轴承轴系校核中计算-欧普兰

船舶推进轴系是船舶动力装置的重要组成部分，对船舶的稳定运行有很大的影响[1]。由于轴和螺

旋桨的重力在艉管轴承处产生的单边载荷，会造成轴承的边缘磨损。通过校中计算可解决轴承间载

荷分布不均问题。但是，轴承自身的偏磨会显著影响轴承的承载性能，并对轴系的动态校中性能和

船体振动造成影响。

Piggot[6]的研究结果表明，滑动轴承的轴承孔和轴颈之间的相对夹角达到0.0002rad ，轴承的承载性

能将下降40%。J. Bouyer 和M. Fillon[7]则认为由于校中不良引起的轴承和轴颈之间的夹角和附加弯矩

会对滑动轴承性能的显著影响，试验表明，70Nm 的附加弯矩能使直径100mm 的轴承中截面的承

载能力下降20%，油膜厚度下降80%，容易造成油膜，引起轴承磨损。

在我国的船舶行业标准CB/Z 338-2005 中建议艉管后轴承支承点处的截面转角不超过

-4 3.5 10 rad 。如果计算值不超过此值，轴承按直线布置，即忽略轴承和轴线之间的夹角；如果超过

此值则需要对轴承进行斜镗孔处理，使轴承转角符合要求。尽管如此，由于当前的轴系校中工艺技术

及安装精度的限制，轴承和轴颈仍不能做到完全顺应，存在一定的夹角和附加弯矩，达不到轴承的性

能使用要求，常引起轴承偏磨，使其固有频率下降，甚至引起共振。

在船舶修理及改装工程中，经常会遇到各种结构的推进轴系校中修理工程。文章阐述

了某型改装船长推进轴系校中修理的关键和难点，提出的校中方案，在满足船级社规范和行业标

准要求和保证校中质量的前提下，减少修理成本，缩短修理周期，成功地完成了变形严重的长推

进轴系校中修理工程。

推进轴系校中完成后，用顶举法测量了艉轴管

前轴承和中间轴各道轴承的冷态和热态负荷，测量

结果均在许用范围内，误差不大于± 20%。测量

4 台主机曲轴冷态和热态的臂距差均符合主机说明

书要求。进行系泊和航行试验，推进轴系运行状况

良好，没有发生扭振现象，艉轴管轴承、中间轴轴

承及齿轮箱轴承没有发生过热现象。船舶出厂后进

入南海海域进行潜器下放，深拖模式等海试项目，

经受住了海水风浪、拖航试验等多种工况的考验

我国江河湖库众多，水岸线长，绞吸式挖泥船

作为用于水利清淤、航道疏浚等工程项目的主要设

备，具有工作、产量大、泵距远、易于控制

等优点，因而具有广阔的市场前景［1 － 2］。绞吸式挖

泥船长期处于往复性工作状态，其传动轴系作为关

键部件在运转过程中承受着复杂的应力和负荷，若

轴系校中质量欠佳，会引起轴系有害振动，轴瓦扭转振动计算，致使轴

承过度磨损甚至轴系断裂，因此为保证轴系长期安

全运转，必须综合考虑各种因素，建立符合实际情

况的计算模型，并对各工况下的轴系进行运转状态

计算，得到可靠结论，提供安装建议。

目前，国内外关于大型挖泥船绞刀轴系的校中

计算资料较少，其计算方法主要参考船舶推进轴系

校中计算。王正兴对5 000 kW 绞吸式挖泥船轴系

设计关键技术进行研究，提出要针对其3 种工况分

别对绞刀轴系进行校中计算; 梅欢综合考虑桥架

变形、工作载荷加载等因素，以4 500 m3 /h 绞吸式

挖泥绞刀轴为例进行了绞刀轴系校中计算研究。