第11章船舶舵系的修理及安裝重點

1船舶機械修理工藝學第11章船舶舵系的修理及安裝丁彰雄武漢理工大學能源與動力工程學院

2013.72024/9/82第11章船舶舵系的修理及安裝重點：舵系的結構，舵桿修復方案的確定，舵的裝配與安裝。。難點：舵系校中?！?1-1舵的結構形式

舵的類型很多，按其結構可分為三支點舵、兩支點舵等。1.三支點舵圖11.1所示為典型的三支點舵。它由上舵桿1和舵葉19兩部分組成，并被支承在上、中、下3個舵承上。另一種形式的舵如圖11.2所示，舵葉以其內部設置的兩個軸承支承在舵柱上。其結構雖與前述的有所不同，但亦可歸入三支點舵一類。2024/9/83圖11.1三支點舵1-上舵桿;2-舵柄;3-壓蓋;4-承壓環(huán);5-套環(huán)承;6-滾動軸承;7-上舵承體；8-墊板;9-墊片;10-上舵承座;11-中舵桿;12-中舵承體;13-中舵承襯套;14-密封圈;15-壓蓋;16銷軸;17-下舵承襯套;18-蓋板;19-舵葉2024/9/8

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圖11.2穿心舵軸1-舵柄;2-壓緊環(huán);3-套環(huán);4-承壓環(huán);5-壓蓋;6-滾動軸承;7、15-壓板;8-上舵承體;9-墊片;10-襯環(huán);11-密封圈;12-襯套;13-上舵桿;14-舵柱；16-外襯套;17-鐵梨木;18-內襯套;19-舵葉;20-上摩擦片;21-下摩擦片;22-舵軸襯套;23-墊圈;24-止動板;25-舵斗;26-下封板2024/9/852.兩支點舵（懸掛舵）圖11.3所示為兩支點舵的典型結構。它由舵桿15和舵葉1兩部分組成，并被支承在上、下2個舵承上。3.多支點舵圖11.4所示為舵承多于三個的多舵銷舵。它由舵桿、舵葉、舵銷等部分組成。舵除了支承在上、下舵承上外，舵葉上的舵紐還通過舵銷支承在尾柱的舵承上。2024/9/86圖11.3懸掛舵1-舵葉;2-舵柄;3-檔圈;4-上壓蓋;5-套環(huán);6-承壓環(huán);7-滾動軸承;8-擋油圈;9-上舵承體;10-下壓蓋;11-填料;12-墊片;13-上舵承座;14-襯套;15-舵桿;16-下舵承鋼套;17-襯套;18-下舵承體;19-鍵;20-墊圈;21-止退墊圈2024/9/87圖11.4多舵銷舵1-舵柄;2-檔圈;3-兩半式承壓環(huán);4-上舵承座;5-墊片;6-上舵桿;7-舵葉;8-上舵銷;9-襯套;10-中間舵銷;11-舵紐；12-蓋板；13-下舵銷;14-舵托2024/9/8811.2舵系的修理一、

舵系故障1.舵沉重，轉舵不靈敏，轉滿舵需較長時間。原因：舵葉進水使轉舵負荷增加；舵桿彎曲或扭曲變形，使各舵承受負荷不均，摩擦力增加；舵承損壞；舵系安裝不正使某些配合件單面卡緊等原因造成。2.轉舵時聲音異常，有嚴重的撞擊現象。原因：主要是舵承與舵桿、舵軸、舵銷等的配合間隙過大、轉舵時舵葉忽左忽右產生撞擊，或上舵承滾珠碎裂、護圈松動，轉舵沉重并產生敲擊。3.轉舵不準確，舵角不正，正舵時舵角不在零位。原因：舵桿扭曲變形，舵葉方向隨之變化；安裝舵時舵角沒對準零位。當舵角指示器發(fā)生故障時，轉舵也不準確。2024/9/894.操舵輕松，航向失控。原因：可能是發(fā)生舵桿折斷，或舵桿與舵葉法蘭連接螺栓脫落造成舵葉丟失等導致。5.舵系振動。原因：主要由于舵系安裝不正；舵承間隙過大；舵系安裝部位的船體剛度、強度不足，上舵承座強度差等造成。此外，還可能產生舵系密封裝置損壞，造成海水漏入舵機房的事故。2024/9/810二、舵系維修1．拆卸前的檢查1)外觀檢查(1)自船尾部向船頭目測舵角指在零位時舵葉是否居中；(2)觀察舵葉和舵桿有無彎曲、扭轉變形；(3)對于小船，可用手轉動舵葉檢驗其靈活性；(4)檢查密封裝置有無損壞。2)測量用塞尺測量各配合件的間隙并與標準比較，以確定舵系的技術狀態(tài)。(1)測量舵桿與上舵承、舵軸與鐵梨木舵承的配合間隙；(2)測量舵銷軸與舵銷承的間隙；(3)測量舵葉舵鈕與艉柱舵鈕的平面間隙。2024/9/8112．舵桿的檢修由于舵桿在航行時承受巨大扭矩和彎矩作用以及偶然的外力作用，舵桿與舵承有相對運動，承受摩擦磨損。舵桿結構形式如圖11.5所示：

