船舶建造质量检验-第六章 轴系及螺旋桨制造和安装检验(3)

2019-03-28 10:58

图6-7 复照光示意图

注:如尾轴管没有工艺孔,而B点无法测量时,B点可后移至可测位置。

另一种检查方法是按图6-7所示调整投射仪,按A、C基准点,使投射仪中心与A、C两点中心一致,然后将十字线投射到图6-6所示的G点的基准靶上,检查其偏差值(按长度计算小于0.15mm/m)。

复照光中心应作出记录。

中心偏差的测量方法是利用光学投射仪内部的一个平行镜,转动平行镜角度,即可在投射仪微调盘上读出其偏差值。投射仪可读出的最大偏差为±1.2mm,原理见图6-8所示。

3.尾轴管镗孔质量检查

(1)尾轴管内孔镗孔后应对镗孔质量进行检验。表面粗糙度应符合图样要求,圆柱度和圆度的公差不低于H9,具体见表6-15所示,同轴度偏差值不大于0.08mm,圆柱度方向应与轴承压入方向一致。

表6-15 尾轴管孔圆柱度、圆度公差 单位:mm 轴 径 公 差 ≤120 ≤0.015 >120~180 ≤0.020 >180~260 ≤0.025 >260~360 ≤0.030 >360~500 ≤0.035 >500~700 ≤0.040 >700~900 ≤0.050

图6-8 用投射仪平行镜测偏差原理图

随着造船技术不断进步,目前大型船舶的尾轴管衬套普遍采用白合金轴承,因此对尾轴管镗孔的圆度要求也相应有了提高,大于500mm的孔,圆度应控制在不大于0.03~0.05mm。

(2)测量工具一般采用内径千分尺、外径千分尺、直尺和塞尺。测量时须注意: ①外径千分尺必须用标准样棒进行校对。 ②为了得到孔径的正确尺寸,测量应在内外温差小的时候进行,如在阴雨天或晚上进行。 ③测量时,测量人员的手必须握在千分尺有绝缘材料的部位,以免手的温度传给千分尺而造成千分尺伸长,影响测量的正确性。

④测量部位一般选择在孔的长度方向,测量前、中、后三点,每点测量上下、左右两个方向的尺寸,这样可得出孔加工后的圆柱度和圆度偏差。

⑤为确保测量数据的正确性,在测量上述数据时,应先用内径千分尺测量,然后用外径千分尺复核,正确无误后才能作为加工尾轴承的外圆的依据。

⑥尾轴管端面的切削平面应垂直于中心线,垂直度公差值不大于0.01mm/m,可用直尺、塞尺检查。

(四)测量记录

尾轴管镗孔测量记录参见表6-16所示。

温度:C 测量日期 环境温度 尾管温度 量具温度

孔径(mm) 测量位置 A B C D 和 平均值 孔径(mm) 测量位置 A B C D 和 平均值 1 后轴承处尾管孔径测量记录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 前轴承处尾管孔径测量记录测量日期 温度差平均值 环境温度 尾管温度 量具温度 温度差平均值 2 3 4 5 6 7 8 9 六、尾轴管前后轴承加工检验

目前,大型船舶尾轴管轴承采用铁梨木轴承结构的逐渐减少,而使用巴氏合金轴承的在增多。由于巴氏合金轴承具有磨损小,使用寿命长,修复比较容易的优点,因此深受使用者欢迎。目前,船厂大都采用专业厂生产的半成品尾轴管轴承,即所提供的轴承内孔(巴氏合金)已加工好,仅在轴承外圆还留有充分的加工余量,由船厂按照尾轴管镗孔尺寸和配合要求进行轴承外圆的精加工。

(一)巴氏合金轴承的加工检验 1.检验内容

(1)检查轴承内、外圆的同轴度是否符合图样要求。

(2)检查轴承外圆加工尺寸是否符合过盈量要求及加工精度要求。 2.检验方法与要求

考虑到巴氏合金轴承使用时下部会磨损,轴承中心一般须借高0.5mm,或按图样、工艺要求。

(1)加工前预先检查轴承内、外圆的同轴度。检查方法是用外径千分尺或游标卡尺测量轴承厚度,测量的部位为轴承平面敲有“TOP”标记处和与之对应的180°处,该两处厚度之差的一半即为同轴度偏差,其值应符合图样要求。

