船舶建造质量检验第六章 轴系及螺旋桨制造和安装检验Word格式文档下载.docx
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（二）检验方法与要求
1．标记移植
在机加工过程中，螺旋桨轴、中间轴、推力轴等毛坯件上的船检标记被去除之前需进行标记转移。
首先，由有关船级社验船师检查原标记，然后由检验员将标记内容全部记录下来（也可采用将原标记用纸拓印下来），并由验船师在记录上签字。
轴加工完工后，将标记移植到船级社规范规定的部位上，在完工检验时由验船师确认。
2．机械加工尺寸及精度检验
螺旋桨轴、中间轴、推力轴按图样及工艺技术要求机械加工后，应对其加工的尺寸、表面粗糙度、圆度、圆柱度、轴的径向和端面跳动、轴的圆弧过度处及螺纹进行检验。
上述检验应在机床上进行，其检验方法与要求分述如下：
（1）机加工尺寸检验
轴的最后机械加工应符合施工图样规定的尺寸，其工作轴颈外圆（或轴套外圆）应用外径千分尺测量垂直与水平两个位置的尺寸。
（2）表面粗糙度检验
轴的最后加工段的表面粗糙度，应按表6-1所示轮廓算术平均偏差Rδ值要求。
此项工作可用粗糙度仪测量，也可用表面粗糙度样板来对照（工厂一般使用样板对照）。
顺
号
项目
Rδ（μm）
备注
D
＜500mm
≥500~100mm
≥1000~1750mm
1
1.推力轴工作表面
0.16~0.32
0.32~0.63
0.63~1.25
当比压力大于15MPa时
2.推力环工作表面
1.25~2.5
2
1.工作轴颈装可拆联轴节或螺旋桨的轴表面
2.推力轴与推力环圆角处的过渡表面
3.法兰端面及外圆表面
4.圆柱形铰制螺栓孔的表面
5.圆锥形铰制螺栓孔的表面
0.3~1.25
2.5~5
D＞5mm
D平均≥50mm
3
1.安装轴颈套轴套处轴表面
2.法兰的R圆角处过渡表面
3.键表面
4.可拆联轴节内孔的表面
2.5~8
8~10
5.圆柱形铰制螺栓的配合表面（平均直径D,mm）
D≤25
25＜D≤50
5~8
6.螺旋桨孔的表面
7.轴套内孔与表面（长度l,m）
l＜0.25
0.25＜l≤50
0.50＜l≤0.75
0.75＜l≤1.00
4
1.轴及零件的非工作表面
2.空心轴内孔精加工后的孔表面
3.键槽的工作表面
10~12.5
（3）圆度及圆柱度检验
轴、轴套、联轴节的工作表面或内、外圆柱形配合表面的加工公差，应符合表6-2的规定值。
测量时应做好记录。
①轴、轴套的圆柱度检验方法：
用千分尺测量相距100mm的两处直径的差值，允许偏差不大于0.01mm。
按轴径的长度确定偏差值的要求，判断轴的圆柱度。
②轴、轴套的圆度检验方法：
用内、径千分尺测量轴同一个断面的垂直与水平二组直径之差，其偏差应在规定范围内。
表6-2轴、轴套的圆度及圆柱度公差单位：
mm
直径D
≤120
＞120~180
＞180~260
＞260~500
＞500~800
＞800
圆度及圆柱度
≤0.025
≤0.035
≤0.045
≤0.055
≤0.065
≤0.075
（4）径向跳动量检验
①工作轴颈或轴套的外表面、轴锥体的径向圆跳动量，其最大值应符合表6-3的规定数值（用顶针法对整根轴的径向圆跳动量数值进行测量）。
表6-3轴径向圆跳动量公差单位：
序号
轴长与轴径之比（L/D）
径向圆跳动量公差
≤20
≤0.030
＞20~35
≤0.040
