CN102653310A - 一种三维可调墩 - Google Patents

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林焰
秦品乐
陈明
金朝光
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一种三维可调墩，可用于船舶分段建造、船台分段装配等状态下进行分段位置和姿态调整，属于船台分段装配装置技术领域。这种船用三维可调墩针对船台分段装配的大尺度、大吨位、外形复杂、移动困难、难以精确对位等特点设计开发，能实现三个自由度的轴向平移。同时，采用水平液压缸外置保护滑槽以加强结构强度，保护水平液压缸免受切向力的影响；采用滚珠承受载荷，结构简单、合理并能减少摩擦；采用滑道、滑块的组合并与滚珠排相配合，大大降低了水平范围内前后、左右移动时的摩擦阻尼；由多个船用三维可调墩布置成一个支撑船体分段的群墩平台，通过对群墩的同步调整，可便捷实现分段的位置和姿态的调整，从而提高船体分段装配精度，缩短建造周期。

Description

一种三维可调墩
技术领域
本发明涉及一种三维可调墩，可用于船舶分段建造、船台分段装配等状态下进行分段位置和姿态调整，属于船体分段装配装置技术领域，同时也可用于重型设备、大型工程分段的对位。
背景技术
随着船台无余量装配技术的应用，很大程度上提高了船台装配效率和质量。目前，分段合拢方法主要是沿用装配工人和吊车司机互相配合吊运定位安装和用船台小车合拢两种传统方法，存在着吊车利用率低、操作复杂、对位精度差、时间长、危险性高等问题。船台合拢方式，对位方法及工装设备的滞后是限制船台合拢精度和效率进一步提高的瓶颈。
船体分段的分段建造、分段装配、分段总装、分段船台定位仍然处于手工操作状态，一种常用的方式是由装配工人和吊车司机互相配合吊运、定位安装，分段下面的支撑墩为不可调式普通船用墩，分段位置的移动，姿态的调整，全靠吊车和人力，在此期间吊车不能用于其他用途，而且使用吊车进行吊装定位过程中精度不易控制，分段焊缝中存在很大的应力，影响建造质量，存在着吊车利用率低、对位精度差、施工周期长、危险性高等问题。目前，船厂也出现了垂向可调墩，该墩有一个顶升油缸，能在高度方向调整分段，但不能实现水平方向和左右方向的调整，为了搁置分段，必须经常搬运及叠放沉重的墩木。现在有的船厂选用三维可调设备，但是传统的三维定位设备在进行平面移动时（X轴方向和Y轴方向），移动部分之间为面接触的滑动摩擦，摩擦力大，且移动行程短，调整效果不好，其在动作时需要工作人员进行频繁的操作和劳动，工作效率低，准确性差。因此，要设计一种解决上述问题的三维可调墩。
发明内容
为实现分段的三向可调，本发明提供一种三维可调墩，该可调墩可在一定范围内实现上下、前后、左右三维的轴线平移，具有结构简单、动作灵活、重量轻、举力大、摩擦力小、可移动性强的特点。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种三维可调墩，在四周设有围壁的可调墩底座上设有一个三维可调液压装置。所述三维可调液压装置采用一个顶升液压缸和二个水平液压缸，所述二个水平液压缸采用互成直角布置的第一水平液压缸和第二水平液压缸；从所述可调墩底座向上依次设有一个滚珠排、液压缸基座和顶升液压缸，顶升液压缸的油缸体固定连接在液压缸基座上，第一水平液压缸的油缸体端与液压缸基座为铰链连接，柱塞端与第一滑块为铰链连接，第一滑块设置在位于围壁内侧的第一滑道内，第二水平液压缸的油缸体端与液压缸基座为铰链连接，柱塞端与第二滑块为铰链连接，第二滑块设置在位于围壁内侧的第二滑道内；所述顶升液压缸的柱塞端设有一个称重计和一个罩在称重计上的顶升帽。
所述第一水平液压缸设置在一个与油缸体配合的、与第一滑块固定连接的第一保护滑槽内，第一保护滑槽的二侧各设有一个与液压缸基座固定连接的第一滑槽挡板；所述第二水平液压缸设置在一个与油缸体配合的、与第二滑块固定连接的第二保护滑槽内，第二保护滑槽的二侧各设有一个与液压缸基座固定连接的第二滑槽挡板。
在所述可调墩底座上设有四个限制滚珠排位移的滚珠排限位板，所述滚珠排的四角各设有一个滚珠排复位弹簧。
