CN104816143A - 船用低速柴油机分段曲轴的拆装方法及装置 - Google Patents

Abstract

一种船用低速柴油机分段曲轴的拆装方法及装置，包括下轴瓦固定工具、机内作业平台、对中工具、前后曲轴连接液压膨胀螺栓、曲轴链轮连接液压膨胀螺栓、短止动板和长止动板；本发明采用液压膨胀螺栓代替传统的紧配螺栓，安装时借助液压使锥形衬套膨胀，实现液压膨胀螺栓与连接孔表面的过盈配合，保证了扭矩的传递，拆卸时借助液压使锥形衬套复原，使孔轴之间恢复间隙配合，避免了对连接孔内壁造成损伤。本发明实现了无损拆卸，降低了废返率，具有拆装过程简便、作业效率高、工装通用性强和使用寿命长的优点，适用于一切具备分段曲轴结构的大型船舶用低速柴油机的制造安装。

Description

船用低速柴油机分段曲轴的拆装方法及装置

技术领域：

本发明涉及船用低速柴油机的制造工艺，特别涉及一种船用低速柴油机分段曲轴的拆装方法，属于柴油机制造技术领域。

背景技术：

近年来，为控制航运业气体排放导致的温室效应，提高船舶的能效，国际海事组织制定了一系列严格规则，对主机的排放、能效等方面相应提出了不少要求。由于当前的航运形势，出于对运价、油料成本等因素的考虑，超大型船用低速柴油机在集装箱船上的应用越来越广泛。由于超大型多缸主机长度较大(10缸主机约20多米长)，业内主机制造厂的设备难以满足整体吊装和发运的要求，同时曲轴制造厂也无法加工以提供整根曲轴。因此曲轴的结构被一分为二，通过法兰轴相互连接，从而能够将曲轴在分段处分为两大件以便拆装发运。

通常而言，曲轴对于一台船用低速柴油机的主机的意义就好比一个人的心脏一般，在主机的运行中扮演着动力输出者的重要角色。目前超大型船用低速柴油机(9～14缸)的曲轴普遍采用前、后分段式拼接结构，不同于以往的整体式结构。请参阅图1，分段式拼接结构的船用低速柴油机的曲轴由前段曲轴2和后段曲轴4拼接而成，机座由前段机座1和后段机座3拼接而成，前段曲轴2和后段曲轴4分别安装在前段机座1和后段机座3上，轴颈处安装有主轴承盖7。前、后段的连接处见图2和图3，前段曲轴2与后段曲轴4通过沿径向对拼的上半链轮5和下半链轮6进行连接，在上半链轮5、下半链轮6、前段曲轴2和后段曲轴4上分别设有多个连接孔19，连接前链轮和曲轴上位置相应的连接孔19进行同轴铰削加工形成同铰孔，然后多个与连接孔19过盈配合的紧配螺栓分别穿入连接孔19将上半链轮5或下半链轮6与前段曲轴2和后段曲轴4连接起来，形成完整的曲轴和链轮。过盈紧固件一般根据曲轴制造商给出的分段曲轴连接孔直径的实际尺寸，制作相对应的紧配螺栓，经加工到对应尺寸后装入螺栓孔。传统的紧配螺栓一般使用冷套安装螺栓、锥度螺栓等。

如果使用冷套安装螺栓装配试车提交，由于螺栓与同铰孔采用过盈配合，当发运前分拆分段曲轴需要拆除螺栓时，要借助外力从同铰孔中拆除螺栓，极易造成螺栓与同铰孔粘咬，导致曲轴和链轮的同铰孔孔壁表面拉伤，从而破坏连接孔19的精度，造成巨大的损失。而如果采用锥度螺栓，则需修改曲轴和链轮的连接孔为配对的锥形，这不仅必须得到船东、船检认可，而且在安装时需采用外力顶入使锥面过盈，而拆除时使用千斤顶顶出也很难避免对锥孔内壁造成损伤。

因此技术关键在于，如何找到一种既能达到传递扭矩效果又能满足拆装要求的工艺方法代替传统紧配螺栓的使用，对于大缸径多缸柴油机分段曲轴链轮的过盈紧固连接而言，其涉及主机的连接、分解和船厂中再连接的问题，该作业是世界上行业内船用低速柴油机制造过程中所面临的共性生产难题。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是，突破现有柴油机分段曲轴拆分困难的瓶颈，提供一种高效快捷且安全的船用低速柴油机分段曲轴的拆装方法及装置，满足分段曲轴的连接与拆解要求，既保证连接螺栓与连接孔表面的过盈配合度，实现动车所需扭矩的传递，又便于拆卸取出连接螺栓，避免对连接孔造成伤害，达到无损拆卸的效果，与此同时兼顾提高劳动效率、优化工序流程、降低投产与废返成本的目的。

基于上述目的，本发明解决其技术问题采取的技术方案如下：

一种船用低速柴油机分段曲轴的拆装装置，所述船用低速柴油机包括有前段机座、后段机座、前段曲轴、后段曲轴、上半链轮、下半链轮和主轴承盖，所述主轴承盖在轴颈处将所述前段曲轴和后段曲轴分别安装在前段机座和后段机座上，在前段曲轴、后段曲轴、上半链轮和下半链轮上分别设有位置对应的经过同绞加工的多个连接孔，其特征在于：所述拆装装置包括下轴瓦固定工具、机内作业平台、对中工具、齿轮螺杆泵、前后曲轴连接液压膨胀螺栓、曲轴链轮连接液压膨胀螺栓、液压拉伸器、油压接头、短止动板和长止动板；其中，

