一种舵杆换新工艺的制作方法

本发明属于船舶修理改装技术领域，具体涉及一种舵杆换新工艺。

背景技术：

船舶中的舵杆是联接舵机和舵叶的整个传动系统，它的作用是将舵机发出的功率传递给舵叶，摆动舵叶对水的反作用，使船舶改变方向航行，并且承载舵销、舵叶的总重量，在整个舵系中占最为重要的一部分，针对舵杆海损、断裂等要换新的项目，要如何拆卸、修复和安装，就要根据现状调查，进行原因分析和制订对策来实施，以确保按质完成并投入使用。

在实际修理换新中，要换新的旧舵杆由于有磨损或出现断裂情况，无法测量和检查与原设计是否有偏差，如果旧舵杆的长度与原设计的尺寸偏差较大，会对舵叶与舵钮底面之间的间距即防跳间隙产生较大的影响，进而影响舵叶的使用效果。

防跳间隙是指舵叶与舵钮底面之间的设计间隙，在船舶设计与制造时，具有标准对防跳间隙进行规范。在实际修理换新中，一般在舵钮底面焊接一防跳块，该防跳块可根据安装后舵叶与舵钮底面之间的实际间隙进行加工更换，最终达到标准防跳间隙。

然而这种方式由于操作空间限制，操作难度较大，防跳块的焊接质量不好，修理换新成本较高。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种舵杆换新工艺，以有效解决现有技术的不足之处。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种舵杆换新工艺，包括如下步骤：

步骤1，拆除舵机、旧舵杆、舵叶、旧舵销、旧舵杆承、旧舵销承及旧工艺套，并修复舵系中心线；

步骤2，制作新舵杆和新舵销，并检查和修复舵叶中心线；

步骤3，安装舵叶和新舵杆，后顶升舵叶，舵叶和新舵杆一同被顶升，使得舵叶与舵钮底面的第一间距d1＝防跳块厚度d+标准防跳间隙d1+新舵杆与舵机的压入量d2；

步骤4，安装舵机，顶升舵叶，使得新舵杆按照所述压入量d2压入舵机内，固定新舵杆和舵机；

步骤5，安装其他和进行其他工作；

步骤6，摆舵检验。

相对于现有技术，本发明舵杆换新工艺，在满足舵叶与舵钮底面之间的间距即防跳间隙的情况下，才固定新舵杆和舵机，保证了防跳间隙不会过大或过小，进而不会影响舵叶的使用效果，同时由于是先焊接好防跳块，再调节舵叶与舵钮底面之间的间距，满足防跳间隙后，再安装好舵叶，因而操作较为简单，修理成本较低。本发明舵杆换新工艺中，由于舵机与新舵杆在装配位置上没有锥形配合，使得可以将新舵杆和舵叶一同向上提升，先满足舵叶与舵钮底面之间的间距，后套装舵机到位，调整舵角，最后压装舵机，新舵杆随压入量的增加而向上凸出，进而完成舵杆的换新工作。

进一步地，所述步骤1包括：

步骤1.1，依次吊装拆除舵机、旧舵杆、舵叶和旧舵销；

步骤1.2，旧舵杆承、旧舵销承及旧工艺套拆出并清洁舵销承座内孔表面；

步骤1.3，新舵杆承、新舵销承及新工艺套加工后，冷冻安装新舵杆承，后现场拉线定中新工艺套，并灌注环氧树脂进行固定；

步骤1.4，冷冻安装新舵销承。

由于舵杆承、舵销承及工艺套使用久了会产生磨损或断裂等状况，需要修复舵系中心线，拆出旧舵杆承、旧舵销承及旧工艺套并清洁安装位置，去除附着物，新舵杆承、新舵销承及新工艺套安装时，先临时装回舵机，现场以舵机内孔和舵杆承内孔两点为基准，拉钢丝确定中心线，后灌注环氧树脂固定新工艺套，最后冷冻安装新舵杆承和新舵销承。

