趙毅瀛，萬(wàn)俊天

（中船黃埔文沖船舶有限公司，廣州 510715）

1 前言

船舶軸系是船舶動(dòng)力裝置的重要組成部分，其功能為將主機(jī)發(fā)出的功率傳遞給螺旋槳，再將螺旋槳產(chǎn)生的軸向推力傳遞給船體，以實(shí)現(xiàn)推動(dòng)船舶航行的目的。維護(hù)保養(yǎng)好軸系，對(duì)船舶的安全航行至關(guān)重要。在檢修軸系易損件尾軸承、尾密封時(shí)，必須拆除軸系法蘭連接螺栓。本文以某57 000 DWT散貨船拆除中間軸與主機(jī)飛輪端法蘭連接的緊配螺栓時(shí)遇到了嚴(yán)重的螺孔螺栓配合面咬合、燒結(jié)現(xiàn)象為例，介紹受損緊配螺栓孔的重鏜孔修復(fù)技術(shù)。

2 緊配螺栓的拆除方法

當(dāng)拆除軸系法蘭連接緊配螺栓遇到有卡阻、咬合等現(xiàn)象時(shí)，可以確定孔與螺栓的接觸面已經(jīng)損傷。是否繼續(xù)強(qiáng)制拉出，或采用廢除螺栓以減少軸法蘭損傷等方法，需要參考船東的意見(jiàn)。由于飛輪與機(jī)體間的空間狹小，安裝或拆除此端法蘭緊配螺栓時(shí)，也只能由飛輪法蘭后側(cè)裝入、拉出，這給拆除工作增加了一定難度，也易造成此端螺栓孔的損傷。對(duì)于這種緊配螺栓拆除的主要方法如下：

（1）使用液壓油缸頂壓法

在螺栓的尾部連接絲桿拉拔，或在螺栓前端用油缸頂出。螺栓的緊配過(guò)盈量一般為0.01～0.03 mm，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)如使用50 t油缸，在壓力不大于100 bar的情況下，螺栓能勻速逐漸拉出，拉出的銷(xiāo)/孔配合面良好；當(dāng)壓力不大于300 bar，螺栓亦能勻速逐漸拉出，拉出的螺栓表面較好或有少許拉痕；當(dāng)壓力快速升高，螺栓拉出變慢或停止拉出時(shí)，不可繼續(xù)拉拔或頂壓操作，此時(shí)配合面已燒結(jié)，需采用其它方法，否則易在銷(xiāo)孔端面處造成崩裂的缺口。

（2）鉆、鏜切削加工法

靠近法蘭面割斷螺栓頭，端面打磨平整，使用磁力鉆對(duì)準(zhǔn)銷(xiāo)徑圓心鉆孔，然后用鏜機(jī)擴(kuò)孔至殘余螺栓能清除。這種方法周期較長(zhǎng)，多在螺栓卡阻嚴(yán)重、又有較長(zhǎng)的船舶修期情況下采用。

（3）氧乙炔割槍法

割斷螺栓頭，割槍頭由銷(xiāo)徑中心逐漸由內(nèi)向外吹除，越接近孔邊部時(shí)要越加小心：槍頭不能長(zhǎng)時(shí)間對(duì)正一處吹，應(yīng)反復(fù)抖動(dòng)槍頭，使氧氣流輕拂吹割部位，慢慢融掉螺栓。這種方法受操作人員的技能水平影響較大，對(duì)供氣壓力要求較高，氧氣流在盲孔中易造成回火而加劇損壞槍頭。如果在法蘭前后兩端都有良好的施工空間且操作良好時(shí)，施工周期較短，效果可控。

（4）液氮冷凍法

在螺栓的銷(xiāo)徑中心位置，鉆出一個(gè)足夠大和深的孔，孔端部攻牙，使牙紋連接管，將液氮灌入孔內(nèi)，數(shù)分鐘后移除工裝管，將絲桿旋入孔牙內(nèi)，借助液壓油頂拉拔。這種方法受銷(xiāo)孔配合面有無(wú)咬合、咬合損傷程度的影響，如若配合面有不可預(yù)知的咬合起瘤效果就不太好，施工周期較長(zhǎng)。

3 緊配螺栓孔損傷的幾種因素

拆裝螺栓時(shí)造成緊配螺栓孔損傷的原因是多種多樣的，主要有以下幾種：

（1）螺栓加工刃邊角未倒鈍

螺栓加工完未對(duì)銷(xiāo)徑端部刃邊作倒鈍/拋?lái)樚幚?，致使刃邊存在。?dāng)螺栓在過(guò)盈配合的孔內(nèi)拉出時(shí)，刃邊直接鏟傷孔面。

（2）冷凍安裝螺栓時(shí)配合面不干凈

冷凍安裝螺栓時(shí)配合面不干凈，混入了臟物，或加入了不當(dāng)?shù)臐?rùn)滑劑（如：二硫化鉬）。當(dāng)螺栓在過(guò)盈配合的孔內(nèi)拉出時(shí)，雜物直接損傷配合面。

（3）螺栓受額外的沖擊力而變形

螺栓因受額外的沖擊力而變形，拆裝時(shí)拔不出,從而損傷配合面。

（4）直接使用氧乙炔割槍割除螺栓，損傷了螺孔內(nèi)表面。

這個(gè)過(guò)程中施工人員稍有不慎會(huì)割傷孔內(nèi)表面。

此外，還有一些其他原因亦會(huì)造成連接螺栓拔不出或拔出時(shí)有拉毛現(xiàn)象，這里不再詳述。

4 重鏜孔修復(fù)技術(shù)

