大型船舶舵系现场修理的工艺要点

王希强 李 伟

（中船澄西船舶（广州）有限公司，广州 511458）

大型船舶舵系现场修理的工艺要点

王希强 李 伟

（中船澄西船舶（广州）有限公司，广州 511458）

本文对大型船舶舵系的常见故障及原因进行了系统分析，并对其现场修理的检查工艺及舵系各部件的现场修理工艺进行了详细阐述。

大型船舶轴舵系 现场修理 舵承修理

如何快速准确找出舵系的问题所在，并制定出可供现场实施的舵系修理工艺，对于降低修理成本、提高效率有着重要的实际意义。

1 舵系分类

舵系的种类繁多，按照不同的划分方法可分为不同的种类，下面介绍几种常见的分类方法。按照舵系的旋转轴线位置，可分为平衡舵、半平衡舵以及不平衡舵三类；按照舵叶的截面形状，可分为平板型舵及流线型舵两类；按照舵系与船体的连接形式，可分为悬挂舵、半悬挂舵、双支撑舵、多支撑舵以及穿心舵轴平衡舵五类。

2 大型船舶舵系常见故障及原因分析

第一，转舵不灵敏，转舵阻力增大，转满舵耗时较长。原因包括：舵叶进水导致转舵负荷的增加；舵承损坏；舵杆弯曲变形，导致舵承受力不均，摩擦力增大；舵系安装不正，导致配合面卡紧等。第二，转舵时有非正常声响，产生剧烈震动。原因包括：舵系的各部件间的配合间隙过大，导致舵叶在转舵时摇摆不定产生撞击；上舵承滚珠损坏、护圈出现松动。第三，转舵不精准。原因包括：舵角指示器发生故障；舵杆扭曲变形；舵系安装时，未对舵角进行零位校正。第四，转舵失效。原因包括：舵杆折断；用于连接舵杆与舵叶法兰的螺栓脱落等。第五，舵系振动。原因包括：舵系轴承间隙过大；舵系安装不正；上舵承座强度差；船体刚度及强度不足等。

3 大型船舶舵系现场修理的检查工艺

舵系的使用周期较长，很少单独修理，通常情况下同轴系共同检修。舵系在检修前，需要对舵进行转舵测量。先将舵转至左满舵，记录从左满舵到右满舵的时间。通常，转舵时间应不大于30s，并记录转过的最大转舵角。在转舵过程中，注意观察是否有振动、异响或转速不均等现象，记录液压泵的工作压力和电机的电流。

当舵系出现故障需要修理时，首先应对舵系进行全面检查，找出故障点加以修理。舵系的检查与维修一般都是在坞内进行，主要分为以下几个步骤。

首先，对舵系进行整体外观的检查。观测舵系各组成部分是否存在弯曲、扭转等变形现象；当舵角在零位时，目测舵叶是否处于居中位置；转动舵叶，看其转动是否灵活；检查舵叶，由于航行过程中舵叶会在海水中长时间浸泡，若舵叶焊接不严密，海水很容易顺着焊缝流入舵叶内部对其腐蚀，因此需要将舵叶下面的旋塞打开，看是否会有海水流出，以判断是否需要补焊。

其次，对舵系进行实际测量。利用塞尺等测量工具对舵系的各轴承间隙进行测量。舵系的轴承间隙包括舵销轴与舵销承之间的间隙、舵轴与舵承和舵杆与上舵承之间的配合间隙以及舵叶与舵柱舵钮之间的平面间隙等。要将测量结果与规范或船东技术要求相比较，看其是否超出间隙极限值；对舵系的下沉量进行测量，将测得的数据与前一次的值比较，以此判断上舵承的推力轴承是否出现磨损。

最后，目视检查舵系的其余部件，如舵叶上的锌块、联轴器螺栓上的保护水泥等，对损坏会丢失的部件进行修复或更换。

4 大型船舶舵系的现场修理工艺

对船舶舵系检查完毕，找出问题所在，然后针对舵系的故障点加以修理。下面对舵系各部件出现问题的现场修理工艺加以阐述。

4.1 舵杆修理

4.1.1 舵杆修理的技术要求

一般情况下，舵杆舵承工作部分的轴颈应大于非工作部分轴颈，并应符合相关法规要求。舵杆工作部分的轴颈允许有少量的锈蚀斑点，锈蚀深度不应超过轴颈的1%，舵杆非工作部分的轴颈锈蚀深度不应超过轴颈的5%。

