CN102554907A - 防波板画线装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防波板画线装置，包括固定于圆管内的定位组件和转轴，所述转轴于定位组件中心穿过，且相对于定位组件转动，在露于圆管外的转轴一端上固定设有伸出转臂，所述转臂的一端设有可转动的激光发射组件，所述激光发射组件发射出的激光线、转臂中心线、与转轴中心线共面。本发明利用激光的直线传播原理，通过激光角度调节功能可将激光调节到任何角度；通过转轴中心调节螺栓，可将转轴调节到需要的位置；通过激光位置调节功能，可将画线的范围扩大和缩小。

Description

防波板画线装置

技术领域

本发明属于画线领域，具体说涉及一种用于防波板复杂曲面的画线装置。

背景技术

防波板是影响船体线型的一个重要部件，船只在行进的时候，其作用为导流，因此防波板的线型必须与整个船体线型吻合。如果其安装质量有缺陷，导致线型与船体线型不吻合，其必然导致流场变化，从而造成负面影响。因为其与设备的前盖具有联动关系。当设备前盖开启的时候，防波板也必须开启；当设备前盖关闭的时候，防波板关闭，此时防波板的线型和船体线型一致。由于有这两种限制，因此防波板的安装精度要求就格外高。

由于防波板的外型尺寸不是设备直接投影而得，而是以设备前盖盖口端面引出的锥度线与船体的曲面形成相贯线，因此防波板外形很不规则，似圆而不是圆。由于设备前盖口与船体曲面的距离较远，因此用常规的滑针画线特别困难；由于放样样板和实际线形出现一定的误差，而且在工人操作画线中又会产生样板与船体帖合的误差，因此累计误差无法估量，鉴于防波板的精度问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种防波板画线装置，来替代传统的人工画线，而且保证能保证防波板的精度。

本发明采用以下技术方案：

一种防波板画线装置，包括固定于圆管内的定位组件和转轴，所述转轴于定位组件中心穿过，且相对于定位组件转动，在露于圆管外的转轴一端上固定设有伸出转臂，所述转臂的一端设有可转动的激光发射组件，所述激光发射组件发射出的激光线、转臂中心线、与转轴中心线共面。

进一步地，所述定位组件内设轴承，并通过轴承与转轴连接，所述转轴外圆上设有第一环形凹槽，第一环形凹槽内嵌一限位卡环，所述限位卡环还与轴承侧面固定连接。

进一步地，所述定位组件包括支撑套筒、焊接垫套、和支撑螺杆，所述支撑套筒上设有第一通孔，焊接垫套固定于第一通孔上，支撑螺杆旋入焊接垫套内与焊接垫套螺接。

进一步地，所述定位组件还包括支顶螺栓，支撑套筒上还设椭圆形的第二通孔，轴承外圈上设第二环形凹槽，支顶螺栓穿过第二通孔，支顶螺栓顶部直径与环形凹槽的宽度相等。

优选地，所述定位组件和轴承各有两个，转轴外套有轴承套筒，所述轴承套筒两端分别插入轴承扩孔端的内圈，其中一个轴承上不扩孔的一端与限位卡环连接。

进一步地，所述转臂的另一端设配重块。

进一步地，所述转臂包括调节杆、和调节卡套，调节卡套上设有第三通孔，调节杆通过第三通孔，支撑螺栓沿转轴中心线方向从调节卡套侧边插入，将调节杆与调节卡套顶紧，限位螺栓沿转臂中心线方向穿过调节卡套，并对调节杆定位。

优选地，所述调节卡套有两个，分别在转轴中心线的两侧。

进一步地，所述转轴的两端均设有转轴头，所述转轴头上沿转轴中心线方向设有第四通孔。

本发明具有以下几个功能：1)转轴中心调节功能；2)激光角度调节功能；3)激光位置调节功能；4)装置可拆装功能。本发明利用激光的直线传播原理，通过激光角度调节功能可将激光调节到任何角度；通过转轴中心调节螺栓，可将转轴调节到需要的位置；通过激光位置调节功能，可将画线的范围扩大和缩小。