进一步地，所述步骤2包括：

步骤2.1，按照设计尺寸对新舵杆和新舵销进行制作和加工；

步骤2.2，使用新舵杆和新舵销对舵叶的锥孔进行拂配。

更进一步地，所述步骤2.2包括：

步骤2.2.1，使用新舵杆对舵叶的锥孔进行拂配，将舵叶设置于一水平平台上，保证舵叶中心线的水平度，对舵杆承座进行清洁；

步骤2.2.2，将新舵杆设置于可水平直线运动的一行走车上，调整该行走车的运动方向，使得新舵杆的中心与舵叶的锥孔中心一致；

步骤2.2.3，在新舵杆的锥体外表面涂上色油，然后将新舵杆的锥体缓慢推入舵叶的锥孔，检查舵叶的锥孔表面的到点情况；

步骤2.2.4，使用砂轮打磨着色点，直至着色点均匀；

步骤2.2.5，依照前述步骤，使用新舵销对舵叶的锥孔进行拂配。

新舵杆与舵叶安装前，需要修复舵叶中心线，使用新舵杆和新舵销对舵叶的锥孔表面进行拂配，检查舵叶锥孔的配合情况，以满足安装要求。

进一步地，所述步骤3包括：

步骤3.1，吊装舵叶，安装轴封，并吊装安装新舵杆与舵叶装配；

步骤3.2，使用顶升工具，将舵叶和新舵杆沿着安装位置顶升，使得舵叶与舵钮底面的第一间距d1＝防跳块厚度d+标准防跳间隙d1+新舵杆与舵机的压入量d2；

步骤3.3，舵叶角度调整至零位并固定；

步骤3.4，新舵杆水封安装。

更进一步地，所述步骤3.3包括：

步骤3.3.1，使用全站仪找出船体的纵向中心线；

步骤3.3.2，调整舵叶的纵向中心线与船体的纵向中心线一致；

步骤3.3.3，对舵叶进行临时固定。

由于舵机与新舵杆在装配位置上没有锥形配合，新舵杆可以沿着安装位置上下移动。安装时，先将新舵销安装在舵叶上，再安装舵叶和新舵杆，然后使用顶升工具调整舵叶与舵钮底面之间的第一间距d1，使其满足d1＝d+d1+d2(其中，d为防跳块厚度，d1为标准防跳间隙，d2为新舵杆与舵机的压入量)，后使用全站仪调整舵叶的纵向中心线与船体的纵向中心线一致，最后对舵叶进行临时固定。

进一步地，所述步骤4包括：

步骤4.1，吊装安装舵机；

步骤4.2，顶升舵叶，使得新舵杆按照所述压入量d2压入舵机内；

步骤4.3，调整舵机上的油缸在中间零度位置；

步骤4.4，将舵机的角度指示器和船舶驾驶室的角度指示器调整为零度；

步骤4.5，将舵机和新舵杆液压安装固定。

吊装安装舵机到位后，使用顶升工具顶升舵叶，使得新舵杆按照前述压入量d2压入舵机内，此时舵叶与舵钮底面之间的第一间距d1调整变化为第二间距d2，并满足d2＝d+d1(其中，d为防跳块厚度，d1为标准防跳间隙)，进而满足要求。同时，调整舵叶、舵机和船舶驾驶室的角度指示器的角度一致，以保证船舶的正常行驶。

更进一步地，所述步骤5包括：

步骤5.1，新舵杆承、新舵销承以及防跳间隙的测量检查；

步骤5.2，舵叶上临时开孔封板焊接安装。

为了能更清楚地理解本发明，以下将结合附图阐述发明的具体实施方式。

附图说明

图1为本发明舵杆换新完成后的结构示意图。

图2为图1中p处的放大示意图；

图3为图1中q处的放大示意图；

图4为本发明中舵叶中心线检测和修复的示意图；

图5为本发明中舵机的内部结构示意图；

图6为新舵杆压入舵机前的局部示意图。

其中，附图标记为：

10、新舵杆；20、新舵销；30、舵叶；40、舵钮；50、防跳块；60、新舵杆承；61、舵杆承工艺套；70、新舵销承；71、新舵销承工艺套；80、环氧树脂；90、舵机；91、螺母；92、密封胶片；93、压力油腔；94、外套；95、内套；

a、配舵杆的舵叶锥孔大端中心；b、配舵杆的舵叶锥孔小端中心；c、配舵销的舵叶锥孔大端中心；d、配舵销的舵叶锥孔小端中心；e、舵叶边板厚度中心；k、舵系中心线；s、舵叶中心线。

具体实施方式

为解决现有技术存在的不足与缺陷，本发明提供了一种舵杆换新工艺，减了小操作难度，降低了修理换新成本。

在对本发明实施例的说明中，将以2020年1月进我司的“诺德海洋”舵杆换新工程为例，对本发明进行具体描述。该轮进坞检查情况为：舵杆锥部大端o型胶圈槽位断裂、舵销承消失、舵杆承内孔磨损达5mm、舵销承下托位全部磨损掉、以及舵销承工艺套磨损变形，因而需要更换舵杆、舵销、舵杆承、舵销承和舵销承工艺套。如图1所示，其为本发明舵杆换新完成后的结构示意图，其展示了舵杆及其它结构件的位置示意图，图中k为舵系中心线。

