一种绞吸式挖泥船绞刀轴系的校中及安装方法技术

本发明专利技术涉及船舶修造技术领域，提供了一种绞吸式挖泥船绞刀轴系校中及安装方法，从船艏到船艉的方向该绞刀轴系依次包括两个驱动电机、两个离合器、齿轮箱、1#中间轴、1#中间轴承座、2#中间轴、2#中间轴承座、3#中间轴、3#中间轴承座、4#中间轴、绞刀轴及绞刀轴承座；通过拉线定位轴系理论中心线，并设置照光工装、准直望远镜、激光对中仪等将轴系各设备进行校中；此外，通过假轴工装、调整垫片、临时支撑装置、一个垫块代替两个垫块的设置，为轴系的较中调整提供了有利的条件；本发明专利技术精度高、易操作、寿命长、可靠性强、可缩短船舶建造周期，并可延长整套系统的全寿命周期。

Alignment and installation method of cutter shafting of cutter suction dredger

The invention relates to the technical field of ship repair and construction, and provides a method for aligning and installing the cutter shafting of cutter suction dredger. The cutter shafting in turn includes two driving motors, two clutches, gear box, 165507 65507 The device provides favorable conditions for shafting moderate adjustment; the invention has high precision, easy operation, long service life, strong reliability, can shorten the ship construction period, and can extend the whole life cycle of the system.

【技术实现步骤摘要】
一种绞吸式挖泥船绞刀轴系的校中及安装方法
本专利技术涉及船舶修造领域，特别是涉及一种绞吸式挖泥船绞刀轴系的校中及安装方法。
技术介绍
绞刀轴系作为大型绞吸式挖泥船的核心部件之一，校中计算分析在其设计阶段是必不可少的。目前，国内外各研究机构尚未对疏浚设备轴系的校中提出规范性的指导意见，因此对于绞吸式挖泥船绞刀轴系的校中及安装，尤其对大功率绞刀轴系而言主要存在以下几点问题：第一：由于绞刀轴系轴径大、重量重，轴系校中过程中又无法盘车，目前船厂大都采用曲折偏移法进行轴系校中，即通过调整两轴的“开口”和“外圆”来确定轴承及轴系位置，该方法费时费力且误差较大，难以满足高精度绞刀轴系校中要求。第二：绞刀轴系校中大都参照推进轴系，采用合理校中法，通过计算轴承合理变位，使轴系在工作状态各轴承负荷趋于均匀。但是因为在工作状态下绞刀受力方向具有不确定性，绞刀轴上的力来自不同方向，因此在疏浚过程中绞刀轴承会受到各个方向的磨损。此外，合理校中需考虑桥架变形，但疏浚过程中不同工况，不同挖深，不同悬吊力的情况下桥架变形均不相同，无法准确确定桥架变形量。因此，若轴承变位使轴承和轴线不在同一直线反而会造成轴承偏磨。第三：随着绞刀功率的不断增大，其所能挖掘的土质也越来越硬，某些施工区域甚至需要挖掘强度40MPa以上的岩石。这将导致中间轴承座以及绞刀齿轮箱的强烈震动。同时为满足轴承座及齿轮箱的准确定位，在这些设备与其机座之间又必须有垫块。而该垫块就成了整个系统最薄弱的环节。目前船厂大都采用固定垫块+活动垫块的安装方式。这种安装方式两块垫块的厚度都较薄，强度差易震裂。同时该方式存在三个接触面，接触刚度低，可靠性较差，已不能满足大功率绞吸船施工需求。