CN102358413B - 一种特殊角度的全回转舵桨装置的安装方法 - Google Patents

一种特殊角度的全回转舵桨装置的安装方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种特殊角度的全回转舵桨装置的安装方法，属于船舶舵桨安装领域，安装分为筒体安装和舵桨装置安装两个阶段，采用反态放置船体分段，采用光靶拉线确定定位基准线，拉线定位筒体中心线，安装筒体使筒体中心线与定位基准线合拢，然后正态放置船体分段，吊装舵桨装置，使舵桨装置的定位点与筒体上的检验重合完成整个装配过程。通过此方法，舵桨装置为正态安装，可以有效减小船体变形，具有安装精度高，操作简单，便于安装检测等优点。可广泛用于船舶舵桨安装领域。

Description

一种特殊角度的全回转舵桨装置的安装方法
技术领域
本发明涉及船舶舵桨安装领域，特别是涉及一种特殊角度的全回转舵桨装置的安装方法。
背景技术
深水工程勘察船是本公司承接的一艘以工程物探调查作业、地震调查作业、地质钻孔作业、海底表层采样为主要功能的工程船舶。该船采用DP-2动力定位系统，该系统包含2台全回转舵桨推进器，2台管道式桨叶侧推器，1台可伸缩全回转舵桨推进器。其中全回转舵桨与船体筒体焊接，舵桨中心线、筒体中心线在船长、船宽方向与垂线各有3°的夹角（见图1），且与FRO（O#肋位）相交于距船体基线7600mm的高度，在安装筒体和舵桨过程中如何拉线定位是安装本推进器的一大难点。对于舵桨装置这类新型船舶推进器，由于舵桨装置的轴线在设备内部，舵桨装置在安装后无法拉线检验，如何确保舵桨装置轴线的安装角度达到设计要求，是舵桨装置安装的核心技术问题。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种特殊角度的全回转舵桨装置的安装方法，该方法可确保舵桨装置轴线的安装角度达到设计要求，且能满足精度要求。
本发明通过以下方法实现：
一种特殊角度的全回转舵桨装置的安装方法，该方法分为筒体安装和舵桨装置安装两个阶段；
所述筒体安装阶段采用以下步骤完成：
1）在全回转舵桨装置安装的总段以主甲板为基面反态放置，通过三维定位机配合吊车，调整好总段水平，并做好记录；
2）确定定位基准线：用角钢现场制作拉线架安装于主甲板内表面，在拉线架上安装上下两个光靶，并调节两个光靶的靶心处于A、B坐标，其中A点为舵桨装置的轴线与船体FRO肋位处的交点，B点为在舵桨装置的轴线上选取的一点，拉钢丝AB即为定位基准线；
3）根据步骤2确定的定位基准线，按照筒体半径在总段底部外板上开口并切割筒体腹板；
4）根据步骤2确定的定位基准线装配筒体：找到筒体上、下口圆周圆心；吊起筒体，调整筒体，使两圆心与钢丝AB紧贴，此时筒体中心线与定位基准线AB重合，焊接固定筒体；
所述舵桨装置安装阶段采用以下步骤完成：
5）根据安装后舵桨装置法兰上平面中心点的位置在主甲板内表面的投影及三角函数的计算，找出舵桨装置法兰上平面在筒体内壁安装的定位点，并打上样冲；
6）对应步骤5的筒体内壁上定位点，在全回旋舵桨装置的法兰上平面找出定位点并打上样冲眼，作为设备安装时的检验参照；
7）船体总段翻身，正态放置于预先布置好的支撑工装上，并根据反态放置时所记录的水平数据调整总段水平；
8）在舵桨装置正上方甲板处开设吊装工艺孔，通过吊装工艺孔将舵桨装置初步吊至安装位置，调整位置，使舵桨装置上的定位点与基座筒体的定位点对正、平齐，设备即安装到位。
本发明还可做以下改进：
步骤2）中所述B点与A点的垂直距离为3000mm。
步骤4）中寻找筒体上下口圆周圆心方法为，在筒体上、下口处，按照圆周六等分，分别拉三条钢丝交于一点，这两点即分别为上下口圆周圆心。
步骤4）中调整筒体方法为通过手拉葫芦调整。
步骤5）中所述筒体内壁安装的定位点为3-5个。
步骤8）中，吊装过程中调整位置优选以手拉葫芦配合调整设备倾斜角度，然后以千斤顶配合进行微调。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：
1.在船体总段正态摆放时安装，安装完毕后即可吊至坞内搭载，船体总段无需带设备翻身，可有效减小船体变形，同时也避免了翻身过程中可能出现的不确定因素，增加了安全系数。
