張云龍

　　摘　要：實例說明塢期間，拆卸艉軸與中間軸鏈接螺栓的過程，操作要點，關鍵數據，以及損壞后的選材、加工和安裝鏈接螺栓的關鍵操作。
　　0.引言
　　船舶進塢后，對于需要拆中間軸、拉艉軸的船舶，就必須把艉軸與中間軸鏈接法蘭上的螺栓全部拆出。該螺栓與法蘭孔是“過盈”配合，俗稱“過盈螺栓”，又稱“鉸制孔螺栓”。
　　根據業內不完全統計，在首次拉艉軸作業的船舶中，有不少于70%的船舶，在拆艉軸與中間軸法蘭鏈接螺栓時，會造成螺栓及法蘭孔的損壞。對于部分輕微損傷的，可在現場做簡單的打磨修復后，完成Z后的裝配；但對于嚴重損傷的，螺栓報廢需新做，法蘭需鏜孔處理。這將嚴重影響船舶修期，造成大量預算外開支，給塢修工作帶來極大麻煩。
　　1.拆卸艉軸與中間軸鏈接螺栓案例
　　某52000T載重噸的散裝船，國內某船廠2012年制造出廠。2017年次塢修，在塢內進行拉艉軸作業，就遇到艉軸與中間軸鏈接螺栓拆不出來的情況。雖然采用了多種方法，還是造成了多個螺栓的損壞，耽誤了一定的船期。
　　（1）過盈螺栓常規拆卸法
　　該輪中間軸軸徑φ420mm，兩端法蘭直徑φ900mm，分別與艉軸和主機飛輪相聯接。螺栓孔直徑為46mm。每對法蘭配備12個過盈螺栓，整個軸系配有24個過盈螺栓。
　　正常情況下，拆卸該螺栓的方法是由人工使用重錘敲打出來，但該船的鏈接螺栓在長時間、反復敲擊后，均無法拆出。
　　（2）過盈螺栓液壓拆卸法
　　改用專用液壓工具拉螺栓，圖1所示。安裝完專業液壓工具后，逐步加壓，觀察過盈螺栓是否有向外撥出的跡象。在正常操作程序情況下，液壓壓力達到40MPa時，就能夠把該螺栓拉出，螺栓和法蘭孔均不會有大的損傷。艉軸與中間軸鏈接螺栓可重復使用，在安裝時，只要一一對應，原樣安裝即可。
　　在正常拉力無法拉出螺栓的情況下，一般是逐步加壓，Z多加壓到80MPa。如果在80MPa能夠拉出螺栓，螺栓和法蘭孔一般會受到輕微傷害，經過現場簡單修復后，還能夠繼續使用，影響不大。如圖2所示，輕微損壞的法蘭孔。
　　如果繼續加壓，Z終是一定能夠拉出艉軸與中間軸的鏈接螺栓。但是，如在二倍于正常拉力的作用下，還是無法拉出過盈螺栓，就必需停止液壓作業。否則將造成巨大的損失。

圖1

圖2

　　2.過盈螺栓損壞的原因
　　如果采用繼續加壓方式拉出螺栓，勢必造成螺栓及法蘭孔的嚴重損壞。新船次進塢時，發生這種情況的幾率是非常高的。可能存在的原因是：
　　（1）艉軸螺栓材料的加工工藝存在缺陷；
　　（2）軸系安裝施工工藝存在缺陷；
　　（3）運行過程中，軸系對中變形的缺陷；
　　（4）運行中，軸系或螺旋槳受到外力的沖擊等等。
　　以上一種或多種原因共同作用下，使得軸系運行中受到剪切力和拉伸力的交替作用，在螺栓局部形成交變應力。在該應力的長期作用下，螺栓和法蘭孔的接觸面，產生了金屬融著現象，使螺栓和法蘭孔之間的局部產生粘連。在拆螺栓時，就會造成螺栓與法蘭孔的損壞。俗稱“切肉”現象，如圖3和圖4所示。
　　3.采用“電熔”燒毀螺栓保護法蘭的拆卸法
　　我輪在螺栓拆卸時加壓到80MPa，依然有多只螺栓沒有能夠拉出來。如果強行拉出該螺栓，勢必造成螺栓和法蘭孔同時損壞。螺栓損壞，可以新做。但如果法蘭孔被大塊“切肉”，或者貫穿性的損壞，就需要對法蘭重新鏜孔、精磨，修復。再根據新的法蘭孔尺寸，適配過盈螺栓，這將造成修期和費用的極大損失。
　　再者，由于中間軸本體和法蘭是整體鍛造的大件，移進車間是一件非常困難的事。因此一般只能由專業廠家，利用新型的回轉式自動車床，在現場進行鐺孔處理。這樣的施工方案，相當費時，且價格昂貴。

