船舶尾轴架的生产
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船海工程２ｔｘｒ２年第１期（总第１４４期）
文章编号：１１３０１—１６８４（２００２）０１—２５—０３
船舶尾轴架的生产
刘为作邹仕魁 （４０３厂铸铁分厂宜昌，４４３００２）
摘要：从分析船舶尾轴架结构特点＾手，介绍尾轴架工艺计算、工艺编制、产品生产过程及经验。 关键词：船舶；尾轴架；铸件 中国分类号：Ｕ６７１ ３ 文献标识码：Ａ Ａｂｓｔｒａｄ：Ｓｔａｒｔｉｎｇｆ珊ａｎａｌｙ￣，ｇｔｈｅ曲瑚ｈⅡ 时岫ｄｔｈｅＩ ｎｅ ｏｐｅｌｋｒ ｓｈａｆｔ ｂｒａｅｋ￣，ｔｈｅｌ删ｔｂ肼ｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅ ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｅａｌｃｕｌａｔｉｏｎ，ｄｅｓｉｇｎ，ｐｌｔｏＣｅ８￣ｌ ａｎｄ ｔｈｅｉｒ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ． ． Ｋｅｙ￣：ｓｈｉｐ；［３ｒｏ￣ｃｉ＂ｓｈａｆｔ ｂｒａｃｋｅｔ；ｃａｓｔｈｒｇ
１前言
４０３厂为扬子江船厂油田守护船生产的尾轴
架铸钢件结构如图ｌ所示。
铸件尺寸：４ ８５０ １１３３１１１ｘ ３ ３２０ １１３３１１１ｘ ｌ ３００ ｒｌ￣ｌｆｔ； 成品重量：ｌｌ ５００ ｋｇ；
材料：ＺＧ２０ｏ姗Ｈ 铸件支臂臂厚变化较大，轴毂上端３２０ ｆｎｍ高 度臂厚逐渐减小，冒口设置不方便，加上质量要求 高，浇注重量大，生产上有一定的难度。
２铸件技术要求
尾轴架是船舶尾部起支承作用的铸件，力学
性能与化学成分等理化指标要求满足ＧＢ７６５９．８７
标准。如表１、表２。
同时，铸件外表及内在不允许存在超标缺陷。 铸件需请第三方即中国船级社予以检验，并按照 Ｇ町２３３．８７标准做超声波探伤检验，按照ＧＢ９４４４．
图１铸件结构图 收稿日期：２００１—１２－１８ 作者简介：刘为作（１９６８一），男．
学士，高级工程师 维普资讯 http://www.cqvip.com 船舶尾轴架的生产—一刘为作邹仕魁
８８标准做磁粉探伤检验，向用户提供中国船级社 出具的检验合格证书。
表１铸件力学性能指标
材料 ／ＭＰａ ／ＭＰａ （％） （％）Ａｇｖ／ｌ
材料 ｃ ｓｉ Ｍｎ Ｐ ｓ 慧
ＺＧ＇２００－４００Ｈ ≤０ ２《０．５≤０．８≤０．０４《０．０４≤０ ８
３铸件结构分析及工艺方案选择
３．１选择铸型分型面
尾轴架支臂高７００ ｎ苴ｎ处截面最大，选择此处 截面作为铸型分面，为保证铸件顺序凝固，将厚大
部分放在上箱，但模型不分模。
３．２选择适当的缩尺 铸件支臂较长，根据经验取缩尺为１．７％，其 余缩尺取２．０％。 ３．３人字架的处理
尾轴架外观结构呈人字状，收缩时两支臂间 容易产生较大应力，为控制两支臂间夹角不发生
变化，防止产生裂纹，在两支臂问设置拉筋，拉筋 缩尺取１．７％。 ３．４复杂形状的处理 ，
较短支臂形状变化大，不便起模处，制作假 模。为节省木模费用，将该支臂与轴毂连接处做 活，左右尾轴架换用。
３．５轴毂处理
轴毂外形下部大、上部小，不利于铸件冒１３设 置及顺序凝固，在内 Ｌ设置冒口补贴。 ３ ６浇注顺序 铸件浇注重量大，采用开放式浇注系统，双包 同时浇注。
