船舶建造质量检验-第七章 柴油主机和辅机的安装检验

第七章柴油主机和辅机的安装检验第一节柴油主机安装检验船用小型柴油机，通常采用整机吊装工艺进行安装，大型船舶的柴油机，在起重能力及码头设施具备条件的情况下，也可采用整机吊装。目前大多数船厂由于受起得能力、运输和码头条件等方面的限制，对大型柴油主机大多采取组装吊运办法。即主机在制造厂经验船师、船东代表验收后，将主机拆成若干大部件，经油封保养后装箱发往造船厂，船厂再按工艺阶段将部件吊到船上进行组装。本节主要介绍组装检验，按安装顺序进行阐述。一、主机基座加工检验船舶柴油主机的基座要承受柴油主机的全部重量。除此之外，它还要承受柴油主机运转时运动部件所产生的不平衡的惯性力和反作用力矩所引起的力，以及船舶运行中（如摇摆时）所产生的柴油主机倾倒的力。因此，基座应具有足够的刚性和强度。中小型柴油机的基座通常是钢板焊接结构件，并焊接在船体双层底上；大型柴油机基座，通常依靠双层底结构作为基座。（一）检验前应具备的条件1．基座使用的材料应有船检证书；2．基座的安装、焊接质量已符合规定的技术要求。（二）检验内容和方法1．接触检验（1）将小平板放到基座的面板上，用0.05mm的塞尺进行检验，一般不应插入，但局部允许插入，其深度不大于10mm。用0.10mm塞尺检验，不应插入。（2）在平板上涂上一层薄薄的色油，然后放到面板上来回拖动，平板拿掉后检验面板上的色油点，要求在每25×25(mm2)面积内不少于3点，接合面大于75%。2．基座面板倾斜度检验将直尺横放在基座上，用塞尺检查直尺与面板之间倾斜度。倾斜度通常应小于1：100，且要求向外倾斜，便于今后配制垫片。3．螺栓孔质量检验（1）用内径千分尺或气缸表检验螺栓孔直径，要求圆柱度和圆度符合图样要求。（2）螺栓孔的表面粗糙度应符合图样要求。二、主机机座安装检验主机机座有以下几方面作用：1．在机座上面安装机架、连杆、活塞、气缸盖等部件，能承受这些部件的重量。2．机座上装有主轴承，用以安装曲轴。机座与机架作为曲轴旋转的空间。3．机座可作油池用，收集和盛储滑油。4．机座能承受各运动部件所产生的惯性力。为了满足上述用途，要求机座有足够的强度、刚度。如果机座变形，将导致上述运动件发生故障或加速磨损。（一）检验前应具备的条件机座须有验船部门的合格证书和钢印。（二）检验内容和方法1．机座平面平面度检验对机座平面平面度的检验方法有许多种，通常，工厂采用何种方法施工，检验时就采用与这种施工方法相应的检验方法。现将几种常用的方法介绍如下：（1）拉钢丝检验法如图7-1所示，在机座平面的一定高度处，拉四根钢丝L1、L2、L3、L4。钢丝直径一般为Φ0.3mm至Φ1.00mm，拉力为钢丝拉断力的70~80%(如MAN-B&W50-95MC/MCE机采用Φ0.5mm钢丝，拉紧力为40kg的负重)。检验机座平面平面度时，测量L1、L2、L3、L4两根钢丝至机座平面之距离，以确定机座平面的平面度。图7-1拉钢丝检验法示意图采用拉钢丝法检验，须考虑钢丝在自重作用下的挠度，挠度的计算方法如下：Y=g·X(L－X)/0.99·2G式中Y—挠度修正值（m）;g－钢丝单位重量（N/m）；X—所求的挠度的点到基准点的距离（m）;L—两基准点之间的距离（m）；G—钢丝拉紧力（N）；0.99—修正系数。（2）照光检验法机座平面的平面度检查，通常采用扫瞄光学直角仪，其内部的基准十字线可由左右两只调节器进行调整。在测量机座上平面平面度时，首先用三个基准光靶作目标，以确定一个准确度相当高的基准平面，然后将其余的光靶放到被测量的检验点上进行测量，如图7-2所示。图7-2照光检验法示意图○表示扫瞄光学直角仪；▲表示基准光靶；×表示测量检验点对各个被测量点上所测得的数值与基准平面的值进行比较，即可得出机座整个平面的平面度。（3）水准面检验法在机座平面上置两个水槽，用连通管将两边连通，配置千分尺测量平面度偏差。如图7-3所示。图7-3水准面检验法示图1-千分尺及测针；2-测量支架；3-水槽；4-连通管；5-机座2．