Галашов Н.Н., Репин Ф.Ф., Леснов Ю.П. Монтаж судового оборудования

Подождите немного. Документ загружается.

5.1.6 Сверление отверстий и закрепление на фундаменте

По имеющимся отверстиям в лапах двигателя делается разметка и

сверление отверстий, развертывание их под призонные болты. Затяжка

болтов выполняется гайками с использованием специальных ключей с

фиксированным моментом. Призонные болты устанавливаются с натягом

с применением охлаждения жидким азотом.

Для стопорения гаек предусматривается один из методов:

пружинные

шайбы, контргайки, шплинты и др.

5.1.7 Контроль качества монтажа

В контрольные операции входят: проверка прямолинейности оси ко-

ленчатого вала по раскепам, зазоров в подшипниках, изломов и смещений

с установленным валопроводом.

После спуска судна в воду проверяют раскеп кормового кривошипа

коленчатого вала. Если он выходит за пределы формулярного, следует его

привести

к нормальному за счет увеличения нагрузки на ближайшие к

дизелю подшипники валопровода в пределах расчетной нагрузки с откло-

нением не более ±20%. Необходимо отметить, что рассмотренная после-

довательность монтажа применяется при постройке судна.

При ремонте чаще, дизель прицентровывается к уже смонтированно-

му валопроводу.

На многих судах в настоящее время применяют главные

нереверсив-

ные двигатели. В этом случае вначале устанавливается реверс-редуктор,

который устанавливается по технологии, приведенной выше. И после ус-

тановки редуктора по его оси монтируется двигатель, при этом его цен-

тровка производится по изломам и смещениям по оси редуктора.

Для устранения вибраций и гашения шума часто двигатель монтируется

на резинометаллических амортизаторах

: арочного типа (с предельной нагруз-

кой на один амортизатор от 25 до 20 кН), пластинчатые (допустимая нагрузка

до 20 кН), наклонные и цилиндрические (так же допустимая нагрузка до

20 кН). Амортизаторы обеспечивают уменьшение вибраций на 20-25 дБ.

5.2 Монтаж валопроводов

Конструкция валопровода и его размерные цепи показаны на рисун-

ке 19.2. Валопровод работает в сложных

условиях, связанных с влиянием

деформаций корпуса, изнашиванием шеек валов, дейдвудных и других

опорных подшипников, многообразием режимов эксплуатации.

К началу монтажа валопровода должен быть сформирован корпус

судна на построечном месте в районе расположения валопровода и глав-

ного двигателя, испытаны на непроницаемость отсеки и цистерны, погру-

жены тяжеловесные грузы.

Корпус судна должен быть выверен на стапеле и по разметке с плаза

должна быть пробита осевая линия валопровода. Далее выполняются опе-

рации по монтажу главногодвигателя (раздел 5.1).

Пробивку оси выполняют для определения положения валопровода на

судне и разметки под расточку посадочных поясов кронштейнов и опор

дейдвудной трубы. Существует несколько способов пробивки этой

оси.

1) пробивка с помощью оптических приборов по базовым мишеням, ко-

торые устанавливают по кормовым и носовым координатам валопровода.

Мишени – специальные планки с разметкой, они закрепляются к деталям

корпуса судна. Оптический прибор устанавливают в корму или в нос от

базовых мишеней, на расстоянии минимального предела визирования при-

бора. Прибор считается сцентрованным

, если несовпадение перекрестий

прибора и обеих мишеней не превышает толщины линий перекрестия;

2) пробивка с помощью оптического прибора, установленного на кор-

мовом фланце коленчатого вала двигателя и сцентрированного с осью

коленчатого вала (рисунок 20);

3) пробивка с помощью светового луча. Способ применяют при длине

валопровода до 25 м; в последние годы в качестве

источника светового

луча применяют лазерные приборы;

4) пробивка с помощью струны (стеклиня), протягиваемой через отвер-

стия базовых мишеней (способ применяется при длине валопровода до 15 м).

