轴测量工具及操作规范

1）直尺、塞尺及指针装置

在进行动力装置的找正对中时，必须检查相互连接的两个中心轴线之间有无偏移或曲折。为此，可利用直尺、塞尺或者指针装置来检查。

当用直尺、塞尺进行对中时，常常以法兰为检查基准，因此法兰外缘圆柱面的中心线与轴的中心线应满足同轴度的要求，法兰的端面与轴的中心线应满足垂直度的要求，只有这样法兰才能表征轴的中心线位置，对中时两轴的法兰间的偏移和曲折达到规定要求时也就表示两轴间的偏移和曲折达到要求了。为了对中时直尺搁置稳定，法兰应当有一定的厚度。进行对中操作时将需对中的轴移近基准轴（如图1．39所示），并使其法兰或定心凸缘之间留有0．4～0．6mm的间隙，在轴不动的条件下用直尺及塞尺在轴的上、下、左、右四个不同位置进行测量。

图1．39　用直尺和对中轴检查两轴段间的偏移或曲折

S—法兰直径（m）

如果在上述四个位置，在直尺和法兰的外圆面之间所量得的Z值不相等，即说明有偏移存在；同样如果在这四个位置时，在法兰的垂直平面之间所量的r值不相等，即说明有曲折存在。偏移和曲折的大小，可按表1．1算出。

表1．1　按直尺和塞尺对中

注：c代表垂直，h代表水平。

如发现算出的数值超出所允许的范围时，就需利用调位工具来改变被对中轴的位置，直至其偏移和曲折的数值不超出所给予的公差范围为止。

这种方法的优点是简单、省时，不需要特别设备，缺点是精度不高。当轴加工不准而在法兰和轴线之间有偏心或不垂直、连接法兰的直径较小（小于100mm）、相连接的两法兰的直径不相等、表面不平整，以及用齿轮式、牙嵌式和封闭式联轴器连接时，此法不能用，而是需采用两对指针测量其偏移和曲折，这样才能获得较准确的数值。

根据指针对中轴时，在轴的法兰上沿径向用螺钉固定两对方向相反的指针如图1．40所示，指针装置应当有足够的强度和刚度，且与法兰之间应牢固固定。测量螺栓及与之相对的小凸起平面应加以淬硬和研磨。固定指针后，应初步调整轴向和径向的间隙，使它们的数值不超过0．4～0．6mm，且当轴回转时，螺栓又不触及指针。这样在对中时就可以使用最少数量的塞尺片，从而提高测量的准确性。测量时两轴同时转动，且每转动90°时测量—次数据，这样我们可以测出垂直和水平方向上的间隙值。如果在垂直方向上的上、下两个位置，在两对指针处测得Z1s，Z1x，Y1s，Y1x，Z2s，Z2x，Y2s，Y2x时，则垂直方向上的偏移值δ和曲折值φ的计算公式如下：

图1．40　用指针装置对中轴

1—法兰；2—水平螺栓；3—外部指针；4—内部指针；5—垂直螺栓

同理，也可以进行水平方向的测量和计算。

如果我们把两对指针改为用百分表，轴转动时原来间隙值的变化就可以在百分表上显示出来（我们可以从表上读出），其偏移值和曲折值的计算公式与指针法完全相同。这就是百分表法。

2）对光板与瞄准靶

在用照光法确定轴线位置或用光学仪器法安装主机或轴系时，常采用各种各样的对光板及瞄准靶作为定位的夹具。两者的主要区别在于，对光板只供光线通过用，虽可作为定位中心进行划线，但不能从其上读出轴线对中的精确度；而瞄准靶则具有精确的标尺刻度，可进行测量。

图1．41所示为两种典型的对光板结构。其中，图1．41（a）所示的是一块厚2～3mm并开有小孔的对光板。薄铁皮1安装在本体3上，2是小孔，小孔的直径为0．5～2．0mm，视轴系的长度而定（见表1．2）。照光时，用手移动对光板，待尾部的观察者能看到首端的光源时将对光板固定，此时对光板的中心小孔连线即代表轴系中心线。

