CN103286637B - 舵杆与舵叶舵销同心度校准、偏差测量及安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种舵杆与舵叶舵销同心度校准、偏差测量及安装方法。所述方法依照以下步骤：步骤S₁，将安装好的上舵销轴套和下舵销轴套上分别设置参照物，舵杆法兰连接平面与舵叶法兰连接平面保持一预定距离；在舵杆远离舵销轴套一端的端部轴线的竖直方向位置上设置一基准镜，在舵杆轴套的轴线竖直方向位置上设置至少一舵杆参照点，调整所述舵杆的位置使第一参照点、第二参照点和舵杆参照点在同一直线上。本发明涉及带有偏心连接平面的舵杆与舵叶安装后中心线偏差能很好的满足《中国造船质量标准》的要求，舵杆与舵叶安装后中心线偏差Δ≤0.3mm；特别在加工带有偏心连接平面的舵杆的大型舵系时，能保证安装后中心线偏差满足质量要求。

Description

舵杆与舵叶舵销同心度校准、偏差测量及安装方法

技术领域

本发明涉及一种船舶建造方法，特别是一种舵杆与舵叶舵销同心度校准、偏差测量及舵杆与舵叶安装方法。

背景技术

随着人类海运事业发展，船舶的使用频率越来越高，对于锥体连接半悬挂舵舵叶结构的船舶而言，舵叶上的上承销座锥孔和下承销座锥孔分别与舵杆锥体、舵销锥体相连接，舵杆和舵叶分别设置法兰连接平面，连接舵杆法兰连接平面与舵叶法兰连接平面，这就需要保证上舵销、下舵销和舵杆三者轴线保持良好的同心度。

现有技术中，保证带有偏心连接平面的舵杆与舵叶同心度的原始的加工方法如下：将舵叶与舵杆分开各自以已加工的部位为基准，加工法兰连接面。如舵叶以上舵销承座内孔及平面校调后，加工法兰连接平面；舵杆以已加完的轴套为基准，检查舵杆法兰连接平面的不平度数据，根据此不平度数据校调舵杆后加工法兰平面。待两法兰连接平面加工好后，将两舵销安装在舵叶上，并将舵杆与舵叶连接好，分别在上、下舵销轴套和舵杆轴套的前面和右舷方向上拉细钢丝，保证上、下舵销轴套中心和舵杆轴套中心到前面、右舷两方向上的细钢丝间的距离值分别相等，利用千分尺测量上舵销轴套中心到前面、右舷两方向上的细钢丝间的距离值，然后与舵杆或上舵销轴套中心到前面、右舷两方向上的细钢丝间的距离值比较即可得出舵杆与舵叶安装后中心线偏差；这种加工方法安装舵杆与舵叶并测量中心线偏差，技术上有以下不足：

1.舵杆上利用已加工完的轴套作为校调基准比较困难，误差较大；

2.由于使用千分尺多次测量容易造成误差；

3.舵杆与舵叶安装后中心线偏差不能直接读出。

本领域的技术人员致力于开发一种误差低、测量准确中心线偏差读取方便的舵杆与舵叶校准及安装方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中，舵杆与舵叶安装后中心线偏差大，安装后中心线偏差不易测量且不能直接读出的不足，提供一种舵杆与舵叶舵销同心度校准、偏差测量及安装方法。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

一种舵杆与舵叶舵销同心度校准方法，其特点在于，所述方法依照以下步骤：

步骤S₁，将带有轴套的上舵销和下舵销安装在舵叶的上舵销承座锥孔和下舵销承座锥孔上，舵杆法兰连接平面与舵叶法兰连接平面保持一预定距离；

步骤S₂，在下舵销轴套的轴线竖直方向上设置一第一参照点，在上舵销轴套的轴线竖直方向上设置一第二参照点，在舵杆远离舵销轴套一端的端部轴线的竖直方向位置上设置一基准镜，使第一参照点、第二参照点与基准镜中心处在一条直线上；