若专业厂供应的轴承内、外圆同轴度有问题,船厂应在加工外圆时作适当调整。

(2)加工后,检查尾轴管轴承内、外圆的同轴度,其检验方法同上。也可在机床上用百分表校内孔,观测百分表读数,判断是否符合图样规定的要求。

(3)轴承外圆加工尺寸、圆度和圆柱度测量方法是用外径千分尺在每段圆柱面上测量2~3个截面,每个截面测量两个径向相互垂直的尺寸。外圆不允许有倒锥度,圆度及同轴度应不低于GB1184第7级精度的规定。检查外圆过盈量、圆度及圆柱度值,要求过盈量符合图样要求,一般要求为0.03~0.05mm。测量记录参见表6-17所示。

必须十分注意轴承外圆加工尺寸的过盈量,因为此尺寸将直接影响轴承安装时的压入力。为了达到尾轴管轴承孔与轴承外圆配合过盈量的准确性,测量尾轴管内孔和轴承外圆时应注意以下几个方面:

①内、外径千分尺应相互核对,内、外场使用同一把千分尺。

②测量时,内径千分尺捏手处要包隔热层,使用外径千分尺时,要将手捏在隔热胶合板处,以减少手的温度影响测量结果。

③操作人员、工艺人员和检验人员必须分别进行测量,在剔除异常后,取测量的平均值作为结果,以使测量的不确定度尽可能减小。

④测量并记录环境温度,预测装配时的气温。应考虑温度对尾轴管内孔和轴承外圆的影响,并进行定量分析,由此选择适当的公差。

⑤轴承外圆精加工时,要一刀连续加工完毕。完工测量要待轴承冷却至室温后再进行。 (4)对照样板,用视觉检查表面粗糙度(与今后安装压入力有密切关系),应满足图样规定的要求。

表6-17 螺旋桨轴轴承外圆测量记录表

温度:C 后衬套外圆 温度差平均值

环境温度 衬套温度 量具温度 配合面直径 (mm) 测量位置 A B 和 平均值 配合面直径 (mm) 测量位置 A B 和 平均值 1 2 1 2 3 4 5 3 4 5 6 7 8 8 9 测量记录测量日期 前衬套外圆 测量记录测量日期 环境温度 衬套温度 量具温度 6 7 9 温度差平均值 (二)整体式尾轴管加工检验

整体式尾轴管采用铁梨木(或桦木)等作为轴承材料,这种结构的尾轴管目前在新造船方面虽已很少使用,但在船只修理中还常遇见,下面介绍此种结构的尾轴管加工检验。

1.检验内容

(1)尾轴管本体加工检验。 (2)尾轴管轴承加工检验。 2.检验方法与要求 (1)尾轴管本体检验

①用外径千分尺测量尾轴管及隔舱壁镗孔后尺寸,根据配合要求加工尾轴管外圆,其配合要求、圆柱度和圆度公差,见表6-18所列的值。

表6-18 尾轴管加工及配合要求 单位:mm 外圆直径 D 配合面圆柱度 配合面圆度 与尾柱毂孔配合 与尾架毂孔配合 ≤120 每100mm长度不应 0.025 0~-0.03 ―0.01~―0.04 120~180 大于0.015mm,且 0.03 ―0.01~―0.04 ―0.02~―0.05 180~260 0.04 应为顺锥 ―0.02~―0.06 ―0.04~―0.08 260~360 0.05 ―0.03~―0.07 ―0.05~―0.10 360~500 0.06 ―0.04~―0.09 ―0.07~―0.12 500~700 0.07 ―0.06~―0.12 ―0.09~―0.15 700~900 0.08 ―0.08~―0.18 ―0.10~―0.20 ②尾轴管本体内、外圆应同心,要求同轴度不得大于0.10mm。检查方法是在车床上用