因此，提供一种精度高、易操作、寿命长、可靠性强的绞吸式挖泥船绞刀轴系校中及安装方法十分必要。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的上述技术问题，提供了一种精度高、易操作、寿命长、可靠性强的绞吸式挖泥船绞刀轴系的校中及安装方法。本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：本实施例以5000kw绞刀功率绞吸式挖泥船绞刀轴系为例，如图1所示，从船艏到船艉的方向，该绞刀轴系依次包括两个驱动电机、两个离合器、齿轮箱、1#中间轴、1#中间轴承座、2#中间轴、2#中间轴承座、3#中间轴、3#中间轴承座、4#中间轴、绞刀轴及绞刀轴承座；所述绞刀轴系的较中及安装方法包括以下步骤：S1、拉线法定位绞刀轴承座，加工桥架绞刀轴承座安装孔，焊接绞刀轴承座；定绞刀轴承座中心线为轴系理论中心线；S2、定位并焊接中间轴承座机座到桥架；现场加工中间轴承座机座、齿轮箱机座以及驱动电机机座平面；S3、吊装并初定位中间轴承座、绞刀齿轮箱、驱动电机；S4、在绞刀轴承座内架设照光工装，调整照光工装的中心线与绞刀轴承座中心线重合；在1#～3#中间轴承座处架设照光工装，并通过调节使照光工装的中心线与1#～3#中间轴承座中心线重合；S5、在绞刀轴承座前端放置准直望远镜，在绞刀轴承座后端放置光源，调整准直望远镜的十字光标和绞刀轴承座前后十字光标重合，然后以准直望远镜十字光标沿船长方向的延长线为基准对其他中间轴承座进行较中；S6、以距离齿轮箱最近的中间轴承座为基准，使用激光对中仪定位绞刀齿轮箱的垂直度和同轴度；S7、在要放入绞刀轴及各个中间轴的桥架上架设成对的临时支撑装置；S8、用冻装法将绞刀轴轴承及各中间轴轴承装入对应轴承座中；将绞刀轴及中间轴吊入对应的轴承内，并利用临时支撑装置撑起绞刀轴和各中间轴；S9、沿齿轮箱到绞刀轴的方向调整轴系，将各中间轴和绞刀轴两端的法兰对齐并定位；S10、复测各轴与对应的轴承座内圆机加工面的上下左右间隙是否一致；S11、在距离齿轮箱最近的中间轴和齿轮箱间塞入调整垫片；S12、沿齿轮箱到绞刀轴的方向逐一连接各法兰；S13、调整各中间轴承座高度使工作状态下轴系理论中心线与各轴承座中心线重合；S14、在各中间轴承座以及齿轮箱下端的机座上设置一个垫块并安装；S15、以齿轮箱输入轴为基准校中驱动电机，在驱动电机下端的机座上拂配安装一个垫块。进一步，S4中所述照光工装包括中空套管；在中空套管的两端外侧各设有一个照光轴承；在所述照光轴承外侧周向均匀设有长度可调的调节杆；在所述中空套管的内部设有十字光标；在中空套管外壁安装有吸铁百分表，吸铁百分表的指针抵住绞刀轴承座的内壁；转动中空套管至十字光标中心与轴承座中心重合。照光工装的设置可确定并标识各中间轴承座中心线，为校中提供了基础。进一步，所述调节杆的一端与所述轴承固定，调节杆的另一端具有可调整长度的伸缩套筒；所述伸缩套筒与所述调节杆螺纹连接，工作时伸缩套筒的顶部与绞刀轴承座内壁抵接。伸缩套筒的设置使调节杆的长度可调，为照光工装的十字光标与轴承座中心重合提供了条件。进一步，在齿轮箱输出轴上设有可转动的假轴工装；所述假轴工装包括假轴和假轴轴承；所述假轴轴承套设在假轴的外侧，所述假轴与所述齿轮箱的输出轴螺纹连接；激光对中仪设在所述假轴和1#中间轴承座的中空管套上。假轴工装的设置解决了齿轮箱输出轴的轴径较大，无法与激光对中仪匹配安装、从而无法校中齿轮箱的问题。进一步，所述临时支撑装置包括固定体和调整体；所述固定体包括焊接在桥架左右两侧的立柱；在立柱上端设有固定横板；在固定横板上端的左右两侧设有固定竖板；所述调整体包括托板和一对支撑绞刀轴/各中间轴的滚轮；所述滚轮设在所述托板上，所述托板设在两个所述固定竖板之间；在所述固定竖板上沿水平方向设有顶推托板左右移动的调节螺栓一；在所述托板两侧垂向安装有可使托板上下移动的调节螺栓二。