下轴瓦固定工具通过螺栓固定于所述船用低速柴油机机座的主轴承座上，下部设有能够压制该主轴承座内下轴瓦的楔形槽；

机内作业平台包括两定距管、工作平台和两固定螺母，两定距管分别套置于所述主轴承座两侧的主轴承螺柱上，两固定螺母将工作平台水平地固定在两定距管之上；

对中工具包括一中心带有螺纹通孔的圆柱形导向销和一能够旋入该螺纹通孔的螺栓，该导向销的外圆与所述多个连接孔形成滑配合；

前后曲轴连接液压膨胀螺栓包括A型液压螺栓、左液压螺母、右液压螺母和锥形衬套，该左液压螺母和右液压螺母通过螺纹分别旋接于所述A型液压螺栓的左端和右端，该A型液压螺栓外周上设有靠近左端的锥形连接面，该锥形连接面上设有油槽，所述A型液压螺栓设有开口在右端且沿轴向的中心油孔，该中心油孔与所述油槽相通，所述锥形衬套设有锥形内孔且套置于所述锥形连接面上；

曲轴链轮连接液压膨胀螺栓包括B型液压螺栓、左液压螺母、右液压螺母和锥形衬套，该左液压螺母和右液压螺母通过螺纹分别旋接于所述B型液压螺栓的左端和右端，该B型液压螺栓外周上设有靠近右端的锥形连接面，该锥形连接面上设有油槽，所述B型液压螺栓设有开口在右端且沿轴向的中心油孔，该中心油孔与所述油槽相通，所述锥形衬套设有锥形内孔且套置于所述锥形连接面上；

短止动板为带沿的圆管，套置于所述A型液压螺栓之外并且所述连接孔之内，该短止动板的长度与所述A型液压螺栓相配；

长止动板为带沿的圆管，套置于所述B型液压螺栓之外并且所述连接孔之内，该长止动板的长度与所述B型液压螺栓相配。

作为进一步改进，所述的导向销的材质为HT200。

本发明的另一技术方案是：

一种采用上述拆装装置的船用低速柴油机分段曲轴的拆装方法，其包括安装方法和拆卸方法；

所述安装方法包括如下步骤：

1)安装前段机座和后段机座——所述前段机座和后段机座依次落座进行拼接并且水平调整到位，通过螺栓紧固连接；

2)安装前段曲轴和后段曲轴——将所述前段曲轴和后段曲轴分别吊入前段机座和后段机座，保证1#缸处的曲轴位于上死点位置；

3)安装下轴瓦固定工具和机内作业平台——拆除前段机座和后段机座上与分段连接处前、后相邻的主轴承盖，将所述下轴瓦固定工具安装于主轴承座上，使所述楔形槽压制该主轴承座内的下轴瓦，将所述两定距管分别套置于主轴承座两侧的主轴承螺柱上，通过所述固定螺母将所述工作平台水平地固定在两定距管之上；

4)前段曲轴和后段曲轴对接且连接孔对中——盘车调整，使前段曲轴和后段曲轴上相应的连接孔位置相对，并将后端曲轴向前顶推至与前段曲轴完全接触贴合，使用所述齿轮螺杆泵将三个所述对中工具分别顶入其中三个连接孔，并同时置于前段曲轴和后段曲轴的连接孔中，使前段曲轴和后段曲轴连接孔对中同轴度≤0.05mm，从而使前段曲轴和后段曲轴的连接孔配对调整位置到位，所述三个连接孔分别位于下半部的最底部和紧邻所述上半链轮与下半链轮拼接处的上半部的两侧；

5)安装上半链轮——将所述上半链轮吊装于对接的前段曲轴和后段曲轴上，将位于上半部中的一个对中工具继续进推至同时置于上半链轮和后段曲轴的连接孔中，使上半链轮、前段曲轴和后段曲轴的连接孔同轴度对中到位；

6)在上半链轮连接孔中安装前后曲轴连接液压膨胀螺栓——在除紧邻上半链轮与下半链轮拼接处的两个连接孔之外的其它上半链轮的连接孔中，通过盘车依次安装所述前后曲轴连接液压膨胀螺栓，将上半链轮、前段曲轴和后段曲轴连接起来；

7)安装下半链轮——通过盘车将安装了上半链轮的前段曲轴和后段曲轴旋转180°，使1#缸处的曲轴位于下死点位置，将所述下半链轮吊装于对接的前段曲轴和后段曲轴上，并与上半链轮拼接紧固连接；

8)安装曲轴链轮连接液压膨胀螺栓——卸除紧邻上半链轮与下半链轮拼接处的两连接孔中的对中工具，在上、下半部紧邻上半链轮与下半链轮拼接处的四个连接孔中，安装所述曲轴链轮连接液压膨胀螺栓；

9)在下半链轮连接孔中安装前后曲轴连接液压膨胀螺栓——卸除下半部最底部的连接孔中的对中工具，在除紧邻上半链轮与下半链轮拼接处的两个连接孔之外的其它下半链轮的连接孔中，通过盘车依次安装所述前后曲轴连接液压膨胀螺栓，将下半链轮、前段曲轴和后段曲轴连接起来；

10)拆除下轴瓦固定工具和机内作业平台，安装步骤3)中卸下的主轴承盖并紧固到位；

所述拆卸方法包括如下步骤：

A)安装下轴瓦固定工具和机内作业平台——拆除所述前段机座和后段机座上与分段连接处前、后相邻的主轴承盖，将所述下轴瓦固定工具安装于主轴承座上，使所述楔形槽压制该主轴承座内的下轴瓦，将所述两定距管分别套置于主轴承座两侧的主轴承螺柱上，通过所述固定螺母将所述工作平台水平地固定在两定距管之上；

B)安装对中工具——通过盘车使所述下半链轮处于上方，所述上半链轮处于下方，1#缸处的曲轴位于下死点位置，拆除下半链轮最上部的连接孔中的所述前后曲轴连接液压膨胀螺栓，顶入一个所述对中工具并同时置于前段曲轴和后段曲轴的连接孔中；

