特殊分段的精度控制方法探討

梁友慶 王恒財(cái) 鄭 律

（南通市地方海事局 南通226000）

特殊分段的精度控制方法探討

梁友慶 王恒財(cái) 鄭 律

（南通市地方海事局 南通226000）

在明確了分段精度控制意義及概念的前提下，對(duì)分段精度控制計(jì)劃和精度控制管理過程作了詳細(xì)分析，并制定相應(yīng)的控制方法。首先針對(duì)舵臂分段，根據(jù)其尾部曲率較大以及不規(guī)則性，依據(jù)掛舵垂直性控制其精度；然后針對(duì)尾軸分段，根據(jù)同心度和尾軸管的定位控制該分段的精度；再針對(duì)主基座分段，主要根據(jù)基座面板水平度來控制該分段的精度；最后總結(jié)出典型分段精度控制方法。

分段；精度控制：設(shè)計(jì)；建造

引 言

隨著船舶行業(yè)漸趨蕭條，競(jìng)爭日益激烈；如何降低成本，提高企業(yè)競(jìng)爭力成為各船廠關(guān)注的重點(diǎn)。在提高造船質(zhì)量的同時(shí)，還要縮短造船周期、降低造船成本，只有滿足這些要求，才能夠保證訂單的數(shù)量，增加企業(yè)的利潤。因此，本文著重從三個(gè)復(fù)雜分段進(jìn)行研究，闡述如何提高精度、降低成本［1］。

作為最基本的船體結(jié)構(gòu)單元，控制好分段的精度才能有效控制全船的精度［2］。本文將分別從設(shè)計(jì)和建造兩大階段入手，分析各環(huán)節(jié)需要實(shí)施的精度控制內(nèi)容，并列出相應(yīng)的控制方法和措施，將分段建造精度控制計(jì)劃和精度控制管理相結(jié)合，最終通過三個(gè)具體分段的詳細(xì)分析形成整套的分段控制體系［3］。

1 分段建造精度控制要點(diǎn)分析

1.1 分段建造組要過程分析

分段的裝配以及焊接是個(gè)比較復(fù)雜的過程，通常都是在胎架上進(jìn)行分段的外板拼裝和焊接。如圖1所示，分段建造是一個(gè)極其復(fù)雜的過程，因此，在分段制造過程中，首先要保證相對(duì)位置的正確性，然后將相應(yīng)的構(gòu)建固定，再將號(hào)料組裝成零件，由零件進(jìn)而加工成部件，最后組裝成分段。

圖1 典型分段的建造流程示意圖

1.2 分段精度控制要點(diǎn)分析

船體分段建造是一個(gè)勞動(dòng)密集型的純手工制造過程。要對(duì)該過程進(jìn)行精度控制就必須對(duì)該過程進(jìn)行分階段控制。通過對(duì)每個(gè)階段進(jìn)行有計(jì)劃且有原則的精度控制，最終實(shí)現(xiàn)整船精度控制的目的。

如圖1所示，一般的船舶建造過程通?？煞譃閮蓚€(gè)階段：由圖1所標(biāo)出① ～ ⑥為設(shè)計(jì)階段；標(biāo)示以外的流程可視為生產(chǎn)建造階段［5］。設(shè)計(jì)階段進(jìn)行精度控制大致可分為以下幾個(gè)方面：

（1）計(jì)算結(jié)構(gòu)的誤差，制訂精度標(biāo)準(zhǔn)；

（2）補(bǔ)償量的確定；

（3）根據(jù)相關(guān)的施工工藝和現(xiàn)場(chǎng)條件以及具體圖紙，對(duì)精度控制進(jìn)行預(yù)估和處理。

而生產(chǎn)建造階段的精度控制可大致歸納為：

（1）主要工藝先后順序；

（2）重要的設(shè)備及制造點(diǎn)；

（3）精度標(biāo)準(zhǔn)校合。

2 分段建造精度控制實(shí)例分析

在船體的建造過程中，平行中體部分的分段相對(duì)較規(guī)范，因此本文將針對(duì)三個(gè)典型且較復(fù)雜的舵臂分段、尾軸分段和主機(jī)機(jī)座分段重點(diǎn)分析研究，它們直接影響船舶的動(dòng)力系統(tǒng)和航速，所以必須加以重視。下面將對(duì)這三種分段的精度設(shè)計(jì)及建造過程這兩個(gè)方面的控制內(nèi)容進(jìn)行分析。

