第一章 船舶主机的安装　　 学习目标　　　　 知识目标　　 1．掌握主机安装的工作内容；　　 2．学习基座准备的内容和方法；　　 3．学习主机吊装的方法；　　 4．掌握主机定位的方法：根据轴系法兰定位；按轴系理论中线定位；　　 5．学习土机固定的方法；　　 6．掌握大型低速柴油机的安装方法。　　 能力目标　　 1，会准备基座；　　 2，能吊运主机；　　 3．会定位主机；　　 4．能固定主机；　　　　 5．能进行大型低速柴油机的解体和部件组装：机座、主轴承和曲轴、机架、气缸体、活　　 塞装置及缸盖。第一节 概述　　 船舶主机是船舶动力装置的核心，其安装质量的优劣将直接关系到动力装置的正常运行和船舶的航行性能。　　 主机的类型主要有柴油机、汽轮机和燃气轮机，不同类型的主机，有着不同的结构特点和工作方式，在船上安装时应按不同的机型而采用相应的工艺方法。柴油机是目前应用最广泛的一种主机，本章主要讨论柴油机主机的安装工艺。　　 主机发出的功率通过轴系传递给推进器，主机与轴系相连接，主机、轴系和推进器组成一个有机的整体，因而主机的安装应与轴系的安装一并考虑。造船时，主机与轴系的安装顺序无外乎有三种：先安轴系再安主机；先安主机再安轴系；主机和轴系同时安装。在船台上先安装轴系，船舶下水后，再以轴系为基准安装主机，这是长期以来一直沿用的一种安装工艺。因为这种方法容易使主机的输出轴回转中心与轴系的回转中心同轴，同时避免了船舶下水后船体变形的影响。这种方法的缺点是生产周期较长。在船台上，以轴系理论中心线为基准，安装主机和轴系，可以先安装主机，然后再根据主机的实际位置确定轴系的位置并进行轴系的安装。也可以主机和轴系同时安装。这种方法，在主机定位后，可以进行管系和各种附属设备的安装，扩大了安装工作面，缩短了生产周期。但是这种方法往往难以避免船舶下水后船体变形带来的影响，而在安装轴系时由于主机已固定，尾轴也已固定，两者固定所产生的偏差必然要由轴系来消化，约束增加，安装难度较大。在工程实践中，究竟采取哪种安装顺序，要视造船总工艺、工厂的实际条件和工期而定。　　 主机安装后，必须保证主机与轴系的相对位置正确，并且在运转时保持这种相对位置关系。为了防止其他因素对主机安装质量的影响，在主机安装之前，必须完成下列工作：　　 (1)主机和轴系通过区域内船舶结构，上层建筑等重大设备调运安装工作基本完成。　　 (2)机舱至船尾的所有隔舱及双层底舱的试水工作均应结束。　　 主机安装的工作内容可归纳为如下几个方面：　　 (1)主机基座(底座)的准备。　　 (2)主机的定位(校中)。　　 (3)主机的固定。　　 (4)质量检验。第二节 主机基座(底座)的准备　　 主机是通过垫片或减振器安装在船体基座上的，基座是与船体直接相连的支承座。根据不同的机型，基座一般有两种形式。对于大型低速柴油机，没有单独的墓座，机舱双层底是由加厚的钢板焊接而成，主机的机座就落位在此加厚的钢板卜，如图1―1所示。中小型柴油机，通常带有凸出的油底壳，因此在双层底上，还需焊接一个由型钢和钢板焊接起来的金属构件，如图1―2所示。在面板上，为了减少加工面而焊有固定垫片，固定垫片与柴油机机座之间配有活动垫片，用以调整主机的高度，主机与基座用螺栓固定在一起。 第二章 船舶轴系的安装　　 学习目标　　　　 知识目标　　　　 1．