淺談35000T船舶主機裝船工藝 畢業(yè)論文.doc

1 畢 業(yè) 論 文 題 目：淺談 35000t 船舶主機裝船工藝 分 院： 海 運 學 院 專 業(yè)： 船 機 制 造 與 維 修 姓 名： 指導老師： 2012 年 05 月 23 日 1 淺談 35000t 船舶主機裝船工藝研究 摘 要 船舶主機的可靠性對船舶而言至關重要，由此主機安裝工序要求很高，其 安裝過程簡要如下?；恢眉巴庑蔚臋z驗，主機緊固螺栓孔與固定墊片位置 的確定?；恢玫臋z驗通常是在確定軸系理論中心線后緊接著進行的，其檢 驗標準軸系理論中心線。當基座位置檢驗合格后，就可以在基座面板上畫螺栓 孔的位置了。主機固定螺孔的定位：實際上也是對固定墊片的定位，所以墊片 的定位和固定螺孔的定位可同時進行。主機吊到基座上后，就對其進行核中， 即定位。主機的定位就是按軸系中心線同軸或平行。主機定位后，應當保持與 軸系等相連部件間的相對位置。在車間平臺對運動部件相對位置精度進行復驗， 以保證與固定件的對中性和縮短船舶建造周期。 關鍵詞：船舶主機；主機校中；安裝工藝 2 目 錄 0 引 言 .1 1 主機基座的準備 .1 1.1 基座的檢驗 3 1.2 基座上主機固定螺孔的定位 3 1.3 墊片安裝技術要求 4 1.4 地腳螺栓 .4 2 主機固定部件的安裝 .4 2.1 機架的安裝 5 2.2 氣缸體的安裝 5 2.3 貫穿螺栓的安裝 6 3 主機的固定 .6 4 結論 .6 參考文獻 .8 致謝 .8 1 0 引 言 船舶主機是船舶動力裝置的核心，其安裝質量的優(yōu)劣將直接關系到動力裝 置的正常運行和船舶的航行性能。 主機的類型主要有柴油機、汽輪機和燃氣輪機，不同類型的主機，有著不 同的結構特點和工作方式，在船上安裝時應按不同的機型而采用相應的工藝方 法。柴油機是目前應用最廣泛的一種主機，本文主要討論柴油機主機的安裝工 藝。 主機發(fā)出的功率通過軸系傳遞給推進器，主機與軸系相連接，主機、軸系 和推進器組成一個有機的整體，在船臺上，以軸系理論中心線為基準，安裝主 機和軸系，可以先安裝主機，然后再根據(jù)主機的實際位置確定軸系的位置并進 行軸系的安裝。主機安裝后，必須保證主機與軸系的相對位置正確，并且在運 轉時保持這種相對位置關系。 1 主機基座的準備 主機是通過墊片或減振器安裝在船體基座上的，基座是與船體直接相連的 支承座。根據(jù)不同的機型，基座一般有兩種形式。對于大型低速柴油機，沒有 單獨的基座，機艙雙層底是由加厚的鋼板焊接而成，主機的機座就落位在此加 厚的鋼板上，如圖 1 所示。 圖 1 大型主機基座結構簡圖 1-具有加強板的雙層底；2-側向定位活動墊片支座；3-側向定位活動墊片； 4-活動墊片； 5-機座 2 中小型柴油機，通常帶有凸出的油底殼，因此在雙層底上，還需焊接一 個由型鋼和鋼板焊接起來的金屬構件，如圖 2 所示。在面板上，為了減少加 工面而焊有固定墊片，固定墊片與柴油機機座之間配有活動墊片，用以調整 主機的高度，主機與基座用螺栓固定在一起。 圖 2 中型主機基座結構簡圖 1-雙層底；2-基座；3-焊接墊片；4-活動墊片；5-機座 基座是用來固定主機于船體的基礎，船體搖擺時，能保證機器設備的穩(wěn)定， 同時將機器設備的重量及其運轉時產生的力傳遞給船體結構。因此，基座是保 證各種機械裝置正常工作的重要結構，基座結構必須可靠，否則會影響到船舶 的航行和其它工作。從受力作用分析，主機座同時受到靜力載荷和動力載荷的 作用。 作用在基座上的靜力載荷有： 1）機器的重量。大型船舶主機的重量可達百噸。在正常情況下，機械裝置 的重力是垂直作用在基座上的，而當船舶橫傾時，基座上還要受到傾側力矩的 作用。 2）螺旋槳工作時的推力。它是以水平方向或接近水平的方向作用于推力軸 承基座上的。 3）當主機座縱桁兼做船底縱向連續(xù)桁材時，還承受船體總縱彎曲和船底板 3 架的局部彎曲應力。 