CN110552388B - 一种绞刀轴的热态直线校中方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种绞刀轴的热态直线校中方法，它涉及海工船舶设备安装技术领域。它包括以下步骤：计算得出绞刀轴相对于绞刀轴承、中间轴相对于中间轴承的变位；使用测微准直望远镜照光绞刀轴系，粗定中间轴承座、齿轮箱座和电机座的位置；确定绞刀轴承座位置，对绞刀轴承座、中间轴承座进行精加工；确定中间轴承中心；根据确定的轴承中心排列各轴，确定轴系中心，将各轴并联；对绞刀轴承座、中间轴承座进行调整变位；加工和拂配垫片；对电机箱、齿轮箱、联轴器进行变位对中；钻配螺栓孔并拧紧完成热态直线校中。本发明的优点在于：按照绞刀轴系的运行状态进行校中，保证轴承在热态运行过程中的直线性，延长轴承的使用寿命。

Description

一种绞刀轴的热态直线校中方法
技术领域
本发明涉及海工船舶设备安装技术领域，具体涉及一种绞刀轴的热态直线校中方法。
背景技术
自船舶推进系统在造船行业推广以来，国内现有绞吸船绞刀轴系均采用合理校中法。合理校中法特征在于考虑船体变形，提前采用预补偿的方法，提高绞刀轴承的垂向位置，对轴系运行间隙进行补偿，这一方法在推进系统被验证为行之有效。
合理校中法考虑了船体在下水前后的结构变形。这一变形主要是因为船坞固态支撑点和下水后船舶浮力的受力不同而引起的，对于绞刀轴系对应的桥架而言，桥架本身的变形在下水前已经基本完成了，或者说桥架沿垂直于绞刀轴系方向的变形，在绞刀轴系水平时时最大的，水下各种工况的变形均小于绞刀轴系水平的时刻。合理校中法就是增加小变形，减小大变形。因为推进轴系在水中的工作状态较为稳定，其相连的船体尾部区域在水下的一般始终位于同一个较为接近的状态。
而后这一理论在绞吸船绞刀轴系校中领域也被广泛使用。实际上这一理论存在误判，绞吸船绞刀轴系的工况与推进轴系截然不同，采用推进轴系校中的方法对绞刀轴系进行校中，其理论基础是错误的。对于绞刀轴系而言，其受力是复杂多变，且其最危险工况是桥架水平、桥架不工作的工况，在这个状态对绞刀轴系进行预补偿，其实是过犹不及，补偿较大而使绞刀一致处于一种过补偿的状态，中间轴承的工况变得更加恶劣，直接减少了轴承的使用寿命。
而热态直线校中的理念是在绞刀轴系运行的状态，是绞刀轴系处于轴承中间的理想工作状态。热态直线校中方法更适用于绞吸船绞刀轴系的校中。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种绞刀轴的热态直线校中方法，按照绞刀轴系的运行状态进行校中，延长轴承的使用寿命。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：包括以下步骤：
（1）计算轴承运行间隙和齿轮箱轴承热膨胀值，计算绞刀轴承和中间轴承的水膨胀值，得出绞刀轴相对于绞刀轴承、中间轴相对于中间轴承的变位；
（2）使用测微准直望远镜照光绞刀轴系，粗定中间轴承座、齿轮箱座和电机座的位置；
（3）确定绞刀轴承座位置，对绞刀轴承座进行精加工；
（4）确定中间轴承中心；
（5）根据确定的轴承中心排列各轴，确定轴系中心，将各轴用液压螺栓联接；
（6）对中间轴承座进行调整变位；
（7）加工和拂配垫片；
（8）对电机箱、齿轮箱、联轴器进行变位对中；
（9）钻配螺栓孔并拧紧完成热态直线校中。
进一步的，所述步骤（1）中，根据热膨胀值确定预先将轴承上移的距离，根据水膨胀值确定预选将轴承运行间隙加大的距离，根据热膨胀值、水膨胀值和原先的运行间隙三者的总和，综合考虑得出绞刀轴相对于绞刀轴承的变位，中间轴相对于中间轴承的变位。
进一步的，所述步骤（3）中，确定绞刀轴承座的位置后，先进行绞刀轴承座的粗加工，再复测，最后进行精加工。
进一步的，所述步骤（4）中，以绞刀轴承座为基准，在各个中间轴承座位置设置标靶调整中间轴承中心同轴。