Рисунок 20 – Оптическая пробивка линии валопровода

Пробивка осевой линии валопровода в судостроении выполняется

дважды. Вначале – до монтажа главного двигателя. Повторно – после ус-

тановки двигателя на место, чтобы избежать погрешностей при монтаже

валопровода от деформаций корпуса судна.

После разметки отверстий в мортире и кронштейне устанавливается

переносной станок – расточная борштанга (рисунок 21).

Рисунок 21 – Станок для растачивания дейдвудной трубы:

1 – эстакада, установленная на стапеле; 2 – опорные клинья для регулировки

положения станка; 3 – станок; 4 – карданный вал; 5 – привод подач;

6 – рычаг выключения привода подач; 7, 11, 14 – опоры борштанги;

8 – мортира; 9 и 13 – расточные головки; 10 – борштанга; 12 – приварыш

Расточка выполняется борштангой в два прохода – черновая и чисто-

вая. Окончательные характеристики обработанной поверхности имеют

точность по седьмому квалитету и шероховатость Rz ≤ 20 мкм. Не меняя

установки борштанги, выполняют подрезку торцов.

Расточная борштанга устанавливается в подшипниках, и привод осу-

ществляется от электродвигателя с редуктором, обеспечивающим про-

дольную подачу суппорта и вращение борштанги.

Посадочные поверхности дейдвудной трубы обрабатываются в цехе

по фактическим размерам расточенных отверстий с обеспечением натяга

0,03-0,04 мм в сопряжении с яблоком ахтерштевня и по скользящей по-

садке H7/h6 в

сопряжении с приварышем.

На рисунке 21 показана установка станка на стапеле. Станок 3 соби-

рают на стапеле на регулируемых по высоте деревянных клиньях 2 на эс-

такаде 1 за кормой судна. Привод от электродвигателя вращает борштангу

10 с резцовыми головками 9 и 13. Для подачи резца служит привод от ко-

робки подач 5. Борштанга установлена в подшипниках 7, 11, 14, каждый

закреплён на наборе корпуса судна. Борштанга со станком соединена кар-

данным валом 4, что исключает влияние деформации судна на точность

обработки.

Дейдвудную трубу устанавливают в отверстие мортиры при помощи

гидравлического домкрата (см. раздел 5.4).

Применяют также установку дейдвудной трубы на жидкотекучей пла-

стмассе (раздел 5.4, рисунок 31). Погрузку и заводку гребного вала можно

осуществлять без

гребного винта, либо в сборе с ним, а также со снятыми

или установленными съемными лопастями. Гребной вал заводят в под-

шипники дейдвудной трубы обычно с кормы, применяя переносную эста-

каду, по рельсовым путям которой вал перемещают на тележках тросом

от лебедки (рисунок 22). На крупнотоннажных судах гребной вал имеет

носовой фланец,

поэтому его заводят из машинного отделения.

Рисунок 22 – Эстакада для монтажа деталей валопровода:

1 – блок; 2 – вал; 3 – тележка; 4 – таль

Затем выполняют монтаж гребного винта, укладку промежуточных

валов в подшипники и сборку их соединений. Сборку соединений валов

при центровке по изломам и смещениям производят после центровки ва-

лопровода. Монтаж гребных винтов изложен в разделе 5.3.

После сборки гребного винта с гребным валом проверяют зазоры ме-

жду валом и подшипниками дейдвудного устройства

. Зазоры следует кон-

тролировать на глубине 50 мм от торцов подшипников. В нижней части

подшипников должно быть обеспечено прилегание к опорной поверхно-

сти на дуге от 30 до 60°.

Промежуточные и упорные валы укладывают в подшипники, для кото-

рых предусмотрены судовые фундаменты. У фундаментов должны быть пре-

дусмотрены отжимные приспособления (боковые упоры)

для перемещения

подшипников в горизонтальной плоскости при центровке валопровода.