掌握轴系的作用和组成及典型结构的安装要求；　　 2，掌握轴系零部件制造与装配的技术条件；　　 3．掌握轴系安装工艺的主要内容；　　 4．学习确定轴系理论中心线的方法：钢丝拉线法、光学仪器法；　　 5．学习轴系孔的镗削：加工圆线及检验圆线的确定、镗孔的技术要求、镗排装置、镗　　 排机在船上的安装、镗孔工艺；　　 6．学习尾轴管装置的安装；　　 7．掌握轴系校中的含义和方法：轴系按直线性校中、轴系按轴承上允许负荷校中、船　　 舶轴系合理校中；　　 8．学习轴系安装的方法：轴系的连接、中间轴承的紧固、安装质量的检验。　　 能力目标　　　　 1．会确定轴系理论中心线；　　　　 2．会镗削轴系孔；　　 3．能安装尾轴管装置；　　 4．能校中轴系；　　 5．能正确安装轴系。　　 第一节 船舶轴系概述 　　 一、轴系的作用及组成　　 船舶轴系的作用是将主机发出的功率传递给螺旋桨；螺旋桨旋转后产生的轴向推力通过轴系传给推力轴承，再由推力轴承传给船体，使船舶前进或后退。因此，船舶轴系是船舶动力装置中的重要组成部分之一。轴系工作的好坏将会直接影响船舶的正常航行，并对主机的运转有直接关系。所以，对轴系的制造与安装都有较高的技术要求，都要符合技术标准的有关规定。　　 船舶轴系，通常指从主机曲轴末端(或减速齿轮箱末端)法兰开始，到尾轴(或螺旋桨轴)为止的传动装置。其主要部件有：推力轴及其轴承，中间轴及其轴承，尾轴(或螺旋桨轴)及尾轴承，人字架轴承，尾轴管及密封装置，各轴的联轴节。有些船舶还另有短轴，用来调整轴系长度。此外，还有隔舱壁填料函和带式制动器等。　　 轴系的结构种类很多，有常用型螺旋桨推进装置轴系；可调螺距螺旋桨推进装置轴系；正反转螺旋桨推进装置轴系；可回转式螺旋桨推进装置轴系等。它们相互之间区别很大，各不相同。但就目前我国民用船舶来看，除工程船舶与内河某些小船之外，大多数属于常用型螺旋桨推进装置轴系。因此，本书仅介绍常用型螺旋桨推进装置轴系的制造与安装工艺。　　 在民用船舶中，通常采用单轴系或双轴系，而客轮一般为双轴系。单轴系位于船中纵剖面上，而双轴系则位于船的两侧，并相互对称。双轴系船舶的操纵性能比较好，动力装置的生命力比较强，用于内河船舶居多，但双轴系船舶的结构复杂，建造的工作量大，成本也高。　　 根据主机及螺旋桨布置的要求，有时轴线与基线成倾斜角。或与纵剖面成偏斜角β。轴系的倾斜使主机处于不良的工作状态，降低了螺旋桨的有效推力。为了使螺旋桨的有效推力不致显著下降，以及保证主机工作的安全可靠，一般α角限制在0°～5°之间，而β角限制在0°～3°之间。对于一般快艇，由于条件的限制，α角可达12°～16°，但很少超过16°。对于单轴系船舶，通常轴系与垂线(或龙骨线)是平行的，即。α=0°，但双轴系船舶则很少能满足无倾斜角的要求。　　 在船舶总休设计时，机舱可以布置在中部，也可以布置在尾部。当机舱布置在中部时，轴系就比较长；当机舱布置在尾部时，轴系就比较短。 ―般来说，具有两根或两根以上中间轴的轴系．称为长轴系，中机刑的大型船舶的轴系长度有的达100m，其中间轴多达十余根；只有一根，其长度可短至7～8m，或者没有中间轴的轴系称为短轴系。长轴系的柔性比较好，比较容易凋整，但调整、安装的工作量大。短轴系的刚性比较大，安装的要求也就高一些。