基于大型船舶的抱轴式轴带发电机组装入舱及安装方法

摘要

本发明涉及一种基于大型船舶的抱轴式轴带发电机组装入舱及安装方法，属于大型船舶建造的技术领域。它包括转子轴与转子轴线圈组装流程、轴发入舱流程以及水下校中后气隙调节流程；所述转子轴与转子轴线圈组装流程设置在轴发入舱流程之前，依次包括转子轴与转子轴线圈的组装准备工作、转子轴的安装线圈工作以及翻转放置待位；所述轴发入舱流程依次包括定子箱体的入舱流程、转子轴的移装流程和中间轴的入舱流程；所述水下校中后气隙调节流程在轴发入舱流程之后。本发明针对大型船舶抱轴式轴带发电机组装入舱及安装做出了突破性的进展，解决了大型船舶轴发组装过程中转子线圈和定子箱体之间的平稳性问题。

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于大型船舶的抱轴式轴带发电机组装入舱及安装方法，属于大型船舶建造的技术领域。

背景技术

提到轴带发电机（简称轴发），大家第一反应可能是中速机经过齿轮箱带动的整体轴带发电机，（厂家打包好的）整体吊装，与齿轮箱对中后安装就结束了，简单直接。我们所申请专利用轴发是低速机带动，转子线圈抱轴式轴发，是需要船厂组装的，目前在商船、特别是大型船舶上还未真正安装过。而随着EEDI船舶能耗指数进入PHASE3阶段，大型船为满足能耗指数，同时满足碳达标，较少燃油的消耗，采用轴发是一个较少碳排放途径。

目前，小型船舶上已有轴发的使用案例，因其体积和重量较小，不存在组装，整体实船入舱较为方便，不存在技术难题；但是针对现有大型船舶还未安装和使用，为适应新规范要求，为大型船舶安装抱轴式轴发，其组装、入舱以及安装都存在一定的挑战。

例如专利公开号为CN216209299U的中国专利公开了一种船用抱轴式轴带发电机通用试验连接装置，它包括通用轴承支座及主轴；所述通用轴承支座顶部安装有轴承座，通用轴承支座底部设有通用底座，通用底座本体上设有升降垫脚滑块；所述主轴包括轴体，所述轴体两端分别安装有轴承，轴体通过两端轴承安装在所述通用轴承支座的轴承座上，两端轴承之间的轴体上至少设置有两个固定法兰。该专利的升降垫脚滑块在通用底座上的高度可调节，实现轴承支座通用化，能够方便轴系中心高与轴系中心线的调节。

但是上述专利还在与转子轴是中间“大肚子”式的轴，常规的轨道小车根部无法满足转子轴平稳穿过定子箱体的过程，因其线圈会与轨道产生碰撞而破坏线圈表面的绝缘油漆，转子轴是一根轴，其重心和长度无法完全确保平稳穿过定子箱体，穿定子箱体前，轴四轴必须无其他支撑，常规的葫芦和其他吊具无法满足，这就成了目前难以解决的技术问题。

因此，为解决上述背景问题，解决大型船舶抱轴式轴发的技术难题，迫切需要研究一种基于大型船舶的抱轴式轴带发电机组装入舱及安装方法。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述背景问题中提出的问题，提供一种基于大型船舶的抱轴式轴带发电机组装入舱及安装方法，开创性地提高了大型船舶的轴发组装过程中的稳定性，大大降低了施工难度。

本发明的目的是这样实现的：一种基于大型船舶的抱轴式轴带发电机组装入舱及安装方法，其特征在于：包括转子轴与转子轴线圈组装流程、轴发入舱流程以及水下校中后气隙调节流程；