步骤S₃，固定所述基准镜和舵叶，在舵杆轴套的轴线竖直方向位置上设置至少一舵杆参照点，调整所述舵杆的位置使第一参照点、第二参照点和舵杆参照点在同一直线上。

较佳地，步骤S₂具体包括：

步骤S₂₁，在下舵销轴套的轴线竖直方向上设置一第一参照点，在舵杆远离舵销轴套一端的端部轴线的竖直方向位置上设置一基准镜，调整所述基准镜的位置及角度使基准镜中心与第一参照点在一条直线上；

步骤S₂₂，在上舵销轴套的轴线竖直方向上设置一第二参照点，调整所述基准镜的位置及角度使基准镜的中心与第二参照点在一条直线上；

步骤S₂₃，反复进行S₂₁和S₂₂步骤，使所述基准镜的中心与第一参照点和第二参照点在一条直线上，从而找出上、下舵销中心轴线。

较佳地，步骤S₃具体包括：

步骤S₃₁，固定所述基准镜和舵叶，在舵杆轴套的轴线竖直方向一第一位置上设置一第一舵杆参照点，调整所述舵杆的位置及角度使第一舵杆参照点处在步骤S₂确定的直线上；

步骤S₃₂，在舵杆轴套的轴线竖直方向一第二位置上设置至少一第二舵杆参照点，调整所述舵杆的位置及角度使第二舵杆参照点处在步骤S₃的直线上；

步骤S₃₃，反复进行S₃₁和S₃₂步骤，使所述基准镜的中心与第一参照点、第二参照点、第一舵杆参照点和第二舵杆参照点在一条直线上。

较佳地，所述基准镜为一望光镜，其镜片上设置十字中心线作为基准镜的中心。

较佳地，在上舵销轴套、下舵销轴套和舵杆轴套上分别放置三个弧形垫块，所述弧形垫块包括外圆和内圆，所述内圆直径分别与上舵销轴套、下舵销轴套和舵杆轴套的外径相适应，所述外圆直径相等，使三个弧形垫块分别放置在上舵销轴套、下舵销轴套和舵杆轴套上时，其外圆的高度相同；所述第一参照点、第二参照点、第一舵杆参照点和第二舵杆参照点为同一望光靶子，所述望光靶子分别放置在所述弧形垫块上，保持望光靶子的底座水平，所述望光靶子包括光学镜片，所述镜片上设置十字中心线作为基准点，所述望光靶子底座上设置一燕尾槽；所述燕尾槽与所述三个弧形垫块的外圆相切。

较佳地，步骤S₁中预定距离为100mm。

较佳地，步骤S₂中所述望光镜最小精确值至少为0.02mm。

一种舵杆与舵叶安装方法，其特点在于，

步骤S₀₁，加工舵叶的上舵销承座锥孔和下舵销承座锥孔；

步骤S₀₂，以上舵销承座锥孔、下舵销承座锥孔轴线为基准调校舵叶，加工舵叶上的法兰连接平面，保证舵叶的法兰连接平面与上舵销承座锥孔、下舵销承座锥孔的轴线垂直；

步骤S₀₃，加工舵杆的法兰连接平面，保证舵杆的法兰连接平面的平面度，同时使舵杆的法兰连接平面在厚度上有余量；

步骤S₀₄，根据所述的校准方法校准舵杆与舵叶舵销同心度；

步骤S₀₅，以舵叶的法兰连接平面为基准，测量到舵杆的法兰连接平面的距离值，计算当两法兰连接平面平行时，舵杆的法兰连接平面上各处要加工的值，按此值加工舵杆的法兰连接平面；