所述滚珠排的上滚动配合面为液压缸基座底板的下平面，下滚动配合面为可调墩底座的上平面。
在所述围壁的外侧设有三个伸缩式移动轮。
采用上述技术方案的船用三维可调墩位于船体分段的下方，用作支撑分段和调整分段的空间位置。船用三维可调墩有三个液压缸：其中，顶升液压缸为主缸，在主缸顶部设置的称重计用于实时监测可调墩的实际载荷，确保可调墩的载荷在额定承载能力以内，与船体分段外板连接处设计球头式顶升帽，以适应船体外板的曲率变化，下部与顶升液压缸基座相连接。顶升液压缸基座的上下两层空间内设置互为直角布置的二个水平液压缸。工作时：顶升液压缸支撑船体，调节顶升液压缸可实现上下移动，同时，在二个水平液压缸的作用下，可实现前后、左右的移动。
本发明的有益效果是：这种船用三维可调墩针对船台分段装配的大尺度、大吨位、外形复杂、移动困难、难以精确对位等特点设计开发，能实现三个自由度的轴向平移。同时，采用水平液压缸外置保护滑槽以加强结构强度，保护水平液压缸免受切向力的影响；采用滚珠承受载荷，结构简单、合理并能减少摩擦；采用滑道、滑块的组合并与滚珠排相配合，大大降低了水平范围内前后、左右移动时的摩擦阻尼；采用复位弹簧的设计，使顶升液压缸基座和滚珠排的相对位置出现偏差时进行复位调整。由多个船用三维可调墩布置成一个支撑船体分段的群墩平台，通过对群墩的同步调整，可便捷实现分段的位置和姿态的六自由度调整，从而提高船体分段装配精度，缩短建造周期。
附图说明
下面结合附图和实施方法对本发明作进一步说明。
图1是一种三维可调墩的结构图。
图2是图1中的A-A剖视图。
图3是图1中的B-B剖视图。
图中： 1、顶升液压缸，2、第一水平液压缸，2a、第一保护滑槽，2b、第一滑槽挡板， 3、第二水平液压缸，3a、第二保护滑槽，3b、第二滑槽挡板，4、液压缸基座，4a、液压缸基座底板，5、滚珠排，5a、滚珠保持架，6、滚珠排限位板，7、顶升帽，8、可调墩底座，8a、围壁，9、第一滑道，9a、第二滑道，10、第一滑块，10a、第二滑块，11、称重计，12、伸缩式移动轮，13、滚珠排复位弹簧。
具体实施方式
图1、2、3示出了一种三维可调墩的结构图。图中，这种三维可调墩在四周设有围壁8a的可调墩底座8上设有一个三维可调液压装置，在围壁8a的外侧设有三个伸缩式移动轮12。
三维可调液压装置采用一个顶升液压缸1和二个水平液压缸，二个水平液压缸采用互成直角布置的第一水平液压缸2和第二水平液压缸3。从可调墩底座8向上依次设有一个滚珠排5、液压缸基座4和顶升液压缸1。在可调墩底座8上设有四个限制滚珠排5位移的滚珠排限位板6，滚珠排5的四角各设有一个滚珠排复位弹簧13。滚珠排5的上滚动配合面为液压缸基座底板4a的下平面，下滚动配合面为可调墩底座8的上平面。
顶升液压缸1的油缸体固定连接在液压缸基座4上，第一水平液压缸2的油缸体端与液压缸基座4为铰链连接，柱塞端与第一滑块10为铰链连接，第一滑块10设置在位于围壁8a内侧的第一滑道9内。第一水平液压缸2设置在一个与油缸体配合的、与第一滑块10固定连接的第一保护滑槽2a内，第一保护滑槽2a的二侧各设有一个与液压缸基座4固定连接的第一滑槽挡板2b。第二水平液压缸3的油缸体端与液压缸基座4为铰链连接，柱塞端与第二滑块10a为铰链连接，第二滑块10a设置在位于围壁8a内侧的第二滑道9a内。第二水平液压缸3设置在一个与油缸体配合的、与第二滑块10a固定连接的第二保护滑槽3a内，第二保护滑槽3a的二侧各设有一个与液压缸基座4固定连接的第二滑槽挡板3b。顶升液压缸1的柱塞端设有一个称重计11和一个罩在称重计11上的顶升帽7。
上述的装置建成后，顶升帽7上面放置船体分段，通过顶升液压缸1和水平液压缸柱塞的收缩和顶推，实现三个自由度的轴向平移。每墩有独立的控制单元，模块化设计，可以单独控制使用，也可以并行控制。由多个船用三维可调墩布置成一个支撑船体分段的群墩平台，通过对群墩的同步调整，可便捷实现分段的位置和姿态的调整，从而提高船体分段装配精度，缩短建造周期。可调墩的底座设置有伸缩式移动轮12组成的万向轮牵引系统，当可调墩在工作状态时，轮上的弹簧受压缩，轮子缩进，可调墩底座8着地；工作完毕，分段移走后，轮着地受力，人力就可以牵引移动。

