CN102039424A - 船用艉轴的矫正方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种船用艉轴的矫正方法，其包括如下步骤：S1、根据艉轴材料确定其确保材料特性的加热温度区间、冷却的方式以及冷却时间；S2、架设待矫正艉轴，其自由端采用周向定位；S3、确定该艉轴变形区域中的最大变形区；S4、对该最大变形区进行加热，直至其达到该加热温度区间；S5、对变形区域进行保温冷却，使温度下降至其允许冷却的温度后进行冷却；S6、待完成S5中的最大变形区的矫正后，按变形程度递减的原则选择下一个变形区进行矫正。本发明采用周向定位对艉轴的自由端进行支撑，以此释放艉轴矫正时产生的内应力。矫正顺序采用变形程度递减原则以此确保矫正后位置各处的圆跳动一致，最大程度的对变形艉轴进行修复使其达到船检规范。

Description

船用艉轴的矫正方法
技术领域
本发明涉及一种船用艉轴的矫正方法。
背景技术
由于船舶在运行过程中受到外力的影响使得船用艉轴发生变形，造成船舶推进效率下降，以致无法正常工作。通常对发生变形的艉轴进行火工矫正，而现有技术中，矫正方法是采用车床尾部的顶针支撑艉轴，对发生变形的部分进行加热，在加热区域直接进行冷却，并且矫正无序，对火焰加热区域无明确要求，导致对于变形程度严重的艉轴难以进行有效的矫正，成品较难达到船检规范要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中的船用艉轴矫正方法无法对发生严重形变的艉轴进行有效矫正的缺陷，提供一种能够使严重变形的艉轴在矫正后达到船检规范的船用艉轴的矫正方法。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：
一种船用艉轴的矫正方法，其特点在于，其包括如下步骤：
S1、根据艉轴材料，确定确保材料特性的加热温度区间、冷却的方式、允许空冷的温度以及冷却时间，其中，上述因素的确定可通过查阅《机械设计手册》中的材料热处理温度表，对照相应材料后得出；
S2、架设待矫正艉轴，其自由端采用周向定位；
S3、确定该艉轴变形区域中的最大变形区；
S4、对该最大变形区进行加热，直至其达到该加热温度区间；
S5、对变形区域进行保温冷却，使温度下降至其允许冷却的温度后进行冷却；
S6、待完成S5中的最大变形区的矫正后，按变形程度递减的原则选择下一个变形区进行矫正。
其中，步骤S1中的冷却方法包括保温冷却法、空冷法或水冷法。
其中，步骤S3还包括如下步骤：
采用千分表测量艉轴寻找变形区，并记录数据确定变形规律，按照形变程度进行排序。
其中，步骤S4中采用焰焊加热，当艉轴直径大于或等于100mm时，焰焊火焰的加热区域沿轴向加热宽度小于30mm，周向的加热弧长小于该艉轴周长的二分之一。
其中，步骤S4中对最大变形区加热的加热区域的加热弧长与该艉轴形变程度成正比。
其中，同一变形区域火工矫正不超过三次。
其中，该艉轴的自由端采用滚轮式支架支撑。
本发明的积极进步效果在于：本发明中的船用艉轴的矫正方法采用周向定位方法对艉轴的自由端进行支撑，以此释放艉轴矫正时产生的内应力。矫正时从最大变形区域逐步递减至最小变形区域，并根据艉轴的直径决定加热区宽度和加热弧长以此确保矫正后位置各处的圆跳动一致，并最大程度的对变形艉轴进行修复使其达到船检规范(圆跳动为0.02mm)。
附图说明
图1为本发明的船用艉轴的矫正方法中待矫正艉轴的架设示意图。
图2为图1中待矫正艉轴加热时的示意图。
具体实施方式
下面结合附图1和2给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。
本发明提供一种船用艉轴的矫正方法，其包括如下步骤：
步骤1，分析艉轴2的材料，确定材质后，查阅《机械设计手册》的材料热处理温度表，以确定火工矫正时能确保其材料特性加热温度区间、冷却的方式、允许冷却温度和冷却时间。
步骤2，如图1所示，将待矫正艉轴2的一端固定在车床的卡盘1上，艉轴2的自由端用一滚轮式支架4周向支撑。现有技术中采用车床床尾的顶针轴向顶撑艉轴2，这不利于火工矫正时艉轴2内应力的释放，而采用滚轮式支架4在周向对艉轴2进行固定便能使得在矫正过程中产生的内应力得到充分地释放，相对于现有技术得到更好的矫正效果。
步骤3，启动车床，采用千分表3测量艉轴2寻找变形区，圆跳动越大变形越严重。记录测得部位的圆跳动，按照形变程度进行排序确定最大变形区域和最小变形区，在进行火工矫正时先矫正最大变形区。
步骤4，如图2所示，以最大变形区为例，用焰焊6的火焰调至3000℃，对最大变形区进行首次加热，直至其达到材料允许加热温度后停止加热。其中，加热区域5沿周向的加热弧长小于该艉轴2的周长的二分之一。
特别的，当变形区的直径大于或等于100mm时，加热区域5沿轴向的加热宽度不大于30mm。
特别的，变形区域变形程度决定了该区域加热弧长，即，变形程度越大，加热弧长越长。
步骤5，对变形区域进行保温冷却，使温度下降至其允许空冷的温度后进行空冷。根据材料成分的不同可采用不同的冷却方法，例如保温冷却法、空冷法或水冷法。较佳的，在冷却过程中采用空冷法对变形区进行冷却，以尽量减少艉轴2的材料内部的金相组织的变化。重复步骤4和5直至其圆跳动达到船检规范。另外，为保证该艉轴2矫正后的材料性能，同一变形区火工矫正不宜超过三次。
步骤6，根据千分表的数据归纳出的变形程度排序选择其次进行矫正的变形区域，其矫正时的工艺要求同步骤4和5所述。
现有技术对变形区的矫正没有固定顺序，通常由技术人员随意选择矫正区域，矫正顺序混乱导致矫正时艉轴内应力释放不完全，矫正效果欠佳，局部变形区不能达到统一的圆跳动。本发明采用的矫正方法由最大变形区逐步向最小变形区过渡，配合周向定位充分释放矫正时艉轴在轴向产生的应力，能够减小矫正过程中各个变形区的误差，保证矫正后艉轴的圆跳动相同。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改。因此，本发明的保护范围由所附权利要求书限定。

