船舶轴系整体艉管的制造及轴承压装工艺研究.pdf

《船舶轴系整体艉管的制造及轴承压装工艺研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第4l卷第1期2012年02月船海工程SHIP＆0CEANENGINEERINGV01．41No．1Feb．2012DOI·10．3963／j．issn．1671-7953．2012．01．002船舶轴系整体艉管的制造及轴承压装工艺研究王洪青(江苏南极机械有限责任公司，江苏泰兴225400)摘要：以中远船务工程有限公司57000DWT散货船配套的整体艉管为例，介绍整体艉管的结构形式、艉管轴承材料以及艉管轴承与艉轴管的配合过盈量、压入力的计算。讨论艉管轴承加工时外径的确定以及整体艉管的制造工艺和艉管轴承压入工艺。关键词：整体艉管；过盈量；压入力；制造；压入工艺中图分类号：

2、U663．3文献标志码：A文章编号：1671-7953(2012)01-0006424整体艉管作为国内近年来出现的新型船舶轴系部件，由配套厂家制造、经由入级船级社检验，合格后在船台上现场定位安装。该技术是对船厂在船台上用长镗杆对艉管现场镗孔这一传统工艺的一大改进，能节约船体占用船台时间，缩短造船周期。本文以57000DWT散货船(人级CCS船级社)配套的整体艉管为例，讨论其制造及轴承压装工艺。1整体艉管的结构形式整体艉管由前艉管、后艉管及其轴承加上中艉管(钢管)焊接而成，其结构形式见图1。1．后艉管；2-后轴承；3冲艉管；4·油管；5一油管支架；6一前艉管图1整体艉管结

3、构示意2整体艉管的材质蓑墨主雾篓#萋剥1嘲要求。其力学性能和1)前艉管、后艉管的材料为锻钢或铸钢，本船为锻钢。锻钢件的试样化学成分和力学性能应6收稿日期：2010—12—20修回日期：201l一01一19第一作者简介：王洪青(1963一)，男，大学，工程师。研究方向：船舶轴系和舵系成套产品的设计与制造工艺及实船安装调试E-mail：nj@jsni．120111表1力学性能抗o-b拉／M强P度a屈o'，服／M强P度a兰墨硬HB度S：!：：：竺兰竺竺纵向横向，>400一>200I>26≥19≥50≥35110—1502)中艉管一般采用标准的无缝钢管。对于大直径的钢管，当无合

4、适的规格或者购买困难时，也可用相应船级社认可的钢厂生产的钢板，进行卷制焊接而成。船舶轴系整体艉管的制造及轴承压装工艺研究——王洪青3)后轴承壳体为灰铸铁，瓦衬为巴氏合金ZChSnSb4-4。3艉管轴承与艉轴管的过盈量、压入力计算1)艉管轴承为白合金滑动轴承，与艉管本体采用过盈压入配合【1]。轴承材料选用灰铸铁，艉管材料为钢。后轴承最大过盈量6，为6，=0．55DlKc+(0．025一O．03)(1)后轴承最小过盈量6：为62=0．55DlKc+0．005(2)式中：D．——轴承内径，mm；K——系数，1／MPa。Kc=击(南小p。)+引1万D面z+l+IX：)(3)E，

5、、D，一D，。‘。2，⋯7其中：Dl——后轴承内径，Dl=516．8mm；D2——后轴承外径，D2=620．0mm；D3——后艉管本体外径，D3=830．0mm；p1——灰铸铁泊松比，肛l=O．25；E，——灰铸铁弹性模量，E1=120GPa；抛——钢的泊松比，肛2=0．30；E2——钢的弹性模量，E2=210GPa。计算得K=6．823l×10。MPa将D。、K代人公式(1)、(2)，结果为后轴承最大过盈量邑=0．0494；后轴承最小过盈量6：=0．0244。本例实取过盈量为6=0．025～0．050mm，即：艿lni。-0．025mm，6一=0．050mm。2)艉管

6、本体内孔与轴承之间接触面的压力P，根据弹性力学厚壁圆筒理论旧]，按式(4)计算。艿P2丽×．肛lp2+i一瓦(4)R，——轴承内孔的半径，mm；尺：——轴承与艉管本体接触面的半径，mm；R，——艉管本体外圆半径，mm。代人相关参数，得到P。；。=0．646MPa，p一=1．292MPa。3)艉管轴承压入艉管本体时的压入力F。F=P×2订xR2×L×厂(5)式中：p——艉管本体内孔与轴承之间接触面的压力，MPa；卜压入面的总长度，mm；产一摩擦系数。代入相关数值，得到Fmi。=211．39kN，F一=528．47kN。4)艉管轴承压人艉管本体时的压人力F也可根据CB／Z2

7、33—87查到相对应的数值范围，见图2。120l0080Z芒60‘4020Dl／mm图2标准压入力F与轴承内径D。的关系4整体艉管的制造工艺4．1艉管本体4．1．1艉管毛坯制造1)本体锻造。本例前艉管、后艉管材料为锻钢，须在CCS船级社认可的锻造厂采用镇静钢进行锻造。若锻件直接由钢锭锻制或由钢锭锻成的钢坯锻制，如其纤维变形主要呈纵向时，其锻造比应不小于3：l。2)锻件化学成分。锻钢件的试样化学成分应符合表1要求。3)锻件的热处理。①锻钢件完成全部热加工后，在适当的加工阶段，进行相应的热处理，以便细化晶粒组织并获得所要求的机械性能。②如锻钢