專利名稱：船舶軸系校中及主機負荷測量方法
技術領域：
本發(fā)明涉及船舶輪機領域的施工方法，特別是涉及大型船舶軸系校中及主 機負荷測量方法。
背景技術：
159000T系列船是我公司為加拿大TK公司建造的原油輪，主推進采用尾機 型直接推進，主機機型為DMD-B&W6S70MC型船用低速柴油機，采用定距無 鍵液壓螺旋槳。軸系校中要在尾法蘭受向下5噸力作用下進行，先調整尾法蘭 正，后調整前法蘭正。扭曲度和下垂度合格、主機拐擋合格后，先進行軸系與 主機的法蘭連接，再進行艉部法蘭的連接。對主機軸系的校中采用合理負荷測 量方法，將使從曲軸主軸承到尾軸管前軸承的各個軸承負荷分配情況更趨合理。
主機在船上共分三部分組裝，當船下水后再進行整機定位，澆注環(huán)氧墊片。 為使各軸承負荷分配更趨于合理，并使規(guī)定支撐截面上的彎矩、轉角等合理分 配在允許范圍內，該船軸系校中采用頂舉法測試艉管前軸承、中間軸承及主機 主軸上的第一道軸承、第二道軸承和第三道軸承的負荷。
發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題，是提供一種從主機曲軸主軸的第一、第二、第 三軸承到尾軸管前軸承的各個軸承負荷合理分配，在遵守規(guī)定負荷、應力、轉 角限制條件下，通過校中計算確定各軸承的合理垂向位移，使軸系安裝成規(guī)定 的曲線狀態(tài)，達到全軸系各軸承負荷合理分配的船舶軸系校中及主機負荷測量方法。
采用的技術方案是
船舶軸系校中及主機負荷測量方法，該測量方法步驟如下 步驟一，在船舶下水并處于漂浮狀態(tài)時，實施主機軸系校中；
a、 在船下水48小時后、船舶處于漂浮狀態(tài)、螺旋槳半浸在水中的條件下， 在螺旋槳軸的前端法蘭上加5000kg力，并在中間軸下安裝兩個臨時支撐，最終 使螺旋槳軸平壓在艉管前軸承上；
b、 在中間軸下安裝好兩個臨時支撐，調節(jié)螺旋槳軸前端法蘭與中間軸后端 法蘭、主機輸出軸法蘭與中間軸前端法蘭之間的開口和偏移值；步驟二，調整機座的撓度；
a、 用千斤頂調整主機高度，再用首尾四個頂絲支撐起主機；
b、 根據設計的技術要求，調整機座中心下垂值；
步驟三，連接軸系法蘭，在步驟二調整機座撓度結束后并報驗合格，連接 中間軸前端法蘭和主機輸出軸法蘭、連接中間軸后端法蘭和螺旋槳軸前端法蘭; 步驟四，測量軸承負荷；
a、 測量中間軸承負荷，安裝液壓千斤頂和壓力表，頂起點選在中間軸承的 前端中間軸上或中間軸承的后端中間軸上，測量頂起位移和下降位移及相應壓 力值，并計算出中間軸承的負荷；
b、 測量艉管前軸承負荷，安裝液壓千斤頂和壓力表，頂起點選在距螺旋槳 軸前端法蘭一段距離的螺旋槳軸上，測量頂起位移和下降位移及相應壓力值， 并計算出艉管前軸承負荷；
c、 測量主機曲軸第一道軸承負荷，將液壓千斤頂放在飛輪下面，在一個鋼 性的底座上通過鋼梁頂起飛輪上二齒；測量軸承頂部間隙，確定液壓千斤頂最 大頂升距離；采用三只千分表分別放置在飛輪頂端和軸頸的上下方，每隔壓力 值10—15bar測量一次讀數，測量軸頸或飛輪的垂直位移，記錄頂起位移和下降
位移及相應壓力值，并計算出主機曲軸第一道軸承負荷。
d、 測量主機曲軸第二道軸承負荷，將在水平位置的曲柄臂朝著排氣一側轉 動，液壓千斤頂放在頂起鋼梁上，只使用一只液壓千斤頂，并放在與被測的曲 軸第二道軸承相鄰的曲柄臂下面，千分表放置在曲軸第二道軸承蓋上并測量曲 柄臂的垂直位移，記錄頂起位移和下降位移及相應壓力值，并計算出主機曲軸 第二道軸承負荷。