４铸造工艺与计算
尾轴架铸造工艺如图２所示。
图２铸造工艺简图 ４．１铸件模数的计算４．１．２支臂模数计算
４．１．１轴毂模数的计算 立臂＝Ｖ／Ａ
轴毂的高度大于壁厚的５倍，按板计算轴毂 ：支臂截面积／支臂截面 的模数： ：周长
肘轴救 ａ／２：１３．５／２＝６．７５ ｃｍ ＝７．５２ 而铸件轴毂冒口选直径６Ｏ０ ｒｒｍ，高８００ ｍ，其模 而支臂选用３４０ ｉｌｌｌ＇ｎ×５１０ ｒｒｍ，高５５０ ｒｒｍ
数： 轴毂日口＝Ｖ／Ａ＝１０．９１ ＣｌＩＩ 的标准腰型暗冒１３。
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长江船舶设计院设计的新型长江海事船 顺利完成试航并交付使用
由长江船舶设计院为长江海事局设计的新型 长江海事船首制船于２００２年１月９日顺利通过
ｒ由船厂和船东组织的航行试验，各项性能指标 均达到设计要求，试验航速达到 ４３．６ ｋｍ／ｈ，于
日前交付使用。 该船航区为长江Ａ、Ｂ、Ｊ级，主要用于长江海 事巡逻及海事处理等，作为长江海事局在新世纪
的换代船型，本船配备了齐全的海事处理设施和 指挥调度设施。 本船采用钢铝混台结构，柴油机推进，双机、
双桨、双舵，采用圆舭短折角线型，方尾、单底、单 甲板。主要参数如下 总长：４ｏ．８ ｎｌ 垂线间长：３７ ００ ｎｌ
型宽：５．８ ｍ 设计吃水：１．２ ｍ
船员：８人 主机功率：４６８ ｋＷ ｘ２ 乘员：３ｏ人 设计航速：４１ ｋｍ／ｈ
黎大江
肼支臂冒口＝Ｖ／Ａ＝８ ０４ ｃｍ ４．２冒口补缩距离计算 ４．２．１轴毂补缩距离 温度／℃
轴毂内孔上部设置补贴。按 阶梯板计算补缩距离。￡：３．５， ≤３００℃
＝４７２ ｒ珊Ｉ，对于实际铸件该距 离选４５０ ｎｍ，轴毂最下端补缩不
到区域设置三层高３００ ｒ珊Ｉ内冷 铁，内孔上部随轴教处形按ｌ ，
竺 ／／＿齄
热速 ２ｈ 磐 ５ｈ 炉跨 ＼≤３５０℃空
夹角设置补贴，砂芯顶部为球形，更有利于冒口对
轴教的补缩。 ４．２．２支臂补缩距离 支臂高度小于臂厚的５倍，按长杆计算补缩
距离。冒口区＋未端区＝３０√ｄ＝４６５ ｍｉｌｌ，实际
铸件取４２５ ｎｍｌ。 两个冒口区＋两个人为未端区：６０√ ，实 际铸件取８５０ｍｍ。
４ ２．３工艺出品率计算 铸件重量ｌ１ ５００ ｋｇ，浇注重量１８ ０００ ，工艺
出品率６３％
５造型控制
１）造型生产时，铸型用水玻璃砂，砂芯用有机 脂砂，为防止铸件牯砂，砂芯表面及轴毂与支臂交
接处表面贴铬矿砂。 ２）受行车起吊重量影响，造型时在芯头处预
埋芯头拔紧物，砂芯中部设置贯穿螺杆，下芯拔紧 时间／ｈ
图３尾轴架退火工艺
后用芯砂盖好螺栓。
３）铸型涂刷两遍锆英粉醇基涂料。
４）铸件所用内外冷铁表面应抛丸处理，不得 有锈蚀及油污。
５）配好箱后用热风机向铸型吹热风，保持铸 型干燥。
６热处理
技术规范要求铸件完全退火，以消除铸件应
力、细化晶粒组织，其完全退火工艺见图３所示。
７效果
按上述工艺制造完工的６件尾轴架经由中国
船级社验船师检验，不仅机械性能、化学成分符合
要求，而且超声波、磁粉探伤现场检验也完全合 格。铸件全部顺利交付使用，为厂方赢得ｒ较好
的声誉和经济效益。
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