圖11.5舵桿的結構形式2024/9/8121)檢測(1)舵桿的磨損檢測：測量工作軸頸的直徑和計算其圓度、圓柱度誤差，并與標準比較；(2)舵桿表面腐蝕、裂紋檢測：采用滲透探傷、磁粉探傷或超聲波探傷檢測舵桿表面和內部缺陷情況；(2)舵桿彎曲變形檢測。2)舵桿修理(1)舵桿過度磨損可采用堆焊及熱噴涂等技術修復。(2)銹蝕面積超過總面積的25％時應進行光車、焊補、熱噴涂或堆焊修復。軸頸光車后直徑減小值不得超過公稱直徑的10％，個別殘留痕跡深度不得超過0.5mm。

(3)舵桿裂紋修理。舵桿上有2~3條細小縱向裂紋時，可用手工修理；縱向裂紋長度不超過1／4公稱直徑，數量不超過3條且不在同一母線上，裂紋深度不超過5％公稱直徑時，可進行焊補修理，舵桿上不允許有橫向裂紋。(4)舵桿彎曲變形時，直線度不大于2mm／m允許冷校直；大干2mm／m進行熱校直，加熱溫度不超過650℃。2024/9/8133．舵承的檢修1)舵承的檢修。上舵承大多為滾動軸承，當軸承發(fā)生銹蝕、剝蝕、護圈破裂、滾珠(滾柱)嚴重磨損或破碎、轉動不靈活時，均應于以換新。2)其他滑動軸承檢修，白合金或鐵梨木滑動軸承磨損嚴重時，分別采用重澆白合金或更換鐵梨木進行修理。2024/9/81411.3舵系校中新造船舶安裝舵系前應首先確定舵系中心線，通常舵系中心線與軸系理論中心線同時進行確定。在拉好軸系理論中心線和舵系中心線后，按校中技術要求進行校中測量和安裝舵系。營運船舶由于海損事故或其他原因造成舵系失時．應檢查舵系中心線的狀態(tài)。與新造船舶—樣，也是采用拉線法進行校中測量，以上舵承和舵底承孔中心為基準拉鋼絲線，一般拉線用鋼絲線直徑不大干0.8mm，如圖11.6所示。2024/9/815（a）穿心舵軸平衡舵舵系中心線1-上定心板;2-上舵承;3-下舵承;4-舵系中心線;

5-艉柱底骨或舵斗;6-下定心板（b）多支承不平衡舵舵系中心線1-上定心支架;2-上舵承;3-舵系中心線;4-艉柱舵鈕；5-下定心支架圖11.6拉舵系固定件中心線的鋼絲線2024/9/8161.舵系校中技術要求1）固定件校中技術(1)舵系固定件中心線與船舶基線垂直垂直度偏差不大于1mm／m。(2)新造或營運的單槳單舵船舶舵系中心線與軸系中心線相交，如11.7所示．其位置度偏差

不得超過以下公式的計算值:(3)固定件各舵承孔中心線同軸度允許偏差不大于舵承安裝間隙的0.7倍。

(4)恢復性修理的雙槳雙舵船舶的兩條舵系中心線的前后定位偏差、相互位置偏差均不得大于5~10mm；舵系中心線與軸系中心線位置度偏差δ要求同上，且兩舵的δ不允許在同側。圖11.7舵系中心線與軸系中心線的相互位置2024/9/8172）舵系運動件校中技術要求

