项目船舶轴系安装曲线校中课件.pptx
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- 项目 船舶 安装 曲线 课件
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1、曲线校中法曲线校中法负荷法安装:用轴承负荷的状况来评定轴系负荷法安装:用轴承负荷的状况来评定轴系安装质量的方法。安装质量的方法。轴系合理校中:在遵守规定的轴承负荷、应轴系合理校中:在遵守规定的轴承负荷、应力、转角等限制条件下,通过校中计算从确力、转角等限制条件下,通过校中计算从确定各轴承的合理位置,将轴系安装成规定的定各轴承的合理位置,将轴系安装成规定的曲线状态,以达到使各个轴承上的负荷合理曲线状态,以达到使各个轴承上的负荷合理分配。分配。工艺内容:轴承允许负荷的计算,轴承负荷工艺内容:轴承允许负荷的计算,轴承负荷的测量与计算,轴承的调位,轴承的固定。的测量与计算,轴承的调位,轴承的固定。负荷
2、法校中负荷法校中工艺概况工艺概况是将全部未经校中的中间轴相互连接,并分是将全部未经校中的中间轴相互连接,并分别与主机、尾轴连接成一整体,然后用测力别与主机、尾轴连接成一整体,然后用测力计调整已装配好的轴承高度及左右位置,使计调整已装配好的轴承高度及左右位置,使各轴承的负荷平衡,并达到计算所规定的负各轴承的负荷平衡,并达到计算所规定的负荷范围为止。荷范围为止。在生产实践中,按这种校中原理经常采用的在生产实践中,按这种校中原理经常采用的校中方法有测力计校中法等。校中方法有测力计校中法等。相关计算相关计算最大负荷:最大负荷:Rmax=PLd式中:式中:L:轴承衬长度(:轴承衬长度(mm););d:轴
3、颈的:轴颈的外径(外径(mm););P:轴承允许压强:轴承允许压强(Mpa)。最小负荷:轴承在工作时应当有一定的负最小负荷:轴承在工作时应当有一定的负荷使轴与轴承接触而不脱空,通常规定此负荷使轴与轴承接触而不脱空,通常规定此负荷应不小于相邻两跨上轴的自重和外载荷相荷应不小于相邻两跨上轴的自重和外载荷相加后总重量的加后总重量的20%。其它相关的计算其它相关的计算弯矩、支反力、转角:计算方法:三弯矩弯矩、支反力、转角:计算方法:三弯矩法、迁移矩阵法和有限元法。法、迁移矩阵法和有限元法。影响系数:是指轴系中某一轴承位移单位影响系数:是指轴系中某一轴承位移单位高度时,所造成该轴承及其他轴承处的负荷高度
4、时,所造成该轴承及其他轴承处的负荷和弯矩的变化量。和弯矩的变化量。轴承位移的确定轴承位移的确定a/约束条件:约束条件:)轴承负荷不超过设计规定的允许极限值范围。轴承负荷不超过设计规定的允许极限值范围。)减速器大齿轮轴的前后轴承负荷差值应不超过制造厂规减速器大齿轮轴的前后轴承负荷差值应不超过制造厂规定的数值定的数值,在未提供上述数据时,应使其不超过两轴承间轴在未提供上述数据时,应使其不超过两轴承间轴段及大齿轮重量总和的段及大齿轮重量总和的20%。)各轴段截面上的弯曲应力数值应不超过设计规定的允许各轴段截面上的弯曲应力数值应不超过设计规定的允许极限。极限。)后尾管轴承支点处轴截面转角应不超过后尾管
5、轴承支点处轴截面转角应不超过3104rad(白白合金尾轴承合金尾轴承)或或2.5104rad(铁梨木尾轴承铁梨木尾轴承),否则应提出,否则应提出措施使其符合规定。措施使其符合规定。b/用线性规划法确定轴承的位移值用线性规划法确定轴承的位移值确定目标函数确定目标函数确定约束集,可用计算机进行求解,常用确定约束集,可用计算机进行求解,常用试错法。试错法。对中时法兰处偏移、曲折的计算对中时法兰处偏移、曲折的计算为了安装轴系时方便,应将校中计算时确定的轴承为了安装轴系时方便,应将校中计算时确定的轴承合理位移换算为轴系各对法兰间偏移、曲折的允许合理位移换算为轴系各对法兰间偏移、曲折的允许值。值。负荷法校