附图说明

图1为防波板的外形形成原理图。

图2为本发明涉及的防波板画线装置的结构示意图。

图3为图2的左视图。

图4为本发明涉及的防波板画线装置中转轴的结构示意图。

图5为本发明涉及的防波板画线装置中支撑套筒的结构示意图。

图6为本发明涉及的防波板画线装置中轴承的结构示意图。

图7为本发明涉及的防波板画线装置中调节杆的结构示意图。

图8、图9分别为图7中沿A-A向、B-B向的截面图。

图10为本发明涉及的防波板画线装置中激光定位头的结构示意图。

图11为图10的左视图。

图12为本发明涉及的防波板画线装置中调节卡套的结构示意图。

图13、图14为调节卡套套入调节杆中进行调节和固定的两个状态。

图15为本发明涉及的防波板画线装置中轴端照光头的结构示意图。

图16为调节激光角度时验证锥度的示意图。

具体实施方式

防波板的外型形成如图1所示。防波板的外型是由圆管23前盖中线面的地方放出锥度线100与船体复杂曲面102形成相交，相交线即是防波板的外型曲线101。管口到船体曲面102有一段距离，这个距离大约为2米，这个距离比较长，采用传统的划针画线很难达到预期效果。

本发明涉及的防波板画线装置即能解决上述问题，可以远距离地放锥度线和画线。

见图2-3，为本发明涉及的画线装置的结构示意图。包括固定于圆管23内的定位组件和转轴9，所述转轴9于定位组件中心穿过，且相对于定位组件转动。所述定位组件有两个，均设于圆管23内。在露于圆管23外的转轴9一端上固定设有伸出转臂，当转臂转动，能带动转轴9在定位组件中一起转动。所述转臂的一端设有可转动的激光发射组件，激光发射组件包括激光定位头15和激光定位头15上的激光头10(激光发射器)。所述激光发射组件发射出的激光线、转臂中心线31、与转轴中心线30应共面。也就是说，转臂中心线31应穿过转轴中心线30，当转臂转动时，激光头10到转轴中心线30的距离始终是保持相等的。而且可以为激光定位头15调节角度，使发射出的激光代替锥度线投影到船体上。

所述定位组件内设轴承6，并通过轴承6与转轴9连接。转轴9外套有轴承套筒20，轴承套筒20两端车削成细筒。轴承6内孔一端扩孔，细筒外圈直径等于轴承6扩孔的内圈直径，将轴承6套在轴承套筒20的两端细筒上并固定。轴承套筒20的作用是加固装置，更重要的是使两个轴承6的轴线保持一致。转轴9套在轴承套筒20及轴承6内，与轴承6紧密贴合，与轴承套筒20间留有空隙，转轴9可在轴承6内灵活转动。

见图4，所述转轴9外圆上车削有第一环形凹槽28，第一环形凹槽28内嵌一限位卡环13，该限位卡环13厚度与第一环形凹槽28宽度相等。所述限位卡环13还与轴承6侧面固定连接。限位卡环13为不完整的环形，内弧半径与转轴9上第一环形凹槽28半径相等，厚度与第一环形凹槽28宽度相等，可内嵌于第一环形凹槽28内，限位卡环13上开有螺孔，大小及位置对应其中一个轴承6侧面(不开扩孔一端)的螺孔，限位卡环13紧贴轴承6后用螺栓14固定，此时限位卡环13可限制转轴9位置，防止转轴9轴向滑动。

见图3和图5，所述定位组件包括支撑套筒5、焊接垫套4、支撑螺杆2、和支顶螺栓7，所述支撑套筒5上设有第一通孔24(大孔)和椭圆形的第二通孔25(小孔)，第一通孔24与第二通孔25各有四个，交替并等间隔地设在支撑套筒5上。焊接垫套4为圆筒状结构，内圈车有螺纹，固定于第一通孔24上。支撑螺杆2为一圆棒，一端车削为细圆杆，另一端车削为螺纹杆；靠近支撑螺杆2的中段磨成四棱柱，可用扳手工具加紧旋动，螺纹端旋有锁紧螺母3，螺纹端可旋入焊接垫套4。锁紧螺母3与焊接垫套4旋在支撑螺杆2的螺纹端，二者相向旋紧后可固定支撑螺杆2。支撑螺杆2的细圆杆端安装垫套1，细圆杆端可在垫套1内旋转。当转轴9套上定位组件后，先通过调节支撑螺杆2进行粗调对心。