e、 測量主機曲軸第三道軸承負荷，將在水平位置的曲柄臂朝著排氣一側轉 動，液壓千斤頂放在頂起鋼梁上，只使用一只液壓千斤頂，并放在被測的曲軸 第三道軸承相鄰的曲柄臂下面，千分表放置在曲軸第三道軸承蓋上并測量曲柄 臂的垂直位移，記錄頂起位移和下降位移及相應壓力值，并計算出主機曲軸第 三道軸承負荷。
本發(fā)明解決了船舶主機軸系及軸承負荷的合理分配，為主機高效運行提供 了保障，增加了主機的使用壽命。
圖1是本發(fā)明主機軸系示意圖。 ' 圖2是本發(fā)明主機軸系法蘭校中支撐示意圖。圖3是螺旋槳軸法蘭與中間軸后端法蘭校中后的開口值和偏移值示意圖。 圖4是中間軸前端法蘭與主機輸出軸法蘭校中后的開口值和偏移值示意圖。 圖5是主機曲軸第一道軸承負荷測量示意圖。 圖6是主機曲軸第二道軸承負荷測量示意圖。 圖7是主機曲軸第三道軸承負荷測量示意圖。 圖8是軸承負荷計算的升降負荷平均數Pm坐標示意圖。 圖9是實施例中間軸承Pm坐標示意圖。 .圖10是實施例艉管煎軸承Pm坐標示意圖。 圖11是實施例主機曲軸第一道軸承Pm坐標示意圖。 圖12是實施例主機曲軸第二道軸承Pm坐標示意圖。 圖13是實施例主機曲軸第三道軸承Pm坐標示意圖。
具體實施例方式
以加拿大TK公司建造的159000T原油船軸系校中及主機負荷測量為例， 其測量方法步驟如下
步驟一，在船舶下水并處于漂浮狀態(tài)時，實施主機軸系校中；
a、 在船下水48小時后、船舶處于漂浮狀態(tài)、螺旋槳1半浸在水中的條件 下，冷態(tài)進行軸系校中，為了使螺旋槳軸平壓在艉管前軸承2上，在螺旋槳軸 的前端法蘭3上加5000kg力，在中間軸5下安裝兩個臨時支撐18、 19，最終使 螺旋槳軸平壓在艉管前軸承2上(見圖l);
b、 按圖2所示，在主機軸系的軸承處依次安裝1#、 2#、 3#、 4#、 5#、 6#、 7#支撐，并在中間軸下安裝好兩個臨時支撐(T.M.A和T.M.B) 19、 18，其支撐
(T.M.A) 19與中間軸后端法蘭4距離為2540mm，支撐(T.M.B) 18與中間軸 前端法蘭7的距離為1532mm，調節(jié)螺旋槳軸前端法蘭3與中間軸后端法蘭4 之間的開口和偏移值，調節(jié)后開口值為0.41mm，偏移值為0.06mm，見圖3;調 節(jié)主機輸出軸法蘭8與中間軸前端法蘭7之間的開口和偏移值，調節(jié)后開口值 0.20mm，偏移值為0.10mm，見圖4。 步驟二，調整機座的撓度；
a、 用千斤頂調整主機高度，再用首尾四個頂絲支撐起主機，并在頂絲上涂 二硫化鉬防銹；
b、 根據設計的技術要求，調整機座中心下垂值為-0.1mm，相鄰軸承支承之 間機座下垂值最大偏差為0.08mm。
步驟三，連接軸系法蘭，在步驟二調整機座撓度結束后并報驗合格，連接中間軸前端法蘭7和主機輸出軸法蘭8、連接中間軸后端法蘭4和螺旋槳軸前端
法蘭3;
步驟四，測量軸承負荷；其測量軸承負荷的計算方法軸承負荷 L=AxCixPmxl06，其中Pm= (Pu+Pd) /2 A—液壓千斤頂活塞面積 Ci一距離修正系數 Pu—頂起負荷Mpa Pd—下降負荷Mpa Pm—升降負荷平均數Mpa Pm值可由坐標求得如圖8所示。
