下面我将从目的、原理、方法、标准、步骤和关键影响因素等多个方面，详细阐述船舶主机校中的要求。
什么是船舶主机校中？
船舶主机校中,又称轴系对中，是指通过精确测量和调整，使船舶推进轴系（从主机输出法兰到螺旋桨）的中心线与主机曲轴的中心线尽可能重合或处于设计允许的偏差范围内，这个“对中”过程不仅仅是让法兰对齐，更重要的是确保整个轴系在船舶航行（静态）和运行（动态）状态下，各支撑轴承（主机轴承、中间轴承、尾轴管轴承）的负荷分布合理，避免过载或欠载。
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主机校中的核心目的与要求
主机校中的所有要求都围绕以下几个核心目的展开：
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保证轴承合理负荷分配：
- 要求：确保主机、中间轴承和尾轴管轴承承受的负荷在设计范围内，负荷过大会导致轴承过热、磨损、烧瓦；负荷过小（甚至负负荷）会导致轴颈与轴瓦之间油膜建立不良，引发冲击、振动和异常磨损。
- 目标：实现“全轴系”的受力均衡，而不是只看主机与中间轴的法兰。
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控制轴系振动：
- 要求：将轴系的静态不对中量控制在允许范围内，以最大限度地减少由不对中引起的附加振动（如一阶、二阶振动）。
- 目标：降低船舶整体振动水平，提高乘员舒适度，保护船上设备和结构。
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确保主机长期可靠运行：
（图片来源网络，侵删）- 要求：减少主机曲轴的附加弯矩和应力，防止曲轴因过度弯曲而产生疲劳裂纹，延长主机大修周期。
- 目标：保障主机安全、稳定、长寿命运行。
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保护轴系相关部件：
- 要求：避免因校中不良导致联轴器（如液力偶合器、齿轮箱）产生过大附加力，保护其密封、轴承和齿轮。
- 目标：确保传动系统（如齿轮箱）的正常工作。
主机校中的主要方法
根据精度要求和技术发展,主机校中主要分为以下几种方法：
人工计算法/经验法
- 原理：基于简单的几何关系和经验公式，计算主机垫片的调整量，这种方法精度较低，仅适用于小型船舶或要求不高的场合。
- 要求：依赖技师的经验，结果不够精确，已基本被淘汰。
直线法/平轴法
- 原理：在轴系中拉一根直径尽可能细的钢琴线作为基准线，测量各轴颈相对于此基准线的径向偏差，然后通过计算，调整主机和中间轴承的位置，使所有轴颈中心线都落在一条直线上。
- 要求：
- 需要精确的拉线设备和测量工具（如内径千分尺、塞尺）。
- 对环境要求高,避免风力、振动干扰。
- 计算复杂,精度中等，适用于大型船舶的初始校中或修理。
光学对中法
- 原理：使用高精度的激光对中仪，通过激光束建立一条无形的、高精度的基准线，测量各轴颈相对于激光束的位置，计算机器调整量。
- 要求：
- 高精度：测量精度可达微米级。
- 高效率：测量和计算过程自动化，速度快。
- 抗干扰能力强：不受风力、光线影响，可在白天或夜晚作业。
- 可视化：能直观显示轴系状态，便于分析。
- 现代主流方法，是目前大型船舶建造和修理的首选。
轴系负荷测量法
- 原理：这是最精确的方法，通常作为最终验证，在主机和中间轴承的底部安装液压千斤顶和压力传感器，通过顶升轴系来测量每个轴承的实际负荷。
- 要求：
- 最高精度：直接测量轴承负荷，是校中质量的最终评判标准。
- 设备复杂昂贵：需要专用的液压顶升系统和数据采集装置。
- 操作复杂：需要专业的技术人员进行。
- 通常在主机安装完成后,用于验证校中结果是否符合设计要求，或用于特殊船舶（如高速船、LNG船）的精密校中。
主机校中的标准与验收标准
校中工作必须严格遵循船级社和船东/设计院批准的《轴系校中计算书》，这份文件是校中工作的法律依据，包含了：
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静态垂直偏移和开口要求：
（图片来源网络，侵删）- 在冷态、静态下，主机输出法兰与中间轴法兰之间的垂直偏移和开口值必须在一个允许的公差带内。
- 要求：通常规定为上开口或下开口，具体数值取决于轴系长度、刚度和主机类型，可能要求
10 mm/m的倾斜度偏差。
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轴承负荷要求：
- 这是最核心的验收标准,计算书会规定每个轴承（尤其是首尾轴承）的最小负荷、最大负荷和平均负荷。
- 要求：
- 最小负荷 > 0：确保所有轴承都处于受压状态，避免“悬空”。
- 负荷分布系数：通常要求首尾轴承的负荷与中间轴承的负荷比在一定范围内，以保证油膜稳定。
- 轴承比压：单位面积上的负荷不能超过轴承材料的许用值。
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主机曲臂差要求：
- 校中调整会影响曲轴的受力状态,可能导致曲臂差发生变化。
- 要求：调整后的曲臂差必须在主机说明书允许的范围内，否则可能损伤曲轴。
主机校中的典型步骤
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准备工作：
- 技术准备：熟悉《轴系校中计算书》，明确所有技术要求和允许偏差。
- 环境准备：选择无风、无振动、温度稳定的时段进行作业，通常在夜间或船厂室内进行。
- 设备准备：准备好对中仪（激光或光学）、测量工具、临时支撑、液压千斤顶等。
- 轴系准备：确保所有轴系已安装到位，法兰用螺栓按规定力矩初步连接，清除所有杂物。
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初始测量：
- 安装并校准对中仪。
- 测量当前状态下,主机输出法兰与中间轴法兰之间的垂直偏移和水平偏移，以及开口。
- 记录所有测量数据。
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计算与调整：
- 将测量数据输入对中仪软件,软件会根据《轴系校中计算书》的目标值，自动计算出主机需要移动的垂直方向和水平方向的调整量。
- 使用液压千斤顶或调整螺钉,精确地移动主机机座，使其达到计算位置。
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复测与确认：
- 主机调整到位后,重新进行测量，确认法兰的对中数据是否达到要求。
- 进行轴系负荷测量（如果要求），验证各轴承负荷是否在规定范围内。
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最终固定：
- 确认所有数据合格后,按照顺序和规定力矩，将主机机座与船体基座之间的连接螺栓拧紧。
- 拧紧后,必须进行最后一次复测，以确认螺栓拧紧过程没有引起位置偏移，如果数据超差，需重新调整。
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提交报告：
- 整理所有测量数据、计算过程和最终结果，形成《主机校中报告》，提交给船级社和船东审批，存档备查。
关键影响因素
- 船体变形：船舶在下水、装载不同货物时，船体会产生弯曲变形，影响轴系状态，校中时应尽量模拟船舶满载或压载航行时的状态（即“冷态”校中）。
- 温度影响：主机运行时会发热，导致机座和轴系向上膨胀，校中时通常考虑一个预设的“热态补偿量”，使主机在运行后能处于理想位置。
- 海况影响：船舶在波浪中的摇摆会产生动态力，校中计算时会考虑这些因素，选择最不利的工况作为校中依据。
- 操作人员技能：校中是一项精细工作，操作人员的经验和责任心对结果至关重要。
船舶主机校中是一项集理论、技术、经验和责任心于一体的系统工程，其核心要求