支顶螺栓7螺杆端车削成细圆杆。见图6，在轴承6的另一端均匀开有螺孔(只有靠近转轴9的转头一侧的轴承6才开有螺孔，用来安装限位卡环13)，外圈中间车削出第二环形凹槽29，宽度与支顶螺栓7细端直径相同。支撑套筒5套在轴承6上，支撑套筒5内孔与轴承6外圈间留有足够空隙，通过支顶螺栓7调节轴承6处在支撑套筒5内的位置，拧紧后固定其位置。因此，支顶螺栓7可限制轴承6的位置并可微调。

所述转臂包括调节杆11和调节卡套17。所述转轴9在装有转臂的一端上设有转轴头21，见图4，调节杆11可穿过转轴头21，并由螺栓12固定，即将调节杆11顶于转轴头21的内壁上。调节杆11横截面为一顶部尖顶的T形，如图7-8，调节杆11上有两处与调节卡套17连接。因此在这两处上的两侧等距开有凹槽，此处的横截面为长方形，如图9。由图可知，调节杆11的各横截面为对称形状，因此其中心线(也就是转臂中心线31)在其对称面上。当调节杆11固定在转轴9一端时，应保持调节杆中心线与转轴中心线30对准(即调节杆中心线应与转轴中心线30相交，优选地，调节杆中心线应垂直于转轴中心线30)。调节杆11一端设有螺钉16，用于连接激光定位头15，另一端车削成细螺杆，用于固定配重块18。配重块18为当中穿有螺孔的圆柱块。由于激光发射组件有一定的质量，而且离转轴中心线30有一定的距离，因此设配重块18可根据需要增减配重块18数量，平衡调节杆11。

见图10-11，激光定位头15的固定螺孔为椭圆形，因此可微调；激光定位头15上可固定激光头10，也可调整激光头10发射角度。而螺钉16用于将激光定位头15固定在调节杆端(见图10，为长圆形螺孔)，同时夹紧激光头10。

调节卡套17的设置是为了更好地定位调节杆11。见图12，调节卡套17正面开有第三通孔26(类十字孔)，正面窄端(左端)开有限位螺孔，第三通孔26一端(调节卡套17右端，也是调节卡套17侧面)开有支撑螺孔，调节杆11可穿过第三通孔26，这样可以在各个方向上对调节杆11约束。第三通孔26的形状设计是根据调节杆11的截面形状的。包括左端矩形部(该部分与调节杆11的长方形横截面配合)、中间T形部(顶部为锥形，该部分与调节杆11的T形截面配合)，和右端矩形部。当调节杆11穿入调节卡套17时，先是沿着中间T形部通过，见图13，直到调节杆11的凹槽部位进入第三通孔26，此时可通过拧紧支撑螺孔19的螺丝将调节杆11沿转轴中心线30方向往里推，使调节杆11矩形横截面进入第三通孔26的左端矩形部中，由此调节卡套17与调节杆11固定牢固，见图14，再通过限位螺孔的限位螺栓22将调节卡套17固定在转轴头21上，从而起到对调节杆11的限位作用。由此可见，支撑螺栓19用于调节杆11沿转轴中心线30方向上的约束，而限位螺栓22则用于调节杆11沿转臂中心线31方向上的微调和约束。所述调节卡套17有两个，并关于转轴中心线30对称分布。

见图15，转轴9的两端均设有轴端照光头8，轴端照光头8旋紧在转轴9两端。所述轴端照光头8上沿转轴中心线30方向设有第四通孔27，即轴端照光头8当中开有小孔，两小孔连线处于转轴9的轴线。

