大马力工作拖船艉滚筒制作及装配工艺

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇大马力工作拖船艉滚筒制作及装配工艺范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

【摘 要】针对一种新型式的大马力工作拖船艉滚筒的设计技术要求，分析阐述了滚筒本体、筒轴和轴瓮的制作、装配过程与工艺要点，介绍了艉滚筒在船体结构上安装、调试的方法以及施工时的注意事项。

【关键词】拖船；艉滚筒；制作工艺

艉滚筒是拖船起抛锚及拖带作业的重要使用部件。艉滚筒制作、安装工艺对保证工作拖船制造质量至关重要。传统的拖船艉部滚筒设计拖力值一般在70 t左右；艉部滚筒本体与滚筒轴采用焊接式；艉滚筒轴两端固定在轴承座上。这种型式的设计有利于滚筒的制作安装，但是船舶在使用中轴承座容易被拉爆。新型式的设计将滚筒轴端与筒本体焊接在一起，轴端的矩形嵌入船体轴瓮之中。这样有效提升了艉滚筒工作拖力（设计拖力达到了150 t），但也对制作与施工提出了更高的要求。

1 艉滚筒技术要求

该船的艉滚筒本体重达38 t，中间段直径2.5 m，两端最大直径2.7 m，长度为5.5 m。其结构特点是艉滚筒轴与艉滚筒本体焊在一起，即工作时筒体和艉滚筒轴一起转动，轴端矩形嵌入在船体艉部分段制作时就形成的瓮内。船体艉部涂装工程完成后，在艉滚筒的轴两端装上轴及轴承套等附件，整体吊入一次完成。该设计结构受力好，但制作工艺要求很高。

该设计结构受力好，但制作工艺要求很高。根据设计要求，艉滚筒轴在船体翁内的间隙无论轴向、径向均不得大于3 mm；艉滚筒与船体边缘的间隙应不大于8 mm；而且此结构形式没有可在现场调节和现场镗孔的余地，建造精度要求很高。因此，必须对从船体艉部分段建造到艉滚筒的制作全过程每道工序间的精度进行有效的监控。

2 船体艉端部制作要求

2.1 内业制作

（1）艉部立体分段距舯2770、3270的两道30 mm厚的纵壁由数控NC切割，要求对接缝用半自动开25?坡口。

（2）在铁平台上画出2770、3270剖面外轮廓线，这两对纵壁按所绘出的轮廓线拼接各板，然后施以双面CO2埋弧自动焊。焊后变形经矫正后在壁上精确地画出结构线、艉滚筒中心线、水平线（即距基线6325 mm高度线）和FR-5肋位线。

（3）装焊2770、3270纵壁上的结构件，使其成为1个组立件。注意在装焊2770纵壁时要通过吊垂线的方法使其与3270纵壁保证平行，并保证这2道纵壁之间的距离，这2道纵壁之间的构件一定要安装得非常准确。装焊完毕后在火工平台矫正焊后变形，这两对纵壁的制作事关以后艉滚筒安装的精度。鉴于2770纵壁轴瓮开口很深，在开口上方应采用临时支撑防止变形，如图2所示。

（4）靠近艉滚筒区域的几块船体外板加工成形要达标，避免现场强制装配产生过大应力，影响艉滚筒安装的精度。

2.2 外场分段制作

由于工厂起重能力的限制，该分段下胎后，需左右段重组。

（1）在分段制作区域地面设置船中心线；用宽度约200mm的槽钢在胎位的地面上作距舯2770mm、3270mm的地中线。勘划艉分段甲板结构线时，将上述要求的线延伸或投划在地中线上。

（2）安装纵壁。以FR-5为纵向基准，安装距舯2770、3270纵壁（结构理论线朝向船舯）组成的组立件。反复用各种测量工具检验这两对纵壁的安装准确性，尤其是2770纵壁，它的安装准确性关系到后续能否顺利定位艉滚筒。因此2770纵壁定位焊后应再用一根长样杆沿着纵壁边缘检验其距离的准确性，尤其在轴瓮范围内其距离的准确性。

由于结构的需要，在安装2770纵壁之前应先按所划的结构线位置安装艉滚筒的轴瓮结构，然后再装上2770纵壁。此时左右舷的艉滚筒轴瓮内侧的板平面度必须采用拉绳的方法来定位，确保左右舷的轴瓮在一条直线上，如图4所示。同时要求在轴瓮范围内的结构件与纵壁在分段翻身、艉滚筒轴试安装前只能进行定位焊，暂不焊接。

