一、船舶轴系校中的目的和重要性

船舶轴系是船舶动力装置的重要组成部分，它将主机的动力传递给螺旋桨，使船舶获得推进力。轴系校中的目的是要保证轴系各轴段在运转过程中能够平稳地传递动力，减少轴系的振动和磨损，提高船舶的可靠性和使用寿命。如果轴系安装精度不足，可能会导致轴系部件过度磨损、轴承过热、振动过大等问题，甚至会影响船舶的航行安全。

二、轴系校中的方法

（一）直线校中法

• 原理：这种方法是基于轴系理论中心线为一条直线的假设。通过在船舶的首尾基准点之间拉钢丝线作为轴系中心线的参考，然后调整各中间轴承和轴段，使它们的中心与钢丝线尽可能重合。

• 步骤示例：

• 首先，在船舶的艏艉位置设置基准点。这些基准点是通过船体建造时的精度控制来确定的，要求有较高的精度和稳定性。

• 然后，拉钢丝线。钢丝的直径要适中，一般根据轴系长度和精度要求选择，比如对于中小型船舶可能选用 0.5 - 1.0mm 的钢丝。钢丝要拉紧，通常采用重锤拉紧的方式，重锤的重量根据钢丝的长度和张力要求计算，以保证钢丝线能够近似为直线。

• 接着，测量各中间轴承座孔中心与钢丝线的偏移量。可以使用内径千分尺等工具，测量轴承座孔在垂直和水平方向上与钢丝线的距离，记录数据。

• 根据测量数据调整轴承座的位置，使轴系各轴段的中心与钢丝线一致。在调整过程中，要考虑轴承座的调整余量和船舶结构的限制。

（二）合理校中法（又称轴系负荷校中法）

• 原理：考虑到轴系在实际运转过程中，由于轴系自身重量、螺旋桨的水动力等因素，轴系会产生一定的变形。合理校中法是在保证轴系静态下各轴承负荷合理分布的基础上进行校中，使得轴系在运转状态下也能处于良好的工作状态。

• 步骤示例：

• 首先，要建立轴系的力学模型。通过计算轴系的重量、螺旋桨的推力、轴承的刚度等参数，构建轴系的受力分析模型。

• 然后，使用专门的计算软件进行轴系校中计算。输入轴系的结构尺寸、材料特性、轴承的位置和类型等参数，软件可以计算出在不同校中状态下各轴承的负荷分布情况。

• 根据计算结果调整轴承位置。例如，如果某个轴承的计算负荷过大，就需要调整其垂直或水平方向的位置，以减小负荷。在调整过程中，需要反复计算和调整，直到各轴承的负荷在合理范围内。

三、轴系校中使用的仪器

（一）光学仪器

• 激光准直仪：

• 原理和功能：激光准直仪利用激光的方向性好、能量集中的特点，发射出一束高精度的直线激光束。可以用来确定轴系中心线，其精度可以达到 ±0.02mm/m 左右。在轴系校中过程中，将激光准直仪安装在船舶的一端，通过调整其位置和角度，使激光束近似为轴系的理论中心线。然后，在各轴承座和轴段位置安装接收靶，接收靶可以精确地测量激光束的位置，从而确定轴系各部件与中心线的偏差。

• 使用示例：在大型船舶轴系校中时，由于轴系较长，激光准直仪能够有效地克服钢丝线因自重下垂等因素带来的误差。例如，对于船长超过 200 米的大型油轮，使用激光准直仪可以更准确地进行轴系校中。

• 光学经纬仪：

• 原理和功能：光学经纬仪通过测量水平角和竖直角来确定空间位置关系。在轴系校中时，可以用于测量轴系各轴段之间的角度偏差。它的精度一般可以达到几秒（例如，1 - 6 秒）的角度测量精度。通过在轴系两端和中间关键位置设置经纬仪观测点，能够测量轴系在垂直平面和水平平面内的弯曲角度，为轴系校中提供角度偏差数据。

• 使用示例：在船舶轴系存在多个中间轴段连接的情况下，使用光学经纬仪可以确保各轴段之间的连接角度符合设计要求。比如，在双轴系船舶中，通过经纬仪测量可以保证两根轴系的平行度和角度偏差在允许范围内。

（二）测量工具

• 内径千分尺：

• 原理和功能：内径千分尺主要用于精确测量轴承座孔等内径尺寸和轴系部件之间的距离。其测量精度可以达到 0.01mm。在轴系校中过程中，通过内径千分尺测量轴承座孔与钢丝线或激光束的距离，从而确定轴承座孔的中心位置偏差。

• 使用示例：当采用直线校中法时，用内径千分尺在轴承座孔的不同位置（如垂直方向的上下两点和水平方向的左右两点）进行测量，根据测量数据计算出轴承座孔中心与参考中心线的偏移量，以便进行调整。

• 百分表：

• 原理和功能：百分表是一种精度较高的长度测量工具，能够测量微小的位移变化。在轴系校中中，它主要用于测量轴系部件在调整过程中的位移量。其精度可以达到 0.01mm。将百分表安装在固定支架上，表头接触轴系部件表面，当部件位置发生变化时，百分表指针会相应转动，通过读取指针的转动角度可以精确得到位移量。

• 使用示例：在调整轴承座位置时，在轴承座的侧面或底部安装百分表，记录初始读数，然后在调整过程中观察百分表读数的变化，确保轴承座的移动量符合校中要求，从而精确控制轴承座的位置调整。