所述转子轴与转子轴线圈组装流程设置在轴发入舱流程之前，依次包括转子轴与转子轴线圈的组装准备工作、转子轴的安装线圈工作以及翻转放置待位；

所述轴发入舱流程依次包括定子箱体的入舱流程、转子轴的移装流程和中间轴的入舱流程；

所述水下校中后气隙调节流程在轴发入舱流程之后。

所述转子轴与转子轴线圈的组装准备工作包括以下步骤：

步骤一：将工装立井设置到位，并将转子轴线圈吊运到工装立井上方；

步骤二：将转子轴线圈设置在工装立井顶部；

步骤三：将转子轴水平设置，并在转子轴的两侧安装法兰吊具；

步骤四:将转子轴吊起后翻身，呈竖直状态。

优选的，所述法兰吊具底部与转子轴的法兰两侧连接，顶部设置有用于转动的吊环，便于转子轴的转动调节。

所述转子轴的安装线圈工作包括以下步骤：

步骤一：将竖直状态被吊起的转子轴平稳向下对准线圈垂直放下，穿过转子轴线圈；

步骤二：通过线圈安装螺栓将转子轴和转子轴线圈连接安装，成一整体；

步骤三：通过法兰吊具向上吊起，将安装完成的转子轴和转子轴线圈的组合体吊运离开工装立井；

所述转子轴与转子轴线圈组装成一个整体后，将安装完成的转子轴和转子轴线圈的组合体翻转放置待位。

优选的，所述翻转放置待位是将转子轴和转子轴线圈的组合体吊起翻转后，平放在支架上。

所述定子箱体的入舱流程包括以下步骤：

步骤一：在船体上开槽，设置钢丝绳槽，并将定子箱体吊运入舱；

步骤二：将定子箱体吊运入舱后，安装在定子箱体基座上；

步骤三：船舶的主机入舱；

步骤四：通过船舶的主机曲轴孔和定子箱体的线圈孔的激光照光，确定艉管位置并固定，同时调节定子箱体的中心位置；

步骤五：在箱体基座的两侧均设置移轴小车轨道，并在移轴小车轨道上设置多个起支撑作用的移轴小车；

步骤六：吊运艉轴入舱，艉轴通过移轴小车支撑，艉轴法兰与转子轴法兰用临时螺栓连接成一个整体，调节小车的高度，确保轴心与定子箱体的线圈轴心同心，便于平稳穿过定子箱体，最终确保转子线圈和定子线圈的绝缘油漆完好性。

优选的，所述定子箱体的定位流程的步骤二中定子箱体基座设置为左右两半式，包括对称设置的左右两半块。

所述转子轴的移装流程是转子轴用移轴小车平稳移动穿过定子箱体的入舱流程，包括以下步骤：

步骤一：将转子轴和转子轴线圈的组合体吊运入舱，设置于定子箱体左侧的移轴小车上；

步骤二：将转子轴和转子轴线圈的组合体靠近艉轴的一侧与艉轴进行法兰连接，便于平稳不接触式地穿过定子箱体；

步骤三：将组合体和艉轴相连的整体通过移轴小车向定子箱体的一侧平移，使转子轴和转子轴线圈的组合体平移到对应的安装位置，并在组合体的前中间部分布置滚轮支架，并在滚轮支架顶部设置用于支撑转子轴的滚轮；

步骤四：撤去定子箱体右侧的移轴小车轨道以及移轴小车；

步骤五：将组合体与艉轴之间的法兰连接解除，再将艉轴通过移轴小车艉部移动，移动前在艉轴的后侧套设假轴，穿过艉管后，套上艉密封并压装螺旋桨。

由于大型船舶需要用轨道小车来平移转子轴穿过定子箱体，而转子轴前端在平移穿过定子箱体前需撤出前端的小车，因此通过将转子轴临时与艉轴连接，变相延长了转子轴的长度，不仅增强了支撑的稳定性，而且方便顺利穿过定子箱体。

所述中间轴的入舱流程是在转子轴和转子轴线圈的组合体以及艉轴均安装完毕后，将中间轴吊运入舱并在中间安装固定。

所述水下校中后气隙调节流程包括以下步骤：

步骤一：水下较中时，确保线圈之间不接触后校中；

步骤二：通过定子箱体基座上的调节螺栓调节定子箱体，使定子箱体与转子轴线圈之间的间隙周向均相等；

步骤三：固定定子箱体。

优选的，所述定子箱体和转子轴线圈在轴向上前后偏差为不超过1mm。

相比于现有技术，本发明具有以下优点：

本发明的一种基于大型船舶的抱轴式轴带发电机组装入舱及安装方法，在提前安装的过程中通过工装立井，提高了竖直状态下转子轴与转子轴线圈之间的稳定性；

本发明的一种基于大型船舶的抱轴式轴带发电机组装入舱及安装方法，在轴发入舱的过程中，通过临时将转子轴与转子轴线圈形成组合体与艉轴相连，形成一个整体，变相延长了组合体的长度，使该整体在移轴小车上被支撑的更加稳定，采用先将整体穿过定子箱体，再解除连接，安装艉轴的方式，大大方便转子轴与转子轴线圈形成的组合体平稳穿过定子箱体，也大大降低了大型船舶的前提下转子轴与转子轴线圈形成的组合体与定子箱体的装配难度，有效解决了大型船舶轴发入舱的难题；