步骤S₀₆，连接舵叶的法兰连接平面与舵杆的法兰连接平面。

一种舵杆与舵叶中心线偏差测量方法，其特点在于，所述方法依照以下步骤：

步骤S₁₁，在下舵销轴套和舵杆轴套的轴线竖直方向上分别设置一第一参照点和一第三参照点；

步骤S₁₂，在舵杆远离舵销轴套一端的端部轴线的竖直位置上设置一基准镜，调整所述基准镜的位置及角度使基准镜的中心与第一参照点和第三参照点在一条直线上；

步骤S₁₃，在上舵销轴套的轴线竖直方向上设置一第二参照点，从基准镜上读取第二参照点的位置，比较该位置与步骤S₁₂中的直线之间的偏差，此即为舵杆与舵叶安装后中心线偏差。

较佳地，所述第一参照点、第二参照点和第三参照点为同一望光靶子，所述基准镜为一望光镜，所述望光靶子和望光镜上各有一十字中心线，在步骤S₁₂中，通过使望光靶子的十字中心线与望光镜上十字中心线重合来使望光镜的十字中心线与第一、第三参照点在一条直线上；在步骤S₁₃中，通过从望光镜中读取望光靶子的十字中心线的偏差来确定舵杆与舵叶安装后中心线偏差。

本发明中，上述优选条件在符合本领域常识的基础上可任意组合，即得本发明各较佳实施例。

本发明的积极进步效果在于：本发明涉及带有偏心连接平面的舵杆与舵叶安装后中心线偏差能很好的满足《中国造船质量标准》的要求，即舵杆与舵叶安装后中心线偏差△≦0.3mm；特别在加工带有偏心连接平面的舵杆的大型舵系时，由于舵杆的法兰连接面与舵叶的法兰连接面的加工直接决定舵杆与舵叶安装后中心线偏差，利用此方法能保证安装后中心线偏差满足质量要求。

附图说明

图1为根据本发明的一个实施例，舵叶和舵杆处在预连接状态下的位置示意图。

图2为根据本发明的一个实施例的弧形垫块的结构示意图。

图3为根据本发明的一个实施例的望光靶子放置在弧形垫块上的位置示意图。

图4为根据本发明的一个实施例，望光镜和望光靶子配合使用时的示意图。

具体实施方式

本发明的实施例将参照附图进行说明。在说明书附图中，具有类似结构或功能的元件将用相同的元件符号表示。附图只是为了便于说明本发明的各个实施例，并不是要对本发明进行穷尽性的说明，也不是对本发明的范围进行限制。

图1示出了舵叶10和舵杆20处在预连接状态下的位置示意图。在该实施例中，首先对舵叶10的上舵销承座锥孔14、下舵销承座锥孔16进行加工。本领域的技术人员可以理解，加工舵销承座锥孔属于现有习知技术。在一个优选实施例中，技术人员可以依照发明专利《大型舵叶的加工方法》(授权公告号CN101537510)对锥孔进行加工。

以上舵销承座锥孔14和下舵销承座锥孔16的中心线为基准调校舵叶后，加工舵叶上的法兰连接平面12，保证舵叶法兰连接平面12与两锥孔中心轴线垂直。

加工舵杆法兰连接平面22，保证法兰连接平面的平面度，同时要求舵杆法兰连接平面22在厚度上有一定的余量，待两舵销与舵叶之间的相关工序完工后，将带有轴套的上舵销30和下舵销40分别安装在舵叶10的上舵销承座锥孔14和下舵销承座锥孔16上，同时舵杆放置在与舵叶预连接的状态下，使舵杆的法兰连接平面22与舵叶的法兰连接平面12有一定的距离，在一个优选实施例中，该距离可以为100mm。

图2为根据本发明的一个实施例的弧形垫块的结构示意图。技术人员制作三个弧形垫块，弧形垫块50包括外圆周54和内圆周52，三个弧形垫块的内圆周52直径分别与上舵销轴套30、下舵销轴套40和舵杆20的轴套外径相适应，外圆周54直径相等。