Claims (5)

1.一种三维可调墩，在四周设有围壁（8a）的可调墩底座（8）上设有一个三维可调液压装置，其特征在于：所述三维可调液压装置采用一个顶升液压缸（1）和二个水平液压缸，所述二个水平液压缸采用互成直角布置的第一水平液压缸（2）和第二水平液压缸（3）；从所述可调墩底座（8）向上依次设有一个滚珠排（5）、液压缸基座（4）和顶升液压缸（1），顶升液压缸（1）的油缸体固定连接在液压缸基座（4）上，第一水平液压缸（2）的油缸体端与液压缸基座（4）为铰链连接，柱塞端与第一滑块（10）为铰链连接，第一滑块（10）设置在位于围壁（8a）内侧的第一滑道（9）内，第二水平液压缸（3）的油缸体端与液压缸基座（4）为铰链连接，柱塞端与第二滑块（10a）为铰链连接，第二滑块（10a）设置在位于围壁（8a）内侧的第二滑道（9a）内；所述顶升液压缸（1）的柱塞端设有一个称重计（11）和一个罩在称重计（11）上的顶升帽（7）。
2.根据权利要求1所述的三维可调墩，其特征在于：所述第一水平液压缸（2）设置在一个与油缸体配合的、与第一滑块（10）固定连接的第一保护滑槽（2a）内，第一保护滑槽（2a）的二侧各设有一个与液压缸基座（4）固定连接的第一滑槽挡板（2b）；所述第二水平液压缸（3）设置在一个与油缸体配合的、与第二滑块（10a）固定连接的第二保护滑槽（3a）内，第二保护滑槽（3a）的二侧各设有一个与液压缸基座（4）固定连接的第二滑槽挡板（3b）。
3.根据权利要求1所述的三维可调墩，其特征在于：在所述可调墩底座（8）上设有四个限制滚珠排（5）位移的滚珠排限位板（6），所述滚珠排（5）的四角各设有一个滚珠排复位弹簧（13）。
4.根据权利要求1所述的三维可调墩，其特征在于：所述滚珠排（5）的上滚动配合面为液压缸基座底板（4a）的下平面，下滚动配合面为可调墩底座（8）的上平面。
5.根据权利要求1所述的三维可调墩，其特征在于：在所述围壁（8a）的外侧设有三个伸缩式移动轮（12）。
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