6、中的施工设计负荷法校中的施工设计采用弹簧式测力计进行长轴系测力校中工艺过程采用弹簧式测力计进行长轴系测力校中工艺过程如下如下:将中问轴承吊将中问轴承吊落位落位在各自的基座面板上。在各个在各自的基座面板上。在各个轴承的螺栓孔中对称地装两个调节螺栓,以便在校轴承的螺栓孔中对称地装两个调节螺栓,以便在校中时调节轴承的位置。中时调节轴承的位置。将中间轴吊放在中间轴承上。假若按轴系结构每将中间轴吊放在中间轴承上。假若按轴系结构每根中问轴只用一个轴承支撑,这时则需在每根中问根中问轴只用一个轴承支撑,这时则需在每根中问轴下增设一个临时支撑。轴下增设一个临时支撑。将整个轴系按连接法兰进行粗略校中将整个轴系按连
7、接法兰进行粗略校中(这时这时用调节螺栓调整轴承的位置用调节螺栓调整轴承的位置),但中间轴与发,但中间轴与发动机轴或减速器轴的连接法兰则需严格对中,动机轴或减速器轴的连接法兰则需严格对中,保证法兰上的偏移保证法兰上的偏移60.1mm,曲折中,曲折中0.1mmm,以避免由于轴系安装弯曲而影,以避免由于轴系安装弯曲而影响发动机或减速器的正常工作。轴系初校后,响发动机或减速器的正常工作。轴系初校后,用法兰连接螺栓将所有轴连接起来,并与发用法兰连接螺栓将所有轴连接起来,并与发动机或减速器连接好。动机或减速器连接好。在每个中间轴承的螺栓孔中安装测力计,在每个中间轴承的螺栓孔中安装测力计,测力。测力。记录各
8、轴承左右两个测力计上的负荷,计算中间记录各轴承左右两个测力计上的负荷,计算中间轴承负荷。然后检查每个中间轴承上的实际负荷是轴承负荷。然后检查每个中间轴承上的实际负荷是否在允许负荷范围之内。当某轴承上的实际负荷超否在允许负荷范围之内。当某轴承上的实际负荷超出允许负荷范围时,则应调节有关轴承的位置,直出允许负荷范围时,则应调节有关轴承的位置,直到全部中间轴承上的实际负荷都符合要求为止。同到全部中间轴承上的实际负荷都符合要求为止。同时,为避免由于轴系安装弯曲在轴内引起过大的弯时,为避免由于轴系安装弯曲在轴内引起过大的弯曲应力,在调节轴承负荷时,应使毗邻轴承上的实曲应力,在调节轴承负荷时,应使毗邻轴承
9、上的实际负荷值比较接近。际负荷值比较接近。计算尾轴管前轴承上的负荷。当超出允许负荷范计算尾轴管前轴承上的负荷。当超出允许负荷范围时,则需用图围时,则需用图288所示的夹具将中间轴承的一所示的夹具将中间轴承的一部分负荷转加到轴承上,并按计算转加上的附加负部分负荷转加到轴承上,并按计算转加上的附加负荷,应符合允许负荷范围。荷,应符合允许负荷范围。轴承经测力校中合格后,在轴承下配制垫块,最轴承经测力校中合格后,在轴承下配制垫块,最后用基座螺栓将轴承紧固在基座上。后用基座螺栓将轴承紧固在基座上。若轴系的测力校中是在船台上完成的,在船下水若轴系的测力校中是在船台上完成的,在船下水后应松开轴系与发动机或减
10、速器的连接法兰,检查后应松开轴系与发动机或减速器的连接法兰,检查这对法兰上的偏移和曲折值是否超过中的允许范这对法兰上的偏移和曲折值是否超过中的允许范围。若超过,则应作必要的校正。围。若超过,则应作必要的校正。负荷测力的验收标准见下表。负荷测力的验收标准见下表。注:注:P为中问轴承平均没计负荷为中问轴承平均没计负荷(N),它等于中间轴重量,它等于中间轴重量Q除以轴承数除以轴承数n轴承实际负荷的测量与计算。轴承实际负荷的测量与计算。在负荷法找中时,中间轴承的实际负荷是通在负荷法找中时,中间轴承的实际负荷是通过测力计测得,尾轴管轴承和主机后轴承的过测力计测得,尾轴管轴承和主机后轴承的负荷则由相关公式