2.1 主機(jī)基座分段的精度控制

主機(jī)座分段由于需要安裝主機(jī)，為使主機(jī)能夠平穩(wěn)高效地工作，因此首先要考慮該分段基座的水平度。為使該分段精度更高且具有更好的水平度，一般將包含整個(gè)基座的艙段劃為一個(gè)分段，具體應(yīng)注意以下方面。

2.1.1 設(shè)計(jì)階段

（1）圖紙?jiān)O(shè)計(jì)階段應(yīng)給出基座具體尺寸并嚴(yán)格按圖施工。若尺寸偏差過大，則應(yīng)通過相應(yīng)的焊接坡口彌補(bǔ)。一般而言，坡口偏差應(yīng)不大于2 ～ 3 mm。

（2）在進(jìn)行基本件切割時(shí)應(yīng)注意尺寸偏差，各基本件應(yīng)符合規(guī)范規(guī)定的尺寸偏差，一般應(yīng)預(yù)留200 ～300 mm定位焊距離。

（3）臺(tái)架應(yīng)保持水平，并在分段制造過程中注意水平胎架的固定，胎架上劃線時(shí)直線部分和曲線部分一般不超過±2 mm。

2.1.2 建造階段

（1）該分段的肋板以及基座的腹板均應(yīng)保持垂直，建造過程中要注重垂直度的檢驗(yàn)。外形與型線偏差為±2 mm，面板與腹板垂直度公差≤2 mm。

（2）主要面板的安裝、焊接過程中，應(yīng)檢查水平度，并且盡量采用對(duì)稱焊接以減少焊接變形，盡可能減少偏差。

（3）分段加工完成后，應(yīng)檢驗(yàn)精度并進(jìn)行細(xì)微調(diào)整，注意其中心線和肋檢線的控制。

2.2 掛舵分段的精度控制分析

掛舵分段主要是指舵葉所安裝的分段。該分段與船舶的操縱性相關(guān)，因此該分段的精度控制應(yīng)關(guān)注重要構(gòu)件的定位以及舵桿安裝部位的垂直度。具體應(yīng)從以下幾個(gè)方面進(jìn)行精度控制。

2.2.1 設(shè)計(jì)階段

（1）應(yīng)對(duì)各個(gè)構(gòu)件的尺寸進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算，并對(duì)主要構(gòu)件進(jìn)行準(zhǔn)確定位；

（2）掛舵臂進(jìn)廠按圖紙進(jìn)行精度檢查，吊裝在平臺(tái)上定位要準(zhǔn)確；

（3）在焊接工藝報(bào)告中明確規(guī)定焊接順序及掛舵臂的垂直度確定方法。

2.2.2 建造階段

（1）船胎架必須水平；

（2）實(shí)肋板及艙壁的安裝必須保持垂直；

（3）應(yīng)保證完工構(gòu)件的同心度及垂直度。

2.3 尾軸分段精度控制

尾軸分段即安裝尾軸的分段，其精度主要影響軸的傳動(dòng)效率進(jìn)而影響船舶的推進(jìn)效率，因此該分段的精度重點(diǎn)在于前后構(gòu)件的同心度以及影響軸系校中的主要構(gòu)件的垂直度安裝。所以，從設(shè)計(jì)和建造階段考慮，精度控制主要從以下方面重點(diǎn)考慮。