本发明的一种基于大型船舶的抱轴式轴带发电机组装入舱及安装方法，在水下校中后，通过调节定子箱体来调整定子箱体与组合体之间的间隙，能够精确地保证定子箱体与转子轴线圈之间的间隙周向相等。

附图说明

图1为本发明的一种基于大型船舶的抱轴式轴带发电机组装入舱及安装方法的整体流程示意图。

图2为本发明的一种基于大型船舶的抱轴式轴带发电机组装入舱及安装方法的准备工作中转子轴线圈的准备工作。

图3为本发明的一种基于大型船舶的抱轴式轴带发电机组装入舱及安装方法的准备工作中转子轴线圈到位后的状态示意图。

图4为本发明的一种基于大型船舶的抱轴式轴带发电机组装入舱及安装方法的准备工作中转子轴的准备工作。

图5为本发明的一种基于大型船舶的抱轴式轴带发电机组装入舱及安装方法的准备工作中转子轴的吊运状态示意图。

图6为本发明的一种基于大型船舶的抱轴式轴带发电机组装入舱及安装方法的吊运穿装过程中转子轴的吊运状态示意图。

图7为本发明的一种基于大型船舶的抱轴式轴带发电机组装入舱及安装方法的吊运穿装过程中转子轴与转子轴线圈的装配过程示意图。

图8为本发明的一种基于大型船舶的抱轴式轴带发电机组装入舱及安装方法的吊运穿装过程中完成装配的转子轴吊出待位的示意图。

图9为本发明的一种基于大型船舶的抱轴式轴带发电机组装入舱及安装方法的定子箱体定位过程中定子箱体的吊运状态示意图。

图10为本发明的一种基于大型船舶的抱轴式轴带发电机组装入舱及安装方法的定子箱体定位过程中定子箱体与基座的安装状态示意图。

图11为本发明的一种基于大型船舶的抱轴式轴带发电机组装入舱及安装方法的转子轴移装过程示意图。

图12为本发明的一种基于大型船舶的抱轴式轴带发电机组装入舱及安装方法的转子轴到位后中间轴入舱状态示意图。

其中有：1、转子轴线圈；2、工装立井；3、转子轴；4、法兰吊具；5、线圈安装螺栓；6、船体；7、钢丝绳槽；8、定子箱体；9、定子箱体基座；10、移轴小车轨道；11、移轴小车；12、艉轴；13、滚轮支架；14、转子轴基座；15、中间轴。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明加以说明：

如图1~12所示，包括转子轴与转子轴线圈组装流程、轴发入舱流程以及水下校中后气隙调节流程；所述转子轴与转子轴线圈组装流程设置在轴发入舱流程之前，依次包括转子轴与转子轴线圈的组装准备工作、转子轴的安装线圈工作以及翻转放置待位；所述轴发入舱流程依次包括定子箱体的入舱流程、转子轴的移装流程和中间轴的入舱流程；

