饒建榮 辛小衛(wèi)
摘要:本文主要闡述絞刀傳動軸系的安裝工藝過程和方法,以保證對中和安裝能夠順利進(jìn)行,并建立此類船舶建造的工藝新標(biāo)準(zhǔn)。
關(guān)鍵詞:絞刀軸;裝配;密封;校中;預(yù)緊力
1 概述
我公司已有十余年的建造挖泥船歷史,但沒有一套完整的絞刀傳動軸系安裝及對中工藝,所以易產(chǎn)生安裝順序錯(cuò)誤,影響絞刀軸使用壽命。為了打造國內(nèi)挖泥船生產(chǎn)基地,經(jīng)過與船東、廠家、生產(chǎn)部門各方多次協(xié)商后,對原有工藝進(jìn)行了改進(jìn)和完善,并建立起本行業(yè)內(nèi)的建造標(biāo)準(zhǔn)。
2裝配校中前的準(zhǔn)備
絞刀軸安裝前,需要準(zhǔn)備以下圖紙和資料:
(1)絞刀軸系安裝使用說明書
(2)齒輪箱使用說明書
(3)JDZX絞刀軸安裝圖S6-JDCD-001
(4)JDCD絞刀傳動軸系安裝圖
(5)絞刀軸系試車示意圖
(6)JDZX-16軸承座尺寸檢測要求表
(7)絞刀架首段布置圖S6-282-012-00
(8)絞刀架首段結(jié)構(gòu)圖F6-CULD4
(9)軸承座JDZX-16
3絞刀軸裝配
3.1絞刀軸裝配條件
(1)按要求填妥JDZX-16軸承座尺寸檢測要求表,并交廠家確認(rèn);
(2)絞刀架首段船體結(jié)構(gòu)焊接工作完工,火工矯正工作結(jié)束,首段船體結(jié)構(gòu)報(bào)驗(yàn)完成;
(3)絞刀軸和絞刀頭預(yù)配裝試妥。
3.2 絞刀軸裝配
(1)全部零件裝配前,必須用柴油清洗干凈,并用壓縮空氣吹干;
(2)將推力調(diào)心滾子軸承Ⅰ的外圈從軸承座絞刀端安裝到軸承座上,方法如下:將橋架艏段上傾一定角度,推力軸承外圈滑進(jìn)軸承座,并安裝到位;
(3)將調(diào)心滾子軸承熱套到絞刀軸上;
(4)分別配磨好推力環(huán)Ⅰ和推力環(huán)Ⅱ,按順序安裝好推力環(huán)Ⅱ、護(hù)環(huán)Ⅱ、護(hù)環(huán)Ⅰ、推力環(huán)Ⅰ及兩只彈性擋圈;
(5)將推力調(diào)心滾子軸承Ⅰ的內(nèi)圈及滾子熱套到絞刀軸上,絞刀軸從軸承座絞刀端遞進(jìn)軸承座;
(6)安裝16只預(yù)緊彈簧;
(7)將推力調(diào)心滾子軸承Ⅱ的外圈從軸承座近齒輪箱端裝進(jìn)軸承座;
(8)測量軸承座、推力調(diào)心滾子軸承Ⅱ的相關(guān)尺寸,根據(jù)軸承座凸肩尺寸配好隔套長度,保證推力軸承裝配兩側(cè)總間隙0.35~0.43mm,安裝好隔套;
(9)將推力調(diào)心滾子軸承Ⅱ內(nèi)圈及滾子熱套安裝到位,同時(shí)迅速用工裝將其壓牢;待完全冷卻后撤掉工裝,安裝墊片及鎖緊螺母;
(10)安裝好軸系輸入端端蓋和圓柱滾子軸承;
(11)安裝軸承座輸出端密封組件(2)等,將浮封環(huán)Ⅱ間隙控制在17±0.5 mm;
(12)安裝軸承座輸入端的密封組件等,將浮封環(huán)Ⅰ間隙控制在13±0.5 mm;
(13)絞刀軸組裝完成后,復(fù)測推力軸承裝配兩側(cè)總間隙(0.25~0.36mm)。
絞車軸裝?圖(?)。
3.3絞刀軸系氣密封試驗(yàn)
(1)絞刀軸系安裝完成后,需做氣密試驗(yàn);
(2)盤動絞刀軸系,各轉(zhuǎn)動件應(yīng)轉(zhuǎn)動靈活,注意絞刀軸系各部件是否有異常聲音,注意觀察各密封部件,不允許有泄漏現(xiàn)象;
(3)在輸入軸端加上壓板(試驗(yàn)用),軸承座充0.35 MPa的壓縮空氣,保壓一小時(shí),壓降不得大于0.035 MPa;
(4)絞刀傳動系統(tǒng)(包括電動機(jī)、前密封罩、安全聯(lián)軸器、絞刀齒輪箱、絞刀軸系等)全部安裝好后,齒輪箱前、后密封罩應(yīng)做氣密試驗(yàn),充0.35MPa的壓縮空氣,保壓一小時(shí),壓降不得大于0.035MPa。
3.4空載跑合試驗(yàn)
絞車軸系空載跑合試驗(yàn)示意圖,見圖1。
(1)空載跑合試驗(yàn)前,須完成如下事項(xiàng):
① 軸承座注油口加滿符合要求的機(jī)油;
② 擰開絞刀端密封蓋上的螺塞,向內(nèi)注入500 ml左右的機(jī)油,擰緊螺塞;