C)拆除曲轴链轮连接液压膨胀螺栓——卸除紧邻所述上半链轮与下半链轮拼接处的四个连接孔中的所述曲轴链轮连接液压膨胀螺栓，拆除上半链轮与下半链轮的连接；

D)拆除下半链轮——通过盘车依次卸除下半链轮上其它连接孔中的前后曲轴连接液压膨胀螺栓，吊除下半链轮；

E)拆除上半链轮——通过盘车将前段曲轴和后段曲轴旋转180°，使上半链轮处于上方，通过盘车依次卸除上半链轮上其它连接孔中的前后曲轴连接液压膨胀螺栓，最后使1#缸处的曲轴位于上死点位置，吊除上半链轮；

F)拆除所述对中工具、下轴瓦固定工具和机内作业平台，安装步骤A)中卸下的主轴承盖，将前段机座和前段曲轴与后段机座和后段曲轴分开。

作为进一步改进，所述的前后曲轴连接液压膨胀螺栓和曲轴链轮连接液压膨胀螺栓在安装前根据所述船用低速柴油机的功率、转速、曲轴的材料与重量、连接孔的尺寸与公差来进行选配，并且使它们与相配的连接孔之间保证有0.02mm～0.03mm的过盈。

作为进一步改进，所述的前后曲轴连接液压膨胀螺栓的安装方法如下：

将所述A型液压螺栓和锥形衬套装入连接孔，由左端将所述短止动板装入连接孔之内且套置于该A型液压螺栓之外，该短止动板顶靠使锥形衬套无法移动，通过所述液压拉伸器拉动A型液压螺栓，A型液压螺栓与锥形衬套之间发生位移，致使锥形衬套外径变大与连接孔孔壁产生过盈，卸除短止动板，将所述左液压螺母和右液压螺母分别旋紧于A型液压螺栓的左端和右端，使前段曲轴与后段曲轴紧固连接；

所述的前后曲轴连接液压膨胀螺栓的拆除方法如下：

旋松左液压螺母与前段曲轴产生间隙，将所述油压接头与A型液压螺栓的中心油孔连接，注入液压油沿中心油孔和油槽到达锥形连接面，将A型液压螺栓与锥形衬套顶开，锥形连接面与锥形衬套脱离，使锥形衬套的外径复原并与连接孔之间恢复间隙配合，卸除左液压螺母和右液压螺母，取出A型液压螺栓和锥形衬套。

作为进一步改进，所述的曲轴链轮连接液压膨胀螺栓的安装方法如下：

将所述B型液压螺栓和锥形衬套装入连接孔，由左端将所述长止动板装入连接孔之内且套置于该B型液压螺栓之外，该长止动板顶靠使锥形衬套无法移动，通过所述液压拉伸器拉动B型液压螺栓，B型液压螺栓与锥形衬套之间发生位移，致使锥形衬套外径变大与连接孔孔壁产生过盈，卸除长止动板，将所述左液压螺母和右液压螺母分别旋紧于B型液压螺栓的左端和右端，使后段曲轴与上半链轮或下半链轮紧固连接；

所述的曲轴链轮连接液压膨胀螺栓的拆除方法如下：

旋松左液压螺母与前段曲轴产生间隙，将所述油压接头与B型液压螺栓的中心油孔连接，注入液压油沿中心油孔和油槽到达锥形连接面，将B型液压螺栓与锥形衬套顶开，锥形连接面与锥形衬套脱离，使锥形衬套的外径复原并与连接孔之间恢复间隙配合，卸除左液压螺母和右液压螺母，取出B型液压螺栓和锥形衬套。

与传统的分段曲轴连接、分解方法相比较，本发明所述的船用低速柴油机分段曲轴的拆装方法具有下列优点：

1)保证了扭矩的传递——本发明采用液压膨胀螺栓代替传统的紧配螺栓，无需“冷套”安装，安装时可借助液压使锥形衬套膨胀，实现膨胀螺栓与连接孔表面的过盈配合，保证了扭矩的传递。

2)实现了无损拆卸——液压膨胀螺栓拆卸时可借助液压使锥形衬套复原，使孔轴之间恢复间隙配合，避免了对连接孔内壁造成拉伤、粘咬等损伤，满足了多次拆装过程中无损拆卸的要求，降低了废返率。

3)拆装过程简便，作业高效——拆装过程只需通过液压使锥形衬套膨胀实现过盈，或者通过液压使锥形衬套复原实现间隙，装卸操作十分简便，同时操作无需大面积的受力靠山，可在有限的空间内进行，所需操作空间较小，安全性高；与使用紧配螺栓连接的传统方式相比，本发明所述方法节约了大量工时和安装风险，每次操作仅需3人8小时即可完成，因而具有效率高、安全可靠、投产与废返成本低的优点。

4)工装通用性强，使用寿命长——作业中所使用的对中工具、工作平台、液压膨胀螺栓等能通用于同缸径的各个机型且均可多台机多批次使用，在非特别恶劣的拆装环境和工况下，进行合理操作可保证100-300次拆装，工装回用率高；此外，液压膨胀螺栓能适用于不同公差范围的连接孔，同时使用寿命较长，如曲轴上同铰孔发生质量事故时，可采用单配液压膨胀螺栓的锥形衬套来保证连接。