作用在基座上的動力載荷有： 1）機器運轉不平衡時產生的慣性力，對于柴油機的基座，這個力較大。 2）船舶橫搖時機器的慣性。 3）機器工作時的振動力。 所以說主機基座的準備工作至關重要。 1.1 基座的檢驗 基座在機艙中的位置是根據(jù)軸系校中方法和軸系兩端軸（尾軸的主機曲軸） 的安裝順序來確定的。軸系按合理校中安裝時，以曲軸與軸系連接法蘭上的偏 中值定位。軸系按直線校中安裝時，基座定位依兩端軸安裝順序不同有兩種方 法：先裝尾軸后裝主機時，以曲軸和曲軸連接法蘭上的偏中值定位；先安裝主 機后裝尾軸時，以軸系理論中心線定位。 基座的檢驗與軸系中心線的測定往往是結合在一起進行的?；恢玫臋z 驗通常是在確定軸系理論中心線后緊接著進行的，其檢驗標準軸系理論中心線。 主機基座的左右和高度位置的檢驗通常有兩種方法： （1）拉線法：在確定軸系理論中心線后，根據(jù)軸系理論中心線所拉的鋼絲 線，來檢驗基座的左右位置。 （2）光學儀器法：用光學儀器根據(jù)軸系理論中心線來檢驗基座的位置。由 于船體裝配時存在誤差，而這些誤差是依據(jù)改變軸系中心線位置，用尾管孔留 有加工余量來調整的，所以當檢驗基座時把尾管的加工余量考慮進去，因為尾 管加工余量有限，主機機座與基座間的間隙有限必須控制基座位置的公差。 1.2 基座上主機固定螺孔的定位 當基座位置檢驗合格后，就可以在基座面板上畫螺栓孔的位置了。畫線時 首先要確定主機輸出端即后部底腳螺栓孔的位置，其他螺栓孔的位置以此孔為 基準量出。第一螺栓孔的位置的具體尺寸從軸系布置得到，畫其他螺栓孔中心 4 線時，先按照螺栓孔左右分檔的尺寸從中分線向左右量出，求出螺孔的縱向中 心線上畫線，這樣就確定了其他螺栓孔的位置。主機固定螺孔的定位，實際上 也是對固定墊片的定位，所以墊片的定位和固定螺孔的定位可同時進行。固定 墊片定位好后，主機安裝時的位置調整就只能局限在墊片的位置范圍內，因此 固定螺孔或固定墊片的定位必須準確。主機固定螺孔的定位方法基本上有：拉 線定位法和樣板定位法。 拉線定位法：根據(jù)軸系理論中心線拉一根鋼絲線，在基座左右平面上放一 根直尺，用角尺準確地將軸系中心線投影到基座平面上。按主機定位圖尺寸， 定出主機各缸的中心線。然后在基座平面上分別畫出左右兩排螺孔縱向中心線， 沿中心線畫出各螺孔的中心位置線。 1.3 墊片安裝技術要求 船舶柴油機機座的墊片按照技術要求主要有以下幾點： 1）當機座在船舶基座上安裝時，允許采用金屬墊片或環(huán)氧樹脂灌注墊片， 但對同一臺主機不允許金屬或環(huán)氧樹脂灌注墊片混用。 2）當機座在船舶基座上安裝時，金屬墊片總厚度不得大于 75 mm，且單塊 鑄鐵墊片厚度不應小于 25 mm，單塊鋼質墊片厚度為 1225 mm。 3）金屬墊片拂平后，在 75%的結合面上接觸點應分布均勻。 4）使用環(huán)氧樹脂注墊片時，須征得船級社或船檢部門同意。 5）機座定位后，螺栓未擰緊前，墊片上下的結合平面應符合設計要求，且 用 0. 05 mm 塞尺檢查，一般應不能插進，個別地方可允許插入深度不大于 10 mm。 1.4 地腳螺栓 機座的緊配螺栓數(shù)量應不少于地腳螺栓總數(shù)的 15%，且不得少于 4 只。主 機座與齒輪箱座連成一體者不得少于 6 只。緊配螺栓要求圓柱度偏差小于 0.02 mm，機座螺栓孔上端面與螺栓或螺母平面之間，當螺栓旋緊后，用 0.05mm 塞 尺檢查，不應插進。 主機地腳螺母是船舶上的一個重要零件，地腳螺母與地腳螺柱組合在一起 使用，在使用過程中起著主要固定作用。 5 2 主機固定部件的安裝 柴油機經過臺架安裝后，準確地確定了固定件之間的相對位置。為了便于 柴油機在船上的迅速安裝，一般在臺架上分別對機架、機座、氣缸體的結合面 鉆、鉸定位銷孔和安裝銷釘。在船上安裝時，只需銷與孔對準安裝，便完成了 固定件的組裝。目前船廠還采用造機廠臺架安裝機架（已將單片 a 形架組裝成 整體機架）和氣缸體的定位方法在船上進行機架、氣缸體的定位復驗，以確保 定位的準確性。 