Claims (7)

1.一种船用艉轴的矫正方法，其特征在于，其包括如下步骤：
S1、根据艉轴材料确定确保材料特性的加热温度区间、冷却的方式、允许冷却的温度以及冷却时间；
S2、架设待矫正艉轴，其自由端采用周向定位；
S3、确定该艉轴变形区域中的最大变形区；
S4、对该最大变形区进行加热，直至其达到该加热温度区间；
S5、对变形区域进行保温冷却，使温度下降至其允许冷却的温度后进行冷却；
S6、待完成S5中的最大变形区的矫正后，按变形程度递减的原则选择下一个变形区进行矫正。
2.根据权利要求1所述的船用艉轴的矫正方法，其特征在于，步骤S1中的冷却方法包括保温冷却法、空冷法或水冷法。
3.根据权利要求1所述的船用艉轴的矫正方法，其特征在于，步骤S3还包括如下步骤：
采用千分表测量艉轴寻找变形区，并记录数据确定变形规律，按照形变程度进行排序。
4.根据权利要求1所述的船用艉轴的矫正方法，其特征在于，步骤S4中采用焰焊加热，当该艉轴直径大于或等于100mm时，焰焊火焰的加热区域沿轴向加热宽度小于30mm，周向的加热弧长小于其艉轴周长的二分之一。
5.根据权利要求4所述的船用艉轴的矫正方法，其特征在于，步骤S4中对最大变形区加热的加热区域的加热弧长与该艉轴形变程度成正比。
6.根据权利要求1所述的船用艉轴的矫正方法，其特征在于，同一变形区域火工矫正不超过三次。
7.根据权利要求1所述的船用艉轴的矫正方法，其特征在于，该艉轴的自由端采用滚轮式支架支撑。
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