2.3.1 設(shè)計(jì)階段

（1）在設(shè)計(jì)階段要嚴(yán)格考慮軸殼尺寸，在圖紙中就嚴(yán)格控制精度。

（2）同時(shí)，尾軸管的卷板工藝應(yīng)參照樣板卷樣，并且將其弧度的誤差控制在2 mm以內(nèi)。

（3）在尾管拼裝過程中，注意余量的控制，并且應(yīng)規(guī)范相應(yīng)焊接工藝方法避免焊接變形。

2.3.2 建造階段

（1）該分段在建造過程中應(yīng)該預(yù)留一定的反變形量，防止焊接變形。

（2）軸殼在焊接過程中，首先應(yīng)該保證一定的裝配同心度，同時(shí)應(yīng)該盡量采用對(duì)稱焊接，盡可能減少焊接變形。

（3）軸管焊接的過程中應(yīng)該注意軸線偏移量，時(shí)刻檢查軸線的偏移量，并注意矯正，偏移量一般應(yīng)小于100 mm。

（4）軸管安裝過程中軸系中心應(yīng)比軸管中心稍向下偏移，這樣能夠保證軸系在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中中心正好與軸管中心重合，一般中心偏差應(yīng)小于5 mm。

（5）在完成分段安裝以后，應(yīng)該測(cè)量尺寸并且檢查同心度，有偏差部位應(yīng)進(jìn)行細(xì)微矯正。

3 結(jié) 論

分段建造精度控制技術(shù)使用至今，在國內(nèi)外均獲得很好應(yīng)用，尤其是造船工業(yè)發(fā)達(dá)國家。我國造船企業(yè)在今后的發(fā)展中，應(yīng)繼續(xù)加強(qiáng)對(duì)精度控制技術(shù)的研究：首先是先進(jìn)設(shè)備和工藝的應(yīng)用，應(yīng)在長期實(shí)踐中結(jié)合已有技術(shù)和工藝方法開發(fā)更有效的控制手段進(jìn)一步提高建造精度；其次是對(duì)精度管理加強(qiáng)研究，從建造過程及施工人員兩方面進(jìn)行更深入系統(tǒng)地管理，提高人員的綜合素質(zhì)和對(duì)生產(chǎn)的重視程度，深入到每個(gè)環(huán)節(jié)，從而全面高效地提高建造精度控制。

［1］王滔，劉增榮.關(guān)于船體建造精度管理及精度拼板工藝［J］.造船技術(shù)，2003（2）：20-22.

［2］胡日強(qiáng).船體建造精度控制關(guān)鍵技術(shù)研究［D］.大連：大連理工大學(xué)，2006.

［3］徐兆康.船舶建造工藝學(xué)［M］.北京：人民交通出版社，2000.

［4］陳風(fēng).船體分段精度控制體系和方法研究［D］.上海：上海交通大學(xué)，2006.

［5］王世利.船體精度設(shè)計(jì)一般規(guī)定［S］.上海外高橋造船有限公司.2004.

［6］陸俊岫.船舶建造質(zhì)量檢驗(yàn)［M］.哈爾濱：哈爾濱工程大學(xué)出版社，1995.

On precision control of special segment

LIANG You-qing WANG Heng-cai ZHENG Lü
（Nantong Local Maritime Safety Administration，Nantong 226000，China）

After clarifying the significance and concept of the segment precision control，this paper analyzes the control plan and management process，and formulates the corresponding control method.First of all，the accuracy of the rudder arm segment is controlled according to the larger curvature and irregularity of the rudder tail and the rudder verticality.Then，the accuracy of the stern shaft segment is controlled according to the concentricity and the position of the stern tube.Finally，the accuracy of the main base segment is controlled by the horizontality of the base panel.The precision control methods for special segments are summarized afterwards.

segment； precision control； design； construction

U671

A

1001-9855（2016）05-0098-03

2016-03-15；

2016-04-19

梁友慶（1979-），男，工程師，研究方向：船舶檢驗(yàn)。王恒財(cái)（1977-），男，工程師，研究方向：船舶檢驗(yàn)。鄭 律（1988-），男，工程師，研究方向：船舶檢驗(yàn)。

10.19423/j.cnki.31-1561/u.2016.05.098