2.1 機架的安裝 （1）機架的定位 機架的縱向定位，機架在機座上平面的縱向定位是利用機座和機架首（尾） 端端面上對應的定位基準塊緊貼，0.05mm 塞尺插不進。 機架的橫向定位，采用拉線法。在機架首尾兩端導板中央分別拉鉛垂鋼絲 線，測量機架左、右兩側面距鋼絲線的距離，并使之相等，則機架橫向準確定 位。 （2）機架安裝的技術要求 機架安裝時，機架下平面與機座上平面應緊密接觸，用 0.05mm 塞尺檢查應插 不進；局部用 0.10mm 塞尺檢查插入的深度應不大于 30mm；用 0.15mm 塞尺檢查 應插不進。再結合面上可涂抹密封膠使之接觸緊密。 機架安裝后，其上平面的平面度誤差應不大于 0.04mm。 2.2 氣缸體的安裝 （1）氣缸體的定位 為使氣缸體準確定位，利用帶百分表的專用量具在首、尾端氣缸體內測量。 測量時，將專用量具分別緊貼左、右導板工作面和首、尾側導板面上，以其為 基準用百分表測量填料函孔的首、尾和左、右部位，并使首、尾讀數(shù)和左、右 讀數(shù)分別相等，則氣缸體在橫向和縱向準確定位。允許偏差不超過 0.05mm。 6 （2）氣缸體的安裝技術要求 氣缸體與機架的結合面應緊密貼合，用 0.05mm 的塞尺檢查，局部插入深度 不大于 30mm，0.10mm 的塞尺應插不進；氣缸體之間的結合面亦應緊貼，結合面 處均可涂以密封膠使之緊密接觸。 2.3 貫穿螺栓的安裝 貫穿螺栓將機座、機架、氣缸體連接成牢固的一體形成柴油機的固定件。安 裝貫穿螺栓的關鍵是其緊固力和上緊順序，確保柴油機各部分受力均衡。 3 主機的固定 主機定位后，應當保持與軸系等相連部件間的相對位置。主機運動部件不 平橫的慣性力和慣性力矩較大，加上船舶在水上航行，飄忽不定時發(fā)動機的傾 斜力及轉彎時發(fā)動機的慣性力等要求主機必須與基座牢固地固定，除了特殊用 途的船舶要求主機下面安裝減震器進行隔音減震外，絕大部分船舶都是與基座 剛性連接。主機定位后，向船東、船檢報驗，合格之后才能固定主機。 （1）主機定位后，在基座和固定墊片之間配制活動墊片，并且用螺栓擰緊。 對大型柴油機還要配制側向和軸向定位墊塊，這些墊塊均要研磨，各配合面之 間不允許插入 0.05mm 的塞尺。 （2）對固定螺孔的加工，一般都通過基座上的螺孔直接在墊片及基座上鉆孔。 （3）對于精密配合的螺栓與孔，在鉆好孔，進行鉸削或鏜削加工，按主機固 定螺栓分布圖安裝精密配合的螺栓和非精密螺栓。 （4）按設計要求旋緊各個固定螺栓，并旋緊其防松螺母。 4 結論 綜上所述，在大型船舶主機安裝過程中，應合理地分析主機及軸系的狀態(tài)， 并考慮如下因素： 7 （1）主機安裝時應該有適當?shù)南聯(lián)隙?，盡量減少主機的扭曲，保持主機平 整； （2）適當調整主機的各缸臂距差，并盡量使第一缸的臂距差為正值，以避 免主機熱態(tài)時推力軸承負荷增加； （3）受溫度、波浪、振動、船體變形、船舶的吃水狀態(tài)等環(huán)境因素的影響， 在相同的狀態(tài)下，不同的時間階段所測得的數(shù)值是不同的； （4）其他原因，如潮汐、天氣的變化，系泊試驗使油、水液艙不斷變化， 以及試驗中機器的振動等，也會影響測量數(shù)據(jù)。 良好的主機安裝能夠保持柴油機運轉狀態(tài)、保證螺旋槳的推水效率，能夠 保證柴油機良好的熱效率和較低的廢氣排放，對節(jié)約公司運營成本和減少社會 環(huán)境的污染起到重要作用。 8 參考文獻 1 滿一新.船機維修技術m.大連:大連海事大學出版社，1999.01：201-225 2 陸金銘.船舶動力裝置安裝工藝學m.北京:國防工業(yè)出版社出版，2006.05 3 許寶森.船舶動力裝置安裝工藝m.北京:人民交通出版社出版，2007.01 4 黃政.船舶柴油機裝配調試工藝m.哈爾濱：哈爾濱工程大學出版社，2006.09