船舶动力装置安装工艺

1绪论1.船舶动力装置：是船舶为获取机械能、电能和热能而配置的机械设备的组合。其目的是用以保证船舶正常航行、停泊、作业及船员和旅客正常生活的需要。有推进装置、辅助装置、甲板机械、管路系统、遥控与自动化。⒉船舶主动力装置主要有内燃机、（蒸）汽轮机、燃气轮机、核动力和联合动力装置等几种。⒊“舾装”一词原意是指船系泊在码头边安装内部构件和设备，而这一部分设备即统称为舾装件。现时的“舾装”是指船体建造工程以外的所有船舶工程的总称。还把它细分为“船体舾装”、“轮机舾装”、“电气舾装”、“木作绝缘舾装”和“涂装”等。而“轮机舾装”工程则系指船舶机、炉舱及特种舱室中的机电设备，各种管路及有关舾装件的设计、制造和安装这一工程范畴。因此，船舶动力装置安装工艺与“轮机舾装”工程的主要内容是一致的，但前者涉及的范围更广泛些。⒋早期的船体结构都是用铆钉进行连接的，而且是采取整体建造法。⒌分段建造法，就是把预先在车间装配焊接好的各个分段吊运到船台上装配成船体，而总段建造法是将装配焊接好的中部总段吊运到船台安装定位，然后将于其首、尾方向相邻的总段吊上船台进行安装，并完成大接缝的焊接工作。⒍单元组装的种类，按其目的和用途的不同，主要可分为以下两种：⑴功能性单元：辅机及其管路附件等组合的整体单元的成套设备。⑵区域性单元：是由于机炉舱或其他舱室一定区域内，装在公共支承结构上的通用化或标准化的设备、机组、管路（包括总管）所组成的单位。⒎预舾装按各厂的具体条件不同（如：船型、批量、舾装场地、吊运能力）、有若干种不同方式，即：单元组装、分段舾装、总段舾装，上层建筑整体吊运，大型单元舾装等。⒏系统造船模式：旧的造船模式是按照船舶的系统来进行设计和组织生产的，所有专业和工种的分工、设计、生产组织体制的建立都是按照船舶的系统来划分的。区域造船法：就是运用运筹学和成组技术原理将整条船按空间而不是按系统划分区域，然后在不同的工艺阶段按不同的施工区域去组织高效的生产。⒐运筹学：是实现管理现代化的有力工具，运筹学在生产管理和工程技术中得到了广泛的应用。其包括：规划论、对策论和排队论等内容。⒑成组技术：是一种以相似性原理为基础、合理地组织生产技术准备和产品生产过程的方法。它适用于多品种的中、小批量生产，能有效提高生产的经济效益。⒒区域造船法的特征：两个“一体化”，即壳舾装“一体化”和设计、工艺、管理“一体化”。区域造船法发展到高级阶段时，就成为模块化造船了。所谓模块化造船，就是船舶的建造主要采用各种大大小小的模块。这种模块可以是功能性或综合性舾装小模块，而更多的应是综合性的壳舾涂一体化的大模块。当全船的模块达到一定数量时，特别是当机舱内形成标准化模块时，才能称得上模块化造船。⒓托盘管理实际上就是区域舾装工程管理。每一个区域每一阶段的每一个有舾装工作内容的中间产品都应该叫一个托盘。托盘管理的内容应该包括生产这个中间产品所需的生产设计图纸、全部配套舾装件，以及生产的进度、质量、成本等管理信息。第一章船舶主机的安装⒈主机与轴系的安装顺序无外乎有三种：先安轴系再安主机；先安主机再安轴系；主机和轴系统是安装。2⒉主机安装的工作内容可归纳为如下几个方面：⑴主机基座（底座）的准备。⑵主机的定位（校中）。⑶主机的固定。⑷质量检验。⒊主机是通过垫片或减振器安装在船体基座上的，基座是与船体直接相连的支承座。有两种形式：对于大型低速柴油机，没有单独的基座，机舱双层底是由加厚的钢板焊接而成的，主机的机座就落位在此加厚的钢板上；中小型柴油机，通常带有突出的油底壳，因此在双层底上，还需要焊接一个由型钢和钢板焊接起来的金属构件。⒋主机安装前，基座的准备包括：基座位置及外形的检验、主机紧固螺栓孔与固定点片位置的确定和基座上平面的加工⒌基座检验的项目：a轴向偏差，b宽度偏差，c两侧面板高度偏差，d机座中心线与轴系中心线投影偏差，e基座支承面至轴系中心线的高度偏差，f基座总长度偏差。检验方法：拉线法、光学仪器法。⒍基座上主机固定螺孔的定位：当检查基座位置合格后，就可以在基座面板上画螺栓孔的位置了。