双轴系船舶，左右主机回转方向必须相反，当船舶在正车前进时，右舷主机一般为右转，而左舷主机为左转。如果主机回转方向一致，则可通过换向机构来实现。当一台主机驱动左右两套轴系时，也可安装换向机构来使左右轴系反向旋转。　　 当主机或减速箱内部设有推力轴承时，轴系就可以不必设置独立的推力轴承了。推力轴及其轴承的作用有两点：一是承受螺旋桨所产生的轴向推力，并传递给船体，使船舶产生运动；二是防止螺旋桨产生的轴向推力直接推动主机曲轴，使曲轴发生移动及歪斜，而损坏主机的机件。　　 常见的推力轴承有两种结构形式，一种是旧船上常见的马蹄片式推力轴承；另一种是单环推力轴承(又称米歇尔式推力轴承)，前者已被淘汰。　　 隔舱壁填料函的作用是在轴系通过舱壁时，使舱壁保持水密，以保证船舶的抗沉性。当机舱布置在尾部，就不用隔舱壁填料函。　　 在双轴系船舶中，轴系一般带有制动机构，这是为了在航行中需要停下某一套动力装置时，就用制动机构把它制动住，使轴系不因水流影响而转动。此外，制动机构也可以帮助主机缩短换向时间。　　 尾轴管一般都有前后两个轴承，前轴承短，后轴承较长。有的大型船舶尾轴管比较短，因此只设置一个尾管轴承。这时，尾轴首端往往共设置一个中间轴承式的前轴承，便于维护管理。也有些船舶的尾轴管较长，设有三个尾管轴承。尾管轴承绝大多数采用滑动轴承。当尾管轴承采用铁梨木、橡胶、层压板和尼龙等材料时，则用水作为冷却润滑剂。这时，尾轴通常都用铜质保护套或玻璃钢保护层来保护尾轴轴颈，以防止海水对尾轴的锈蚀。在老式船上多采用舷外水自然冷却，这种冷却方式容易造成水流不畅的“死角”，又往往由于泥沙进入尾轴管而造成轴和轴承的急剧磨损。因此，现代的船舶都已采用压力水强制润滑冷却，以克服上述缺 第三章 船舶轴系零部件的装配　　 学习目标　　 知识目标　　 1．掌握可拆联轴节的种类及其安装工艺；　　 2．掌握轴系配对的工艺方法；　　 3．掌握尾轴管装置的装配方法。　　 能力目标　　 1．会装配可拆联轴节；　　 2．会对接平轴；　　 3．会装配尾轴管装置。第一节 可拆联轴节的装配　　 在安装滚动轴承的轴系中，或尾轴必须从船体外部进行安装的船舶，广泛使用可拆联轴节。船舶轴系可拆联轴节的形式很多，主要有法兰可拆联轴节、夹壳形联轴节、液压法兰联轴节及液压可拆套筒联轴节等。　　 一、法兰式可拆联轴节的加工和装配　　 法兰式可拆联轴节常被用于尾轴与中间轴的连接，它是属于刚性联轴节的一种形式。根据连接法兰上螺栓孔的形状，它又可分为圆柱形螺栓可拆联轴节及圆锥形螺栓可拆联轴节两种。　　 图3―1所示为圆柱形螺栓可拆联轴节。这种联轴节是带有法兰边的，因此称为法兰式可拆联轴节。　　 1，联轴节加工的技术要求　　 (1)联轴节的外表面及法兰端面均应先粗加工，并留有3～5mm余量，而内孔则与轴的锥体部分配合加工(加工时可采用锥度样板测量)。联轴节与轴的锥体部分研配装妥后，将尾轴上车床，再精加上联轴节外圆及法兰端面。联轴节的粗糙度和其他技术要求与整体式法兰相同。　　 (2)联轴节上键槽的宽度、高度及与轴线的平行度都与轴上键槽的加工要求相同。　　 2．联轴节的装配技术要求　　 (1)联轴节锥孔与轴锥体接触应良好，接触面积要求在75％以上，用色油检查，每25mm×25mm内，不得少于三点。厚薄规检查锥体大端时，0．