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舵柱

船舶术语

舵柱（rudderpost）也叫舵杆、舵筒，船尾的垂直柱，通常用以支承舵，是船舵前端边缘处使舵转动的轴柱，因此也叫“艉柱”。舵柱一般分为半平衡式和不平衡式，半平衡舵一般为垂直式，不平衡舵一般为后倾式。后倾式舵柱使舵叶贴近船尾，可使水压力中心前移，力矩减小，操舵比较轻便省力。

简介
舵柱又称舵杆、舵筒。连结舵柄和舵叶的杆件。圆柱形，直顺的优质杂木制成，尺度视船大小而异。上部开有插入舵柄的方孔，有的顺列两孔，以便升降舵时调整舵柄位置 。下部与舵叶联成一体。搁式舵的舵柱上部有圆台式舵帽。舵柱通过舵面梁纵中线处装置在上、下舵盘上。半平衡舵一般为垂直式，不平衡舵一般为后倾式，即舵柱顺船尾搪浪板斜插下去。后倾式舵柱使舵叶贴近船尾，从而使水压力中心前移，力矩减小，操舵比较轻便省力。
舵柱是船体尾柱的一部分，用以支持不平衡舵的柱状部件。有时将其剖面形状设计成与舵叶剖面相配合，两者形成组合流线型剖面，以期提高舵的工作效率。
舵柱的影响
带有舵柱的舵，作为水动力组合体乃是带有襟翼的翼。如果平衡舵的面积同舵-舵柱组合体的面积Fk相等，它的展弦比也比同组合体的展弦比λk相等，那么在同样条件下舵柱将使组合体的升力小于平衡舵的升力。组合体的升力系数Cyk可以通过折减系数很容易地求得：
式中，Cy——剖面型式同舵-舵柱组合体相同，而且F=Fk，λ=λk的无舵柱的升力系数。
图1所示为根据戈庭试验室试验结果所得到的用于各种舵面积比
的Cyk=f(α)曲线，以及根据研究资料得出的rp=f(Fp)曲线。这些曲线可供带有舵柱的舵的计算中确定数值rp使用。
舵柱在组合体升力系数中所占有的成分Cyp可以近似地按彼尔西茨经验公式计算：
式中，；
bcp——舵的平均宽度；
bcpk——舵-舵柱组合体的平均宽度；
在缺乏风洞试验资料的情况下，装在舵柱后面的舵的升力系数可由下式确定：
舵柱的存在从根本上改变了舵上的压力分布。在第一次近似计算中，如果没有试验资料，可以采用单独舵（没有舵柱）的C作为安装在舵柱后面的舵的C系数。这种情况下，在水动力矩计算中误差视不可避免的，然而是偏于安全的。
只有根据模型试验的结果才能足够精确地确定安装在舵柱后的面舵的水动力特性。
舵柱变形与断裂修复工艺
舵柱受力复杂，它的上端与舵柄或舵扇连接并支承在船尾甲板与底板的舵承孔中，下端与舵叶连接或焊接并垂直悬挂于船尾水中。舵柱不但承受着由舵叶传递来的水流冲击力、侧压力，而且还承受着转舵扭力以及剪切力等多种外力作用。
舵柱与舵叶的连接形式，在内河中小型船舶中采用最多的是焊接扣螺纹锥面连接(见图2)，另外，也有采用法兰螺栓连接的，但不多。
舵柱除轴颈正常磨损外，当船舶发生海损事故时，往往使舵柱弯曲变形，或者在下舵承口受剪切力处发生断裂等损坏现象。在海事修理中，一般均根据不同受损情况，进行不同的工艺处理。
舵柱校直
当舵柱直径不大于80 mm(一般为焊接穿心舵柱)，弯曲度较小而无其他受损并且技术状态较好时，可以采取不拆除舵叶的冷压校直工艺。其工艺为：在平台上垫好舵柱与舵叶，用千斤顶或手拉葫芦施加外力，具体过程可参照尾轴矫正工艺进行，：图3所示为舵柱校直修理后在进行检查。
当舵柱直径较大(一般系采用螺纹锥面连接形式)，或者弯曲度较大舵柱需要上车床光车调校时，就应先将舵柱拆出，然后再进行热校直。热校直工艺过程如同尾轴一样，加热温度应不超过650℃(参见尾轴矫正)。舵柱拆出工艺过程为：
(1)拆下舵板面上的盖板(见图4)；
(2)用专用扳手或手锤等工具松动双联大螺母并拆出保管好，留待安装时用；
(3)用楔铁将舵柱端面楔紧，让舵柱从锥孔中退出，如安装时曾用环氧树脂粘结，还应先用氧乙炔焰烤化后方能楔出；
(4)安装时，按相反顺序进行。
舵柱换新
当舵柱断裂或者变形较大难于校直，扭转变形其扭转角大于30°以上，或者发现多条横向或纵向裂纹不允许进行焊补修复时，都应作换新处理。舵柱换新后应符合下列技术要求：
(1)舵柱应采用30、35或40号优质碳素钢，(内河中小型船舶)直径小于120 mm时，允许采用20、25号优质碳素钢，或A4、A5碳素钢车制。
(2)舵柱粗加工后，应进行退火处理，以消除内应力。也允许采用控制最后三至四道切削量(进刀量小于0.20 mm)的办法来减少内应力而不再进行退火处理。
(3)舵柱加工表面应光洁(其粗糙度如图5)，不得有任何碰痕、凹陷、毛刺等表面缺陷。
(4)舵柱工作轴颈的椭圆度与不圆柱度不得大于表1中的规定。
(5)舵柱下承轴颈应大于其他工作和非工作轴颈，任意工作轴颈之间应同轴，其不同轴度不得大于表2中的规定。
舵柱堆焊
当舵柱表面出现允许焊补修复的裂纹、凹陷或其他缺陷，或者工作轴颈磨损严重超过允许值时，可以采用轴颈堆焊的修理方法修复。其堆焊工艺过程可参照尾轴堆焊进行，焊前预热温度按表3中的规定。
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