一种舵杆换新工艺，包括如下步骤：

步骤1，拆除舵机90、旧舵杆、舵叶30、旧舵销、旧舵杆承、旧舵销承及旧工艺套，并修复舵系中心线k。

其中步骤1具体包括：

步骤1.1，依次吊装拆除舵机90、旧舵杆、舵叶30和旧舵销。

步骤1.2，旧舵杆承、旧舵销承及旧工艺套拆出并清洁舵销承座内孔表面；

由于舵杆承、舵销承及工艺套使用久了会产生磨损或断裂等状况，需要修复舵系中心线k，需拆出旧舵杆承、旧舵销承及旧工艺套并清洁安装位置，去除附着物。

步骤1.3，新舵杆承60、新舵销承70及新工艺套加工后，冷冻安装新舵杆承60，后现场拉线定中新工艺套，并灌注环氧树脂80进行固定；

其中，新工艺套为需要换新的新舵销承工艺套71，而舵杆承工艺套61为原来的工艺套，无需更换，其位置示意如图1、图2和图3所示。在新舵销承70安装时，先临时装回舵机90，冷冻安装新舵杆承60，现场以舵机90上的内孔和新舵杆承60上的内孔两点为基准，拉钢丝确定中心线，现场调正新舵销承工艺套71，后灌注环氧树脂80固定新舵销承工艺套71。

步骤1.4，冷冻安装新舵销承70；

待舵系中心线k修复好后，冷冻安装新舵销承70。新舵杆承60、新舵销承70材料为赛龙(一种合成材料)，采用过盈安装的方式，一般采用干冰冷冻使轴承外径收缩到比轴承座内径小2～3mm左右，后将新舵杆承60、新舵销承70放入安装位置，后随时间解冻至常温，新舵杆承60、新舵销承70恢复原尺寸与船体结构产生过盈配合而固定。

步骤2，制作新舵杆10和新舵销20，并检查和修复舵叶中心线s。

其中步骤2具体包括：

步骤2.1，按照设计尺寸对新舵杆10和新舵销20进行制作和加工。

步骤2.2，使用新舵杆10和新舵销20对舵叶30的锥孔表面进行拂配，检查舵叶30上的锥孔的配合情况，以满足安装要求。

其中步骤2.2具体包括：

步骤2.2.1，使用新舵杆10对舵叶30上的锥孔进行拂配，将舵叶30设置于一水平平台上，保证舵叶中心线s的水平度，对舵叶30上的锥孔进行清洁；

进行拂配前，先检查和修复舵叶中心线s。如图4所示，其为舵叶中心线检测和修复的示意图，其中s为舵叶中心线，a为配舵杆的舵叶锥孔大端中心，b为配舵杆的舵叶锥孔小端中心，c为配舵销的舵叶锥孔大端中心，d为配舵销的舵叶锥孔小端中心，e为舵叶边板厚度中心。首先调整a、d、e三点处于同一平面上，后划出横向滚身线，以检查舵叶30的变形情况；然后通过拉钢丝的方法，以a、d两点为基准点，测量b、c两点的偏心量。其中，b、c两点的偏心量不得大于0.10mm。经检查发现，b点偏后0.45mm，偏右0.5mm；c点偏前0.25mm，偏右0.35mm，进而需对舵叶30的两个锥孔进行拂配。

步骤2.2.2，将新舵杆10设置于可水平直线运动的一行走车上，调整该行走车的运动方向，使得新舵杆10的中心与舵叶30上a、d两点的连线一致；

步骤2.2.3，在新舵杆10的锥体外表面涂上色油，然后将新舵杆10的锥体缓慢推入舵叶30的锥孔，检查舵叶30的锥孔表面的到点情况；

步骤2.2.4，使用砂轮打磨着色点，直至着色点均匀；

步骤2.2.5，依照前述步骤，使用新舵销20对舵叶30的锥孔进行拂配，以完成对舵叶中心线s的修复。

步骤3，安装舵叶30和新舵杆10，后顶升舵叶30，舵叶30和新舵杆10一同被顶升，使得舵叶30与舵钮40底面的第一间距d1＝防跳块厚度d+标准防跳间隙d1+新舵杆与舵机的压入量d2。

查阅该船舶的舵机90的相关图纸资料得知，该舵机90的结构主要包括螺母91、密封胶片92、压力油腔93、一厚的外套94(即舵机油缸体)和一薄的内套95，如图5所示，其为本发明中舵机的内部结构示意图。该舵机90的工作原理是：利用液压装置产生径向压力使外套94产生弹性膨胀，然后再用轴向压力使内套95、外套94缓慢相向移动，在移动过程中内套95产生弹性变形紧紧箍在新舵杆10上，使内套95、外套94之间和内套95、新舵杆10之间产生过盈配合。其中，新舵杆10压入舵机90的压入量d2为35mm。