船舶零件的修復(fù)有多種方法，而中間軸材料多為鍛鋼件，機(jī)械性能優(yōu)異，其法蘭螺栓孔承受著傳遞力偶的重要作用。在不降低原設(shè)計(jì)強(qiáng)度的前提下，重新鏜孔修復(fù)損傷的緊配螺栓孔，保持原有內(nèi)孔精度（含不圓度、圓柱度、光潔度）是直接有效的方法，也是船東船檢易于接受并認(rèn)可的首選方法。鏜孔是將原配孔的尺寸加大，以消除表層缺陷，恢復(fù)內(nèi)孔表面的精度等級(jí)，重新加工緊配螺栓的機(jī)加工方法。

4.1 重鏜孔孔徑的確定

根據(jù)CB/T 3417-1992：經(jīng)加工修理后的船軸，連接法蘭的螺栓孔邊緣至法蘭外圓的厚度不小于連接螺栓直徑的0.3倍；對(duì)于連接螺栓本體上不大的擦傷或刮痕、聯(lián)接法蘭螺孔內(nèi)表面少量的刮痕，其斑痕面積不超過(guò)總面積的25%時(shí)，允許修刮后繼續(xù)使用。但螺孔內(nèi)損傷嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)鉸孔或擴(kuò)孔并更換連接螺栓。

根據(jù)以上規(guī)范，結(jié)合螺栓孔損傷的原因（如：拉傷、割傷）和損傷缺陷的大小深度，并參考船東、船檢的意見(jiàn)來(lái)確定鏜孔的目標(biāo)值大小D：

D/2＋0.3D ≤960/2-835/2

其中：法蘭外徑960 mm；螺栓孔分度圓外徑835 mm。

D≤78（ mm）。

4.2 重鏜孔技術(shù)要求

4.2.1 對(duì)中要求

（1）各軸托軸架支撐要牢固，位置要適當(dāng)；

（2）對(duì)中時(shí)兩端部法蘭外圓盡量同心，其偏移值和平面曲折值≤0.03 mm；

（3）打緊臨時(shí)螺栓后，兩端部法蘭接觸緊密，用0.05mm塞尺檢查，確保兩端部法蘭面平行；

（4）校中合格后用臨時(shí)螺栓緊固，如托軸架位置較高引起臨時(shí)螺栓緊固時(shí)法蘭外圓偏移值較大時(shí)，可在法蘭外圓裝四個(gè)軸向鎖緊螺栓以減小法蘭外圓偏移值的變化。在鏜孔時(shí)保持6個(gè)螺孔處于臨時(shí)螺栓緊固狀態(tài)，其中的4個(gè)螺孔盡量處于等分圓周對(duì)稱(chēng)位置；

（5）對(duì)中后向船東報(bào)驗(yàn)，并當(dāng)場(chǎng)打緊臨時(shí)螺栓。

4.2.2 法蘭連接孔加工要求

（1）孔加工尺寸為Φ64.0+0.5 mm，白鋼刀應(yīng)控制為Φ63.5 mm之內(nèi)，當(dāng)浮刀用到約Φ64 mm鏜孔后，不管孔的情況如何應(yīng)通知船東檢查；

（2）圓度和圓錐度≤0.01 mm, 圓錐度方向必須和緊配螺栓安裝方向一致；

（3）孔內(nèi)表面粗糙度約1.6；

（4）連接孔端面鉸平Φ110、深度約0.2 mm，以剛剛形成平面即可；

（5）第一批孔（最多6個(gè)）錯(cuò)孔加工后，先用兩只臨時(shí)螺栓上緊定位，再松換其他孔鉸孔。松換其他孔必須依次進(jìn)行，即松一個(gè)換孔上緊后再松另一個(gè)。換臨時(shí)螺栓應(yīng)有船東在場(chǎng)，確保質(zhì)量；

（6）加工完每個(gè)孔后，在孔端刮2X45°工藝倒角；

（7）加工完畢應(yīng)經(jīng)報(bào)檢合格，法蘭孔應(yīng)清潔涂油保養(yǎng)。

4.3 重鏜孔工藝步驟

（1）檢查并確認(rèn)軸系實(shí)際校中值符合規(guī)范要求；

（2）安裝并打緊法蘭工裝螺栓，確保鏜孔過(guò)程中軸系中線不變動(dòng)；

（3）安裝鏜機(jī)；

（4）校中鏜桿：在鏜桿端安裝百分表，測(cè)量孔的端面跳動(dòng)和內(nèi)圓跳動(dòng)，粗鏜孔后更換浮動(dòng)鉸刀精拂，完工測(cè)量數(shù)據(jù)并報(bào)驗(yàn)。

5 結(jié)束語(yǔ)

依據(jù)上述方法，對(duì)某5 700 DWT散貨船拆除軸飛輪端法蘭連接螺栓時(shí)，在遇到嚴(yán)重卡阻咬合現(xiàn)象的情況下，通過(guò)采用舍棄螺栓保軸的原則，將螺栓鉆孔、鏜削去除了螺栓，對(duì)于拉傷的孔內(nèi)表面采用重新鏜孔保持了原有內(nèi)孔精度，含不圓度、圓柱度、光潔度，為船東船檢接受并認(rèn)可，特別是配制好緊配螺栓安裝后，經(jīng)航行試驗(yàn)，在軸系推進(jìn)系統(tǒng)滿負(fù)荷工況下運(yùn)轉(zhuǎn)正常，從而驗(yàn)證了上述修復(fù)船舶軸系法蘭緊配螺栓孔損傷之重鏜孔技術(shù)的正確性和實(shí)用性。