附图说明：

图1是分段拼接式的船用低速柴油机的结构俯视图。

图2是分段曲轴拼接处的结构剖视图。

图3是图2的侧视图。

图4是下轴瓦固定工具的结构和安装示意图。

图5是机内作业平台的结构和安装示意图。

图6是对中工具的结构示意图。

图7是前后曲轴连接液压膨胀螺栓的结构示意图。

图8是曲轴链轮连接液压膨胀螺栓的结构示意图。

图9是本发明的操作工艺流程图。

图10是液压膨胀螺栓安装顺序示意图。

图11是用对中工具调整前后段曲轴连接孔同轴度的示意图。

图12是用对中工具调整曲轴与链轮连接孔同轴度的示意图。

图13是前后曲轴连接液压膨胀螺栓安装示意图。

图14是曲轴链轮连接液压膨胀螺栓安装示意图。

图15是前后曲轴连接液压膨胀螺栓拆卸示意图。

图16是曲轴链轮连接液压膨胀螺栓拆卸示意图。

具体实施方式：

本发明提出了一种可通用于超大型船用低速柴油机分段曲轴连接、拆分的操作工艺技术方法，以解决柴油机在机厂内提交后曲轴难以拆分发运的技术难题。本发明使用液压膨胀螺栓替代一般螺栓，突破了业内分段曲轴无法拆装的技术瓶颈，达到了台架试车连接后的扭矩传递，又满足主机发运前后拆卸方便的要求，一举打破了传统的柴油机曲轴配装、拆运流程，为今后低速柴油机制造业发展超大型船制造技术提供了有力的基础。

下面以10S90MEC主机分段曲轴的拆装为实施例，结合附图对本发明做进一步的详细说明，详细阐述了前期作业准备、分段曲轴预调整对中、液压膨胀螺栓的使用及其在连接孔中的安装拆除的作业顺序等一系列重要工艺技术步骤，以更加直观的反映本发明所提出的工艺技术方法。但是该实施例并非用来限定本发明的保护范围，即凡依据本发明专利申请范围的内容所做的等效变化及修改，均属于本发明的技术范畴。

实施例

所述10S90MEC船用低速柴油机包括有前段机座1、后段机座3、前段曲轴2、后段曲轴4、上半链轮5、下半链轮6和主轴承盖7，请结合参阅图1、图2和图3，其中，主轴承盖7在轴颈处将前段曲轴2安装在前段机座1上组成前段机座曲轴总成，将后段曲轴4安装在后段机座3上组成后段机座曲轴总成。本发明便是为解决前段曲轴2与后段曲轴4的连接和拆分而提出的工艺流程方法。上半链轮5和下半链轮6沿径向对拼地安装在前段曲轴2与后段曲轴4的连接处(见图2)，在前段曲轴2、后段曲轴4、上半链轮5和下半链轮6上分别设有位置对应的经过同绞加工的多个连接孔19(见图3)，本实施例的10S90MEC船用低速柴油机共有14个连接孔19，图3所示的是1#缸处的曲轴(即曲柄销)位于上死点位置时上半链轮5和下半链轮6的位置状态，在该位置状态下，由上半链轮5最顶部的连接孔19开始沿顺时针方向，14个连接孔依次为第一连接孔a、第二连接孔b、第三连接孔c、第四连接孔d、第五连接孔e、第六连接孔f、第七连接孔g、第八连接孔h、第九连接孔i、第十连接孔j、第十一连接孔k、第十二连接孔l、第十三连接孔m、第十四连接孔n。

本发明所述船用低速柴油机分段曲轴的拆装方法是通过所述拆装装置实现的，该拆装装置包括下轴瓦固定工具11、机内作业平台、对中工具12、齿轮螺杆泵、前后曲轴连接液压膨胀螺栓13、曲轴链轮连接液压膨胀螺栓14、液压拉伸器17、油压接头18、短止动板15和长止动板16。

所述下轴瓦固定工具11用于在主轴承盖7拆除后安装于所述船用低速柴油机机座的主轴承座上，请参阅图4，以避免前段曲轴2和后段曲轴4转动时位于主轴承座内的下轴瓦脱出。该下轴瓦固定工具11为一块状构件，下部设有能够压制所述主轴承座内下轴瓦的楔形槽111，通过螺栓112固定于主轴承座上。

所述机内作业平台搭建在拆除主轴承盖7的轴颈上方，既起到防护曲轴轴颈的作用，又能方便作业人员进行拆装操作。请参阅图5，该机内作业平台包括两定距管10、工作平台8和两固定螺母9；其中，两定距管10分别套置于所述主轴承座两侧的主轴承螺柱上，工作平台8通过两固定螺母9水平地固定在两定距管10之上。

所述对中工具12包括一圆柱形导向销121和一螺栓122，请参阅图6；该导向销121的材质为铸铁HT200，其中心配钻有M24的螺纹通孔，外圆与所述多个连接孔19形成滑配合；该螺栓122能够旋入该M24螺纹通孔。所述对中工具12用于曲轴与链轮的连接孔19之间的对中同轴度调整，使用时与10t的齿轮螺杆泵配合，先在导向销121上安装螺栓122，通过10t齿轮螺杆泵将对中工具12顶入连接孔19中，当齿轮螺杆泵行程用完后，通过调节螺栓122能够使对中工具12继续向孔内移动。

所述前后曲轴连接液压膨胀螺栓13和曲轴链轮连接液压膨胀螺栓14为分段曲轴连接的主要装置。

请参阅图7，所述前后曲轴连接液压膨胀螺栓13包括A型液压螺栓131、左液压螺母135、右液压螺母136和锥形衬套137；该左液压螺母135和右液压螺母136通过螺纹分别旋接于所述A型液压螺栓131的左端和右端；该A型液压螺栓131外周上设有靠近左端的锥形连接面132，该锥形连接面132上设有螺旋形的油槽133，所述A型液压螺栓131设有沿轴向的中心油孔134，该中心油孔134开口在A型液压螺栓131的右端且另一端与所述油槽133相通；所述锥形衬套137设有锥形内孔且套置于所述锥形连接面132上。