③ 加注油脂,直到端面有油脂溢出為止。
(2)按要求連接好電機(jī)、減速箱、聯(lián)軸器;
(3)檢查完畢后,低速啟動試驗(yàn)電機(jī),將絞刀軸系轉(zhuǎn)速調(diào)整至2 r/min,檢查絞刀軸系是否運(yùn)轉(zhuǎn)正常,注意絞刀軸系各部位是否有異常聲音、異常發(fā)熱現(xiàn)象,注意觀察各密封部位,不允許有泄漏油現(xiàn)象。
(4)將絞刀軸系轉(zhuǎn)速逐步升高至5 r/min、10r/min、15 r/min、20 r/min各運(yùn)行10 min,檢查絞刀軸系是否運(yùn)轉(zhuǎn)正常,注意絞刀軸系各部位是否有異常聲音、異常發(fā)熱現(xiàn)象,注意觀察各密封部位,不允許有泄漏油現(xiàn)象;
(5)將絞刀軸系轉(zhuǎn)速升高至30 r/min時(shí),連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)2小時(shí)。檢查絞刀軸系是否運(yùn)轉(zhuǎn)正常,是否有異常聲音以及各部位的溫升是否正常。注意觀察各密封部位,不允許有泄漏油現(xiàn)象;
(6)將絞刀軸系轉(zhuǎn)速升高至40 r/min時(shí),連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)1小時(shí)。檢查絞刀軸系是否運(yùn)轉(zhuǎn)正常,是否有異常聲音以及各部位的溫升是否正常。注意觀察各密封部位,不允許有泄漏油現(xiàn)象;
(7)確認(rèn)試驗(yàn)結(jié)果符合絞刀軸系技術(shù)要求后,拆除試驗(yàn)用電機(jī)、減速箱、聯(lián)軸器。
4絞刀軸系中心線確定
絞刀傳動軸系中心線定位條件和要求:
(1)絞刀架船體結(jié)構(gòu)主要焊接工作完工,火工矯正工作結(jié)束;
(2)絞刀架輔助設(shè)備已進(jìn)艙,且無重大設(shè)備的遷移;
(3)絞刀軸已按JDZX絞刀軸裝配說明書裝配妥;
(4)軸系安裝工作應(yīng)考慮和排除陽光照射引起船體變形的影響,盡量考慮在夜間和陰雨天進(jìn)行;
(5)校中應(yīng)在船下水后進(jìn)行,船舶漂浮在靜止或風(fēng)浪較小的水上,以減少風(fēng)浪的影響;
(6)船舶吃水狀態(tài)應(yīng)盡可能接近船舶最常見的壓載狀態(tài),以減少船體變形造成的誤差;
(7)船舶處于正浮狀態(tài)(左右吃水大致相等,首尾吃水差不大于200 mm)。
絞刀傳動軸系安裝圖,見圖2。
5絞刀軸系設(shè)備校中說明
5.1校中程序
(1)絞刀軸系校中程序:絞刀軸→齒輪箱→水下電機(jī);
(2)校中程序需嚴(yán)格按照校中順序進(jìn)行,校中必須是以已校中好的設(shè)備去校中被校中的設(shè)備;
(3)校中下一個(gè)設(shè)備前,已完成校中的設(shè)備需有效地固定,防止位移。
5.2校中方法
通過測量已定位設(shè)備的法蘭與被定位設(shè)備的法蘭之間曲折值、偏移值、軸向距離,確定被定位設(shè)備位置是否符合要求或調(diào)整方向及調(diào)整量。
(1)曲折用來控制被定位設(shè)備軸中線與已定位設(shè)備軸線夾角;
(2)偏移值用來控制被定位設(shè)備軸中線與已定位設(shè)備軸線的相對位置(高度和左右方向),包括垂直偏差、水平偏差;
(3)軸向距離用來控制被定位設(shè)備與已定位設(shè)備的軸向間距。
校中過程應(yīng)做好記錄,如時(shí)間、環(huán)境溫度、船舶狀態(tài)及校中后的實(shí)測尺寸。
5.3校中原則
(1)盡量選取加工精度高、偏差小的面作為測量基準(zhǔn);
(2)盡量選取易于讀數(shù),方便固定,固定牢靠、旋轉(zhuǎn)過程中無遮擋物的地方作為表具固定點(diǎn);
(3)盡可能采用僅轉(zhuǎn)單邊法蘭的方法,以降低工作量。
5.4螺栓預(yù)緊力
合理選擇聯(lián)接螺栓的預(yù)緊力,可以保證裝配件聯(lián)接的可靠性和緊密性,防止因沖擊或振動產(chǎn)生聯(lián)接件間出現(xiàn)縫隙、相對滑移、螺栓松脫或脆斷等現(xiàn)象而引起設(shè)備的損壞。通過使用扭力扳手,可以有效控制螺栓預(yù)緊力。