＞35~50
≤0.050
＞50~65
5
＞65~80
≤0.090
6
＞80
≤0.120
注：
1.校验时，中间不设中间支承，当L/D超过35时，准许在轴中间部分托一只上盖松掉的活动支承；
当L/D超过100时，轴中间部位可设两只松掉上盖的中间支承，其位置最好与实船的轴承相一致。
2.测量后,计算整根轴的径向圆跳动时,考虑其方向性应根据各档校验出来的径向圆跳动量及其位置。
在计算一根轴的径向圆跳动时，应将各方向中最大的数值选出，再把与它呈180°
相反方向位置的最大数值加起来，即为该轴的径向圆跳动量。
如有困难时，则可取小于180°
反方向位置的一个最大数值。
3.测量出各档径向圆跳动量数值，轴本身的几何精度误差应包括在内。
②轴的非工作部分（即轴颈外）径向圆跳动量，不得超过表6-3规定数值的2倍。
③法兰跳动量检验。
法兰端面边缘处的轴向跳动量应符合表6-4规定数值。
表6-4法兰端面边缘处的轴向圆跳动量公差单位：
顺号
法兰直径D
允许端面边缘处轴向圆跳动数值
≤250
≤0.03
推力轴的首端法兰面边缘处的轴向圆跳动量,在任何情况下都不得超过0.03
＞250~500
≤0.04
≤0.05
≤0.06
法兰外圆径向圆跳动量应符合表6-5规定数值。
表6-5法兰外圆径向圆跳动量公差单位：
允许径向圆跳动量公差
≤0.02
④跳动量检验方法。
将百分表水平装在轴所测量的部位，表头要垂直工件，转动一周观察百分表摆动范围。
测量后，计算整个轴的径向圆跳动，方法可参见表6-3注2所述的有关要求。
（5）轴法兰端面检查
轴法兰端面的平面度应符合表6-6规定数值。
表6-6轴法兰端面平面度公差单位：
轴法兰端面平面度公差
≤500
不允许用凸度，只允许有凹度
测量时使用一把比法兰直径长的刀口直尺，将刀口一面垂直放在法兰平面上，观察平面是否平整。
若有缝隙，则用塞尺进行检查，其平面度应符合要求。
（6）螺旋桨轴螺纹、螺母检验
螺旋桨轴的螺纹直径较大，一般在M400×
6~M500×
6范围内，工厂没有这样大的标准螺纹环塞规，为此，螺旋桨轴的螺纹只能按预先加工好的螺母进行单配。
①螺旋桨轴螺母检验。
螺母内螺纹加工后，用螺纹标准齿形样板检查齿形及齿距，并用内径千分尺测量螺纹内径尺寸。
②螺旋桨轴螺纹检验。
螺旋桨轴螺纹加工后，将螺母旋入，要求两者组成的配合为中等的紧密配合，并可用板手轻便地拧入螺母。
另一种检验螺旋桨轴螺纹与螺母间隙的方法，是在螺母上平面放一只百分表，下面用油泵顶高螺母，然后再放下来，百分表读数的摆动值即为总间隙。
此间隙应符合工艺技术要求或螺纹标准规定的精度。
螺旋桨轴螺纹的表面粗糙度应符合图样规定的要求。
（7）可拆联轴器孔的加工检验
在螺旋桨轴锥体部位涂上薄薄一层色油，套入可拆联轴器孔内，检验联轴器锥孔色油接触。
要求锥孔内色油接触均匀，在每25×
25（mm2）面积上不少于3个接触点，接触面积不少于理论接触面积的70%。
锥孔接触点应大端较小端硬一些。
另外，装配后的锥孔小端平面至轴锥体小端平面应留有足够的距离，其值按图样、工艺技术要求，也可按下式计算：
B=（0.02~0.03）L
式中B—平面间距离（mm）;
L—锥体长度（mm）。
（8）推力轴检验
①推力环两端面的跳动量应符合表6-7规定的数值。
表6-7推力轴推力环端面全跳动量公差单位：
推力轴的基本轴径D
允许两端面的端面全跳动量
≤300
≤0.020