请参阅图8，所述曲轴链轮连接液压膨胀螺栓14包括B型液压螺栓141、左液压螺母135、右液压螺母136和锥形衬套137，该左液压螺母135和右液压螺母136通过螺纹分别旋接于所述B型液压螺栓141的左端和右端，该B型液压螺栓141外周上设有靠近右端的锥形连接面142，该锥形连接面142上设有螺旋形油槽143，所述B型液压螺栓141设有开口在右端且沿轴向的中心油孔144，该中心油孔144与所述油槽143相通，所述锥形衬套137设有锥形内孔且套置于所述锥形连接面142上。所述曲轴链轮连接液压膨胀螺栓14的结构与前后曲轴连接液压膨胀螺栓13基本相同，区别仅仅在于锥形连接面在液压螺栓上的位置。

所述短止动板15和长止动板16是分别用于安装所述曲轴链轮连接液压膨胀螺栓13和曲轴链轮连接液压膨胀螺栓14的辅助工具。

所述短止动板15为带沿的圆管，套置于所述A型液压螺栓131之外并且所述连接孔之内，该短止动板15的长度与所述A型液压螺栓131相配；所述长止动板16为带沿的圆管，套置于所述B型液压螺栓141之外并且所述连接孔之内，该长止动板16的长度与所述B型液压螺栓141相配。所述长止动板16的结构与短止动板15基本相同，区别仅仅在于圆管部的长度。

所述船用低速柴油机分段曲轴的拆装方法通过上述拆装装置实现，其包括安装方法和拆卸方法。

请参阅图9，所述安装方法包括如下步骤：

1)安装前段机座1和后段机座3——所述前段机座1和后段机座3依次落座进行拼接，并且利用机座上平面水槽将水平调整到位，通过螺栓按力矩表紧固连接。

2)安装前段曲轴2和后段曲轴4——将所述前段曲轴2和后段曲轴4分别吊入前段机座1和后段机座3，保证1#缸处的曲轴(即曲柄销)位于上死点位置。

3)安装下轴瓦固定工具11和机内作业平台——拆除前段机座1和后段机座3上与分段连接处前、后相邻的主轴承盖7，将所述下轴瓦固定工具11安装于主轴承座上，请参阅图4，使所述楔形槽111压制该主轴承座内的下轴瓦，以避免前段曲轴2和后段曲轴4转动时位于主轴承座内的下轴瓦脱出。请参阅图5，将所述两定距管9分别套置于主轴承座两侧的主轴承螺柱上，通过所述固定螺母9将所述工作平台水平地固定在两定距管9之上，从而安装好机内作业平台。

4)前段曲轴2和后段曲轴4对接且连接孔对中——盘车调整，使前段曲轴2和后段曲轴4上相应的连接孔19位置相对，并将后端曲轴4向前顶推至与前段曲轴2完全接触贴合；使用所述齿轮螺杆泵将三个所述对中工具12分别顶入其中三个连接孔19，并同时置于前段曲轴2和后段曲轴4的连接孔19中，请参阅图11，使前段曲轴2和后段曲轴4的连接孔19对中达到同轴度≤0.05mm，从而使前段曲轴2和后段曲轴4的连接孔19配对调整位置到位，以保证前段曲轴2和后段曲轴4转动时不会出现褶裂；请参阅图10中Ⅰ，所述三个连接孔分别是：位于下半部的最底部的第八连接孔h、紧邻所述上半链轮5与下半链轮6拼接处的上半部两侧的第四连接孔d和第十二连接孔l。

图10中的连接孔，空心孔表示未安装部件，线条填充孔表示安装对中工具12，灰色填充孔表示安装曲轴链轮连接液压膨胀螺栓14，黑色填充孔表示安装前后曲轴连接液压膨胀螺栓13。

5)安装上半链轮5——将所述上半链轮5吊装于对接的前段曲轴2和后段曲轴4上，将位于上半部第四连接孔d中的对中工具12继续进推至同时置于上半链轮5和后段曲轴4的连接孔19中，见图12，使上半链轮5、前段曲轴2和后段曲轴4的连接孔19同轴度对中到位。

6)在上半链轮连接孔19中安装前后曲轴连接液压膨胀螺栓13——所述的前后曲轴连接液压膨胀螺栓13和曲轴链轮连接液压膨胀螺栓14在安装前，需要根据所述船用低速柴油机的功率、转速、曲轴的材料与重量、连接孔的尺寸与公差来进行选配，并且使它们与相配的连接孔19之间保证有0.02mm～0.03mm的过盈。

请参阅图10中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，在除紧邻上半链轮5与下半链轮6拼接处的两个连接孔之外的其它上半链轮5的连接孔中，即在第一连接孔a、第二连接孔b、第三连接孔c、第十三连接孔m和第十四连接孔n中，通过盘车依照上述次序安装所述前后曲轴连接液压膨胀螺栓13，将上半链轮5、前段曲轴2和后段曲轴4连接起来。

所述的前后曲轴连接液压膨胀螺栓13的安装方法如下：请参阅图13，将所述A型液压螺栓131和锥形衬套137装入连接孔19，由左端将所述短止动板15装入连接孔19之内且套置于该A型液压螺栓131之外，该短止动板15顶靠使锥形衬套137无法移动；通过所述液压拉伸器17拉动A型液压螺栓131，A型液压螺栓131与锥形衬套137之间发生位移，致使锥形衬套137外径变大与连接孔19孔壁产生过盈，过盈量大小与拉伸油压成正比；卸除短止动板15，将所述左液压螺母135和右液压螺母136分别旋紧于A型液压螺栓131的左端和右端，使前段曲轴2与后段曲轴4紧固连接。