临时支撑装置的设置用来调整绞刀轴/中间轴的水平和竖直方向的位置，可以方便的对轴系进行调整。进一步，S8中所述冻装法就是将绞刀轴承及各中间轴承在-170～-180°的液氮中冷冻25～30分钟，然后将冷冻后的轴承装入对应的轴承座内；24小时后，每间隔1小时测量1次各轴承厚度，直至各轴承厚度无变化后开始安装绞刀轴及中间轴。冻装法是利用了热胀冷缩的原理，可以使轴承比较容易的装入轴承座内。进一步，S11中所述调整垫片厚度等于轴系各法兰间的间隙之和。调整垫片的设置是为了保证轴系各设备在轴向位置上的准确性，可用于轴向尺寸补偿，弥补安装误差。进一步，S14、S15中所述垫块的斜率与所配合安装的机座斜率相等，所述斜率为1:100～1:50。机座和垫块带有斜度可以便于垫块安装，使垫块沿机座的斜度越来越紧的推入机座与设备之间。进一步，所述垫块厚度为30mm～60mm，加工垫块时在原来厚度基础上加0.2mm打磨厚度。本专利技术采用了一块厚垫块替代传统固定垫块+调整垫块的安装方式，提高了垫块的强度以及系统的整体刚度，不易发生震裂垫块的问题，系统的可靠性更高；此外，由于设备底座采用现场加工的方式，原来两块垫块的情况下上下共有三面需要打磨，现在一块垫块只要打磨上下两面，现场拂磨工作量大大降低，减轻了工人的劳动强度。更进一步，在中间轴承座、齿轮箱以及驱动电机的底脚四周侧面安装止推块。止推块的设置可以防止中间轴承座、齿轮箱以及驱动电机受力产生位移，同时可减轻绞制螺栓受力。本专利技术具有的优点和积极效果是：(1)本专利技术校中的过程不受“赛龙”轴承热膨胀变化以及轴系法兰外圆加工精度影响，累计误差小，校中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种绞吸式挖泥船绞刀轴系的校中及安装方法，从船艏到船艉的方向该绞刀轴系依次包括两个驱动电机、两个离合器、齿轮箱、1#中间轴、1#中间轴承座、2#中间轴、2#中间轴承座、3#中间轴、3#中间轴承座、4#中间轴、绞刀轴及绞刀轴承座；其特征在于：所述校中及安装方法包括以下步骤：S1、拉线法定位绞刀轴承座，加工桥架绞刀轴承座安装孔，焊接绞刀轴承座；定绞刀轴承座中心线为轴系理论中心线；S2、定位并焊接中间轴承座机座到桥架；现场加工中间轴承座机座、齿轮箱机座以及驱动电机机座平面；S3、吊装并初定位中间轴承座、绞刀齿轮箱、驱动电机；S4、在绞刀轴承座内架设照光工装，调整照光工装的中心线与绞刀轴承座中心线重合；在1#～3#中间轴承座处架设照光工装，并通过调节使照光工装的中心线与1#～3#中间轴承座中心线重合；S5、在绞刀轴承座前端放置准直望远镜，在绞刀轴承座后端放置光源，调整准直望远镜的十字光标和绞刀轴承座前后十字光标重合，然后以准直望远镜十字光标沿船长方向的延长线为基准对其他中间轴承座进行较中；S6、以距离齿轮箱最近的中间轴承座为基准，使用激光对中仪定位绞刀齿轮箱的垂直度和同轴度；S7、在要放入绞刀轴及各个中间轴的桥架上架设成对的临时支撑装置；S8、用冻装法将绞刀轴轴承及各中间轴轴承装入对应轴承座中；将绞刀轴及中间轴吊入对应的轴承内，并利用临时支撑装置撑起绞刀轴和各中间轴；S9、沿齿轮箱到绞刀轴的方向调整轴系，将各中间轴和绞刀轴两端的法兰对齐并定位；S10、复测各轴与对应的轴承座内圆机加工面的上下左右间隙是否一致；S11、在距离齿轮箱最近的中间轴和齿轮箱间塞入调整垫片；S12、沿齿轮箱到绞刀轴的方向逐一连接各法兰；S13、调整各中间轴承座高度使工作状态下轴系理论中心线与各轴承座中心线重合；S14、在各中间轴承座以及齿轮箱下端的机座上设置一个垫块并安装；S15、以齿轮箱输入轴为基准校中驱动电机，在驱动电机下端的机座上拂配安装一个垫块。...