画线时首先要确定主机输出端即最后部底脚螺栓孔（第一螺栓孔）的位置，其他螺栓的位置以此孔为基准量出。⒎基座加工的主要工作是面板的加工、固定点的焊接和平面的加工以及螺栓孔的加工等项工作。⒏中小型主柴油机通常是整机吊装的，大型主柴油机多数是拆散后吊进船舱再定位总装。⒐整机吊装前的准备：a重量核算，b外形尺寸核算，c吊运能力的核算，d高度核算，e幅度核算，f主机重心核算，g钢丝绳的负荷核算，h起吊工具的准备。⒑主机的校中，或称定位，就是轴系中线调整好主机在机舱中的位置，是安装好的主机轴心线与轴系中线同轴或平行（轴系通过减速器与柴油机连接）。11.主机定位的方法：在先安装主机（减速器）后安装轴系时，则以轴系理论中线校中；在先安装轴系后安装主机（减速器）时。则以连接法兰上的偏移和曲折进行校中。12.主机校中好后就可将它通过垫片紧固在基座（或加强板）配制垫片的目的是为了调整主机位置。13.主机安装特别是在大型主机安装中用的最多的仍是矩形垫片，也有采用双联圆形斜面垫片、螺纹可调节球面垫片、橡皮减振器垫、环氧树脂垫片（书P22～24、简要介绍）14低速重型柴油机部件吊装，有两种方案：一种是待船舶下水后轴系安装结束再进行主机安装，这是一种传统的工艺；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工程可以同时进行，为缩短整个船舶的建造周期创造有利条件，所以这是比较先进的工艺。15.基座上平面的平直度检验方法有：直尺检验法、水平仪检验法、水平面测量法、测臂距差和主轴颈下沉量、拉线法和光学法等六种。16.曲轴臂距差的变化反映了曲轴的同轴度和各主轴承位置的高低情况。曲轴臂距差越大，则表明曲轴的应变及所受的交变应力越大，而且对各轴承的磨3损也越快。臂距差是用专用千分表（俗称拐档表）或采用特制的支架上装一个普通百分表，放置在曲柄臂之间来测量的。测量臂巨差的结果，只能反映出曲轴轴线的挠曲状态和指明各主轴颈的高低绝对值，无法判断造成轴线的原因是由于主轴承磨损或安装误差，还是由于基座产生变形。主轴颈下沉量用桥规测量。分析：若测得的臂距差和桥规测量所得主轴承下沉量的变化趋向一致，则说明轴线的挠曲是由于主轴承本身中心线不同所致。若两者有矛盾，则说明基座发生变形。17.重型柴油机的主要紧固件包括：贯穿螺栓、气缸盖螺栓、十字头轴承螺栓、连杆轴承螺栓以及主轴承螺栓等，均采用液压拉伸器预紧的方法来紧固。贯穿螺栓的紧固压力应分三次完成。贯穿螺栓的紧固次序应从柴油机的中部开始，向两端按规定顺序进行。18.活塞连杆装置校中的目的是保证主要运动部件与固定部件间相对位置的正确性，即：活塞中心线与气缸中心线重合，导板工作面和十字滑块的工作面等与气缸中心线平行，并使各摩擦部件之间保持必要的间隙。19.气缸盖螺栓的紧固，根据部件大小，可采用手动扳手，风动工具或液压拉伸器。拧紧应按顺序对角交叉均匀地紧固，一般分两次完成。第二章船舶轴系的安装⒈船舶轴系的作用：将主机发出的功率传递给螺旋桨；螺旋桨旋转后产生的轴向推力通过轴系传给推力轴承，再由推力轴承传给船体，是船舶前进或后退。船舶轴系：通常指从主机曲轴末端（或减速齿轮箱末端）法兰开始，到尾轴（或螺旋桨轴）为止动轴。起主要部件有：推力轴及其轴承，中间轴机器轴承、尾轴（或螺旋桨轴）及其尾轴承，人字架轴承，尾轴管及密封装置，各轴的联轴节。⒉在民用船舶中，通常采用单轴系或双轴系，而客轮一般是双轴系。⒊尾轴管绝大多数采用滑动轴承。当尾轴管采用铁梨木、橡胶、层压板和尼龙等材料时，则用水作冷却润滑剂。当尾轴管伸出船体外的长度较长时，就需要两个人字架给以支撑，这通常在双轴系船舶上采用，人字架轴承通常为滑动轴承。⒋轴系零件材料的技术要求：中间轴、尾轴、推力轴的材料通常采用30、40、45号钢，轴系法兰连接螺栓一般要求用35、40、45号钢，联轴节材料一般采用35、40号钢。