7)安装下半链轮6——请参阅图10中Ⅴ，通过盘车将安装了上半链轮5的前段曲轴2和后段曲轴4旋转180°，使1#缸处的曲轴(即曲柄销)位于下死点位置，将所述下半链轮6吊装于对接的前段曲轴2和后段曲轴4上，并与上半链轮5拼接紧固连接。

8)安装曲轴链轮连接液压膨胀螺栓14——卸除紧邻上半链轮5与下半链轮6拼接处的两连接孔，即第四连接孔d和第十二连接孔l中的对中工具12，见图10中Ⅴ，在上、下半部紧邻上半链轮5与下半链轮6拼接处的四个连接孔第五连接孔e、第十一连接孔k、第四连接孔d和第十二连接孔l中，安装所述曲轴链轮连接液压膨胀螺栓14。

所述的曲轴链轮连接液压膨胀螺栓14的安装方法如下：请参阅图14，将所述B型液压螺栓141和锥形衬套137装入连接孔19，由左端将所述长止动板16装入连接孔19之内且套置于该B型液压螺栓141之外，该长止动板16顶靠使锥形衬套137无法移动；通过所述液压拉伸器17拉动B型液压螺栓141，B型液压螺栓141与锥形衬套137之间发生位移，致使锥形衬套137外径变大与连接孔19孔壁产生过盈，过盈量大小与拉伸油压成正比；卸除长止动板16，将所述左液压螺母135和右液压螺母136分别旋紧于B型液压螺栓141的左端和右端，使后段曲轴4与上半链轮5或下半链轮6紧固连接。

9)在下半链轮6连接孔19中安装前后曲轴连接液压膨胀螺栓13——卸除下半部最底部的第八连接孔h中的对中工具12，请参阅图10中Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ，在除紧邻上半链轮5与下半链轮6拼接处的两个连接孔之外的其它下半链轮6的连接孔，即第六连接孔f、第七连接孔g、第九连接孔i、第十连接孔j和第八连接孔h中，通过盘车依上述次序安装所述前后曲轴连接液压膨胀螺栓13，将下半链轮6、前段曲轴2和后段曲轴4连接起来，安装方法如步骤6)所述；液压膨胀螺栓安装完毕的前后曲轴和上下半链轮如图3所示。

10)拆除所述下轴瓦固定工具11和机内作业平台，安装步骤3)中卸下的主轴承盖7并紧固到位。

所述船用低速柴油机分段曲轴的拆卸方法包括如下步骤：

A)安装下轴瓦固定工具11和机内作业平台——拆除所述前段机座1和后段机座3上与分段连接处前、后相邻的主轴承盖7，将所述下轴瓦固定工具11安装于主轴承座上，使所述楔形槽111压制该主轴承座内的下轴瓦(见图4)，将所述两定距管10分别套置于主轴承座两侧的主轴承螺柱上，通过所述固定螺母9将所述工作平台8水平地固定在两定距管10之上(见图5)。

B)安装对中工具12——通过盘车使所述下半链轮6处于上方，所述上半链轮5处于下方，1#缸处的曲轴(即曲柄销)位于下死点位置，拆除下半链轮6最上部的第八连接孔h中的所述前后曲轴连接液压膨胀螺栓13，顶入一个所述对中工具12并同时置于前段曲轴2和后段曲轴4的连接孔19中(见图11)。

所述的前后曲轴连接液压膨胀螺栓13的拆除方法如下：请参阅图15，旋松左液压螺母135与前段曲轴2产生间隙，间隙约5mm，将所述油压接头18与A型液压螺栓131的中心油孔134连接，注入液压油沿中心油孔134和油槽133到达锥形连接面132，将A型液压螺栓131与锥形衬套137顶开，锥形连接面132与锥形衬套137脱离，使锥形衬套137的外径复原并与连接孔19之间恢复间隙配合；卸除左液压螺母135和右液压螺母136，取出A型液压螺栓131和锥形衬套137。

C)拆除曲轴链轮连接液压膨胀螺栓14——卸除紧邻所述上半链轮5与下半链轮6拼接处的四个连接孔，即第五连接孔e、第十一连接孔k、第四连接孔d和第十二连接孔l中的曲轴链轮连接液压膨胀螺栓14，拆除上半链轮5与下半链轮6的连接。

所述的曲轴链轮连接液压膨胀螺栓14的拆除方法如下：请参阅图16，旋松左液压螺母135与前段曲轴2产生间隙，间隙约5mm，将所述油压接头18与B型液压螺栓141的中心油孔144连接，注入液压油沿中心油孔144和油槽143到达锥形连接面142，将B型液压螺栓141与锥形衬套137顶开，锥形连接面142与锥形衬套137脱离，使锥形衬套137的外径复原并与连接孔19之间恢复间隙配合；卸除左液压螺母135和右液压螺母136，取出B型液压螺栓141和锥形衬套137。

D)拆除下半链轮6——通过盘车依次卸除下半链轮6上其它连接孔，即第六连接孔f、第七连接孔g、第九连接孔i和第十连接孔j中的前后曲轴连接液压膨胀螺栓13，吊除下半链轮6；所述的前后曲轴连接液压膨胀螺栓13的拆除方法如步骤B)所述(见图15)。

E)拆除上半链轮5——通过盘车将前段曲轴2和后段曲轴4旋转180°，使上半链轮5处于上方，通过盘车依照下列次序卸除上半链轮5上其它连接孔，即第三连接孔c、第二连接孔b、第十三连接孔m、第十四连接孔n和第一连接孔a中的前后曲轴连接液压膨胀螺栓13，所述的前后曲轴连接液压膨胀螺栓13的拆除方法如步骤B)所述(见图15)；最后使1#缸处的曲轴(即曲柄销)位于上死点位置，吊除上半链轮5。