3 艉滚筒制作要点

艉滚筒轴两端由锻件与中段圆管组装而成，最后在艉滚筒本体胎架上穿轴，找中后完成焊接。

（1）按图纸尺寸要求准确下料、加工和装配。要求设胎架装焊艉滚筒。胎架应设有轴的中心地中线、水平线，筒体长度两端垂直于轴中心的法线（要求放样班开尺划线），当最后装上两端封板时要采用吊铅垂的方法对准所设的法线。找准轴中心线并勘划轴心检验圆。严格控制艉滚筒的长度以及两端封板与轴中心的垂直度。安装两端封板前，应先矫正板的平面度。

（2）艉滚筒轴暂不装配（其余的结构全部装上），在安装构件的过程中应反复检测中心线、水平线并调整合格后行定位焊。

（3）艉滚筒轴、轴、轴承、衬套等均应按图纸精度要求加工，但轴的实际长度应在船体分段现场用木样棒量取3270纵壁左边至右边距离后再按图纸要求每边减短5 mm（为轴至纵壁的间隙），如图5所示。其中青铜垫片的厚度应加5 mm的余量待最后实测后精加工。

（4）焊接。待结构件安装完整且正确后采用数倍焊工分中、对称程序焊接，以减少焊接引起的变形。不允许边装边焊。

4 艉滚筒轴在船上试安装

待船体艉部立体分段翻身后，将精加工后的艉滚筒轴（青铜垫片除外的轴、轴承、衬套等附件）吊入船体轴瓮上试安装，目的是通过真轴来检验船艉端纵壁以及轴瓮范围结构安装的准确性。吊入后先调整左、右轴端与3270纵壁的间隙一致并在间隙中临时塞进一块小垫片限位（试装后小垫片要方便抽出），然后再用一小块3 mm厚的铁板垫在壁上，作为轴与壁之间的间隙。再按图5所示在轴上划上端的记号，以及轴端左、右边记号。

由于船体制作时在轴瓮范围的结构与纵壁只是定位焊，因此在试安装艉滚筒轴时，可视现场情况作调整，直至符合图纸要求后再完成结构件的焊接。

5 其余事项

（1）在艉滚筒轴载船上试安装前，用A3钢板制作两件代替不锈钢衬套的工装，装在任一轴端上。为方便拆下，以便最终装上不锈钢衬套，该临时衬套内径与轴的装配不必与原图一样取过盈配合，其余尺寸应与原图同一尺度。当艉滚筒轴完成试安装后，脱掉该临时衬套后再与艉滚筒完成两端口的焊接。

（2）艉滚筒轴在筒体胎架上穿入定位时要准确测量轴端伸出筒体的尺寸，并做好端记号，使左右两轴端伸出尺度保持一致，如图5所示。因为这关系到最终艉滚筒与船体的间隙。

（3）青铜垫片厚度精加工。当艉滚筒端板安装后，可在现场测得青铜垫片实际厚度进行加工。如图6所示。

（4）艉滚筒内油漆完成后封上两侧端板上的工艺孔。

（5）车间精控组要加强现场的指导与监控。

（6）偏差要求：①内业装、焊、火纠后的距舯2770，3270纵壁平整度≤2 mm；②分段胎架各种地中线划线误差≤1 mm；③距舯2770、3270纵壁与地中线垂直偏差及标高的水平误差≤2 mm；④左边到右边轴瓮结构平整度≤1 mm（拉绳检测）；⑤艉滚筒端封板周边与船体边缘间隙当艉滚筒靠向一舷后其间隙公差≤10±2 mm；⑥艉滚筒长度偏差±2 mm；⑦左、右轴端伸出艉滚筒距离不等值≤1.5 mm；⑧轴瓮宽度尺寸误差+02 mm。

6 结束语

新型式的拖船艉滚筒设计，提升了拖船工作拖力，降低了艉滚筒在使用中发生拖爆事故的概率，但对船厂制作安装工作提出了更高的要求。经过多艘同类型拖船的生产实践检验表明，本文所介绍的制作与装配工艺能实现艉滚筒设计技术要求；能有效克服了滚筒结构复杂、制作精度要求高、安装施工困难等问题；能避免出现无谓的返工，提高了作业效率。

作者简介：

林昱（1973-），性别女，职称工程师，研究方向：船体设计。