不允许有凸度
＞300~500
端面跳动量的测量方法：
百分表头垂直放在推力环两端百的边缘处，将轴转动360°
，观察百分表摆动的最大与最小值之差，即为端面全跳动量。
②推力轴轴径、轴跳动、法兰跳动等要求同前。
③推力块研配要求：
用色油检查，在每25×
25（mm2）面积上接触点不得少于5点，且均匀分布。
研配好的推力块应与推力环做好相配位置记号，推力轴承间隙参见CB*3103《船舶推进轴系滑动推力轴承》的有关规定。
（9）轴颈过渡处的检验
轴机加工后，应按图样要求对轴颈的过渡处进行检验。
由于过渡处容易因应力集中而产生裂缝，为此对该处加工有严格要求：
须按照图样规定的圆弧，预先做好圆弧样板，并按此样板进行施工和检验。
检查时，要求样板与轴颈圆弧间基本上不漏光，表面粗糙度应符合图样要求。
螺旋桨轴螺纹跟部的退刀槽也应有光顺的圆弧，检验方法同上。
（10）测量记录
中间轴、螺旋桨轴、推力轴机加工后，应出具测量报告。
中间轴测量记录见表6-8所示，螺旋桨轴测量记录见表6-9所示，推力轴测量记录见表6-10所示。
表6-8中间轴跳动量及轴径测量记录表
跳动量单位：
A
b
c
d
e
f
g
轴径测量单位：
位置
B
C
E
F
标准
实侧
表6-9螺旋桨轴跳动量及轴径测量记录表
H
轴径测量单位：
G
表6-10推力轴跳动量及轴颈测量记录表
a
h
3．轴表面探伤检查
已加工完毕的中间轴、螺旋桨轴、推力轴等，应作磁粉或着色表面探伤检查，其检查区域为：
（1）螺旋桨轴锥度处；
（2）法兰圆角处；
（3）轴承端圆弧过渡处；
（4）轴承处。
具体探伤范围及部位按船舶入级规范要求进行，探伤评定标准按规范或图样，工艺要求。
探伤报告应向验船师提交。
5．螺旋桨轴热套的加工检验
对于采用铁梨木（桦木）轴承，用海水进行轴承润滑的螺旋桨轴，应在螺旋桨轴轴径上热套铜质轴套，铜套由几节组合而成。
（1）铜套热套前的检验
①内径应加工到图样或工艺规定的尺寸（须考虑热套时过盈量），外径每边应放1~2mm的加工余量。
加工后，用内径千分尺测量铜套内径尺寸，应符合图样要求。
②进行水压试验，试验压力0.2MPa，并在此压力下至少保持5分钟，轴套不得有任何裂纹或渗漏现象。
③测轴套与轴的配合过盈量，具体见表6-11所示数值，并做好原始记录。
测量时使用的内、外径千分尺应相互核对，并消除误差。
表6-11轴套与轴配合的过盈量单位：
轴颈直径D
平均过盈量（按轴颈%）
≤100
0.08~0.12
＞100~200
0.07~0.11
＞200~300
0.06~0.10
＞300~400
0.05~0.09
＞400~500
0.04~0.08
＞500~600
0.035~0.075
7
＞600~800
0.03~0.065
8
＞800~1000
0.025~0.05
（2）铜套热套后的检验
①复精加工后，轴套接缝处应进行油压试验，试验压力不得低于0.2MPa，并在该压力下至少保护5分钟，轴套接缝处不得有任何裂纹或渗漏现象。
试验结束后，应将泵油空间用红粉白漆或环氧化树脂等捻没封死，泵油孔用螺塞或其他办法闷死。
②检验轴颈直径、跳动量等数据，验收要求测量方法同前。
测量记录见表6-9（其中的图形改为铜套结构，其余相同）。
5．螺旋桨轴锥体键槽与键检验
（1）键槽检验
螺旋桨轴桨端的锥体键槽与螺旋桨轴可拆法兰联轴器锥孔键槽的检验要求：
①健槽宽度误差不大于0.01mm；