2.设备安装精度高：舵桨装置法兰面外缘与筒体间的间隙≤2mm，故在舵桨装置法兰面的标记点与基座筒体的定位点对齐后，舵桨装置的轴线基本上与筒体中心线重合，即与定位基准线重合，从而达到安装要求。
3.安装过程中，舵桨装置设备为正立状态，便于安装操作，可直观检测安装精度，实时调整设备位置。
4.本发明方法实施方便，操作简单，有效缩短了设备的安装周期，节约了造船成本。
附图说明
下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
图1为全回转舵桨装置、筒体与船体的结构示意图；
图2为轴线拉线定位示意图；
图3为筒体腹板切割示意图；
图4为筒体安装示意图；
图5为舵桨装置定位点示意图一；
图6为舵桨装置安装示意图；
图7为舵桨装置定位点示意图二；
图8为舵桨装置定位点三角函数计算示意图。
图中：1—筒体；2—舵桨装置；3—角钢；4—光靶；5-主甲板；6-船艏方向;7-垫板；8-筋板；9-切割标记线。
具体实施方式
实施例1
全回转舵桨装置由筒体1和舵桨装置2组成，筒体1焊接于船体结构上，舵桨装置2安装于筒体1内。
一种特殊角度的全回转舵桨装置的安装方法，该方法分为筒体安装和舵桨装置安装两个阶段；
所述筒体安装阶段采用以下步骤完成：
1）在全回转舵桨装置安装的总段以主甲板为基面反态放置，通过三维定位机配合吊车，调整好总段水平，并做好记录；
2）确定定位基准线：用角钢现场制作拉线架安装于主甲板内表面，在拉线架上安装上下两个光靶，并调节两个光靶的靶心处于A、B坐标，其中A点为舵桨装置2的轴线与船体FRO肋位处的交点，B点为在舵桨装置2的轴线上选取的一点，拉钢丝AB即为定位基准线；
3）根据步骤2确定的定位基准线，按照筒体1半径在总段底部外板上开口并切割筒体1腹板；
4）根据步骤2确定的定位基准线装配筒体1：找到筒体1上、下口圆周圆心；吊起筒体1，调整筒体1，使两圆心与钢丝AB紧贴，此时筒体1中心线与定位基准线AB重合，焊接固定筒体1；
所述舵桨装置安装阶段采用以下步骤完成：
5）根据安装后舵桨装置2法兰上平面中心点的位置在主甲板内表面的投影及三角函数的计算，找出舵桨装置2法兰上平面在筒体1内壁安装的定位点，并打上样冲；
6）对应步骤5）的筒体1内壁上的定位点，在全回旋舵桨装置2的法兰上平面找出定位点并打上样冲眼，作为设备安装时的检验参照；
7）船体总段翻身，正态放置于预先布置好的支撑工装上，并根据反态放置时所记录的水平数据调整总段水平；
8）在舵桨装置2正上方甲板处开设吊装工艺孔，通过吊装工艺孔将舵桨装置2初步吊至安装位置，调整位置，使舵桨装置2上的定位点与基座筒体1的定位点对正、平齐，设备即安装到位。
实施例2
现以本公司建造的深水工程勘察船为例说明本安装方法的具体实施方式：
如图1所示，全回转舵桨装置由筒体1和舵桨装置2组成，筒体1焊接于船体结构上，舵桨装置2安装于筒体1内。舵桨装置与筒体的中心线在船长、船宽方向与垂线各有3°的夹角，主甲板距基线9600mm，舵桨装置的轴线与FRO（O#肋位）相交于A点，A点距离基线7600mm。
安装方法如下
1）如图4所示，将船体总段反态放置，调整好总段水平，并做好记录；
2）找准船舯、FRO号肋位及9600平台（主甲板），按图2所示，用50mm×50mm×4mm的角钢3在主甲板上制作拉线架，安装上下两个光靶4，并调节两个光靶4的靶心处于A、B坐标，A点为舵桨装置2的轴线与船体FRO肋位处的交点，B点为在舵桨装置2的轴线上选取的一点，取A、B点的垂直距离为3000mm，根据三角函数计算，B点在船长和船宽方向偏离A点的距离为157mm，（图2中MN=NB=3000×tan3°=157mm），拉钢丝通过A、B点即为定位基准线；
3）如图3所示，根据步骤2确定的定位基准线，按照筒体1半径在总段底部外板上开口并切割筒体1腹板。
4）如图4所示，根据步骤2确定的定位基准线装配筒体1：在筒体1上、下口处，按照圆周六等分，分别拉三条钢丝交于一点C、D，这两点C、D即分别为上下口圆周圆心；吊起筒体1，通过手拉葫芦调整筒体1，使两圆心C、D与钢丝AB紧贴，此时筒体1中心线与定位基准线AB重合，焊接固定筒体1；
5）如图5所示，根据安装后舵桨装置2法兰上平面中心点的位置在主甲板内表面的投影及三角函数的计算，找出舵桨装置2法兰上平面在筒体1内壁安装的前后左右X、Y、P、Q四个定位点，并打上样冲。