进一步的，所述步骤（5）中，在考虑轴系挠度的情况下，直线排轴，并连接，相邻轴的端面法兰在固定位置安装，各法兰安装位置对准，保证偏移、曲折尽量小。
进一步的，所述步骤（6）中，在中间轴承座的四个角分别使用百分表，用顶升螺丝顶升中间轴承座，产生四个百分表读数，根据四个读数取平均值，按照平均值、计算出的变位对中间轴承座进行相应的变位调整。
进一步的，所述步骤（7）中，对调节垫片进行车间加工后，进行现场拂配。
进一步的，所述步骤（8）中，考虑到齿轮箱、电机有热膨胀，在考虑这些变形的基础上，对绞刀轴驱动系统进行对中，按照齿轮箱的输入轴的水平、高度热膨胀值与电机的输出轴的水平、高度热膨胀值两者之间的偏差值，对电机箱、齿轮箱、联轴器进行变位对中。
进一步的，所述步骤（8）中，电机座及铰制孔螺栓的设置应限制电机箱、齿轮箱变形。
采用上述结构后，本发明的优点在于：
1、校中时可以不用考虑桥架变形的影响，校中考虑在排轴过程中轴承间隙受运行间隙、水膨胀、热膨胀因素的影响，按照绞刀轴系的运行状态进行校中，保证轴承在热态运行过程中的直线性，延长轴承的使用寿命；
2、在齿轮箱和电机的对中过程中考虑齿轮箱的热膨胀、电机的热膨胀，使得齿轮箱和电机也相应地按照绞刀轴系运行状态进行校中，整体统一；
3、区别于合理校中，顶举检验轴承负荷不再是校中的必须，顶举在直线校中中仅具有参考意义，不影响校中结果。
附图说明
图1为本发明的绞刀轴系中心定位示意图；
图2为本发明的绞刀轴系主视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
如图1和图2所示，本具体实施方式采用如下技术方案：包括以下步骤：
（1）计算轴承运行间隙和齿轮箱轴承热膨胀值，计算绞刀轴承和中间轴承的水膨胀值，得出绞刀轴1相对于绞刀轴承、中间轴2相对于中间轴承的变位；
（2）使用测微准直望远镜6照光绞刀轴系，粗定中间轴承座3、齿轮箱座和电机座的位置；
（3）确定绞刀轴承座位置，对绞刀轴承座进行精加工；
（4）确定中间轴承中心；
（5）根据确定的轴承中心排列各轴，确定轴系中心，将各轴用液压螺栓联接；
（6）对中间轴承座3进行调整变位；
（7）加工和拂配垫片；
（8）对电机箱5、齿轮箱4、联轴器进行变位对中；
（9）钻配螺栓孔并拧紧完成热态直线校中。
所述步骤（1）中，根据热膨胀值确定预先将轴承上移的距离，根据水膨胀值确定预选将轴承运行间隙加大的距离，根据热膨胀值、水膨胀值和原先的运行间隙三者的总和，综合考虑得出绞刀轴1相对于绞刀轴承的变位，中间轴2相对于中间轴承的变位，以天鲲号轴系校中为例，绞刀轴相对于绞刀轴承的变位为0，中间轴相对于中间轴承的变位依次为0、0.95mm、0.95mm。
所述步骤（3）中，确定绞刀轴承座的位置后，先进行绞刀轴承座的粗加工，再复测，最后进行精加工。
所述步骤（4）中，以绞刀轴承座为基准，在各个中间轴承座3位置设置标靶调整中间轴承中心同轴。
所述步骤（5）中，在考虑轴系挠度的情况下，直线排轴，并连接，相邻轴的端面法兰在固定位置安装，各法兰安装位置对准，保证偏移、曲折尽量小。
所述步骤（6）中，在中间轴承座3的四个角分别使用百分表，用顶升螺丝顶升中间轴承座3，产生四个百分表读数，根据四个读数取平均值，按照平均值、计算出的变位对中间轴承座3进行相应的变位调整。
所述步骤（7）中，对调节垫片进行车间加工后，进行现场拂配。
所述步骤（8）中，考虑到齿轮箱4、电机5有热膨胀，在考虑这些变形的基础上，对绞刀轴驱动系统进行对中，按照齿轮箱4的输入轴的水平、高度热膨胀值与电机5的输出轴的水平、高度热膨胀值两者之间的偏差值，对电机箱5、齿轮箱4、联轴器进行变位对中。
