如何正确利用顶举法测量中间轴承实际负荷.doc

如何正确利用顶举法测量中间轴承实际负荷董立敏 , 高胜利 , 孙忠旺(天津新港船厂 , 天津300456)摘要 : 文章以修理某船为例介绍顶举法测量中间轴承实际负荷 , 并详细介绍了测量过程 、测量要求 、注意事项 , 以及顶举曲线分析 、计算方法 , 可供业内人士参考 。关键词 : 千斤顶 ; 中间轴承 ; 位移 ; 负荷文献标识码 : C文章编号 : 1001 - 8328 (2004) 02 - 0034 - 02中图分类号 : U 664 . 21Abstract : By an example of a ship , t his paper tells how to measure t he practical load on t he medium bearing wit hjack - lifting. It also introduces in detail t he course , request and matters needing attention for t he measurement , analy2sis to curve of t he jack - lifting and t he calculating met hod are also given here.Key words : hoisting jack ; medium bearing ; displacement ; load船舶轴系的安装是动力装置安装工作中的重要组成部分 , 中间轴承用于中间轴和保持中间轴的横 向位置 , 其轴承上的实际负荷应采取有效的方法进 行测量 , 并以实测的数据作为验收轴系校中质量的 依据 。目前测量中间轴承负荷的方法有测力计测负荷法 , 电子测力计测负荷法 。我厂引进国外船厂的 先进经验 , 用液压千斤顶法测量中间轴承的负荷 , 我们认为操作简单 、实用 、可靠 。1 . 2 顶举支点选择及千斤顶的安置在中间轴承基座旁焊一个小支座 , 放置液压千 斤顶 , 用它将中间轴逐步顶起 , 直到被测轴承与轴 颈安全脱空 。在顶起中间轴的过程中 , 用百分表记 录轴的升高量 , 并同时记录下千斤顶相对应的表压负荷值 , 绘出顶举曲线 , 求得用千斤顶代替被测量 轴承时千斤顶所承受的载荷 。千斤顶的升程通过液 压泵压力来调节 。千斤顶顶举支点应选择在尽可能 靠近被测轴承的部位 。1 . 3 顶举测力过程将百分表归零点 , 此时千斤顶刚刚与中间轴接 触 , 但此时中间轴不能被顶起丝毫 , 而后对油泵进 行加压 , 利用千斤 顶 将 轴 分 “档 位”慢 慢 地 顶 起 来 , 并随时记录下中间轴的位移量和相应的千斤顶 表压 , 见表 1 。在轴承脱空后再顶起一段距离 , 但轴颈顶起的高度不能超过中间轴承的装配间隙 。然 后慢慢地分 “档位”泄油 , 使轴慢慢地下降 , 同样 记录轴的下降位移量和相对应的千斤顶表压 , 见表2 。直到千斤顶完全不受力 , 轴回复原位 。 所用千斤顶柱塞面积计算 :S = d 2/ 4 = 7 . 72 ×3 . 1414/ 4 = 46 . 56 cm21 . 4 实际测量要求实际测量后得出的轴承负荷压力大于设计时提1顶举曲线的绘制及千斤顶负荷的确定1 . 1测量工具要求(1) 千斤顶柱塞直径为 77际情况选定 。mm , 这要根据实(2) 油泵压力指示表测量范围在 025 M Pa 。(3) 百分表 。 为了减少外界因素对测量产生的误差 , 应选用新购置的千斤顶为宜 。因为在实际测量时我们发现 有时会出现千斤顶的运行不平稳 , 造成数据的不稳 定 。并且在读数据时 , 油缸回油控制时要有缓冲 , 因此读数据时当油缸泄油到某数值时要稍等再去读取数据 , 使百分表数据稳定 , 防止产生千斤顶进行 减压时 , 百分表读出的数据反映出与真实数据不相 符 , 造成不必要的误差 。作者简介 : 董立敏 (19702) , 女 , 天津市人 , 大学本科 , 工程师 , 从事轮机维修工作 。