机座平面平面度的检验要求（1）图样和技术文件有要求的，应按规定要求进行检验。（2）柴油机制造厂有规定的，则应按制造厂规定的要求执行。例如MAN-B&W5L70MC/MCE主机制造厂规定的要求为：机座平面纵向偏差不大于0.15mm,横向不大于0.05mm，相邻两点偏差不大于0.03mm。（3）若图纸和工艺文件无规定，制造厂也没有要求的，则可参照表7-1所列的公差要求进行检验。表7-1机座平面度公差要求单位：mm在1m长度内机座全长纵向横向＜8m≥8m0.050.040.100.143．检验机座平面平面度时的注意事项：（1）在测量机座平面平面度时，须考虑机座垫板厚度，钢垫板15~25mm，铸铁垫板不小于25mm。如果出现太厚或太薄，则应重新调整整个轴系的中心线（包括柴油机轴心线）的高度位置。（2）将机座上的螺栓孔引伸到基座上，钻孔时应注意基座下面是否有肘板或其它结构件，否则事先应采取措施，并做好修补工作。（3）应仔细检验机座平面表面质量，并督促做好防护工作。三、曲轴安装检验曲轴是柴油主机的最重要部件，其结构形状复杂（呈弯曲状），且有一定的长度，刚性较差。此外，曲轴工作时的受力情况较为复杂，须承受较大的弯曲力和扭矩。因此，工厂、验船师和船东非常关注曲轴的制造及安装质量，都要到现场参加检验。（一）检验前应具备的条件1．必须有验船部门的钢印和证书；2．必须有制造厂的测量记录。（二）检查内容和方法1．曲轴吊装前的外观检验（1）用视觉检验清洁度，曲轴表面应无垃圾、油污和拉毛起线等缺陷。（2）油孔应清洁，并采取保护措施，以免杂物、垃圾落入。2．主轴颈与主轴承检验（1）检验主轴承下块轴承与机座轴承座孔接触。在机座轴承座孔内涂上一层薄薄的色油，然后将主轴承下块轴承放到孔内来回摆动，取出后检验色油接触，要求接触面积大于全部面积的75%。（2）用外径千分尺测量主轴承下块轴承厚度，一般测量轴承前后两点，以判断厚度的偏差。厚度的公差要求见表7-2所示。表7-2主轴承厚度公差单位：mm薄壳轴承厚壳轴承＜0.02＜0.04（3）检验主轴承上下平面之间垫片。轴承之间有垫片的（片数应在3片以下），要求轴承两侧的垫片厚度一致。如无垫片，要求轴承下块平面比机座平面高出一定的数值（一般取0.03~0.05mm）。其目的是当轴承螺栓旋紧时，下轴承被压缩，从而产生一个径向力，使轴承在机座轴承座孔内处于正确位置。（4）主轴颈与下块轴承接触检验：检验主轴颈是否与主轴承接触。用0.05mm塞尺在轴颈左右两侧进行检验，要求在两侧沿中心线向上45°~60°范围不应插入。检验主轴颈与主轴承底部接触（曲轴落底检验）。用0.05mm塞尺在轴向长度内检验，要求在全长75%以上的范围内不应插入。3．轴颈下沉量检验用桥规和塞尺在每一道轴颈上进行测量检验。如图7-4所示。图7-4轴颈下沉量检验示意图1-桥规；2-机座主轴承座孔平面；3-曲轴主轴颈每道主轴颈应测量首尾两点X值，并做好测量记录，见表7-3所示。柴油主机运转一段时间后，测量轴颈下沉量。将前后两次测量数值进行对比，可判断主轴承的磨损及曲轴轴颈的下沉量。表7-3轴颈下沉量测量记录表单位：mm主轴承序号1234567测量方向首尾首尾首尾首尾首尾首尾首尾测量结果4．主轴颈与主轴承配合间隙检验（1）配合间隙要求。具体见表7-4和表7-5所示。表7-4十字头式柴油机主轴颈与主轴承配合间隙要求单位：mm主轴颈直径配合间隙250~3000.17~0.21300~3500.21~0.25350~4000.25~0.30400~4500.30~0.35450~5000.35~0.40500~5500.40~0.45550~6000.45~0.50600~6500.50~0.55650~7000.55~0.60表7-5筒形活塞柴油机主轴颈与主轴承配合间隙要求单位：mm主轴颈直径＜500r/min配合间隙＞500r/min白合金轴承铜铅合金轴承配合间隙配合间隙75~1000.06~0.080.08~0.10100~1250.08~0.110.10~0.12125~1500.11~0.150.13~0.16150~2000.14~0.180.16~0.200.17~0.23200~2500.18~0.220.20~0.240.24~0.28250~3000.22~0.260.24~0.28300~3500.26~0.30350~4000.30~0.34400~4500.34~0.38若图纸、工艺有要求的，按规定要求调整间隙。