②键槽侧的底面应圆弧过渡；
③螺旋桨轴锥体大端的键槽，从槽底到轴表面应加工成渐渐上升的雪撬形，键槽前端表面呈汤匙形。
按图样要求检验其形状，并修正其圆弧度，表面应光顺，粗糙度应符合图样要求。
（2）键的装配检验
键两侧面的接触面积不少于75%，与键槽相配时，其75%的长度上应插不进0.05mm塞尺，键底与槽底的接触面积应不少于40%，不得悬空。
用小锤敲击听回声的方法检查。
1．轴系连接法兰螺孔及螺栓加工检验
（1）连接法兰铰孔前对中检验
轴系两法兰铰孔前对中，可将配对的轴安放在支架上进行，见图6-1所示。
要求两法兰间接触紧密，用0.03mm塞尺不能插入。
两法兰的偏移和曲折值应符合表6-12规定的数值。
两法兰的偏移和曲折检验见图6-2所示。
校中后须经检验员检验确认。
检验方法：
用钢皮直尺、塞尺测量，可用百分表校外圆。
图6-1轴对中示意图
1-中间轴；
2-绞孔后标记；
3-螺旋桨轴；
4-支架
图6-2两法兰的偏移和曲折检验
b-中心偏移值；
m1-法兰上口间隙；
m2-法兰下口间隙；
S-曲折值
表6-12两法兰的偏移和曲折公差单位：
法兰外圆D
两法兰的偏移和曲折值公差
（2）法兰螺栓孔检验
轴对中后，在轴的法兰上进行铰孔，螺栓孔和与其相配的螺栓精度要求及配合值见表6-13所示。
孔的表面粗糙度应符合图样要求，孔的锥度方向应与螺栓安装方向一致，即顺锥度。
表6-13螺栓、螺栓孔加工精度单位：
螺栓直径
＜30
30~50
50~70
70~100
配合值
0~0.01
-0.005~+0.005
-0.015~0
-0.02~0.005
螺孔
圆柱度
0.02
0.03
圆度
0.01
螺
栓
0.015
用内径分厘卡测量孔的上下、左右两个方向，以及孔长度方向的数值，其结果应符合表6-13所示的要求，并作好原始记录。
锥形螺栓孔的锥度检查可在锥形螺栓表面涂色油，检查锥形螺栓孔色油接触情况，要求接触均匀。
（3）法兰螺栓加工检验
①按法兰孔配制螺栓，圆柱形螺栓孔所配的螺栓应保证与孔有0~0.01mm范围内的过盈量。
其过盈量可参见表6-13所示。
②圆柱形螺栓孔、圆锥形螺栓孔与螺栓的配合，要求接触均匀，且接触面积在75%以上。
③圆锥形螺栓安装后，大端锥体必须凸出法兰平面5~10mm，以保证有修配余量。
用0.03mm塞尺检查锥体大端，局部可插入，深度不得超过3mm。
④圆柱形螺栓装配后，圆柱体前端平面应缩进法兰平面6~12mm。
⑤螺栓头和螺母的支撑平面应紧密接触，用0.05mm塞尺检查，应在75%周长上不能插进。
⑥检验方法：
圆柱形螺栓与螺栓孔的配合可用内外径分厘卡测量。
螺栓圆柱体前端平面与法兰平面的距离，可用钢皮尺或游标卡尺测量螺栓圆柱体长度与法兰尺寸之差获得。
螺栓与螺栓孔接触的检查方法：
将紧配螺栓安装后，再拆下来，看螺栓与螺栓孔的接触情况。
（4）螺栓制造检验
①法兰连接螺栓的材料必须经验船师认可。
②锻造后应进行热处理，并做力学性能试验。
③螺纹应严格按环塞规要求进行加工与检验。
④螺栓加工完毕后，应对螺栓表面进行磁粉探伤检验，并出具探伤报告。
⑤向船级社申请船用产品检验，验船师根据工厂提交的图样、材质报告、热处理报告、无损探伤报告和加工尺寸记录检验认可后，在螺栓规定部位敲上船检认可标记。
由船级社签发产品检验合格证书。
三、轴系拉线检验
主机轴系定位，目前经常使用的有轴系拉线法和轴系照光法，以确定轴系中心，进行尾轴管镗孔及主机定位。