圖3

圖4

　　因此，為防止螺栓和法蘭孔雙雙損壞，在無法使用常規拉力拉出螺栓時，就停止了盲目拉螺栓。
　　正確的做法是：使用“電熔”法破壞性地把螺栓燒掉，螺栓在大電流的作用下，瞬間熔化，而法蘭孔絲毫不傷，從而起到保護法蘭孔的目的。
　　4.艉軸與中間軸鏈接螺栓的材質與加工
　　采用“電熔”法燒毀螺栓后，馬上在市場上尋找加工艉軸與中間軸鏈接螺栓的毛坯材料。該螺栓的毛坯材料由42CrMo合金鋼鍛造而成，需對鍛件進行“調制”處理，包括淬火和回火處理，回火溫度不低于550℃，以達到如下機械性能：抗拉強度為880N/mm²。布氏硬度255-311HB。
　　經船級社檢驗合格的毛坯材料，經初加工、精加工、質檢等步驟，做成合格的艉軸螺栓，才能安裝使用。
過盈螺栓的過盈量一般在1-3絲。由于艉軸或中間軸這樣的大件加工難道比較高，在出廠時，一般會造成每個法蘭孔的尺寸略有差異。
　　為了控制好過盈量，艉軸螺栓的精加工是根據具體的每個法蘭孔尺寸，進行精磨加工的。也就是說，過盈螺栓和法蘭孔是一一對應的，不能互換。新配螺栓，需要精密測量法蘭孔的尺寸，以過盈2絲的標準去加工新的螺栓，Z終以達到每個螺栓和法蘭孔的配對過盈量在1-3絲的范圍內。
　　5.艉軸與中間軸鏈接螺栓加工步驟
　　（1）毛坯材料42CrMo合金鋼鍛在車間，進行切割斷料，上車床，初加工，形成螺栓的初步形狀。
　　（2）初加工成型的螺栓，上冼床，加工螺栓頭方塊，先形成毛坯螺栓，并多加工幾只，存船備用。
　　（3）毛坯螺栓再上車床進行精加工，達到預定的尺寸。一般比標準尺寸預留3-5絲的余量，以備下一步精磨時有足夠的余量。
　　（4）精加工處理后的螺栓，再上磨床，對螺栓進行精磨處理，確保合理的過盈量，以及合適的表面光潔度。
　　經過以上步驟，Z終完成螺栓的精加工。每個螺栓上都有標號，和法蘭孔一一對應，確保有1-3絲的過盈量。見圖5和圖6所示。

圖5

圖6

　　6.艉軸（中間軸）螺栓Z后安裝
　　加工好的艉軸與中間軸鏈接螺栓，在現場安裝前，將螺栓埋入干冰中，經干冰速凍半小時左右，取出，立即進行安裝，只需使用小錘，輕輕敲擊，即可安裝到位。如果非常輕松、或難以安裝到位，說明螺栓的過盈量可能存在問題，必需重新進行測量加工。
　　經歷了一系列曲折的過程，耽誤二天的船期，Z終全部完成了本次“艉軸螺栓損壞故障”的處理。

（來源：海機務之家）