制造厂说明书有要求的，应按说明书要求调整。（2）检验方法。检验主轴颈与主轴承配合间隙有以下几种方法：①用压青铅丝的方法进行检验。选用Φ1mm左右的青铅丝，在每一主轴颈前后位置各放一根，装上主轴承上盖，按规定扭矩旋紧螺母。上述步骤完成后，旋松螺母，拆卸上盖，取出两根压扁的青铅丝，用外径千分尺测得的厚度数值即为配合间隙。然后，与要求的配合间隙数值进行比较，作出合格与否的结论。若间隙过小或过大，都须进行调整，直至达到要求为止。②用塞尺进行检验。装上主轴承上盖，按规定扭矩旋紧螺母，然后用塞尺进行检验。③用内、外径千分尺进行检验。主轴承孔用内径千分尺测量，主轴颈用外径千分尺测量，将所测得的数值相减，就得出各道主轴承的配合间隙。（3）检验时应注意以下几点：①因主轴颈存在圆度和圆柱度偏差，其配合间隙应按最大直径处计算。②轴承两侧垫片数量要相等，以免轴承盖安装后有歪斜现象。安放垫片时，不得与轴颈接触，要留有约0.10mm左右的间隙，以免运转时轴颈被拉出线。③主轴承间隙不准用放松或旋紧螺母的办法进行调整。5．推力盘间隙检验（机本身的）（1）检验要求。具体见制造厂说明书。例如MAN-B&W5L70MC/MCE机规定的推力盘间隙为0.70mm。（2）检验方法：①用塞尺测量推力盘两边的间隙，相加后得出总的推力盘间隙，然后与制造厂或图样规定的要求进行对照，若不符合要求，则加以调整。②用油泵顶的方法进行检验。在推力盘的一侧放上两只百分表，在另一侧用油泵顶，读出百分表读数，即为总的推力盘间隙。6．曲轴臂距差检验（1）臂距差的要求①用计算法确定臂距差a.柴油主机曲轴臂距差为：△L≤1.0×S/10000(mm)式中S——活塞行程(mm)；△L——臂距差(mm)。b.柴油机曲轴臂距差的允许极限为：△L≤1.5×S/10000(mm)②用图表法确定臂距差。其检验要求可作如下划分：图7-5曲轴臂距差S—活塞行程(mm)；△L—(mm)a.Ⅰ线左面数值，表示车间平台上最佳值；b.Ⅰ与Ⅱ线之间数值，表示船上安装优良值；c.Ⅱ与Ⅲ线之间数值，表示营运中合格值；d.Ⅲ线右面数值表示最大允许极限值。GB9192《船用低速柴油机安装技术要求》规定，曲轴安装结束后，其臂距差的公差为每米活塞行程0.06mm。台架安装结束后，其以差为每米活塞行程0.08mm。(2)检验方法。按规定选用测量臂距差的专用百分表，将百分表安装在距连直轴颈中心（S+d）/2处，如图7-6所示。图7-6百分表安装位置示意图S-活塞行程；d-主轴颈直径；A-表安装位置；B-表安装位置；O-连杆轴颈中心图7-7曲轴臂距差测量位置有的大型柴油机曲轴臂距差的测量点，并不选在距连杆轴颈中心线（S+d）/2的A点处，而是取在距曲臂开口端更近的B点。这样所测得的臂距差△B比在A点测得的臂距差△A略大。一般规范所规定的臂距差，都是以A点的测量数值△A为准。所以如果测的是B点的臂距差△B，须换算成△A，其换算公式为：△A=△B·（OA/OB）。（3）检验时曲柄所处的位置：①在活动部件（活塞连杆）未装的情况下测量。因为没有连杆的阻碍，曲轴按其运转方向转动，可以一次测出曲柄在0°、90°、180°、270°四个位置的臂距差数值。②在活动部件（活塞连杆）安装在曲轴上的情况下测量。如图7-7所示，当曲柄在下死点位置时，连杆要碰百分表。为此可将曲拐先后转至0°、90°、下死点前15°及下死点后15°、270°五个位置进行测量。（4）臂距差检验阶段。①机座与曲轴在船