F)拆除第八连接孔h内的对中工具12、下轴瓦固定工具11和机内作业平台，安装步骤A)中卸下的主轴承盖7，将前段机座1和前段曲轴2与后段机座3和后段曲轴4分开。

本发明所述的船用低速柴油机分段曲轴的拆装装置可多次反复使用，拆装过程不会对连接孔内壁造成损伤；所述拆装方法中的拆、装顺序不可随意变更。

本发明可通用于一切具备分段曲轴结构的超大型船舶低速柴油机，除具有操作简单、易于维护、回收利用率高、操作空间小、通用性强等特点外，同时兼具成本低廉、废返工时低、作业效率高等优点。

本发明要求的保护范围不仅限于上述实例，也应包括其他对本发明显而易见的变换和替代方案。

Claims (6)

1.一种船用低速柴油机分段曲轴的拆装装置，所述船用低速柴油机包括有前段机座、后段机座、前段曲轴、后段曲轴、上半链轮、下半链轮和主轴承盖，所述主轴承盖在轴颈处将所述前段曲轴和后段曲轴分别安装在前段机座和后段机座上，在前段曲轴、后段曲轴、上半链轮和下半链轮上分别设有位置对应的经过同绞加工的多个连接孔，其特征在于：所述拆装装置包括下轴瓦固定工具、机内作业平台、对中工具、齿轮螺杆泵、前后曲轴连接液压膨胀螺栓、曲轴链轮连接液压膨胀螺栓、液压拉伸器、油压接头、短止动板和长止动板；其中，

下轴瓦固定工具通过螺栓固定于所述船用低速柴油机机座的主轴承座上，下部设有能够压制该主轴承座内下轴瓦的楔形槽；

机内作业平台包括两定距管、工作平台和两固定螺母，两定距管分别套置于所述主轴承座两侧的主轴承螺柱上，两固定螺母将工作平台水平地固定在两定距管之上；

对中工具包括一中心带有螺纹通孔的圆柱形导向销和一能够旋入该螺纹通孔的螺栓，该导向销的外圆与所述多个连接孔形成滑配合；

前后曲轴连接液压膨胀螺栓包括A型液压螺栓、左液压螺母、右液压螺母和锥形衬套，该左液压螺母和右液压螺母通过螺纹分别旋接于所述A型液压螺栓的左端和右端，该A型液压螺栓外周上设有靠近左端的锥形连接面，该锥形连接面上设有油槽，所述A型液压螺栓设有开口在右端且沿轴向的中心油孔，该中心油孔与所述油槽相通，所述锥形衬套设有锥形内孔且套置于所述锥形连接面上；

曲轴链轮连接液压膨胀螺栓包括B型液压螺栓、左液压螺母、右液压螺母和锥形衬套，该左液压螺母和右液压螺母通过螺纹分别旋接于所述B型液压螺栓的左端和右端，该B型液压螺栓外周上设有靠近右端的锥形连接面，该锥形连接面上设有油槽，所述B型液压螺栓设有开口在右端且沿轴向的中心油孔，该中心油孔与所述油槽相通，所述锥形衬套设有锥形内孔且套置于所述锥形连接面上；

短止动板为带沿的圆管，套置于所述A型液压螺栓之外并且所述连接孔之内，该短止动板的长度与所述A型液压螺栓相配；

长止动板为带沿的圆管，套置于所述B型液压螺栓之外并且所述连接孔之内，该长止动板的长度与所述B型液压螺栓相配。

2.根据权利要求1所述的船用低速柴油机分段曲轴的拆装装置，其特征在于：所述的导向销的材质为HT200。

3.一种采用权利要求1所述拆装装置的船用低速柴油机分段曲轴的拆装方法，其特征在于：所述的拆装方法包括安装方法和拆卸方法；

所述安装方法包括如下步骤：

1)安装前段机座和后段机座——所述前段机座和后段机座依次落座进行拼接并且水平调整到位，通过螺栓紧固连接；

2)安装前段曲轴和后段曲轴——将所述前段曲轴和后段曲轴分别吊入前段机座和后段机座，保证1#缸处的曲轴位于上死点位置；

3)安装下轴瓦固定工具和机内作业平台——拆除前段机座和后段机座上与分段连接处前、后相邻的主轴承盖，将所述下轴瓦固定工具安装于主轴承座上，使所述楔形槽压制该主轴承座内的下轴瓦，将所述两定距管分别套置于主轴承座两侧的主轴承螺柱上，通过所述固定螺母将所述工作平台水平地固定在两定距管之上；

4)前段曲轴和后段曲轴对接且连接孔对中——盘车调整，使前段曲轴和后段曲轴上相应的连接孔位置相对，并将后端曲轴向前顶推至与前段曲轴完全接触贴合，使用所述齿轮螺杆泵将三个所述对中工具分别顶入其中三个连接孔，并同时置于前段曲轴和后段曲轴的连接孔中，使前段曲轴和后段曲轴连接孔对中同轴度≤0.05mm，从而使前段曲轴和后段曲轴的连接孔配对调整位置到位，所述三个连接孔分别位于下半部的最底部和紧邻所述上半链轮与下半链轮拼接处的上半部的两侧；

5)安装上半链轮——将所述上半链轮吊装于对接的前段曲轴和后段曲轴上，将位于上半部中的一个对中工具继续进推至同时置于上半链轮和后段曲轴的连接孔中，使上半链轮、前段曲轴和后段曲轴的连接孔同轴度对中到位；

6)在上半链轮连接孔中安装前后曲轴连接液压膨胀螺栓——在除紧邻上半链轮与下半链轮拼接处的两个连接孔之外的其它上半链轮的连接孔中，通过盘车依次安装所述前后曲轴连接液压膨胀螺栓，将上半链轮、前段曲轴和后段曲轴连接起来；

