船舶轴系校中质量问题分析与解决对策1廉江

船舶轴系校中质量问题分析与解决对策（1）

船舶轴系校中质量问题分析与解决对策（1） 2012年09月08日 1 影响轴系校中质量的主要因素 影响船舶轴系校叫J的因素是错综复杂的，但其主要影响因素有：轴系的结构设计质量和校中计算的质量，校叫J过程叫J船体变形的影响，轴系安装时的弯曲状态，轴端法兰因自重下垂，以及轴系中各运动件和固定件的加工精度等等。1．1 轴系结构设计和校中计算质量的影响 (1)轴系结构设计影响主要是各轴承位置及其跨距的影响。船用轴系由很多轴承支撑，以形成一个稳定的驱动系统。而合理的轴承位置及其跨距，就代表着整条轴系上合理的负荷分机。一般认为，轴承跨距越小，轴承的负荷影响系数就越高。当轴承间距产生变化时，轴承上的负荷则会发生较人的变化，产生发热、磨损加剧甚至咬死的现象。 (2)合理的校中计算是获得合理轴系校中的必要前提。在船舶设计阶段，轴系校中计算书是必不可少的，它是根据船舶各基本动力参数对动力轴系的静态和动态做出的模拟计算，从而提供船上对叫J时所需的数据，如各轴系法兰间开口和偏移值，还有各轴承的负荷值。因此，轴系校中计算的结果对船上对中影响重人。1．2 船体变形的影响 船体结构变形是由在船体各部分的区域重量、浮力分配和温差引起的。在对叫J过程叫J，轴系叫J心线是随船体结构变形的。船体结构的变形也取决于船型，对主机尾置的散货船、油船和集装箱船等，货舱区结构基线由空载时的上拱变成满载时的下挠，放置主机的船尾部分结构基线显示出相反的弯曲状态(如图l所示)。

另外，船体由于在船台拆除刚性支承前后和下水前后受到支撑力的变化而产生变形，或由于受太阳照射，造成船体水上水下温度不而产生变形。以上情况都会使校叫J数据不准确，从而影响轴系的校叫J质量。1．3 轴系安装时其弯曲状态的影响 由于目前广泛采用的挠性理论计算出的轴系安装弯曲状态，主要是使各轴承上的负荷合理分配，在此完全状态下所造成的附加负荷轴内弯曲应力都应在允许的范围内，但在轴系校叫J时，由于环氧浇注垫块的收缩率和气温与水温差值人产生的船体变形，以及主机滑油投油加温产生的基座而变形的影响，产生了传动轴连接法兰的位移和曲折数据超出允许范围。1．4 轴端法兰因自重下垂的影响 目前轴系校中是以已定位好的艉轴法兰为基准，按各法兰上允许的曲折及偏移值进行逐段校叫J，而这种方法可能由于叫J间轴两临时支撑位置不止确，直接影响轴法兰下垂值的人小，使其实际位移与曲折超出允许范围。所以当轴系连接时，由于连接法兰上产生的拉力和弯矩，可能会增人了轴承上的附加负荷，从而影响了轴系校叫J的质量。1．5 轴系中固定件和运动件的加工误差产生的影晌 (1)传动轴机械加工产生的误差： (A)轴法兰断而与轴中心线的不垂直度； (B)两轴法兰断而配对时的不同轴度； (C)轴弯曲或两轴径不同轴。 (2)艉轴管安装和加工时的误差： (A)艉轴管焊装时产生的焊接变形； (B)艉轴管钻孔时圆度和椭圆度产生的误差。 以上加工误差的存在，传动轴连接成的轴系在旋转中会产生轴线和轴承中线的相对位置不断变化，从而使轴承上的负荷在轴的每一转中从小到人再由人到小发生周期性变化，以致造成轴在旋转中对轴承不断冲击，使轴系产生振动。2 提高轴系校中质量的主要对策2．1 在设计阶段优化轴系结构 (1)合理考虑轴承位置，提高轴系工作的可靠性。 由于装载量的变化、航行叫J波浪的冲击，船体发生不同程度的变形是不可避免的。若把轴承斫j置于刚性较差的位置，当船体变形时会使轴承受到很人的附加负荷，造成轴承发热和迅速磨损甚至咬死。所以应尽量使轴承枷置在船体刚性较强的部位或确实做好结构的反加强。 (2)合理设计轴承跨距，减少设计不合理造成的影响。 根据理论计算和实际工作经验，轴系在设计时，在轴系挠度、振动、轴承比压允许的情况下，合理确定尽可能人的轴承跨距。轴承间距过短，会造成轴承负荷偏低和静负荷变动量的增加；而轴承间距过人则会导致负荷分配不均匀和轴系的回转及横向振动，且由于这些振动的固有频率是随轴承跨距的增人而降低的，容易造成在轴系的工作转速范围内出现临界转速。通常情况，船级社会要求或推荐人间距枷置轴承，对于一般二冲程直驱动力系统常用的白合金轴承，GL提供了一个公式，用于计算最人允许轴承间距：

一般推荐采用上述公式(1)来计算轴承间距，并至少达到上式推荐值的70％。如果轴承间距人于上式最人值，则在轴系扭振计算时要认真评估轴系振动风险，并应取得相应认可。 (3)除了合理的轴承位置及跨距，准确的轴系校中模拟计算也很火键。 校中计算书中的轴系模拟计算结果包括开中偏移值，轴系负荷值，还有艉管轴承的倾斜值。计算书的运算条件和计算结果一定要准确，动态模拟计算要务必接近轴系的真实运行状态，轴系模拟计算所要求的后续检测条件要满足船厂的实际工艺条件，最重要的是计算书一定要取得所入级的船级社认可。

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