03mm的厚薄规插入深度应不超过3mm。接触面上允许存在1～2处面积不大的空白区，但总面积应小于锥体表面积的15％，最大的长度及宽度不超过该处锥体直径的1／10，且不得分布在同一轴线或圆周线上。　　 (2)平键与轴上键槽两侧面的接触面积不少于75％，与联轴节键槽相配合时，在85％长度上应插不进0．05mm的厚薄规，其余部分应插不进0．1mm的厚薄规。平键与键槽底应接触；接触面不少于30％～40％。　　　　 (3)联轴节法兰螺栓装妥后，在接合面90％的周长上应插不进0．05mm的厚薄规，其接触面积不少于75％。　　 (4)轴的锥体部分的螺纹，当联轴节装好后应缩进锥孔内一个距离α(图3-1)；　　 二、夹壳形联轴节的加工和装配　　 夹壳形联轴节由两个钢制半圆筒组成，靠夹壳与轴之间的摩擦力及键来传递力矩。夹壳联轴节的横截面尺寸比较小，拆卸时不必移动轴，因此可以安装在不易进入的狭窄地方，但因重量大，使用受到限制，如图3-2所示。　　 1．联轴节的加工技术要求　　 (1)夹壳形联轴节加工后，其内圆的圆度和圆柱度应符合表3-1的要求。　　 (2)当夹壳长度每超出轴颈一倍时，则锥度误差允许增加0．01mm。其内圆直径应较轴颈大0．04～0．08mm。两半联轴节的间距应为轴颈的3％～5％。　　 (3)内圆表面粗糙度Rα不大于3．2μm。　　　　 2．联轴节的装配技术要求　　 (1)轴向键必须进行修配，其装配质量要求与法兰式可拆联轴节的平键要求相同。　　 (2)夹壳联轴节的推力环应经修配，使内圆与轴槽紧密配合，接触面积要求在60％以上。两侧面轴槽或壳槽配合处应插不进0．05mm的厚薄规。　　 (3)装配后推力环外圆与夹壳内孔之间允许有0．2～0．4mm的间隙。 第四章 螺旋桨的装配与安装　　 学习目标　　 知识目标　　 1．学习螺旋桨的加工方法；　　 2．学习螺旋桨的装配方法；　　 3．学习螺旋桨的安装方法。　　 能力目标　　 1．会加工螺旋桨；　　 2．能进行螺旋桨的装配；　　 3．能安装螺旋桨。第一节 螺旋桨的加工与装配　　 一、螺旋桨的概况　　　　 1．基本概念　　 螺旋桨是最常见的船舶推进装置，它一般有3～6个叶片，大部分螺旋桨叶片是与桨壳一起铸出的，但也有制成可拆卸的，并用螺栓将叶片固定在桨壳上，称为组合式螺旋桨。中小型船舶常为3～4个)个叶片，大型船舶常为4～5个叶片，螺旋桨的作用是将船舶主机所发出的功率转变为推动船舶运动的推力。它的加工和装配质量直接影响到船舶的航行性能和安全。螺旋桨几何形状的正确性是保证质量的主要因素，其中以螺旋桨直径和螺距尤为重要。　　 图4―1所示为三叶螺旋桨。它与尾轴相连接的部分称为桨壳。由船尾向船首看，所见到的叶片面称为压力面，是一个螺旋面，其反面称为吸力面。压力面又称叶面，吸力面又称叶背；当主机正转时，叶片上先入水的叶边称为导边，同一叶片上相对应的另一边称为随边。　　 由螺旋桨中心至叶片边缘距离最远的一点为半径，所作出的圆的直径称为螺旋桨直径，以D表示。叶面上任何一点环绕螺旋桨轴线一周后升高的距离称为螺旋桨的螺距H。螺旋桨按其螺距来分可以分为等螺距螺旋桨和变螺距螺旋桨两种。前者在它的叶面上各半径截面上的螺距都是相等的，后者则不是都相等的，往往在一定的半径范围内螺距随半径的增大而增大。变螺距螺旋桨效率较高，但制造和加工叶面较麻烦。