若舵杆轴颈锈蚀严重，超过舵杆总面积的25%时，应对舵杆进行抛光。抛光后，超出与舵承的配合间隙时，应对舵杆进行堆焊增加轴颈。堆焊前，先将舵杆进行抛光。堆焊时，应对舵杆进行相应的热处理，以保证舵杆的刚度。此外，堆焊长度应大于舵杆的工作长度。

4.1.2 舵杆与法兰接触面的修理

舵杆与法兰接触面的锈蚀面积小于25%时，可手工除去接触面上的锈蚀，同时应注意锈蚀区不应与法兰边缘接触；当锈蚀面积大于25%时，先对舵杆进行抛光，抛光后若厚度减少量超过原尺寸的10%，应对舵杆及法兰进行强度校核。舵杆进行堆焊等处理后，需检查法兰接触面及其跳的情况，跳动量不应超过0.5mm/m。若超出规定值，应检查与之相配合的舵杆情况，并采取相应的解决方案。

4.1.3 舵杆与舵柄配合的修理

舵杆与舵柄配合的工作面允许有少量的锈蚀斑点，锈蚀深度不应超过1%。当配合的工作面锈蚀严重时，应进行抛光堆焊增加配合间隙。若舵杆与舵柄配合的键槽松动，可采用增加键槽宽度或对键槽进行堆焊，也可更换新的配合键。舵杆与舵柄配合松动时，可对其进行堆焊或镀金属漆增加轴颈。当舵杆发生弯曲变形时，可将舵杆加热到650℃进行热校直。

4.1.4 舵杆裂纹的修理

舵杆出现裂纹会使舵杆产生应力集中。裂纹多出现在舵杆直径变化处、键槽处、堆焊处等。修理时，应对舵杆进行探伤。常用的方法有磁力探伤、超声波探伤、着色渗透法等。

舵杆上允许存在1～3条、长度不超过舵杆轴颈1/4的纵向裂纹，且不在同一直线上。对于细小的裂纹，可采用手工进行处理，即将舵杆打磨光滑；裂纹深度不超过舵杆轴颈的5%时，可采用堆焊进行处理；裂纹深度超过舵杆轴颈10%时，需制定严格的维修工艺后才方可维修。

4.2 舵承的维修

4.2.1 上舵承的维修

上舵承多采用圆柱孔滚动轴承。安装方法为油浴法，即将轴承放置在油温在130～180℃的热油中，加热膨胀进行装配。当轴承发生严重锈蚀、滚珠严重磨损、转动困难时，应及时更换轴承。

4.2.2 下舵承的维修

若轴承套不能正常工作，应更换新轴承。根据原轴承磨损情况，测量轴承尺寸，进行定制单个加工，将新加工的轴承采用冷冻法装配到舵杆上。对于合金类的滑动轴承，可采用喷涂合金的方法进行修理。对于板条式舵承，可采用组合加工更换新轴承。

5 结论

舵系的修理是船舶维修的一项重要工序。选择高效的修理方案，制定合理的修理工艺，不仅能够提高修理质量，还能够大大缩短船舶的修理周期，缩短坞期，降低成本。

[1]王晓光.大型船舶舵系现场修理的工艺要点[J].中国修船，2006，（6）：20-22.

[2]赵华锋.民用船舶舵系轴系修理工艺研究[D].哈尔滨：哈尔滨工程大学，2012.

Key Points in the Field Repair of Large Ship Rudder System

WANG Xiqiang,LI Wei
(In ship dengxi shipyard (Guangzhou) Co. Ltd, Guangzhou 511458)

This paper makes a systematic analysis on the common faults and causes of the large ship rudder system, and describes the process of repairing the system and the repairing process of the rudder system.

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