下面阐述的是轴系拉线检验方法。
1．检查拉线前应具备的条件。
2．检查轴系中心线与舵系中心线的相交度或垂直度是否符合要求。
3．确定尾轴管镗孔中心（要经过钢丝挠度修正），划出尾轴管切削圆并测量尾轴管的厚度及偏差。
1．拉线前应具备的条件
（1）对船体建造进度的要求
①机舱前壁以后和上甲板以下的船体结构的主要焊接工作和矫正工作应结束；
机舱前舱壁向船首的一条环形大接缝焊装结束。
②主船体尾部区域的双层底、尾尖舱，机舱内与船体连接的舱室和箱柜的密性试验工作应结束，固体压载安装固定。
③船体基线挠度应在规定范围内，机舱前舱壁与尾尖舱轴壳之间全长范围内的挠度差为±
25mm，相邻横舱壁之间挠度差为±
15mm。
划出船体基线与船体中心线并做出标志。
拆去上述区域所有的临时支撑。
④除上述要求外，其他船体结构施工仍可根据船厂建造进度进行，但在轴系找中时，凡影响轴系找中的上层建筑的吊装工作应停止。
（2）对周围环境的要求
①由于气候温差会使船体变形，故拉线要求在不受阳光暴晒、温度急剧变化情况下进行，一般在晚间或阴天进行找中比较适宜，以避免船体变形影响轴系中心线的准确性。
②拉线时应停止所有会发出严重噪声和振动的作业。
（3）钢丝线挠度修正
目前建造的万吨级船舶，轴系拉线长度大致在20~35米左右。
若用φ0.8mm的钢丝线拉线，拉紧力选用600N，经计算，中间处的挠度分别为3.3~10.18mm。
轴系长度较长的船舶，挠度值更大，为此，要轴系保持中心直线线，就要根据轴系拉线时各轴承点所处位置进行挠度修正，以确保轴系直线性。
挠度修正值可按下式计算：
y=g·
X（L－X）／0.99·
2G
式中y－挠度修正值（m）；
g－钢丝线单位重量（N／m）；
L－钢丝两基准点间的距离（m）；
X－所求挠度到基准点距离（m）；
G－钢丝拉紧力（Ｎ）。
钢丝线拉紧力和单位重量可从表６－１４中规定选用。
表６－１４钢丝线重量、拉紧力表
钢丝直径（mm）
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
钢丝线单位重量（N/m）
0.0154
0.0222
0.0302
0.0395
0.0499
0.0617
推荐拉紧力（N）
196.0
~294.2
294.2
~392.3
392.3
~490.4
539.4
~637.5
686.5
~784.6
833.6
~931.7
较长轴系也可以采用投射仪与拉钢丝线相结合的方法。
2．轴、舵系拉线
轴系拉钢丝线与舵系拉钢丝应同时进行。
拉轴系及舵系钢丝线的基准点要求如图6-3所示，轴系找中的尾部基准靶应布置在尾部零号肋骨的后方，在舵系中心之后的h点。
首基准靶布置在机舱内前部G点，基准靶应牢固固定。
靶芯应与船体中心线平行或重合，允许偏差±
1mm。
舵系则按舵机平台之上与舵销承座之下两个理论基准点。
上述拉线基准点需经检验员确认，车间按此基准点进行轴系与舵系的拉线。
3．检验要求：
（1）轴系中心线与舵系中心线相交度不大于3mm。
两线垂直度不大于1mm/m。
检验两线相交度可用钢带尺，检查十字线垂直度可用预先制作的十字形样板，也可用其它几何测量法。
（2）确定尾轴管镗孔中心。
根据轴系钢丝线确定尾轴管中心（注意要经挠度修正）的检验
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