找出这四个点流程如下：
A.舵桨装置上平面中心C在甲板下方横梁上的投影点为W（如图7），根据三角函数计算：(2x)+(x/tan3°)=640（见图8）,得x=33.5,即点C的投影相对点A的投影朝船艉和船旁均偏33.5mm，则前后两个标记点距舯7033.5mm，左右两个标记点处于Fr0-33.5mm上；
B.在甲板下方横梁上划出距舯7033.5mm线GH，Fr0-33.5mm线UV；
C.如图7，沿筒体内壁引四条垂线相交于GH、UV，并沿垂线在筒体内壁上划出四道标记线,为舵桨装置上平面正前、正后、正左、正右四个方向的标记；
D.如图7，调整丁字尺位置，使其两臂下沿中点贴在钢丝上，且距A为640mm，两臂下沿端部对准筒体内壁的正前、正后标记线，并使丁字尺中线与钢丝重合，此时两臂下沿端部对准了正前、正后定位点，打上样冲眼；
E.用同样的方法找出正左、正右定位点。
6）对应步骤5的筒体1内壁上的四个定位点X、Y、P、Q，在全回旋舵桨装置2的法兰上平面找出前、后、左、右四点并打上样冲眼，作为设备安装时的检验参照。
7）如图6所示，船体总段翻身，正态放置于预先布置好的支撑工装上，并根据反态放置时所记录的水平数据调整总段水平。
8）如图6所示，在舵桨装置2正上方甲板处开设吊装工艺孔，通过吊装工艺孔将舵桨装置2初步吊至安装位置，吊装过程中以手拉葫芦配合调整设备倾斜角度，然后以千斤顶配合进行微调，使舵桨装置上的前、后、左、右四点与基座筒体的四个定位点（X、Y、P、Q）对正、平齐，设备即安装到位。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种特殊角度的全回转舵桨装置的安装方法，其特征在于：该方法分为筒体安装和舵桨装置安装两个阶段；
所述筒体安装阶段采用以下步骤完成：
1）在全回转舵桨装置安装的总段以主甲板为基面反态放置，通过三维定位机配合吊车，调整好总段水平，并做好记录；
2）确定定位基准线：用角钢现场制作拉线架安装于主甲板内表面，在拉线架上安装上下两个光靶，并调节两个光靶的靶心处于A、B坐标，其中A点为舵桨装置（2）的轴线与船体FRO肋位处的交点，B点为在舵桨装置（2）的轴线上选取的一点，并且A、B两点的垂直距离为3000mm，B点在船长和船宽方向偏离A点的距离为157mm，拉钢丝AB即为定位基准线；
3）根据步骤2确定的定位基准线，按照筒体（1）半径在总段底部外板上开口并切割筒体（1）腹板；
4）根据步骤2确定的定位基准线装配筒体（1）：找到筒体（1）上、下口圆周圆心；吊起筒体（1），调整筒体（1），使两圆心与钢丝AB紧贴，此时筒体（1）中心线与定位基准线AB重合，焊接固定筒体（1）；
所述舵桨装置安装阶段采用以下步骤完成：
5）根据安装后舵桨装置（2）法兰上平面中心点的位置在主甲板内表面的投影及三角函数的计算，找出舵桨装置（2）法兰上平面在筒体（1）内壁安装的定位点，并打上样冲；
6）对应步骤5的筒体（1）内壁上定位点，在全回旋舵桨装置（2）的法兰上平面找出定位点并打上样冲眼，作为设备安装时的检验参照；
7）船体总段翻身，正态放置于预先布置好的支撑工装上，并根据反态放置时所记录的水平数据调整总段水平；
8）在舵桨装置正上方甲板处开设吊装工艺孔，通过吊装工艺孔将舵桨装置（2）初步吊至安装位置，调整位置，使舵桨装置（2）上的定位点与基座筒体（1）的定位点对正、平齐，设备即安装到位。
2.根据权利要求1所述的一种特殊角度的全回转舵桨装置的安装方法，其特征在于：步骤4）中寻找筒体（1）上下口圆周圆心方法为，在筒体（1）上、下口处，按照圆周六等分，分别拉三条钢丝交于一点，这两点即分别为上下口圆周圆心。
3.根据权利要求1所述的一种特殊角度的全回转舵桨装置的安装方法，其特征在于：步骤4）中调整筒体（1）的方法为通过手拉葫芦调整。
4.根据权利要求1所述的一种特殊角度的全回转舵桨装置的安装方法，其特征在于：步骤5）中所述筒体（1）内壁安装的定位点为3-5个。
5.根据权利要求1所述的一种特殊角度的全回转舵桨装置的安装方法，其特征在于：步骤8）中，吊装过程中调整位置优选以手拉葫芦配合调整设备倾斜角度，然后以千斤顶配合进行微调。
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