中国船舶网

船舶舵系安装的关键步骤与质量控制点是什么?

舵系安装概述

舵系是船舶的“方向盘”,其功能是通过转动舵叶,利用水流产生的舵压力来改变航向或保持航向,舵系主要由以下部分组成:

  • 舵叶: 产生水动力的翼型板。
  • 舵杆: 传递扭矩和承受弯矩的轴,连接舵机和舵叶。
  • 舵承: 支撑舵杆、承受其载荷的轴承,通常有上舵承和下舵承。
  • 舵机: 提供转舵动力的机械或液压装置。
  • 转舵机构: 连接舵机和舵杆的传动部件,如舵柄、液压油缸等。

安装核心目标: 确保舵杆中心线与螺旋桨轴线在垂直和水平两个方向上精确对中,并确保舵叶与船体线型、舵柱/舵套的间隙符合设计要求,从而保证舵系运行平稳、可靠。

船舶舵系安装的关键步骤与质量控制点是什么?-图1
(图片来源网络,侵删)

舵系安装主要流程

舵系安装通常在船体分段合拢、主机和轴系安装基本完成后进行,其流程可以概括为以下几个关键步骤:

安装前准备与基准线确定

  • 图纸审查与技术交底: 详细研究舵系布置图、安装工艺书等技术文件,明确所有技术要求。
  • 基准线确定: 这是整个舵系安装的“灵魂”,通常在船体建造时,就已经在船台或船坞内划定了基线中线面,舵系的安装基准就是这两条线的延伸,使用激光经纬仪等高精度仪器,将这两条基准线精确投射到舵机舱、舵杆穿出舱室和舵叶所在位置的船体结构上,并用样冲或标记线清晰地标示出来。

舵承座的定位与安装

  • 上舵承座安装: 位于舵机舱内,通常与舵机机座关联安装,需根据基准线精确确定其位置和高度,确保其法兰面与船体结构贴合紧密,用螺栓牢固固定。
  • 下舵承座安装: 位于舵叶上方,通常焊接在船体外板或一个专门的导流管/舵柱上,这是安装精度的关键点之一,必须通过测量其与螺旋桨轴系中心线的相对位置,确保其中心线与舵杆中心线(即螺旋桨轴线)重合,安装后需进行定位焊,并再次复核精度,确认无误后方可进行最终焊接。

舵杆的吊装与临时固定

  • 吊装准备: 对舵杆进行清洁、检查,确认无损伤。
  • 吊装就位: 使用船厂吊车等设备,将沉重的舵杆小心吊入船体,穿过上舵承、下舵承,直至舵杆法兰与舵叶法兰对准。
  • 临时固定: 在舵杆未与舵叶连接前,需用临时支撑将舵杆固定在正确的高度和位置上,防止其因自重或外力而移位。

舵杆与舵叶的连接与对中

  • 法兰连接: 将舵杆与舵叶的法兰螺栓孔对正,穿上螺栓并按规定顺序和扭矩值分步拧紧。
  • 精对中: 这是安装的核心环节,使用百分表激光对中仪 等精密工具,在多个位置(法兰端面、外圆周)进行测量,确保:
    • 同轴度: 舵杆与舵叶的中心线完全重合。
    • 法兰平行度: 两个法兰面完全平行。
    • 螺栓孔对中: 确保螺栓能顺利穿入,无卡滞。

舵承的安装与间隙调整

  • 安装舵承: 将上、下舵承(如白合金轴承、尼龙轴承、密封环等)安装到各自的舵承座内。
  • 间隙测量与调整: 使用塞尺或专用量具测量舵承与舵杆之间的径向间隙轴向间隙,间隙必须严格控制在设计图纸的公差范围内,间隙过小会导致发热、磨损甚至“抱轴”;间隙过大则会降低转舵精度、产生冲击和振动,通常通过增减垫片或修刮轴承来调整。

舵机与转舵机构的安装

  • 舵机定位: 将舵机安装在其机座上,并根据舵杆中心线精确定位,确保其输出轴(或油缸连接点)与舵柄或舵杆上的转舵臂的相对位置准确。
  • 转舵机构连接: 安装舵柄、连接销、液压油缸等,安装完成后,需进行舵角零位校准,确保当舵机指令为0°时,舵叶也正好在正中位置。

最终检查与报验

  • 全面复测: 对整个舵系的所有关键数据(中心线、同轴度、间隙、螺栓扭矩等)进行一次最终全面的检查和复核。
  • 密性试验: 对舵杆穿出船体的舵杆套筒进行水密或气密试验,确保不漏水。
  • 报验: 邀请船级社、船东和船厂质检部门进行联合验收,提交所有测量记录和安装报告,合格后签字确认。

关键技术与质量控制要点

  1. 基准线的精确性: 整个舵系安装的成败取决于基准线,必须使用高精度仪器(如激光经纬仪),并由专业测量人员操作。
  2. 与轴系的对中: 舵系中心线必须与轴系(尤其是螺旋桨)中心线保持一致,这是船舶操纵性能的基础,任何偏差都会导致舵效下降、振动加剧和部件异常磨损。
  3. 焊接质量控制: 舵承座等部件的焊接必须严格按照工艺要求进行,防止焊接变形影响安装精度,焊接后需进行退火处理以消除内应力。
  4. 清洁与保护: 所有安装部件(尤其是舵杆、轴承、密封件)的配合面必须保持绝对清洁,无任何杂质、毛刺或油污,防止运行时损坏。
  5. 间隙控制: 舵承间隙是舵系平稳运行的生命线,必须用精密工具反复测量,确保其在公差带内。
  6. 螺栓紧固: 关键连接螺栓(如舵杆法兰螺栓)必须按规定的顺序和扭矩值使用扭矩扳手进行紧固,确保受力均匀。

船舶舵系安装是一项集精密测量、大型构件吊装、精密机械装配和高质量焊接于一体的综合性工作,其核心在于以精确的基准线为前提,通过严格的对中工艺和间隙控制,确保舵系各部件形成一个同心、同轴、协调工作的整体,任何一个环节的疏忽都可能导致严重的航行安全隐患,因此整个过程必须遵循严谨的工艺规程,并接受严格的第三方检验。

船舶舵系安装的关键步骤与质量控制点是什么?-图2
(图片来源网络,侵删)
分享:
扫描分享到社交APP
上一篇
下一篇