⒌轴系安装工艺的主要内容有以下几部分：⑴确定轴系理论的中心线；⑵按确定的轴系理论中心线镗位柱壳孔或人字架壳孔及开隔舱壁填料函孔；⑶安装尾轴管、尾轴轴承、人字架轴承、尾轴、尾轴密封装置及螺旋桨；⑷中间轴的校中、安装与固定；⑸主机的定位与固定。⒍通过主机曲轴中心，同时又通过尾轴管（或人字架）的中心的直线称为轴系理论中心线。⒎基准点的确定：根据船体设计布置图所标注的轴系、舵系理论中心线的坐标来确定基准点的位置。基准点高度位置的确定；基准点左右（水平）位置的确定。【简答题】见书P524⒏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也设一拉线架（无舵斗就设在船台上），拉一根直径为0.5～1.0mm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。⒐光学仪器主要由平行光管、望远镜和双平面镜组成。⒑大、中型船舶的人字架轴壳、尾柱轴壳以及尾隔舱加强垫板等，都是将其焊接在船体后就地镗排来镗孔的。这些孔的加工，是以轴系理论中心线为基准而在该孔端面上所画出的加工圆线和检验圆线来进行的。⒒尾轴的安装：首端有固定法兰的尾轴必须从船内进行安装。由于船内（轴遂）地位狭窄，给安装工作带来许多不便。对于首端是可拆联轴节的尾轴则都是从船外向船内进行安装的。12.尾轴安装与尾轴管的安装方法类同，也是用起重葫芦、滑车、小车或用可移支架把尾轴送入尾轴管轴承内。13．轴系校中质量对轴系及船舶正常运行的影响：⑴轴系校中质量对尾轴管轴承磨损的影响；⑵轴系校中质量对船舶振动的影响；⑶轴系校中质量对减速箱齿轮正确啮合的影响。14.影响轴系校中质量诸因素的分析：⑴传动轴加工误差的影响；⑵轴系安装弯曲的影响；⑶船体变形的影响；⑷轴法兰端下垂的影响；⑸轴系结构设计的影响。15再进行轴系校中时力求尽可能地将尾轴、中间轴、推力轴及发动机轴排成一条直线，以保证轴系基本在无弯曲的状态下运转。这就是所谓的轴系直线性校中原理。校中方法：a按连接法兰上严格规定的偏中值（偏移、曲折）校中法；b轴系法兰上计算的允许偏中值校中和用光学仪器按直线性要求校中中间轴承或中间轴法。16按法兰校中方法在生产中的应用：按法兰上严格规定的偏中值校中轴系的方法，由于简单易行，故仍是目前在我国船厂中使用较多的一种校中方法。采用这种方法校中轴系时，通常是将尾轴先按轴系理论中线安装好，再以尾轴的法兰为基准，由船尾向船首方向逐段的调整中间轴及推力轴的位置，使各对连接法兰上的偏移和曲折不超过规定的偏中值。最后，以推力轴的前法兰为基准进行主机定位。17.轴系按法兰上计算的允许偏中值校中的实质：就是用数学计算的方法根据轴承上的允许负荷确定连接法兰上偏中值——即偏移、曲折的允许范围，校中时只要使各法兰上的偏移、曲折都处在允许的范围之内，即可保证各轴承上的负荷处于允许的范围之内。18.按法兰上计算的允许偏中值校中轴系的方法，对于中、小型船舶的长轴系仍不失为一种实用的校中方法。优点：具有按法兰校中法简单易行、并具有既考虑到轴系的结构特点，又按轴承上允许负荷及轴内允许弯曲应力计算法兰上允许偏中值的合理性；缺点：连接法兰上允许偏中值的计算是近似的，是不严格的。19.用光学仪校中轴系法：通常是将仪器装在与轴系连接的减速器大齿轮轴上，或装在主机曲轴的尾法兰上，并预先按轴系中线将减速器或主机校中好。这时光5学仪器所投射的十字线就是其后校中轴系各部件的基准。这种校中方法是进行滚动轴承轴系校中最为合适的方法。20.轴承上允许负荷校中原理：是根据各种轴系的结构特点确定轴承上负荷的允许范围，并在校中时通过调节轴承的位置使轴系各轴承上的实际负荷都处在允许值范围之内。按这种原理校中好的轴系显然不是呈直线而是呈曲线安装的。21.对于具有滑动式中间轴承的轴系来说，由于这类轴系的易损伤部件是轴承而不是轴，所以可认为测力校中是一种较为合理的校中方法。长轴系采用测力校中方法能保证获得较好的较重质量，故用于中、小型船舶长轴系时还是一种比较合理而且适用的校中方法。此法在安装短轴系时也可适当采用。第七节轴系的固定⒈法兰螺栓的装配方法有：打入法、压入法和低温