7)安装下半链轮——通过盘车将安装了上半链轮的前段曲轴和后段曲轴旋转180°，使1#缸处的曲轴位于下死点位置，将所述下半链轮吊装于对接的前段曲轴和后段曲轴上，并与上半链轮拼接紧固连接；

8)安装曲轴链轮连接液压膨胀螺栓——卸除紧邻上半链轮与下半链轮拼接处的两连接孔中的对中工具，在上、下半部紧邻上半链轮与下半链轮拼接处的四个连接孔中，安装所述曲轴链轮连接液压膨胀螺栓；

9)在下半链轮连接孔中安装前后曲轴连接液压膨胀螺栓——卸除下半部最底部的连接孔中的对中工具，在除紧邻上半链轮与下半链轮拼接处的两个连接孔之外的其它下半链轮的连接孔中，通过盘车依次安装所述前后曲轴连接液压膨胀螺栓，将下半链轮、前段曲轴和后段曲轴连接起来；

10)拆除下轴瓦固定工具和机内作业平台，安装步骤3)中卸下的主轴承盖并紧固到位；

所述拆卸方法包括如下步骤：

A)安装下轴瓦固定工具和机内作业平台——拆除所述前段机座和后段机座上与分段连接处前、后相邻的主轴承盖，将所述下轴瓦固定工具安装于主轴承座上，使所述楔形槽压制该主轴承座内的下轴瓦，将所述两定距管分别套置于主轴承座两侧的主轴承螺柱上，通过所述固定螺母将所述工作平台水平地固定在两定距管之上；

B)安装对中工具——通过盘车使所述下半链轮处于上方，所述上半链轮处于下方，1#缸处的曲轴位于下死点位置，拆除下半链轮最上部的连接孔中的所述前后曲轴连接液压膨胀螺栓，顶入一个所述对中工具并同时置于前段曲轴和后段曲轴的连接孔中；

C)拆除曲轴链轮连接液压膨胀螺栓——卸除紧邻所述上半链轮与下半链轮拼接处的四个连接孔中的所述曲轴链轮连接液压膨胀螺栓，拆除上半链轮与下半链轮的连接；

D)拆除下半链轮——通过盘车依次卸除下半链轮上其它连接孔中的前后曲轴连接液压膨胀螺栓，吊除下半链轮；

E)拆除上半链轮——通过盘车将前段曲轴和后段曲轴旋转180°，使上半链轮处于上方，通过盘车依次卸除上半链轮上其它连接孔中的前后曲轴连接液压膨胀螺栓，最后使1#缸处的曲轴位于上死点位置，吊除上半链轮；

F)拆除所述对中工具、下轴瓦固定工具和机内作业平台，安装步骤A)中卸下的主轴承盖，将前段机座和前段曲轴与后段机座和后段曲轴分开。

4.根据权利要求3所述的船用低速柴油机分段曲轴的拆装方法，其特征在于：所述的前后曲轴连接液压膨胀螺栓和曲轴链轮连接液压膨胀螺栓在安装前根据所述船用低速柴油机的功率、转速、曲轴的材料与重量、连接孔的尺寸与公差来进行选配，并且使它们与相配的连接孔之间保证有0.02mm～0.03mm的过盈。

5.根据权利要求3所述的船用低速柴油机分段曲轴的拆装方法，其特征在于：所述的前后曲轴连接液压膨胀螺栓的安装方法如下：

将所述A型液压螺栓和锥形衬套装入连接孔，由左端将所述短止动板装入连接孔之内且套置于该A型液压螺栓之外，该短止动板顶靠使锥形衬套无法移动，通过所述液压拉伸器拉动A型液压螺栓，A型液压螺栓与锥形衬套之间发生位移，致使锥形衬套外径变大与连接孔孔壁产生过盈，卸除短止动板，将所述左液压螺母和右液压螺母分别旋紧于A型液压螺栓的左端和右端，使前段曲轴与后段曲轴紧固连接；

所述的前后曲轴连接液压膨胀螺栓的拆除方法如下：

旋松左液压螺母与前段曲轴产生间隙，将所述油压接头与A型液压螺栓的中心油孔连接，注入液压油沿中心油孔和油槽到达锥形连接面，将A型液压螺栓与锥形衬套顶开，锥形连接面与锥形衬套脱离，使锥形衬套的外径复原并与连接孔之间恢复间隙配合，卸除左液压螺母和右液压螺母，取出A型液压螺栓和锥形衬套。

6.根据权利要求3所述的船用低速柴油机分段曲轴的拆装方法，其特征在于：所述的曲轴链轮连接液压膨胀螺栓的安装方法如下：

将所述B型液压螺栓和锥形衬套装入连接孔，由左端将所述长止动板装入连接孔之内且套置于该B型液压螺栓之外，该长止动板顶靠使锥形衬套无法移动，通过所述液压拉伸器拉动B型液压螺栓，B型液压螺栓与锥形衬套之间发生位移，致使锥形衬套外径变大与连接孔孔壁产生过盈，卸除长止动板，将所述左液压螺母和右液压螺母分别旋紧于B型液压螺栓的左端和右端，使后段曲轴与上半链轮或下半链轮紧固连接；

所述的曲轴链轮连接液压膨胀螺栓的拆除方法如下：

旋松左液压螺母与前段曲轴产生间隙，将所述油压接头与B型液压螺栓的中心油孔连接，注入液压油沿中心油孔和油槽到达锥形连接面，将B型液压螺栓与锥形衬套顶开，锥形连接面与锥形衬套脱离，使锥形衬套的外径复原并与连接孔之间恢复间隙配合，卸除左液压螺母和右液压螺母，取出B型液压螺栓和锥形衬套。