摘 要：本文针对公司在建400 000DWT VLOC的艉管镗孔及尾轴承安装的关键技术进行了详细介绍，重点分析了镗排的选用、镗排中心调节方法、精细镗孔关键技术以及尾轴承的安装等关键技术应用，确保了艉管镗孔和轴承安装的高质量要求。

关键词：超大型矿砂船；艉管镗孔；尾轴承安装；关键技术

1 前言

400 000DWT VLOC是由一台B&W; MAN 7G80G9.5低速柴油机驱动一只大直径定距桨推进的船舶，也是到目前为止最大的矿砂运输船。艉管为焊接结构，艉管两端的铸钢件焊接在101分段上作为船体结构的一部分，需在照光后对此铸钢件进行镗孔方可进行尾轴承的压装。本文主要介绍了400 000DWT VLOC艉管镗孔过程中镗排的选用、镗排中心的调节方法、精细镗孔的关键技术以及尾轴承的安装等关键技术，确保了艉管镗孔和轴承安装的高精度要求，节省了生产成本，缩短了作业周期。

2 400 000DWT VLOC的艉管介绍

2.1 艉管布置图

本船的艉管布置图如下：

2.2 镗孔的精度要求

轴系望光报检后，我们会在艉管铸钢件前后端面划镗孔圆和检验圆并作标记。通常在经船东和船级社确认后调整镗排中心线与轴系中心线重合，然后开始对艉管铸钢件进行镗孔加工。艉管镗孔后的内孔精度要求高，对艉管尺寸公差和表面粗糙度、艉管镗孔后内孔的圆度、圆柱度以及前后轴承的同心度也作了严格的规定，目的是为了方便艉管轴承外径的机械加工尺寸匹配，确保艉管与艉管轴承的压装配合质量。艉管镗孔作业后的尺寸及精度超出图纸和规范的公差要求，将带来无法预期的后果，严重的会造成昂贵的轴承报废，带来成本和时间的极大浪费。

3 镗孔精度的控制

3.1 镗排的选用

为保证艉管镗孔的精度，须考虑镗排自身重量而产生的挠度影响。以前的镗排由于使用时间长，两端的支撑轴承磨损严重，轴承间隙过大，镗排跳动大，且动力系统一般 采用普通电机通过皮带来带动蜗杆蜗轮传动，精度较低，容易出现打滑、蹦刀等情况发生，镗孔后的圆度和圆柱度等难以保证，会严重影响到整个镗孔的作业周期。

400 000DWT VLOC艉管总长为6805mm，尾轴承部位需加工的内径分别φ1022、φ1021mm和φ1020mm。原有镗排不能满足要求，为此我们专门设计并制造了一套镗孔机，镗排的直径为300 mm，长度为10000 mm ，配有两端轴承和一副中间支撑及刀架和支撑臂，动力系统采用了变频电机驱动蜗杆蜗轮使镗排转动，作业时振动小、精度高，很好避免了镗排的打滑、蹦刀等不良情況发生。

3.2 镗排中心的调节方法

拉线照光时，我们确定了首尾基准靶点，然后在首尾轴承内设立相应的靶筒并使其中心与穿过首尾基准靶点的连线，这几个测量点之间的同轴度偏差应控制在小于0.02mm 之内。

照光后在艉管首尾铸钢件端面各设立四只工艺调整螺钉，通过内径千分尺的测量，将首尾轴承的中心线的基准功能分别转往各个对应的工艺基准螺钉上去，并将调整螺钉点焊，这几只调整螺钉将成为镗排校中的依据。同时在艉轴管的前后两个端面上分别画出镗孔圆线和检查圆线，分别用洋冲点标示，如下图：

根据本船轴系布置图和镗排的实际尺寸，合理布置镗排的作业位置。首先使用内径千分尺测量镗排外圆到预先设置的工艺基准螺钉的距离，通过调整镗杆前后轴承的四个方向的4颗调整螺栓，使工艺调整螺钉到镗杆外径距离相等，来保障镗杆的中心线与轴线重合。

3.3 中间支撑的调整和使用

在400 000DWT VLOC镗孔作业前，我们利用中间轴承调整镗排中间的高度，来消除镗排的扰度对镗孔精度的影响。

镗排进入艉管后，按以上3.2步的要求，完成镗排前后轴承的 4颗调整螺栓的调整，因为中间支撑在艉管的中部，施工人员可以进入艉管内调整中间轴承的4颗螺栓并锁紧。中间轴承的高度调整到位后，对镗排前后轴承的 4颗调整螺栓对镗排进行再次检查，使垂直和水平方向的跳动量为零。

3.4镗排镗孔的关键技术

1、镗排调整后应进行无负荷动车，加注润滑油脂，检查支架各连接点螺栓松紧情况。

2、依据施工图，将各阶梯孔直径尺寸、长度等全部加工到半精镗前状态，各阶梯孔应留有1～1.5mm加工余量。粗加工结束后，将镗排抽出，检查镗孔后的中心与轴心的同心度情况，并记录。

3、根据第一步复核的同心度情况，重复调整镗排中心并提高同轴度精度，将尾轴承内孔及尾端面加工结束，其余各档孔径留0.5mm加工余量。将镗排抽出，检查镗孔后的中心与轴心的同心度情况，并记录。

4、根据第二步复核的同心度情况，重复调整镗排中心并提高同轴度精度，将尾轴承剩余各档内孔及首端面加工结束。

4 艉管镗孔效果验证

400 000DWT VLOC艉管镗孔完成后，分别检查和测量了艉管加工面的粗糙度、艉管各挡内孔加工长度尺寸及孔径尺寸、镗孔圆度和圆柱度、前后轴孔的同轴度以及各阶梯孔连接处的圆角或倒角的准确性。镗孔作业后的艉管孔的圆度、圆柱度有效地控制在0.04 mm内，前后轴承孔的同心度控制在0.025mm以内，表面粗糙度满足技术要求，顺利通过了船东和船级社的严格验收。

5 尾轴承安装要点

5.1 尾轴承的加工尺寸确定

艉轴管精镗加工后进行复照光，按以上第4部分对艉轴管精镗加工后的内孔进行测量，依据前轴承过盈量0.02～0.04mm，后轴承过盈量0.005～0.02mm来确定加工尺寸。需要提出的是，测量各档尺寸的样棒做好标记，作为加工轴承外圆的依据。

5.2 尾轴承的加工、测量及运输

依据镗孔后内径交验时标记的样棒来加工外圆，为保证测量的准确性，相应的测量工具以及测量人中途不得变更。

考虑到尾轴承加工地点可能与安装地点不在一处，为保证精度，避免运输过程中可能对尾轴承带来的影响，需专门制作一套工装，保证加工后的轴承立式运输到安装现场。

5.3 尾轴承的安装

按照前轴承压入力18～72吨，后轴承压入力30～120吨，采用专门的带自调心功能的压装设备进行压装。保证了艉管轴承和艉管的过盈配合精度要求，最终首尾轴承均一次成功压装到位。

6 结论

400 000DWT VLOC的首制船已经成功试航，试航过程中轴系工作状态良好，尾轴承温度始终稳定在27.8℃以内，目前首制船已顺利交付船东，安全运营在巴西到中国的航线上。

参考文献：

[1] China Shipbuilding Quality Standard 2015

作者简介：

徐智（1969‐），男，高级工程师，长期从事船舶设计和技术管理工作。