Центровка опор

– совмещение осей отдельных подшипников с осью

валопровода. Для перемещения подшипников в вертикальной плоскости в

их лапы устанавливают отжимные болты.

Для регулирования механизмов по высоте также применяют клиновые

домкраты (рисунок 23), для горизонтального перемещения – специальные

винтовые устройства с крюком (рисунок 24-а) или с предохранительной

скобой (рисунок 24-б).

Центровка обычно выполняется по изломам

и смещениям полумуфт

валов. Применяют также центровку по нагрузкам на подшипники. При

этом, регулировка производится по показаниям динамометров, ножки ко-

торых служат отжимными болтами (рисунки 16 и 25).

Рисунок 23 – Клиновые

домкраты:

1 – лапа регулируемого

механизма;

2 – фундамент;

3 – клиновой домкрат

Рисунок 24 – При-

способления для

горизонтального

перемещения

механизма при

центровке

а – с крюком

1 – стержень крюка; 2 – планка;

3 – болты; 4 – гайка

б – с предохранительной скобой:

1 – винт; 2 – предохранительная скоба;

3 – палец; 4 – основание;

5 и 6 – отжимные болты

Рисунок 25 – Регулирование

нагрузок на подшипники при

помощи динамометров:

1 – опорная шайба (подкладка);

2 – лапа подшипника;

3 – динамометр; 4 – зазор в

подшипнике

Центровка валопровода производится при положении судна на стапе-

ле и на плаву.

На стапеле производится предварительная центровка; окончательная

центровка выполняется после спуска судна в акваторию.

Применяют два способа центровки – по изломам и смещениям и по

нагрузкам на подшипники.

Сущность центровки валопроводов, методика их выполнения и при-

меняемое оборудование изложены в многочисленной

литературе [1, 3, 4,

5, 6, 7, 14, 25] и изучаются при проведении лабораторных работ, поэтому

в настоящем конспекте лекций не рассматривается.

5.3 Монтаж гребных винтов

Монтаж гребного винта выполняется в два этапа: предварительная

пригонка и монтаж винта на гребном вале в условиях цеха, с последую-

щей разборкой, и окончательный монтаж на судне. Соединения винта с

гребным

валом осуществляется на коническом хвостовике: для передачи

крутящего момента предусмотрено или шпоночное соединение , или гид-

ропрессовая посадка.

При шпоночном соединении возникает опасность появления трещин в

углах пазов; такое соединение считается устаревшим, при этом пригонка

пазов и шпонок представляет трудоемкую операцию.

Более прогрессивным является гидропрессовые соединения, при ко-

тором крутящий момент

от вала к винту передается за счет дополнитель-

ного натяга в конусном сопряжении.

Конус гребного вала пришабривают по месту на краску. Качество со-

пряжения определяют по количеству пятен краски на поверхности отвер-

стия винта, которых должно быть не менее 3-5 на площади 25×25 мм. Ко-

нус вала предварительно обрабатывается шлифовкой, а шабрению

под-

вергают отверстие винта.

Величина натяга в соединении определяется по осевому перемеще-

нию ∆

ос

(рисунок 26):

ос

∆

=∆ ,

где k

– конусность в отверстии винта (обычно k = 1/10…1/15);

∆g

– диаметральном натяг:

105,0

−

⋅=∆ ;

d – средний диаметр отверстия.

Рисунок 26 – Насадка

гребного винта

гидропрессовым

методом:

1 – гидродомкрат;

2 – кольцевые каналы в

отверстии ступицы для

подвода масла

Для обеспечения расчетного осевого перемещения необходимо обес-

печить осевое усилие насадки Q.

(

)

tgtgFgQ

⋅

где g

– удельное контактное давление в соединении, определяется

по формуле Ляме:

()

2211

ECEC

∆

= ,

где C

, C

– коэффициенты жесткости вала и ступицы винта;

, Е

– модули упругости материала этих деталей;

– уклон поверхности конуса;

– коэффициент трения в соединении.