6 絞刀軸系校中
(1)絞刀傳動軸系首次校中時(shí),先不安裝前后密封罩、安全聯(lián)軸器、鼓形齒聯(lián)軸器;
(2)復(fù)核各齒輪箱、水下電機(jī)、前后密封罩、安全聯(lián)軸器、鼓形齒聯(lián)軸器的尺寸;
(3)調(diào)整絞刀軸系輸入軸與齒輪箱輸出軸端面距離650mm±0.50 mm,齒輪箱輸入軸與電機(jī)輸出軸端面距離為27mm± 0.10 mm;
(4)以絞刀軸系輸入軸端面為基準(zhǔn),校準(zhǔn)齒輪箱輸出軸端面:
曲折:δ≤0.10mm
偏移:φ≤0.08mm
(5)以齒輪箱輸入軸端面為基準(zhǔn),校準(zhǔn)電動機(jī)輸出軸端面:
曲折:δ≤0.07 mm
偏移:φ≤0.08 mm
(6)按要求拂磨墊塊及鉆、鉸孔:
① 固定墊片:固定墊片與機(jī)座結(jié)合面的接觸面積≥70%,每25x25 mm2的接觸面上不小于3點(diǎn),用0.10 mm塞尺插入深度不大于10 mm;
② 活動墊片:活動墊塊與下墊塊結(jié)合面的接觸面積≥70%,每25x25mm2的接觸面上不小于3點(diǎn),用0.05 mm塞尺插入深度不大于10 mm;
③ 鉸制螺栓孔:圓度 、圓柱度應(yīng)小于0.01 mm;
④ 緊配螺栓:圓度 、圓柱度應(yīng)小于0.01 mm, 緊配螺栓單手用錘敲入,螺栓螺母頭部應(yīng)磨平,螺孔的上下平面應(yīng)锪平,螺栓螺母與接觸面用0.05 mm的塞尺檢查應(yīng)插不入。
(7)吊開齒輪箱,按工藝要求安裝好各軸頭的安全聯(lián)軸器、鼓形齒聯(lián)軸器;
(8)齒輪箱重新定位安裝,按工藝要求將安全聯(lián)軸器、鼓形齒聯(lián)軸器及前后密封罩安放到位,前后密封罩的軸向長度須在水下電機(jī)、齒輪箱及絞刀軸承箱的軸向3均處于中位狀態(tài)且調(diào)整好三者軸端面之間的安裝間隙情況下復(fù)核,密封罩的長度滿足要求后,再安裝密封罩;
(9)打開前后密封罩蓋板,復(fù)核齒輪箱輸入軸端與電動機(jī)輸出軸安全聯(lián)軸器、絞刀軸系輸入軸與齒輪箱輸出軸端面端鼓形齒聯(lián)軸器的跳動量,記錄數(shù)據(jù)并交711所確認(rèn)。
曲折:δ≤0.07 mm
偏移:φ≤0.08 mm
(10) 安裝并拉緊各設(shè)備的緊/松配地腳螺栓,拉緊力根據(jù)螺栓強(qiáng)度及尺寸按廠家提供選取,并安裝好防松螺栓;
(11) 按工藝要求裝配好安全聯(lián)軸器、鼓形齒聯(lián)軸器及前后密封罩;
(12) 拉緊各設(shè)備聯(lián)軸器的連接螺栓,拉緊力根據(jù)螺栓強(qiáng)度及尺寸按廠家提供選??;
(13) 安裝結(jié)束后,電動機(jī)底座增加兩個(gè)?16~18 mm的定位銷(具體位置及配合尺寸現(xiàn)場定);
(14) 按圖紙要求安裝好止推塊;
(15) 按圖紙要求安裝好絞刀傳動裝置的傳感器、電纜、管子等附件;
(16) 按要求加好絞刀軸系各設(shè)備的滑油;
(17) 按要求做絞刀軸系的氣密試驗(yàn)。
7小結(jié)
(1)根據(jù)本工藝,現(xiàn)場可以很好地監(jiān)控絞刀軸的安裝過程,給安裝后試車和密性測試提供保證;也可以根據(jù)安裝過程考慮哪些在車間安裝,哪些在船上安裝;
(2)提供了絞刀軸跑合試驗(yàn)的注意事項(xiàng)和操作方法,避免了注油不滿而引起密封環(huán)局部溫度過高等;
(3)螺栓預(yù)緊力的準(zhǔn)確使用,可以有效保證設(shè)備使用運(yùn)轉(zhuǎn),降低振動,提高效率;
(4)絞刀軸系校中提供校中時(shí)機(jī)、順序及需要的相關(guān)參數(shù),可以提高絞刀傳動軸系安裝的曲折和偏移精度。
參考文獻(xiàn)
[1]機(jī)械設(shè)計(jì)手冊, 1991-09
[2]中國造船質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(CSQS),2006-10-07
[3]船舶動力裝置安裝工藝學(xué),2006-05