图1．41　对光板的两种结构

1—薄铁皮；2—小孔；3—本体；4—框架；5—横向调节板；6—螺钉；7—垂直调节板(www.xing528.com)

图1．41（b）所示的是可调式的对光板，它由框架4、横向调节的两块板5和垂直向调节的两块板7组成，而板的移动用螺钉6来实现。这种对光板比前者使用方便。

表1．2　对光板小孔的尺寸

瞄准靶有两种，一种为固定的，用作为轴系的基准点，常放于尾部船台平台上或固定在机舱前端。图1．42即为其结构示意图。在支架1上，用螺栓3及螺帽4固定木板2；在木板上放有瞄准用的网板6，上刻有十字交叉线，其交点是根据放样尺寸调节从而与理论轴系中心线重合，并用螺栓5将其固定在木板上；支架本身靠螺栓7固定在船台平台上。

图1．42　固定瞄准靶夹具

1—支架；2—木板；3—螺栓；4—螺帽；5—螺栓；6—网板；7—螺栓

在确定轴系中心线的位置时，需要两个这样的瞄准靶，分别放置在轴系中心线的两点上（如机舱前舱壁及尾部支架上）。为使光线能够无阻地通过，前面那个瞄准靶当中应做一个20～25mm的孔（如图1．43（a）所示），这样在观察尾部那个靶时就不必将这个靶取下，既方便，又避免了误差。

图1．43　瞄准靶的网板

瞄准靶网板由硬铝片或毛玻璃制成，其上刻有十字交叉线，并进行分度。为了能在瞄准管内观察清楚，刻线应涂上黑漆，并且底面要擦得很明亮。瞄准靶上的标号及刻度均是倒置的，以便在瞄准管内能直接读出读数。

当用瞄准仪进行观察时，观察者和调整工人之间应当用电话联系。在瞄准管目镜处观察靶子时，必须注意瞄准管对靶子定位的准确性，靶子在网板上的影像应明晰清楚而无视差。当观察者的眼睛在目镜上左右移动时，靶子的影像与网板的交叉线间不存在移动迹象，即可确定不存在视差。

图1．44所示为活动瞄准靶的夹具，它由带有四个支撑螺栓1的支撑环5及装有瞄准靶2的活动环3所组成。支撑环5靠支撑螺栓1撑紧在需要划线或找正的部件穿孔内，并使其平面和需划线的端面平行；瞄准靶2的位置靠四个细牙螺栓4来调节，这是因为螺栓的端点嵌装在活动环3的方形导向槽中，靠它们可将靶子调节到所需的位置上。

图1．44　活动瞄准靶的夹具

1—支撑螺栓；2—瞄准靶；3—活动环；4—细牙螺栓；5—支撑环

靶子本身是由钢筒形外壳及有机玻璃组成，在靶子上有宽0．03mm的十字交叉线及刻度，并使其中心和活动环的中心相重合。在中心点上面的垂直刻度线上钻有直径为1～2mm的小孔（测量时置入两脚规的一脚），小孔中心至交叉线中心的距离等于艉轴轴承孔与艉轴包覆铜套之间的总间隙的一半，这就保证了按主机轴线安装艉轴的准确性。

3）光学仪器

随着分段船舶建造法的出现，以及轴系安装工艺的根本改变，在目前船舶建造过程中，已越来越广泛地采用了光学仪器。在一般情况下，采用光学仪器能解决下列各项工艺问题：

①在镗人字架孔、艉轴毂孔及隔舱壁孔时找正轴系的中心线，以便定出中心、划好线，再进行镗孔；

②在合拢分段以及安装中间轴承的基座时找正轴系的中心线，用以检查接合处位置的正确性；

③根据轴系中心线上的基准点找正主机或其减速器的中心位置（该基准点常选在机舱的前、后两隔舱壁上）；

④根据安装在尾部的仪器光学中心线或者根据已安装好的艉轴中心线来找主机的位置；

⑤根据轴系的中心线找正中间轴承的中心位置，使得以后敷设中间轴时不必再进行对中。