11、求得。负荷则由相关公式求得。短轴系更加应该控制附加负荷短轴系更加应该控制附加负荷 轴承允许负荷校中在生产中的应用及评论轴承允许负荷校中在生产中的应用及评论按这种方法校中好的轴系呈弯曲状态,尽管在轴内会产生一按这种方法校中好的轴系呈弯曲状态,尽管在轴内会产生一定的弯曲应力,但能确保各轴承的负荷都处在允许范围之内。定的弯曲应力,但能确保各轴承的负荷都处在允许范围之内。而对于安装滑动式中间轴承的轴系来说,其易损件是轴承而而对于安装滑动式中间轴承的轴系来说,其易损件是轴承而不是轴,所以可认为是一种较为合理的校中方法。不是轴,所以可认为是一种较为合理的校中方法。测力校中法能保证获得较好的校中质量用于安装
12、中、小型船测力校中法能保证获得较好的校中质量用于安装中、小型船舶长轴系时还是一种比较合理而且适用的校中方法。此法在舶长轴系时还是一种比较合理而且适用的校中方法。此法在安装短轴系时也可适当采用。安装短轴系时也可适当采用。但是目前生产中用于测量轴承负荷的弹簧测力计,由于弹簧但是目前生产中用于测量轴承负荷的弹簧测力计,由于弹簧质量问题使得这种测力计在每次使用前往往需要逐个进行校质量问题使得这种测力计在每次使用前往往需要逐个进行校准弹簧应变与应力的关系,在进行校中时需要较多的操作人准弹簧应变与应力的关系,在进行校中时需要较多的操作人员同时进行调整测力计的负荷,尤其是不能测出尾轴管轴承员同时进行调整测力
13、计的负荷,尤其是不能测出尾轴管轴承的实际负荷的实际负荷(只能作近似计算只能作近似计算)等。但这些缺陷在测量方法和等。但这些缺陷在测量方法和工具得到改善之后是可以克服的。工具得到改善之后是可以克服的。轴系合理校中轴系合理校中用上节所述的计算方法进行轴系校中计算,用上节所述的计算方法进行轴系校中计算,可得出轴系校中各轴承的位移和各连接法兰可得出轴系校中各轴承的位移和各连接法兰的偏移、曲折值。的偏移、曲折值。计算内容计算内容进行轴系各结构要素的处理,建立轴系计算的物理模型;进行轴系各结构要素的处理,建立轴系计算的物理模型;计算按直线校中时轴系各支座处的弯矩、反力、挠度及截计算按直线校中时轴系各支座处
14、的弯矩、反力、挠度及截面转角;面转角;计算能表征轴承负荷与位移关系的轴承负荷影响数计算能表征轴承负荷与位移关系的轴承负荷影响数(必要必要时也计算弯矩影响数时也计算弯矩影响数);根据给定的约束条件,同线性规划法或试错法确定轴承的根据给定的约束条件,同线性规划法或试错法确定轴承的最佳位移或合理位移量;最佳位移或合理位移量;根据轴承位移及轴承负荷影响数求出轴承上的实际负荷;根据轴承位移及轴承负荷影响数求出轴承上的实际负荷;根据轴承最佳或合理位移量,计算轴系有关连接法兰上允根据轴承最佳或合理位移量,计算轴系有关连接法兰上允许的偏移、曲折值;许的偏移、曲折值;计算当采用顶举法检验轴承负荷时的轴承负荷顶举
15、系数。计算当采用顶举法检验轴承负荷时的轴承负荷顶举系数。合理校中的施工设计合理校中的施工设计按偏移、曲折校中:法兰上的偏移、曲折值根据按偏移、曲折校中:法兰上的偏移、曲折值根据校中计算给出校中计算给出.校中前,尾轴应已装好,其前法兰的位置应与在校中前,尾轴应已装好,其前法兰的位置应与在船台上的安装记录相一致;当校中计算文件规定校船台上的安装记录相一致;当校中计算文件规定校中时应施加附加力时,应在所要求的位置上施加规中时应施加附加力时,应在所要求的位置上施加规定数值的附加力。定数值的附加力。校中时以尾轴前法兰为基准,自尾向首逐段地调校中时以尾轴前法兰为基准,自尾向首逐段地调节中间轴、推力轴、主机