为保证热态校中后齿轮箱4中心对正，按照齿轮箱4输入轴系前推，电机5在冷态静止条件（温度20度）下，与齿轮箱4的理论偏移量为：高度：齿轮箱低于电机=齿轮箱输入轴高度方向热膨胀-电机输出轴高度方向热膨胀量；宽度：电机比齿轮箱向两船舷偏差=齿轮箱宽度方向热膨胀；长度：应限制电机基座和齿轮箱基座因热膨胀引起的相向位移，并校核齿轮箱输入轴和电机的轴向伸长量之和是否在高弹的弹性范围内，例如，由于1.75mm+1.02mm=2.79mm，而联轴器对中要求为-5到1.2mm，因此校中结果在-2.21mm到3.99mm范围内可以不调整，理想的对中结果则为-2.21mm至1.2mm。
所述步骤（8）中，电机座及铰制孔螺栓的设置应限制电机箱5、齿轮箱4变形。
热态直线校中法特征在于：
a. 校中不考虑桥架变形的影响；
b. 校中主要考虑在排轴过程中轴承间隙受运行间隙、水膨胀、热膨胀因素的影响；
c. 在齿轮箱和电机的对中过程中考虑到齿轮箱的热膨胀、电机的热膨胀；
d. 按以下顺序校中：先对轴承进行直线校中，再对轴进行直线校中，最后对轴承进行移位；
e. 热态直线校中目的是保证轴承在热态运行过程中的直线性；
f. 区别于合理校中，顶举检验轴承负荷不再是校中的必须，顶举在直线校中中仅具有参考意义，不影响校中结果。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种绞刀轴的热态直线校中方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）计算轴承运行间隙和齿轮箱轴承热膨胀值，计算绞刀轴承和中间轴承的水膨胀值，得出绞刀轴相对于绞刀轴承、中间轴相对于中间轴承的变位；
（2）使用测微准直望远镜照光绞刀轴系，粗定中间轴承座、齿轮箱座和电机座的位置；
（3）确定绞刀轴承座位置，对绞刀轴承座进行精加工；
（4）确定中间轴承中心；
（5）根据确定的轴承中心排列各轴，确定轴系中心，将各轴用液压螺栓联接；
（6）对中间轴承座进行调整变位；
（7）加工和拂配垫片；
（8）对电机箱、齿轮箱、联轴器进行变位对中；
（9）钻配螺栓孔并拧紧完成热态直线校中；
该校中方法不用考虑桥架变形的影响。
2.根据权利要求1所述的一种绞刀轴的热态直线校中方法，其特征在于：所述步骤（1）中，根据热膨胀值确定预先将轴承上移的距离，根据水膨胀值确定预选将轴承运行间隙加大的距离，根据热膨胀值、水膨胀值和原先的运行间隙三者的总和，综合考虑得出绞刀轴相对于绞刀轴承的变位，中间轴相对于中间轴承的变位。
3.根据权利要求1所述的一种绞刀轴的热态直线校中方法，其特征在于：所述步骤（3）中，确定绞刀轴承座的位置后，先进行绞刀轴承座的粗加工，再复测，最后进行精加工。
4.根据权利要求1所述的一种绞刀轴的热态直线校中方法，其特征在于：所述步骤（4）中，以绞刀轴承座为基准，在各个中间轴承座位置设置标靶调整中间轴承中心同轴。
5.根据权利要求1所述的一种绞刀轴的热态直线校中方法，其特征在于：所述步骤（5）中，在考虑轴系挠度的情况下，直线排轴，并连接，相邻轴的端面法兰在固定位置安装，各法兰安装位置对准，保证偏移、曲折小。
6.根据权利要求1所述的一种绞刀轴的热态直线校中方法，其特征在于：所述步骤（6）中，在中间轴承座的四个角分别使用百分表，用顶升螺丝顶升中间轴承座，产生四个百分表读数，根据四个读数取平均值，按照平均值、计算出的变位对中间轴承座进行相应的变位调整。
7.根据权利要求1所述的一种绞刀轴的热态直线校中方法，其特征在于：所述步骤（7）中，对调节垫片进行车间加工后，进行现场拂配。
8.根据权利要求1所述的一种绞刀轴的热态直线校中方法，其特征在于：所述步骤（8）中，考虑到齿轮箱、电机有热膨胀，在考虑这些变形的基础上，对绞刀轴驱动系统进行对中，按照齿轮箱的输入轴的水平、高度热膨胀值与电机的输出轴的水平、高度热膨胀值两者之间的偏差值，对电机箱、齿轮箱、联轴器进行变位对中。
9.根据权利要求1所述的一种绞刀轴的热态直线校中方法，其特征在于：所述步骤（8）中，电机座及铰制孔螺栓的设置应限制电机箱、齿轮箱变形。
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