【技术特征摘要】
1.一种绞吸式挖泥船绞刀轴系的校中及安装方法，从船艏到船艉的方向该绞刀轴系依次包括两个驱动电机、两个离合器、齿轮箱、1#中间轴、1#中间轴承座、2#中间轴、2#中间轴承座、3#中间轴、3#中间轴承座、4#中间轴、绞刀轴及绞刀轴承座；其特征在于：所述校中及安装方法包括以下步骤：S1、拉线法定位绞刀轴承座，加工桥架绞刀轴承座安装孔，焊接绞刀轴承座；定绞刀轴承座中心线为轴系理论中心线；S2、定位并焊接中间轴承座机座到桥架；现场加工中间轴承座机座、齿轮箱机座以及驱动电机机座平面；S3、吊装并初定位中间轴承座、绞刀齿轮箱、驱动电机；S4、在绞刀轴承座内架设照光工装，调整照光工装的中心线与绞刀轴承座中心线重合；在1#～3#中间轴承座处架设照光工装，并通过调节使照光工装的中心线与1#～3#中间轴承座中心线重合；S5、在绞刀轴承座前端放置准直望远镜，在绞刀轴承座后端放置光源，调整准直望远镜的十字光标和绞刀轴承座前后十字光标重合，然后以准直望远镜十字光标沿船长方向的延长线为基准对其他中间轴承座进行较中；S6、以距离齿轮箱最近的中间轴承座为基准，使用激光对中仪定位绞刀齿轮箱的垂直度和同轴度；S7、在要放入绞刀轴及各个中间轴的桥架上架设成对的临时支撑装置；S8、用冻装法将绞刀轴轴承及各中间轴轴承装入对应轴承座中；将绞刀轴及中间轴吊入对应的轴承内，并利用临时支撑装置撑起绞刀轴和各中间轴；S9、沿齿轮箱到绞刀轴的方向调整轴系，将各中间轴和绞刀轴两端的法兰对齐并定位；S10、复测各轴与对应的轴承座内圆机加工面的上下左右间隙是否一致；S11、在距离齿轮箱最近的中间轴和齿轮箱间塞入调整垫片；S12、沿齿轮箱到绞刀轴的方向逐一连接各法兰；S13、调整各中间轴承座高度使工作状态下轴系理论中心线与各轴承座中心线重合；S14、在各中间轴承座以及齿轮箱下端的机座上设置一个垫块并安装；S15、以齿轮箱输入轴为基准校中驱动电机，在驱动电机下端的机座上拂配安装一个垫块。2.如权利要求1所述的绞吸式挖泥船绞刀轴系的校中及安装方法，其特征在于:S2中所述照光工装包括中空套管；在中空套管的两端外侧各设有一个轴承；在所述轴承外侧周向均匀设有长度可调的调节杆；在所述中空套管的内...

【专利技术属性】
技术研发人员：王健，冯长华，杨晨，杜天心，刘寰，王东，
申请(专利权)人：中交天津航道局有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12