Для снижения коэффициента трения в ступицу подается масло под

давлением P

(рисунок 26); при этом коэффициент трения снижается до

tg β = 0,01 и осевое усилие

(

)

FgFgQ ⋅

⋅

= 043,0033,001,0 ,

где F

– площадь контактной поверхности.

Усилие насадки создается специальным приспособлением (рису-

нок 27).

Осевой гидродомкрат состоит из корпуса 1 и плунжера 7 и уплотни-

телем 5. В корпусе имеется штуцер 8 для подвода масла. Домкрат навер-

тывается на хвостовик вала гайкой 6.

При подаче масла плунжеры создают осевое усилие Q, обеспечиваю-

щее осевое перемещение ступицы. Величина натяга в

соединении контро-

лируется по осевому перемещению ступицы винта.

Рисунок 27 – Осевой гидродомкрат:

1 – корпус; 2 – рукоятка; 3 – болт;

4 – предохранительное отверстие;

5 – уплотнитель; 6 – гайка;

7 – плунжер; 8 – штуцер

Давление масла в гидродомкрате:

gд

FQP =

где F

– площадь плунжеров.

Давление масла, подаваемое в ступицу определяется по формуле:

⋅

где

= 1,2-1,3;

g – контактное давление в ступице.

5.4 Монтаж рулевого устройства

Рулевые устройства отличаются строгой связью с координатами кор-

пуса судна. В их конструкцию входят: руль, рулевая машина, насосы, тру-

бопроводы, и система управления (рисунок 28).

Рисунок 28 – Установка балансирного руля:

1, 2 – втулки баллера; 3 – компенсирующее кольцо;

4 – упорный подшипник баллера; 5 – бугель; 6 – масленка;

7 – гельмпортовая труба; 8 – резиновое кольцо; 9 – уплотнение баллера;

10 – пятка ахтерштевня; 11 – упор; 12 – штырь;

13 – облицовка штыря; 14 – втулка бронзовая

Особые требования предъявляются к соосности и точности отверстий

опор баллера:

– ось отверстий должна находится в плоскости, перпендикулярной

основной плоскости судна;

– зазоры в опорах должны быть выдержаны в соответствии чертежом;

– углы перекладки руля должны быть точно установлены и зафикси-

рованы упорами.

Технология монтажа состоит из следующих операций:

1 Пробивка теоретической

оси баллера; при этом устанавливаются

мишени на торцах гельмпортовой трубы и пятки, через мишени натягива-

ется струна; по струне центруются промежуточные мишени и по струне

наносится разметка контрольных окружностей на верхнем и нижнем тор-

цах трубы и пятках ахтерштевня.

2 Установка борштанги 11 с приводом 6-9 (рисунок 30);

3 Растачивание черновое и чистовое: после обработки допускается не-

совпадение осей отверстия ахтерштевня относительно оси гельмпортовой

трубы не более 1,0 мм;

4 Установка гельмпортовой трубы, расточенной на заданный размер в

цехе. Установка опорных и упорных подшипников.

5 Установка баллера, который по высоте фиксируется компенсирую-

щим кольцом и бугелем

, закрепление руля.

6 Установка рулевой машины и румпелей; рулевая машина устанав-

ливается на подкладках из быстротвердеющей пластмассы ФМВ. Рулевая

машина должна обеспечивать заданные углы перекладки руля на правый

и левый борт.

Монтаж поворотных насадок выполняется аналогично монтажу руле-

вого устройства (рисунок 29). При этом необходимо обеспечить центров-

ку насадки относительно оси

валопровода.

Центровку выполняют относительно установленного гребного винта по

радиальным зазорам или по струне, материализующих ось валопровода.

Рисунок 29 – Установка поворотной насадки:

1 – насадка; 2 – средняя опора; 3 – баллер; 4 – верхняя опора;

5, 7 – компенсирующие подкладки; 6 – упорный подшипник;

8 – гребной винт; 9 – нижняя опора.