结束之后进行，同时还

需要确保船台镗孔的定位工作，应确保轴承、浆毂、尾柱、人

字架等部件能够与轴系的中心线相重合，进而确保尾轴管能够

与轴系的中线相重合。因此，在船台镗孔及前后轴承中心位置

在确定之后，需做好轴段的安装工作，确保螺旋桨、尾轴密封

装置、尾管前后轴承各项安装工作的合理性。需要预先在尾轴

管内安装尾轴管轴承，安装工作也可选择在尾轴管轴承在安装

到船体之后进行。当尾轴管安装工作结束后，将尾轴管插入到

船体毂孔之后，再使用液压千斤顶，施加压力从尾轴关断进行，

在轴系的理论中心线上进行尾管前后轴承的安装，锁紧需使用

螺母。

齿轮箱安装

低速及高速轴的校中工作需要分别进行，为了确保各个轴

段之间均能够保持的受力状态，应确保输入及输出轴之间

会产生不同的变位值。在对齿轮箱进行定位时，应明确输入与

输出轴之间会产生不同的变位值，以确定轴系受力状态的合理

性。当齿轮箱输出轴的变位在进行低速轴安装工作时，在对输

入轴的前后轴承位置进行确认时，应根据高速轴段的校中结果

来决定。在对齿轮箱进行定位时，需要根据法兰的曲折及偏移

来完成对齿轮箱的定位工作，当定位工作结束后，在对齿轮箱

进行固定。

船舶推进轴系的振动与不合理校中将对船舶

动力装置系统的性能和船舶航行安全带来严重危

害。目前船舶逐渐向大型化发展，船体刚性降低，

推进轴系的刚性增加，导致船舶推进轴系的校中

难度加大，传统的轴系校中方法难以满足合理校

中的要求。

为使推进轴系扭转振动理论计算与轴系实际

运转特性尽可能相符，提出基于齿轮系统的齿轮

副啮合过程中时变啮合刚度的船舶复杂推进系统

扭转振动数学模型。齿轮副时变啮合刚度采用有

限元法计算，并借助直接计算法或经验公式法等

获得啮合刚度的时变值，其建模复杂且计算量大。

为准确计算齿轮副啮合刚度的时变值，齿轮

副在啮合过程中齿轮副的瞬时啮合刚度可以根据

齿轮副接触线长度的变化特点进行求解。

船舶舵系统是船舶的操作系统，主要保证船舶保持直

线航行或进行回转运动的设备。船舶舵系安装是船舶建造

中的重要组成部分，舵系安装质量的优劣直接影响着船舶

的操纵性能。

1 常见舵系故障及其原因

船舶舵系需要进行修理，多数情况均是在出现海损事

故后，否则一般具有较长的使用期。舵系修理的内容和范

围需要根据实际情况而定，在实际工作中出现的故障主要

包括以下几方面。

1.1 转舵不灵敏，转满舵时间过长

在舵机功能正常下，也存在着舵叶进水使得转舵力矩

增加；舵杆受力过大发生扭曲变形，使各舵承处承受的负

荷不均匀，轴系静态校中计算技术服务，摩擦阻力变大；或是舵承损坏、舵系安装精度不

足等情况，这就造成了转舵不灵活的现象。

1.2 转舵有异声，并伴有撞击现象

产生此种故障主要是由于舵系统内部各组成部分配

合间隙过大（如舵承与舵杆、舵轴、舵销等）、转舵时舵叶左

右位移量过大，产生碰撞；或是舵承内部滚珠破损，垫圈移

位松动等造成的操舵异常并伴有撞击现象。

1.3 转舵舵角控制不，舵角回归零位

在舵角指示器正常下，仍出现此类问题，可归结为舵

杆扭曲变形过大，舵叶亦随之变形；舵叶安装时舵角未对

准零位。

1.4 操舵异常轻松，航向失控

出现此种现象时，多为发生舵杆折断后，造成舵叶丢

失导致的。若舵杆与舵叶采用法兰连接时，也可能是连接

螺栓脱落造成的。

1.5 舵系振动

虽然舵叶一般安装在螺旋桨的后面，螺旋桨在工作时

会存在振动。但是只要舵系设计合理、安装工艺符合要求，一

般不会产生舵系振动的。因此若产生舵系振动，就要从这两

方面寻找原因。通常为合理的解决方式就是检查舵系安装

工艺的合理性。检查舵系是否安装不正、安装间隙是否过大、

安装部位的主船体刚度、强度是否满足规范的要求等。