另外还有一种可调螺距螺旋桨，它的叶片是活络安装在桨壳上的，并可通过内部传动机构驱动叶片转动，以使螺距变化来改变航速。　　 自尾向首看，正车转动时，螺旋桨沿顺时针方向转动的称右旋螺旋桨，沿逆时针方向转动的称左旋螺旋桨。对双桨船，正车时向舷外方向转动的称外旋螺旋桨，反之称内旋螺旋桨，通常双桨船采用外旋，以防止水中漂浮物被卷入而卡住。 由于桨叶承受推力，故叶面与叶背间必须有一定的厚度，桨叶切面形状有两种：机冀形与弓形，如图4-5(展平后的切面形状)所示，切面两端点间的距离b称弦宽，两端点间的连线称弦线。切面最大厚度以t表示。弓形切面的t，在弦宽的中点(b／2)处，机翼形切面的t约在距 第五章 船舶辅机和锅炉的安装　　 学习目标　　 知识目标　　 1．了解辅机一般的用途、种类；　　 2．了解甲板机械的用途、种类；　　 3．了解锅炉的用途、种类；　　 4．叙述船舶辅机和锅炉在船上的一般安装工艺及注意事项。　　 能力目标：　　 1．会进行一般辅机在船上的安装工艺；　　 2．会进行甲板机械在船上的安装工艺；　　 3．会进行锅炉在船上的安装工艺；　　 4．会对常用粘结剂进行调和及使用。　　 船舶辅机即船舶辅助动力机械，是为舶的正常运行、作业、生活和其他需要而提供能量的成套动力设备。第一节 一般辅机在船上的安装　　 一般辅机在船上的种类很多，常见的有船用泵如离心泵、螺杆泵、喷射泵等，船用空压机、通风机、船舶制冷装置、船舶空气调节装置、油分离机、船舶防污装置、海水淡化装置等；这些辅机在船亡安装质量的好坏，直接影响着船舶的正常运行。　　　　 一、船舶辅机运往船上安装的形式　　 现代船舶辅机主要是以两种形式运到船上安装。　　 (1)将辅机组合安装成机组。即将动力部分与工作部分安装在一公共底座上，如3S100D型螺杆泵(图5-1所示)，或在一机壳上装有动力部分，如3LU45型螺杆泵(图5-2所示)；等。　　 (2)将辅机组合安装成功能性单元。如图5-3所示的DRY-5型油分离机就是一例。这种形式较前者更为先进，在船上安装时，只需将其定位紧固后，将管路、电源接通即可使用，甚是方便，国内有些船厂已经使用，效果甚佳。　　 以上所述两种形式较之单个机械上船安装具有如下较好的经济技术效果：　　 (1)将大部分钳工装配工作从船上移到车间进行，这样可以充分利用车间的设备和有利空间条件以提高安装质量和劳动生产率；　　 (2)由于有定型的产品供应或事先装配，造船时只需要整台吊装即可，这样可大大缩短造船周期；3)由于辅机本身有公共底座或有一个机壳，这样町使与之相结合的船体基座上平面的加工要求降低，垫片甚至可以不刮磨，大量减少了繁重的钳工劳动，而且便于安装减振器(这对军用产品尤为重要，因为舰艇上的辅机很多都是安装在减振器上的)。二、辅机安装有关工艺项目　　 1．基座的准备　　 辅机一般都是通过垫片或减振器安装在甲板或船体的基座上的。对甲板支承部分不要加工，而对基座的支承表面的加工要求也不高，一般说来，舰艇比民用船舶丘的要求稍高一些。对机座面板的要求如下：　　 (1)基座面板的不平度，1m长度内不得大于3mm，但全长或全宽中均不得超过6mm；　　 (2)基座面板的长度及宽度公差为+10～-5mm；　　 (3)在基座面板上作对角线检查时，两对角线应相交，其不相交度应符合下列规定：长度