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摘要:随着造船业的逐渐发展,环氧树脂垫块的应用越加广泛。环氧树脂具有一次成型的优势,且具有隔热、抗压等独有特征,在我国船用甲板机械安装中的使用备受关注。故,本文针对环氧树脂垫块在船用甲板机械安装中的应用展开研究,通过对其相关特性的综述,进而更加熟练的运用该技能。
关键词:环氧树脂;垫块;甲板
前言:传统金属安装垫块已无法适应时代的发展,由于出口订单的增多,环氧树脂垫款技术逐渐受到人们青睐。在船舶甲板机械安装过程中,利用环氧树脂垫块将有效提升安装效率,保证质量。
一、概述环氧树脂垫块
其实质为两个或两个以上环氧基,以脂肪族等有机化合物基础,利用环氧基团反应进行形成的热固性产物的高分子低聚体。聚合度n为零时,称之为环氧化合物。由于其中基本性质与环氧素质基本属性相同,因此,将其统称为环氧树脂。
其是一种从液体到粘稠状态,再到固态的多种形态物质,单独使用并没有价值,但与固化剂反应生成后,才具有应用价值。当前其基本形式主要分为A、B两组组份,环氧浇注料为A组份,固化剂为B组份。当A与B混合后,在室温状态下自然形成固态环氧垫片[1]。
二、环氧树脂垫块在船用甲板机械安装中的应用分析
(一)环氧树脂垫片在船用甲板机械安装中的优点
1.周期短
该种浇筑形式一次成型,一步到位。因此,对其表面无需加工,便能够进一步使用。其次,固化后的环氧树脂垫款上下面均能够与主机机座相连接,且能够牢固的粘结在一起。由于三者贴合较为吻合,不需要对表面再次进行拂刮。第三,环氧树脂的大部分工艺在室内便能够完成,包括配料,混合,搅拌等。以及对侧垫的安装与装置均可在车间内完成。虽然其浇筑施工工艺需要在现场进行,但由于一次成型,因此,施工工艺极短。
2.综合性较好
主机机座安装螺栓孔的数目受到限制,当采用螺栓锁紧时,需要以有节方式进行连接,将发生应力分布不均匀的情况。当连接螺栓处受力较大时,将产生应力集中现象,进而发生疲劳损坏。以环氧树脂垫块技术为主时,由于其能够将力均匀的分布在整个主机机座与船体机座中,可实现无缝连接,进而提升整体抗疲劳程度。另一方面,以该技术进行安装后,整个贴合面都能够承载负荷,机械强度大幅度提升。
传统金属垫块仅能够承受主机自重,无法同时承受螺旋桨以及主机机座所带来的负载。环氧树脂垫块通过浇筑方式,将机座与船体基座相连接,具有无缝特点。因此,除承受自身重量外,还能够承受螺旋桨以及机座带来的紧固力。
3.隔热、减震效果好
环氧树脂为非金属材质,其导热系数仅为钢材质的几十分之一,因此,当散热面积保持不变时,其降低总导热系数以及散热量将明显下降。可见,环氧树脂垫块施工工艺,主机隔热性能将稳步提升。以此,既有利于主机的保温动作,也将进一步提升热效率。
另一方面,其非金属材质硬度较比钢材质高很多,因此吸收主机活动所带来的震动效果十分明显。
(二)施工工艺的研究
1.浇筑工艺简介
第一,基座安装与轴线固定。首先,利用砂纸将机座表面油漆、氧化物去除,并利用丙酮或其他物质,去掉表面油污等脏物。再将其表面水分全部清理干净,确定其表面无残留水分。其次,确定主机轴系中线,划分螺栓等部件的位置。再利用螺栓将主机机座面板牢牢固定。将表面铁屑清除后,按照图纸焊接挡板,保持挡板与基座垂直,且高度低于垫片厚度5mm左右,发挥固定泡沫条的作用。确定主轴系中心线的位置后,应考虑螺栓紧固后垫块的压缩量,需要适当提升轴系中心线的位置。通常按照垫片厚10mm,轴线提高0.01mm的距离来计算。再次,用少量的丙酮等物质将基座表面杂物与油污去除,直到表面摸上去无油腻感。
第二,模框的准备与制作。首先按照设计要求确定垫块尺寸,保证良好的密封效果。其次,在所有螺栓表面涂不熔化油脂(除拂配螺栓),便于拆卸。在定位螺栓以及紧固螺栓等处,均匀的涂抹牛油,以保证螺栓垫片能够自由转动。但同时也应在六角内侧平面嵌一圈胶泥,以避免浇筑泄漏[2]。
在进行挡板焊接过程中,应使得挡板高于机座下平面20mm以上,并利用橡皮泥堵塞。
2.注意事项
浇筑环节是其中最为重要的工作内容,其注意事项包括以下几点。
第一,浇筑工作需要由专业人员加以指导,该专业人员需持有船级社颁发的浇筑技工证。
第二,浇筑工作过程中,应停止浇筑周围的有关工作。
第三,当物料混合均匀后,应尽快进行浇筑工作。且浇筑物料应以细条状流入淌板上,保持淌板与模块为45°角。以垫块较低的一端开始,并逐渐将其中空气排出。
第四,浇筑工作需保持连续,直到注口超过垫片为止。固化过程中,应时刻注意防漏,并不断在每个浇口进行填补工作。
第五,当浇筑工作在室外进行时,应注意避免天气变化对其的影响。尤其注意防雨、水,直到完全固化后方可进行下一步工作。
3.浇筑工作后的注意事项
在进行浇筑环节之后的一切工作均应在环氧树脂完全固化状态后。在未完全固化状态期间,浇筑机械周围不得进行有关工作,包括打磨、电焊、浸水等。当确定环氧树脂固化后,应向船检报告样品硬度,且保证其硬度在40以上。以及,因各种自然条件无法自然进行固化,采取加热器或热风方式进行固化的情况下,应保证其本身温度以冷却到环境温度。
浇筑技术本身并不具备较大的技术难度系数,但其中众多细小工作需要格外注意。以细节决定成败,进而不断提升浇筑质量。以此,促使环氧树脂垫块技术在船舶甲板机械安装过程中的应用更加精进。
结论:综上所述,随着新科技,新技术的发明,船舶机械安装过程更加便捷,高效。采用环氧树脂垫块技术的过程中,应遵循有关操作规范,保证其固化后指数在规定范围内。在未来的发展中,应不断尝试各种先进技术的应用,进而不断推进船舶制造技术迅猛发展。
参考文献:
[1]张小秋,刘凤奇,王彪.浅谈环氧树脂垫块在船用甲板机械安装中的应用[J].黑龙江科技信息,2013,(18):89.
[2]吴玉琴.甲板机械环氧树脂垫块的应用及理论计算研究[J].机电设备,2013,30(01):50-54.