所述水下校中后气隙调节流程在轴发入舱流程之后。

在本实施例中，如图2~5所示，为本发明的转子轴与转子轴线圈的组装准备工作，它包括以下步骤：

步骤一：将工装立井2设置到位，并将转子轴线圈1吊运到工装立井2上方；

步骤二：将转子轴线圈1设置在工装立井2顶部；

步骤三：将转子轴3水平设置，并在转子轴3的两侧安装法兰吊具4；

步骤四:将转子轴3吊起后翻身，呈竖直状态。

在本实施例中，所述组装准备工作的步骤三中的法兰吊具4底部与转子轴3的法兰两侧连接，顶部设置有吊环。

在本实施例中，如图6~8所示，为本发明的转子轴的安装线圈工作，它包括以下步骤：

步骤一：将竖直状态被吊起的转子轴3平稳向下吊运，穿过转子轴线圈1；

步骤二：通过线圈安装螺栓5将转子轴3和转子轴线圈1连接安装，成一整体；

步骤三：通过法兰吊具4向上吊起，将安装完成的转子轴3和转子轴线圈1的组合体吊运离开工装立井2；

所述转子轴的吊运穿装工作完成后，将安装完成的转子轴3和转子轴线圈1的组合体翻转放置待位。

在本实施例中，示例性地，所述翻转放置待位是将转子轴3和转子轴线圈1的组合体平放在支架上。

在本实施例中，如图9~10所示，为本发明的定子箱体的入舱流程，它包括以下步骤：

步骤一：在船体6上开槽，设置钢丝绳槽7，并将定子箱体8吊运入舱；

步骤二：将定子箱体8吊运入舱后，安装在定子箱体基座9上；

步骤三：船舶的主机入舱，由于大型船舶的主机本身重量和体积均大，在本实施例中，示例性地，采用五大吊，分开将主机吊到船上，再进行组装；

步骤四：通过船舶的主机曲轴孔和定子箱体8的线圈孔的激光照光，确定艉管位置并固定，同时调节定子箱体8的中心位置；

步骤五：在箱体基座9的两侧均设置移轴小车轨道10，并在移轴小车轨道10上设置多个起支撑作用的移轴小车11；

步骤六：吊运艉轴12上轨道小车，艉轴12通过移轴小车11支撑，调节小车的高度确保艉轴12的轴线与定子箱体8线圈中心同心；此时借用艉轴12与转子3轴成一个临时整体，便于平稳穿过定子箱体线圈的方法，等同于延长了转子轴3的长度，增大了转子轴3在平移过程的支撑力；

在本实施例中，所述定子箱体的定位流程中步骤二的定子箱体基座9设置为左右两半式

在本实施例中，如图11所示，为本发明的转子轴的移装流程，它包括以下步骤：

步骤一：将转子轴3和转子轴线圈1的组合体吊运入舱，设置于定子箱体8左侧的移轴小车11上；

步骤二：将转子轴3和转子轴线圈1的组合体靠近艉轴12的一侧与艉轴12进行法兰连接，调节小车的高度确保艉轴12的轴线与定子箱体8线圈中心同心；

步骤三：将组合体和艉轴12相连的整体通过移轴小车11向定子箱体8的一侧平移，使转子轴3和转子轴线圈1的组合体平移到对应的安装位置，进行安装固定；

步骤四：待中间的轴承布置到位后，设置用于支撑组合体的滚轮支架13，滚轮支架13的顶部设置有用于支撑的滚轮，并撤去定子箱体8右侧的移轴小车轨道10以及移轴小车11，同时在转子轴3的另一侧设置转子轴基座14；

步骤五：将组合体与艉轴12之间的法兰连接解除，再将艉轴12通过移轴小车11艉部移动，根据确定的艉管位置将艉轴12安装固定。

在本实施例中，如图12所示，为本发明的中间轴的入舱流程，它是在转子轴3和转子轴线圈1的组合体以及艉轴12均安装完毕后，将中间轴15吊运入舱并在中间安装固定。

在本实施例中，所述水下校中后气隙调节流程包括以下步骤：

步骤一：水下较中时，确保线圈之间不接触后校中；

步骤二：通过定子箱体基座9上的调节螺栓调节定子箱体8，使定子箱体8与转子轴线圈1之间的间隙周向均相等；

步骤三：固定定子箱体8。

在本实施例中，将所述定子箱体8和转子轴线圈1在轴向上前后偏差调整为不超过1mm；在水下较中的过程中，通过调节定子箱体8来调整定子箱体8与组合体之间的间隙，能够精确地保证定子箱体与转子轴线圈之间的间隙周向相等。

在本实施例中，本发明的一种基于大型船舶的抱轴式轴带发电机组装入舱及安装方法，针对大型船舶的抱轴式轴发组装，其安装流程最大化地提高了安装过程的稳定性，降低了安装的施工难度，使大型船舶的抱轴式轴发组装成为了可能。

以上仅是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本发明权利保护范围之内。