具体画线操作如下：

A、钢丝线穿过两轴端照光头，由此利用钢丝线拉出管子中心线；

B、将两个支撑套筒支于管内壁，保证两个支撑位置的距离为轴承的距离；

C、将两个轴承与支撑套筒连接成一体，利用支撑套筒上的调节螺栓，将轴承的中心调节到管子中心；

D、将转轴穿入轴承，装好防轴串动挡板；

E、将调节杆插入转轴轴端插口，套入调节卡套，将调节杆固定在转轴上；

F、利用调节螺丝调节激光的角度，当激光角度满足要求后将激光头用固定螺钉锁紧；

G、利用转臂上的调节螺栓将激光头调节到所需要的位置。

H、根据激光与船体曲面的交点，用划针画出交点。

I、转动转轴，画出激光点的行动轨迹，此轨迹即为防波板的外型曲线。在操作时应注意：

见图16，调节激光角度的时候，需进行激光角度的校正。通过在激光前端设立两个激光校验板，板的距离L1、L2可根据现场情况定。根据现场定的板的距离推算激光此处的轨迹大小，在校验板上画出激光轨迹。如果激光打在两个校验板上的轨迹符合理论的轨迹要求，说明激光角度调节正确，可进行激光画线。具体讲验证锥度：通过需安装的防波板位置得知锥度线比例。设锥度为θ，通过激光水平射出及θ/2角分别在校验板上的投影，测量距离，用tan θ/2值来验证锥度。校验板不同距离测量能够更准确验证锥度。

本发明利用激光的直线传播原理，成功解决远距离曲面的画线问题。由于本发明的大部分零件都采用的是卡套设计，因此使用完毕后，可以进行装置的拆卸，方便保存。本发明经过了实船验证，各项功能满足预期效果，成功地完成了防波板的画线。

Claims (10)

1.一种防波板画线装置，其特征是：包括固定于圆管(23)内的定位组件和转轴(9)，所述转轴(9)于定位组件中心穿过，且相对于定位组件转动，在露于圆管(23)外的转轴(9)一端上固定设有伸出转臂，所述转臂的一端设有可转动的激光发射组件，所述激光发射组件发射出的激光线、转臂中心线(31)、与转轴中心线(30)共面。

2.根据权利要求1所述的防波板画线装置，其特征是：所述定位组件内设轴承(6)，并通过轴承(6)与转轴(9)连接，所述转轴(9)外圆上设有第一环形凹槽(28)，第一环形凹槽(28)内嵌一限位卡环(13)，所述限位卡环(13)还与轴承(6)侧面固定连接。

3.根据权利要求2所述的防波板画线装置，其特征是：所述定位组件包括支撑套筒(5)、焊接垫套(4)、和支撑螺杆(2)，所述支撑套筒(5)上设有第一通孔(24)，焊接垫套(4)固定于第一通孔(24)上，支撑螺杆(2)旋入焊接垫套(4)内与焊接垫套(4)螺接。

4.根据权利要求3所述的防波板画线装置，其特征是：所述定位组件还包括支顶螺栓(7)，支撑套筒(5)上还设椭圆形的第二通孔(25)，轴承(6)外圈上设第二环形凹槽(29)，支顶螺栓(7)穿过第二通孔(25)，支顶螺栓(7)顶部直径与环形凹槽的宽度相等。

5.根据权利要求4所述的防波板画线装置，其特征是：所述第一通孔(24)与第二通孔(25)各有四个，交替并等间隔地设在支撑套筒(5)圆周面上。

6.根据权利要求5所述的防波板画线装置，其特征是：所述定位组件和轴承(6)各有两个，转轴(9)外套有轴承套筒(20)，所述轴承套筒(20)两端分别插入轴承(6)扩孔端的内圈，其中一个轴承(6)上不扩孔的一端与限位卡环(13)连接。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的防波板画线装置，其特征是：所述转臂的另一端设配重块(18)。

8.根据权利要求7所述的防波板画线装置，其特征是：所述转臂包括调节杆(11)、和调节卡套(17)，调节卡套(17)上设有第三通孔(26)，调节杆(11)通过第三通孔(26)，支撑螺栓(19)沿转轴中心线(30)方向从调节卡套(17)侧边插入，将调节杆(11)与调节卡套(17)顶紧，限位螺栓(22)沿转臂中心线(31)方向穿过调节卡套(17)，并对调节杆(11)定位。

9.根据权利要求8所述的防波板画线装置，其特征是：所述调节卡套(17)有两个，分别在转轴中心线(30)的两侧。

10.根据权利要求9所述的防波板画线装置，其特征是：所述转轴(9)的两端均设有轴端照光头(8)，所述轴端照光头(8)上沿转轴中心线(30)方向设有第四通孔(27)。

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