由于舵机90与新舵杆10在装配位置上没有锥形配合，新舵杆10可以沿着安装位置上下移动。安装时，先安装舵叶30和新舵杆10，然后使用顶升工具调整舵叶30与舵钮40底面之间的第一间距d1，使其满足d1＝d+d1+d2(其中，d为防跳块厚度，为47mm；d1为标准防跳间隙，为3mm；d2为新舵杆与舵机的压入量，为35mm；因而，d1为85mm)，如图6所示，其为新舵杆压入舵机前的局部示意图。后使用全站仪调整舵叶30的纵向中心线与船体的纵向中心线一致，最后对舵叶30进行临时固定。

具体地，步骤3包括：

步骤3.1，吊装舵叶30，安装轴封，并吊装安装新舵杆10与舵叶30装配；

吊装舵叶30前，将新舵销20安装在舵叶30上，后一起吊装使新舵销20套入新舵销承70内。而安装在舵钮40上的防跳块50可为原来的防跳块，或重新加工焊接的防跳块，该防跳块厚度d为47mm。

步骤3.2，使用顶升工具，该顶升工具为液压油顶，将舵叶30和新舵杆10沿着安装位置顶升，如图6所示，使得舵叶30与舵钮40底面的第一间距d1＝防跳块厚度d+标准防跳间隙d1+新舵杆与舵机的压入量d2，即调节第一间距d1为85mm。

步骤3.3，舵叶30的角度调整至零位并固定；

该步骤3.3具体地包括：

步骤3.3.1，使用全站仪找出船体的纵向中心线；

步骤3.3.2，调整舵叶30的纵向中心线与船体的纵向中心线一致；

步骤3.3.3，对舵叶30进行临时固定，防止舵叶30的角度变动；

步骤3.4，新舵杆10水封安装。

步骤4，安装舵机90，顶升舵叶30，使得新舵杆10按照压入量d2压入舵机90内，后固定新舵杆10和舵机90。

其中步骤4具体包括：

步骤4.1，吊装安装舵机90；

步骤4.2，使用液压油顶顶升舵叶30，使得新舵杆10按照前述压入量d2压入舵机90内；

吊装安装舵机90到位后，使用液压油顶顶升舵叶30，使得新舵杆10按照前述压入量d2压入舵机90内，如图1和图3所示，此时舵叶30与舵钮40底面之间的第一间距d1调整变化为第二间距d2，并满足d2＝d+d1(其中，d为防跳块厚度，为47mm；d1为标准防跳间隙，为3mm；因而，d2为50mm)，即舵叶与舵钮底面之间的间距由85mm调整为50mm，同时具有3mm的标准防跳间隙，因而满足要求；

步骤4.3，调整舵机90上的油缸在中间零度位置；

步骤4.4，将舵机90的角度指示器和船舶驾驶室的角度指示器调整为零度；

步骤4.5，将舵机90和新舵杆10液压安装固定。

步骤5，安装其他和进行其他工作。

其中步骤5具体包括：

步骤5.1，新舵杆承60、新舵销承70以及防跳间隙的测量检查；

步骤5.2，舵叶30上临时开孔封板焊接安装。

舵机90和新舵杆10液压安装固定后，检查新舵杆承60和新舵销承70的安装情况，同时使用塞尺测量检查防跳间隙是否满足要求；舵机90和舵叶30上为安装其他结构件而临时开设的工艺孔，在内部结构件安装完成后，需进行工艺孔回装。

步骤6，摆舵检验。

舵杆换新的所有工程完工后，报船东船检检验，并现场进行摆舵检验，以保证摆舵顺畅。

相对于现有技术，本发明舵杆换新工艺，由于舵机与新舵杆在装配位置上没有锥形配合，使得可以将新舵杆和舵叶一同向上提升，先满足舵叶与舵钮底面之间的间距，后套装舵机到位，调整好舵叶的角度，最后压装舵机，新舵杆随压入量的增加而向上凸出，进而完成舵杆的换新工作。本发明的舵杆换新工艺，在满足舵叶与舵钮底面之间的间距即防跳间隙的情况下，才固定新舵杆和舵机，保证了防跳间隙不会过大或过小，进而不会影响舵叶的使用效果，同时由于是先安装好防跳块，再调节舵叶与舵钮底面之间的间距，满足防跳间隙后，再安装好舵叶，因而降低了操作难度，也降低了修理改装的成本，给公司带来了效益的提升。

以上所述实施例仅表达了本发明的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。