海洋工程船推进轴系校中方法

1.1 低速轴校中计算

低速轴作为齿轮箱输出轴到尾轴部位，在对该段轴进行计

算期间，应提前做好建模工作，将其划分为41 个截面。由于

在冷态状态下，齿轮箱的前后轴承之间会产生较大的反力差，

对低速轴系做好动态校中计算具有必要性。另外，在对齿轮箱

进行计算期间，还需要充分了解到对齿轮力所产生的影响，将

两个轴承之间的反力差控制在总重的20%。

1.2 高速轴校中计算

在对高速轴进行校中计算时，需使用膜片联轴器SX419-6

与各轴段进行连接，在与中间轴进行连接时，主要是使用

RATO-S3310 与主机进行连接，将其作为弹性元件中的一种，

对高弹联轴器及膜片联轴器进行建模，并做好简化处理工作。

在处理期间，应保证轴系处于极限状态下，将膜片联轴器的弹

性部分忽略掉，将其作为一种刚性元件，需做好相关的处理工

作。在对安装的状态进行计算时，需要将2 个半联轴器分别放

置在各自相连的中间轴中，将金属膜片与过渡法兰之间的密度

控制在0。对高弹联轴器分解为3 个单元，分别与主机、中间

轴相连接，将中间弹性部分的密度控制为0。另外，在对高

速轴进行校对时，应充分的考虑到齿轮箱的输入轴，所产生的

热膨胀量。当环境温度为25℃时，会产生0.1512mm 的热膨胀量。

在冷态状态时，轴承会保持均匀的受力状态。在热态状态期间，

轴承所产生的负荷不均，齿轮箱的后轴承处会产生较大的支反

力，导致齿轮箱出现严重的损坏，与校中计算中的要求不相符。

因此，为了提升高速轴校中的准确性，理论中心线需要以输入

轴前后轴承的延长线及连线为主，以完成对高速轴的有效校中，

确保在热态状态时，各轴承的负荷均能够保持均匀的状态。

合理校中安装后的推进轴系各轴承变位均不

相同，使直线状态下的均布载荷转变为集中载荷，

其轴线变为挠曲状态，并导致联轴器、连接法兰等

连接件的不对中，造成质量偏心、转轴弯曲，产生

系统内的不平衡力、不平衡矩，对轴系回旋振动造

成影响。

根据轴段中心平衡位置、轴段几何中心线、转

轴质心等水平方向和垂直方向上，各点瞬时位置

之间的位置关系以及角度关系，对节点的运动方

程进行解析，可以求解其不平衡力与不平衡矩的

幅值，根据有限元算法建立系统矩阵，可以在一定

程度上反映挠曲不平衡对回旋振动的影响

在船舶修理及改装工程中，经常会遇到各种结构的推进轴系校中修理工程。文章阐述

了某型改装船长推进轴系校中修理的关键和难点，提出的校中方案，在满足船级社规范和行业标

准要求和保证校中质量的前提下，减少修理成本，缩短修理周期，成功地完成了变形严重的长推

进轴系校中修理工程。

推进轴系校中完成后，用顶举法测量了艉轴管

前轴承和中间轴各道轴承的冷态和热态负荷，测量

结果均在许用范围内，推进轴系扭转振动计算技术培训，误差不大于± 20%。测量

4 台主机曲轴冷态和热态的臂距差均符合主机说明

书要求。进行系泊和航行试验，推进轴系运行状况

良好，没有发生扭振现象，艉轴管轴承、中间轴轴

承及齿轮箱轴承没有发生过热现象。船舶出厂后进

入南海海域进行潜器下放，深拖模式等海试项目，

经受住了海水风浪、拖航试验等多种工况的考验

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