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艉轴管如何找正?

更新时间:2023-04-27   点击次数:613次

一、前言

1、艉轴管介绍
艉轴管一般采用铸钢件形式直接焊接在船体结构上,经过加工或采用灵活浇注式成品后前后压装轴承,然后将螺旋桨轴安装至艉轴管内。螺旋桨轴的运转及承重均由艉轴管及其轴承承担。
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1、浇注艉轴管;
2、后铸件;
3、环氧;
4、气封组件;
5、气阀组件;
6、橡胶密封圈;
7、润滑油管;
8、前铸件;
9、温度传感器;
10、连接环;
11、轴封适配环;
12、螺旋桨

最终考核艉轴管安装和加工精度好坏的重要指标是前后轴承的同轴情况,即同轴度。由于现代商船的艉轴管尺寸比较大,同轴度的测量及控制比较困难,因此需要合理选择测量方法,来提高同轴度的测量精度。

2、同轴度测量技术国内外发展现状
目前,国内外常见的测量同轴度方法有三种,即拉先法、激光法、望远镜法。
同轴度测量最基本的方法为拉先法,即在艉轴管的两端拉一根钢丝线。随着科技的进步,近20年间发展推广出利用激光校准仪进行同轴度测量方法,即激光法。
 
近几年,英国劳式船级社在轴系测量方便进行深入研究,利用准直望远镜测量同轴度随之得到了发展和应用。
这三种方法均是依据同轴度的测量原理发展起来的,根据不同的需求与人员及设备条件,可以适用于各种不同尺寸的艉轴管同轴度测量。


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二、艉轴管同心度测量方法介绍
1、拉线法
传统拉线法测量比较接近同轴度的测量原理,其侧来个手段直观、容易理解,测量工装用具成本低,测量精度可控,适用各种尺寸的艉轴管,但是此测量方法对测量这的操作水平要求较高,容易由于认为因素产生测量误差。

2、激光法
激光法测量与传统拉线法相比较有如下特点
激光设备成本较高。测量精度受人为因素影响较小,测量结果直接输出不需要计算,测量精度可控,数据采集容易。由于激光受温度、湿度等因素影响,因此此方法受环境因素影响较大,在冬季施工中容易产生测量误差。
目前较为普遍的激光设备是瑞典Easylaser 激光几何测量系统,其基本技术参数为:测量距离20m,几何测量距离为40m,激光波长635-670nm,精度0.001mm,水平仪精度0.5°

尾轴管的一端架设激光发射器,将接收器安装在测量点的位置,接收器与手持连接设备相连,测量结果显示在手持设备上,所以选择测量点数据测量结束后,在手持设备上可以直接读出测量结果,最终取得整个艉轴管的同轴度情况。

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3、望远镜法
准直望远镜测量是指在艉轴管的一端架设准直望远镜,在艉轴管的前后分别架设找正支架,利用准直望远镜的特性,直接在其望远镜上进行读数,即可直接得到艉轴管的同轴度偏差数据。

 与其他两种方法相比有如下特点:望远镜设备成本比较高,认为因素对测量精度有一定影响,测量结果输出不需要计算,不受环境因素影响。但是此方法由于准直望远镜自身可以调整1.2mm,因此测量较大艉轴管时,需要改变找正支架的方式,所以其受艉轴管尺寸的一定限制。

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三、同轴度测量方法的局限性分析
在人为因素、环境因素、设备因素、测量精度适用范围等5个方面的作用下,三种同轴度测量方法都存在各自的局限性,因此在选择是需要根据情况综合分析
1、认为因素
就三种测量方法来比较,传统拉线法受测量者的影响最大,因为拉线法技术的关键点在于零点的调整,即钢丝线是否wan美地通过艉轴管的中心线,测量这除了测量还要进行支架的调整。测量者由于从业时间不同,经验阅历等存在巨大区别,因此拉线法要求测量者有一定的施工经验,否则会影响测量精度。
而激光法对测量者的要求较低,操作者只需要熟练掌握设备的架设方法及手持电脑的数据采集程序即可。望远镜测量法对人员的要求介于两者之间。
2、环境因素
望远镜测量法与传统拉线法几乎不受任何环境的限制,而激光法受环境因素影响较大,尤其是温度。当测量地点不远处存在热源或气温小于零下10℃时,激光的光束会出现一定的偏折,影响激光的平直形,因此测量的精度受到一定的影响。
3、设备因素
准直望远镜和激光校准仪两个设备的价格十分昂贵,因此这两种测量法的设备成本较高,而传统拉线法使用的工装和用具与之相比较就要低很多。另外,准直望远镜和激光校准仪定期需要进行设备的校准,以免出现由于设备精度造成的测量偏差。
4、测量精度
准直望远镜的测量精度在10m范围内几乎没有偏差,激光校准仪的测量精度在0.001mm以内,而传统拉线的测量精度在0.02mm以内,虽然精度全部满足测量的要求,但是相比较准直望远镜的精度要高于另外两种测量方法;
5、适用范围
传统拉线法测量的范围包括所有类型的艉轴管同轴度测量,而激光法测量由于支架的限制,艉轴管的局部区域位置无法测量得到,需要通过艉轴管的直线性反算得出。望远镜测量法由于自身调整范围无法超过1.2mm,因此测量较大同轴度的艉轴管时需要改变找正支架的找正方法。
6、小结
根据上面介绍的五个方面,编制表2供测量者参考


人为因素

环境因素

设备因素

测量精度

适用范围

拉线法

操作者限制

不受限制

成本低

精度满足要求

不受限制

激光法

基本不受限制

温度限制

成本高

精度高

受一定限制

望远镜法

操作者限制

不受限制

成本高

精度高

基本不受限制