a、 測量中間軸承6負荷，在中間軸5上安裝液壓千斤頂和壓力表，頂起點 選在中間軸承6的前端支撐點18和中間軸承6的后端支撐點19，距中間軸承6 中心為660mm，當選擇后端支撐點19時，其軸承負荷計算的距離修正系數 Ci=1.095;當選擇前端支撐點18時，其軸承負荷計算的距離系數Ci=0.910，本 例選擇中間軸承6的前端支撐點18記錄液壓千斤頂的活塞面積A，測量頂起位 移和下降位移及相應壓力值，劃到坐標紙上(如圖9)求得升降負荷平均數Pm， 計算冷態(tài)負荷為196KN，允差±20%，即應為196士39.2KN，沒超出中間軸承 設計最大允許冷態(tài)負荷266KN。
b、 測量艉管前軸承2負荷，在螺旋槳軸上安裝液壓千斤頂和壓力表，頂起 點選在距螺旋槳軸前端法蘭3的870mm支撐點20上，見圖1，其距離修正系數 Ci=1.032，記錄液壓千斤頂的活塞面積A，測量頂起位移和下降位移及相應壓力 值，劃到坐標紙上(如圖lO)求得升降負荷平均數Pm，計算冷態(tài)負荷為40.7KN， 允差±20%，即應為40.7士8.14KN，沒超出艉管前軸承設計最大允許冷態(tài)負荷 237KN。
c、 測量主機曲軸第一道軸承10負荷，將液壓千斤頂21放在飛輪9下面的 支撐點17，在一個鋼性的底座上通過鋼梁22頂起飛輪二齒；測量軸承頂部間隙， 確定液壓千斤頂最大頂升距離；采用三只千分表25、 24、 23分別放置在飛輪9 頂端和軸頸的上下方(見圖5)，每隔壓力值10—15bar測量一次讀數，測量飛 輪9的垂直位移，軸承距離修正系數Ci4.334，記錄頂起位移和下降位移及相 應壓力值，劃到坐標紙上(如圖11)求得升降負荷平均數Pm，計算冷態(tài)負荷 為OKN。
..d、測量主機曲軸第二道軸承l(wèi)l負荷，將在水平位置的曲柄臂朝著排氣一側轉動，液壓千斤頂26放在頂起鋼梁27上，只使用一只液壓千斤頂，并放在 與被測的曲軸第二道軸承11相鄰的曲柄臂12下面的支撐點16，千分表28放置 在曲軸第二道軸承蓋上并測量曲柄臂12的垂直位移(見圖7);測量軸承頂部間 隙，確定液壓千斤面最大頂升距離，取軸承距離修正系數Ci=1.057，記錄頂起 位移和下降位移及相應壓力值，劃到坐標紙上(如圖12)求得升降負荷平均數 Pm,計算冷態(tài)負荷267.1KN，允差±20%，即應為267.1 土53.4KN，沒有超出 主機曲軸第二道軸承設計最大允許冷態(tài)負荷559KN。
e、測量主機曲軸第三道軸承13負荷，將在水平位置的曲柄臂朝著排氣一 側轉動，液壓千斤頂29放在頂起鋼梁30上，只使用一只液壓千斤頂，并放在 被測的曲軸第三道軸承13相鄰的曲柄臂14下面的支撐點15，千分表31放置在 曲軸第三道軸承蓋上并測量曲柄臂的垂直位移(見圖7)，測量曲柄臂14的垂直 位移，測量軸承頂部間隙，確定液壓千斤頂最大頂升距離，取軸承距離修正系 數Ci-0.9，記錄頂起位移和下降位移及相應壓力值，劃到坐標紙上(如圖13) 求得升降負荷平均數Pm,計算冷態(tài)負荷74.4KN,允差±20%，即應為74.4± 14.88KN，沒超出主軸曲軸第三道軸承設計最大允許冷態(tài)負荷559KN。
權利要求