16、或减速器的位置,使每对节中间轴、推力轴、主机或减速器的位置,使每对连接法兰上的偏移、曲折值符合校中计算文件的规连接法兰上的偏移、曲折值符合校中计算文件的规定。允许误差为:偏移不超过定。允许误差为:偏移不超过01mm,曲折不,曲折不超过超过01mmm。校中后,测量并配制中间轴承及主机机座校中后,测量并配制中间轴承及主机机座(或减速或减速器器)下的垫片,并配制基座螺栓,将中间轴承及主机下的垫片,并配制基座螺栓,将中间轴承及主机紧固在各自的基座上。(不一定)紧固在各自的基座上。(不一定)主机紧固后应测量曲轴的臂距差,减速器固定后主机紧固后应测量曲轴的臂距差,减速器固定后应测量大、小齿轮的啮合质量,且
17、应符应测量大、小齿轮的啮合质量,且应符l合有关规定。合有关规定。装配法兰连接螺栓,将各传动轴、主机或减速器装配法兰连接螺栓,将各传动轴、主机或减速器连接起来。连接起来。检验校中质量,可用顶举法或应变片测量法检验检验校中质量,可用顶举法或应变片测量法检验有关轴承的实际负荷,并应符合校中文件的规定,有关轴承的实际负荷,并应符合校中文件的规定,允许误差为计算负荷的允许误差为计算负荷的20。然后,对曲轴的臂。然后,对曲轴的臂距差或减速器齿轮的啮合再次进行检查距差或减速器齿轮的啮合再次进行检查。按轴承位移校中按轴承位移校中对于长轴系,由于连接法兰的数量多,如按法兰的对于长轴系,由于连接法兰的数量多,如按
18、法兰的偏移、曲折校中难以达到校中计算的要求时偏移、曲折校中难以达到校中计算的要求时(由于偏由于偏移曲折的误差积累大移曲折的误差积累大),应采用光学仪按轴承的位移,应采用光学仪按轴承的位移进行校中。校中后各轴承的位移应符合校中计算文进行校中。校中后各轴承的位移应符合校中计算文件的规定,其施工设计要点如下:件的规定,其施工设计要点如下:以安装好的尾轴为基准,在其前法兰上用夹具安以安装好的尾轴为基准,在其前法兰上用夹具安装好光学投射仪,并调节仪器的位置,使其主光轴装好光学投射仪,并调节仪器的位置,使其主光轴与尾轴的轴心线重合。与尾轴的轴心线重合。将轴承落位。在中间轴承孔的两端安装好对光靶。将轴承落位
19、。在中间轴承孔的两端安装好对光靶。光靶的中心应与轴承的轴心线重合。光靶的中心应与轴承的轴心线重合。由尾向首按光学仪的主光轴逐个调节中间轴承的由尾向首按光学仪的主光轴逐个调节中间轴承的位置,这时可采取如下两种办法:位置,这时可采取如下两种办法:使轴承的位移值符合校中计算文件的规定;使轴承的位移值符合校中计算文件的规定;使各个中间轴承均与尾轴同轴,即位移均为零,用使各个中间轴承均与尾轴同轴,即位移均为零,用垫片调节轴承位移。垫片调节轴承位移。按仪器主光轴测量轴承位置时,应考虑尾轴前法兰按仪器主光轴测量轴承位置时,应考虑尾轴前法兰挠度的影响。挠度的影响。测量并配制轴承下的垫块。这时,如按所讲的测量并
20、配制轴承下的垫块。这时,如按所讲的方法调节各轴承均与尾轴同轴,在测量垫片厚度时,方法调节各轴承均与尾轴同轴,在测量垫片厚度时,应减去该轴承的位移量。应减去该轴承的位移量。从轴承中取出对光靶,将中间轴吊装在中从轴承中取出对光靶,将中间轴吊装在中间轴承上,并装配法兰连接螺栓将尾轴、中间轴承上,并装配法兰连接螺栓将尾轴、中间轴全部连接好。间轴全部连接好。按最前一节中间轴的前法兰、规定的偏移按最前一节中间轴的前法兰、规定的偏移及曲折校中推力轴或主机。及曲折校中推力轴或主机。配制垫片紧固主机。配制垫片紧固主机。测量主机曲轴的臂距差,符合规定后,装测量主机曲轴的臂距差,符合规定后,装配法兰连接螺栓,将主机
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