百分表检查内外圆,从测量结果算出同轴度。

③尾轴管法兰面与轴线垂直度不得超过0.15mm/m。检查方法:法兰平面用直尺检查,如有缝隙时用塞尺检查。

④尾轴管本体加工后应进行0.2MPa的水压试验,历时5分钟,不得有渗漏。 (2)螺旋桨轴轴承检验

①螺旋桨轴铁梨木轴承孔应按图样要求的尺寸检验(其尺寸应为螺旋桨轴轴承外圆尺寸加上间隙)。内孔加工时,轴承孔圆心要向上0.5mm,并在轴承上做好“向上”的记号。

铁梨木内孔加工后,其圆度及圆柱度应符合表6-19所示的要求。必须注意如下两点: a.铁梨木轴承镶嵌应紧密,在85%板条长度上0.1mm塞尺应插不进。

b.铁梨木轴承要经常保持潮湿,以防止材料干裂收缩使板条松动脱落。同时,要了解铁梨木浸水后的膨胀性能。

表6-19 尾轴管轴承加工技术要求 单位:mm 轴承孔径 圆度与圆柱度允许值 其 它 要 求 0.03 <12 1. 法兰端面与轴心线垂直度每米120~180 0.04 不得大于0.15。 180~260 0.05 2. 两半圆组合的轴承要求80%接260~360 0.06 合面间插不进0.05塞尺 360~500 0.07 500~700 0.08 ②轴承外圆与尾轴管配合要求按表6-20所示。 表6-20 轴承与尾轴管配合要求 单位:mm 轴承外圆D 配合长度L<2D 配合长度L<2D ≤80 ―0.02~+0.01 ―0.005~+0.02 80~120 ―0.03~0 ―0.01~+0.01 120~180 ―0.04~―0.01 ―0.02~0 180~260 ―0.05~―0.02 ―0.03~―0.005 260~360 ―0.06~―0.03 ―0.04~―0.01 360~500 ―0.07~―0.04 ―0.05~―0.02 500~700 ―0.08~―0.05 ―0.05~―0.03 ③尾轴管内外圆测量记录参见表6-21所示。 表6-21 尾轴管测量记录表

外圆测量记录 单位:mm A 测量位置 上—下 左—右 内孔测量记录 单位:mm a 测量位置 上—下 左—右

B C D b c d 第二节 轴系安装检验 一、尾轴管前后轴承安装检验

(一)巴氏合金轴承安装检验 1.检验内容

(1)安装前的检验。 (2)轴承压装检验。 2.检验方法与要求 (1)安装前的检验

①清洁检验。尾轴管内残留的铁屑、毛刺、型砂、焊接飞溅、焊渣以及油污等多余物和垃圾已清除,并用清洁的布擦干净。

②润滑油管已装好,并经密性试验。若有测温用的热电偶装置,则应装好、校准。 ③对尾轴管前后轴承外圆直径及尾轴管内孔进行复测。复测时,环境温度与轴承及尾轴管的温度应相同,若温度不同,将会导致实际过盈配合量不真实,从而影响压入力的数据。

(2)轴承压装检验

大型船舶的螺旋桨轴轴承内孔大都采用巴氏合金材料,轴承与尾轴管为过盈配合,轴承安装普遍采用液压拉伸器将轴承压入尾轴管孔内,其压入方法见图6-9所示。

图6-9 用液压拉伸器压入轴承

1- 尾轴管;2-半圆垫木;3-长丝杆;4-液压缸;5-尾轴承;6-油泵。

轴承压入时须认真检查轴承上的“TOP”标记,使“TOP”标记的部位向上,千万不能搞错。

用液压拉伸器压入轴承前,应测量环境温度、尾轴管及轴承温度,从开始压入起,每压入50mm应记录一次液压压力及压入距离。在正常情况下,随着压入面积的增加,其压入时的油压力也会随之上升,直至全部压入到位,其最终压入力应符合设计要求。压入力可以根据液压拉伸器的活塞面积与油压力计算得出。当图样没有规定压入力要求时,其压入力要求可参照表6-22规定的数值。

表6-22 尾轴管轴承安装压入力 压入力 压 入 力(kN) 轴承外圆D 名称 前 轴 承 后 轴 承 68.65~294.2 147.1~588.4 300<D<500 压力润滑 147.1~588.4 343.23~980.67 500<D<900 尾轴管轴承 147.1~784.53 343.23~1176.8 900<D 必须注意,在压轴承的最后80mm时,应能连续压入,若瞬时压入力超过或低于设计值过多时,应停止压入,待查出原因并纠正后方可再次压入。

(3)检验记录

尾轴管前轴承压入测量记录参见表6-23所示,并绘制压入曲线图。 尾轴管后轴承压入测量记录参见表6-24所示,并绘制压入曲线图。 尾轴管轴承压入尾轴管后,轴承内孔直径测量记录参见表6-25所示。

表6-23 尾轴管前轴承压入记录表


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