1、船舶軸系校中及主機負荷測量方法，其特征包括下列步驟步驟一，在船舶下水并處于漂浮狀態(tài)時，實施主機軸系校中；a、在船下水48小時后、船舶處于漂浮狀態(tài)、螺旋槳(1)半浸在水中的條件下，于螺旋槳軸前端法蘭(3)上加5000kg力，并在中間軸(5)下安裝兩個臨時支撐(18)、(19)，最終使螺旋槳軸平壓在艉管前軸承上；b、在中間軸(5)下安裝好兩個臨時支撐(18)、(19)，調節(jié)螺旋槳軸前端法蘭(3)與中間軸后端法蘭(4)、主機輸出軸法蘭(8)與中間軸前端法蘭(7)之間的開口和偏移值；步驟二，調整機座的撓度；a、用千斤頂調整主機高度，再用首尾四個頂絲支撐起主機；b、根據設計的技術要求，調整機座中心下垂值；步驟三，連接軸系法蘭，在步驟二調整機座撓度結束后并報驗合格，連接中間軸前端法蘭(7)和主機輸出軸法蘭(8)、連接中間軸后端法蘭(4)和螺旋槳軸前端法蘭(3)；步驟四，測量軸承負荷；a、測量中間軸承(6)負荷，安裝液壓千斤頂和壓力表，頂起點(18)選在中間軸承(6)的前端右間軸(5)或中間軸承(6)的后端中間軸(5)上，測量頂起位移和下降位移及相應壓力值，并計算出中間軸承(6)的負荷；b、測量艉管前軸承(2)負荷，安裝液壓千斤頂和壓力表，頂起點(20)選在距螺旋槳軸前端法蘭(3)一段距離的螺旋槳軸上，測量頂起位移和下降位移及相應壓力值，并計算出艉管前軸承(2)負荷；c、測量主機曲軸第一道軸承(10)負荷，將液壓千斤頂(21)頂放在飛輪(9)下面，在一個鋼性的底座上通過鋼梁(22)頂起二齒；測量軸承頂部間隙，確定液壓千斤頂最大頂升距離；采用三只千分表(25)、(24)、(23)分別放置在飛輪(9)頂端和軸頸的上下方，每隔壓力值10-15bar測量一次讀數，測量軸頸或飛輪的垂直位移，記錄頂起位移和下降位移及相應壓力值，并計算出主機曲軸第一道軸承(10)負荷；d、測量主機曲軸第二道軸承(11)負荷，將在水平位置的曲柄臂朝著排氣一側轉動，液壓千斤頂(26)頂放在頂起鋼梁(27)上，只使用一只液壓千斤頂(26)，并放在與被測的曲軸第二道軸承(11)相鄰的曲柄臂(12)下面，千分表(28)放置在曲軸第二道軸承蓋上并測量曲柄臂(12)的垂直位移，記錄頂起位移和下降位移及相應壓力值，并計算出主機曲軸第二道軸承(11)負荷；e、測量主機曲軸第三道軸承(13)負荷，將在水平位置的曲柄臂朝著排氣一側轉動，液壓千斤頂(29)放在頂起鋼梁(30)上，只使用一只液壓千斤頂(29)，并放在被測的曲軸第三道軸承相鄰的曲柄臂(14)下面，干分表放置在曲軸第三道軸承蓋上并測量曲柄臂(14)的垂直位移，記錄頂起位移和下降位移及相應壓力值，并計算出主軸第三道軸承(13)負荷。
全文摘要
船舶軸系校中及主機負荷測量方法，該測量方法，包括在船舶下水并處于漂浮狀態(tài)狀況下實施主機軸系校中調節(jié)軸系法蘭開口和偏移值；調整機座的撓度即調整機座中心的下垂度；連接軸系法蘭；測量中間軸承、艉管前軸承、主機曲軸第一道軸承、曲軸第二道軸承、曲軸第三道軸承的負荷，用千斤頂和壓力表、千分表測量頂起位移和下降位移及相應壓力值，計算出各軸承負荷。該方法使從曲軸主軸承到艉管前軸承的各個軸承負荷分配更趨合理。通過校中計算確定各軸承的合理垂向位移，使軸系安裝成規(guī)定的曲線狀態(tài)，以達到全軸系各軸承負荷合理分配。本發(fā)明解決了船舶主機軸系及軸承負荷的合理分配，為主機高效運行提供了保障，增加了主機的使用壽命。
文檔編號G01L1/02GK101407247SQ20081022888
公開日2009年4月15日 申請日期2008年11月19日 優(yōu)先權日2008年11月19日
發(fā)明者濱 呂, 寧 馬 申請人:渤海船舶重工有限責任公司