海洋工程

某海洋工程船推进轴系校中与安装分析

 

为了保证船舶的安全运行,保障轴系的可靠运转具有必要性。轴系的校中及安装工作好坏均是影响海洋工程的一项关键性因素,对主机的正常运行及降低船体的人振动感均会产生较大的影响。因此,对于海洋工程中一些特殊的轴系,应将校中及安装作为一项主要的工作内容,为海洋工程工作的有序推进提供保障。

1 海洋工程船推进轴系校中方法

1.1 低速轴校中计算

低速轴作为齿轮箱输出轴到尾轴部位,在对该段轴进行计算期间,应提前做好建模工作,将其划分为41个截面。由于在冷态状态下,齿轮箱的前后轴承之间会产生较大的反力差,对低速轴系做好动态校中计算具有必要性。另外,在对齿轮箱进行计算期间,还需要充分了解到对齿轮力所产生的影响,将两个轴承之间的反力差控制在总重的20%[1]。

1.2 高速轴校中计算

在对高速轴进行校中计算时,需使用膜片联轴器SX419-6与各轴段进行连接,在与中间轴进行连接时,主要是使用RATO-S3310与主机进行连接,将其作为弹性元件中的一种,对高弹联轴器及膜片联轴器进行建模,并做好简化处理工作。在处理期间,应保证轴系处于极限状态下,将膜片联轴器的弹性部分忽略掉,将其作为一种刚性元件,需做好相关的处理工作。在对安装的状态进行计算时,需要将2个半联轴器分别放置在各自相连的中间轴中,将金属膜片与过渡法兰之间的密度控制在0。对高弹联轴器分解为3个单元,分别与主机、中间轴相连接,将中间弹性部分的密度控制为0[2]。另外,在对高速轴进行校对时,应充分的考虑到齿轮箱的输入轴,所产生的热膨胀量。当环境温度为25℃时,会产生0.1512mm的热膨胀量。在冷态状态时,轴承会保持均匀的受力状态。在热态状态期间,轴承所产生的负荷不均,齿轮箱的后轴承处会产生较大的支反力,导致齿轮箱出现严重的损坏,与校中计算中的要求不相符。因此,为了提升高速轴校中的准确性,理论中心线需要以输入轴前后轴承的延长线及连线为主,以完成对高速轴的有效校中,确保在热态状态时,各轴承的负荷均能够保持均匀的状态[3]。

2 海洋工程船推进轴系安装工艺

2.1 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。

2.2 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[4]。

2.3 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最好的受力状态,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。

3 结语

将高速轴及低速轴有机的结合起来,低速轴受螺旋桨所产生的扭矩及推力影响较大。高速轴在实际的使用过程中,在向齿轮箱进行传递功率时,由主机来完成传递工作,应严格按照EEDI中的要求做好能效设计工作,以促进螺旋桨螺距控制精度的大大提升,以确保能够适应船体的变形需求。因此,应做好海洋工程船推进轴系校中及安装工作,主要是使用高弹联轴器、膜片联轴器等设备,相较于常规的船舶轴系,在运行及安装过程中均产生了较强的特殊性,应做好轴系的优化布置及设计工作,以提升轴系的应用效果及质量。