供的轴承负荷最小压力值 , 并且在设计要求负荷范围之内 , 确认为符合要求 。 该轮原设计中提供的轴承负荷压力为 : Fs = 34 . 04 ±6 . 81 kN顶举曲线分析图 1 中 0 ab 为千斤顶压泵时将中间轴往上顶升 时所得到的上升曲线 , cd0 为泄油时中间轴下降所 得到的下降曲线 , 我们实际测量后得出这两条曲线 实际并不重合 , 究其原因是当千斤顶上升到极限 时 , 油压在中间轴自重的作用下 , 加之千斤顶油封 内泄 , 轴已产生下移 , 故两条曲线不可能重合 。产生这种情况的另外原因是由于千斤顶 、百分表及轴存在内阻 , 故在顶举过程中要消耗一定的功 能 , 所以产生下降曲线的滞后现象 , 上升曲线或下 降曲线都由一段曲线和一段直线所组成 , 曲线段0 ab 表示从顶起开始到被测轴承脱空的阶段 , cd0 表示下降时与轴承开始接触到千斤顶完全不受力的 阶段 , 在这两个阶段中 , 因轴不断上升或下降 , 使 轴颈与轴承负荷影响为变量的结果 , 直线段 ab 及cb 是被轴承脱空情况下 , 继续顶升或下降的阶段 。 因为这时轴上升或下降不受被测轴承支点的影响 ,轴承负荷影响数为一常数 , 故顶升线段 ab 及下降线段 cd 为直线 , 这两段直线真实地反映出千斤顶 处中间轴的位移与负荷间的线性关系 。其交点 A 和 B 即为该中间轴顶升量即位移为0 时 , 千斤顶代替被测轴承时的实际负荷 。 千斤顶代替被测轴承且轴的位移为零时的负荷 。由于滞后的影响造成顶举过程中测出的上升曲 线和下降曲线不重合 , 故在确定千斤顶负荷时 , 应 取其平均值 。油压值 : R = ( A + B ) / 2实际负荷 : F = 100 R S N = 0 . 1 R S kNF = 0 . 1 S ( A + B ) / 2 kN式中 : S 为千斤顶柱塞的面积 ( cm2 ) ; R 为油缸 的油压 ( M Pa) 。式中 A 、B 各由延长直线段 ba 、cd 求得 , 作图求出 A 和 B 值 。实际 A = 2 . 2 M PaB = 9 . 8 M PaR = (2. 2 + 9. 8 ) / 2 ×46. 6 ×0. 1 = 27. 96 kN设计要求轴承负荷压力最小值 :4表 1 中间轴 (顶举)负荷记录表表 2 中间轴 (下降) 负荷记录表实际测量注意事项在顶举过程中 , 准确无误的测量及认真读出表 压 、合理妥善放置千斤顶 、正确找准百分表触点中 心线等都应引起足够重视 。(1) 顶举测量时 , 不同于压力计测量法 , 应每 个轴承单独进行 , 不能几个轴承同时进行顶举 。(2) 放置千斤顶座必须有较好的刚性 , 百分表 架应单独装在不受中间轴及千斤顶影响的位置 。(3) 千斤顶顶举支点 、百分表杆的触点必须在 同一轴颈截面上的最低点与最高点的上下对称中心 点上 。2(4) 应确保轴在顶举过程中不受任何阻碍 ,轴表面上也不应受其它外力作用 。(5) 在百分表指针稳定后再进行读数 。其曲线制作3Fmin = 34. 07 - 6. 81 = 27. 26 kNR > Fmin结论 : 测量 后 的 轴 承 负 荷 , 符 合 设 计 负 荷 范围 。以上是通过该轮实际测量出的中间轴承实际负 荷 , 这种方法我们还在俄罗斯船等十几艘国外以及国内船舶修理中广泛得到应用 。应用此种方法解决 了修理中的实际问题 , 深受船东 、船检欢迎和认千斤顶负荷 ( M Pa)图 1 中间轴顶举坐标图根据千斤顶及表 1 、表 2 记录的中间轴位移量 和千斤顶负荷 , 可作出顶举曲线图 (见图 1) 。可 。收稿日期 : 2003 - 04中间轴 下降量( mm)0. 960. 90. 80. 580. 510. 430. 360. 210. 150. 110. 060千斤顶 表压(MPa)1513111098754320中间轴 上升量( mm)00. 060. 150. 380. 460. 530. 610. 680. 760. 830. 910. 98千斤顶 表压(MPa)0510151617181920212223