校中前，在車間將舵桿與舵葉組裝在一起，以便校準舵桿中心線與舵葉軸承孔中心線同軸。通過刮研法蘭平面、鉸削緊配螺栓孔等以使相對位置固定。（1）采用組裝拉線校中時，舵系運動件法蘭連接螺栓中至少應有4個緊配螺栓，法蘭結合面應緊貼；（2）舵葉軸承孔與舵桿軸須同軸度偏差不得大于舵承安裝間隙的0.7倍。2024/9/8182.舵系校中檢驗（1）舵系固定件同軸度檢驗拉出舵系固定件中心線的鋼絲線后．測量各舵承孔至鋼絲線前、后、左、右的距離，以確定軸承孔與舵系中心線的偏差度，即各舵承孔的同軸度偏差。當偏差過大時，可以偏心鏜削舵承孔襯套，或用膠粘劑使舵承襯套在舵承孔內偏心固定。鏜削后舵承襯套最小厚度應不小于新制襯套厚度值的75％，并應可靠固定，防止襯套轉動。（2）舵系運動件同軸度檢驗舵桿與舵葉在車間平臺組裝后將其平放于平臺支承上．先調整舵桿使與平臺平行，用劃針測量舵桿中心距平臺的高度和用劃針測量舵葉軸承孔中心至平臺高度。二者相差值，即同軸度偏差應符合規(guī)定。將舵桿與舵葉一起繞舵桿軸線轉90°,重復測量，兩次測量之差應小于0.5mm。偏差過大時，可研磨舵桿與舵葉連接法蘭平面予以糾正。（3）舵系中心線與軸承中心線位置度檢驗測量舵系中心線與軸系中心線之間的距離δ，并與計算值比較。2024/9/81911.4普通三支點舵的裝配與安裝1.上舵承座的安裝1）根舵線初步確定上舵承的位置。2）檢查其上平面與舵線的垂直度，如圖11.8所示。3）測量軸系軸線至上舵承座上平面的距離，該距離數值大于規(guī)定數值的部分應從上舵承座下部割去。4）將已割準高度的上舵承座重新找正位置，點焊固定，復驗無誤后，將上舵承座焊牢在舵機甲板上。

5）當焊縫冷卻之后，根據舵線劃上舵承座內孔的加工圓和檢驗圓線。圖11.8上舵承座定位示意圖

1-上舵承座;2-舵線（鋼絲線）;

3-角尺;4-直尺2024/9/8202.舵承孔加工及“不鏜孔”工藝1）舵承孔一般都是用鏜排加工的，其鏜排結構和鏜孔工藝與軸轂孔加工時相類同。2）當上、中、下舵承孔和有關端面都加工好以后，再拉舵線,檢查三者的同軸度誤差以及實際舵線與軸系中線的不相交性和角度關系。3）采用所謂“不鏜孔”工藝是將舵承孔預先在車間按成品尺寸加工好。然后依舵線將舵承轂焊在規(guī)定位置上。4）舵承孔加工后，就可以將銅套裝入。銅套外徑是根據舵承孔的實際尺寸配制的。5）采用“不鏜孔”工藝后，上、中、下三舵承孔的同軸度，有時可能達不到要求，這時可用舵承銅套偏心的辦法，或在舵與舵桿都安裝后，用環(huán)氧樹脂粘結劑注入銅套與舵承轂孔之間，最后確定銅套在舵承轂孔內的位置。2024/9/8213.上舵桿與舵葉的組裝目的：校準上舵桿軸線與舵葉銷軸軸線的同軸度、刮磨法蘭連接平面、鉸緊配螺栓孔以及進行鍵的研配，使校準后的位置固定下來。校準工作一般是在平臺上進行，如舵桿、舵葉的長度較長，亦可用拉線法（不在平臺上）進行。1）上舵桿與舵葉的連接法蘭端面預先用平板刮磨，使色點分布均勻，要求每25x25mm2面積上有1～2個色點。2）連接法蘭端面刮配后，結合面周長的85%以上應插不進0.05mm的塞尺，其余的部位用0.05mm塞尺插入的深度應小于外緣至螺孔邊緣