图3示出望光靶子放置在弧形垫块上的位置示意图。三个弧形垫块50分别对应放置在上舵销轴套30、下舵销轴套40和舵杆轴套上，调整三个弧形垫块50的厚度，使三个弧形垫块分别放置在上舵销轴套、下舵销轴套和舵杆轴套上时，其外圆的高度相同；望光靶子60放置弧形垫块50上。望光靶子60放置在下舵销轴套40时，为第一参照点；望光靶子60放置在上舵销轴套30时，为第二参照点；望光靶子60放置在舵杆轴套上时，为第三参照点。望光靶子60包括光学镜片66，光学镜片上设置十字中心线，望光靶子的底座上设置一燕尾槽62，该燕尾槽62与所述三个弧形垫块的外圆周54相切。燕尾槽62上设置水平仪64，望光靶子60放置在弧形垫块50上时，根据水平仪64保持望光靶子的底座水平，从而保证光学镜片上的十字中心线处在上舵销承座锥孔14、下舵销承座锥孔16和舵杆轴套的轴线竖直方向位置上。

图4示出了望光镜和望光靶子配合使用进行校准的示意位置关系。将舵杆与舵叶进行校准，在舵杆远离舵销的端部轴线上设置一望光镜70，望光镜70的镜片上设置有十字中心线。将望光靶子60放在下舵销轴套40的外圆上的弧形垫块上，调整望光镜70的高低及角度使望光镜的十字中心线与望光靶子60的十字中心线重合，再将望光靶子60放在上舵销轴套30的外圆上的弧形垫块上，调整望光镜70的高低及旋转望光镜的角度，使望光镜70上的十字中心线与望光靶子上的十字中心线重合；反复进行上述操作，利用望光镜70找出上、下舵销中心线。在一个优选实施例中，望光镜70为W微测直望远镜，最小精确值为0.02mm。

将望光镜70和舵叶10固定，弧形垫块分别放置在舵杆20轴套的前后不同位置上(如图4所示)，将望光靶子先放置在舵杆20轴套外圆上第一位置上的弧形垫块上，此时望光靶子为第一舵杆参照点，通过望光镜70读取望光靶子60的十字中心线的偏差。调整舵杆的位置及角度使望光镜70的中心与第一舵杆参照点重合；再将望光靶子先放置在舵杆20轴套外圆上第二位置上的弧形垫块上，此时望光靶子为第二舵杆参照点，调整舵杆的位置及角度使望光镜70的中心与第二舵杆参照点重合；反复进行上述步骤，最终使所述望光镜的中心与第一参照点、第二参照点、第一舵杆参照点和第二舵杆参照点在一条直线上。

至此，校准工序结束。本领域的技术人员可以理解，望光靶子和弧形垫块可以用其它方式代替，只要能将参照点固定设置在轴线竖直方向并用来定位的物品都可适用。

技术人员此时以舵叶的法兰连接平面12为基准，测量法兰连接平面12到舵杆法兰连接平面22的距离值，即可知要保证两法兰连接平面平行时，舵杆上法兰连接平面上各处要加工的值，按此值加工舵杆法兰连接平面22。

舵杆法兰连接平面22加工完毕后，将舵叶的法兰连接平面12与舵杆的法兰连接平面22连接，完成后序加工工序。舵杆与舵叶的安装工序结束。

安装工序完工后，可将望光靶子60放在下舵销轴套和舵杆轴套外圆周上的弧形垫块上，通过望光镜找出下舵销轴套和舵杆的中心线后，再将望光靶子放在上舵销轴套外圆周上的弧形垫块上，即可从望光镜上读取望光靶子的十字中心线的偏差，此即为舵杆与舵叶安装后中心线偏差。

本领域的技术人员可以理解，本方法可以不仅用在舵叶与舵销的校准和安装上，同样可以应用在其它需要用进行轴线校准并进行安装的工程场所。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种舵杆与舵叶舵销同心度校准方法，其特征在于，所述方法依照以下步骤：

步骤S₁，将带有轴套的上舵销和下舵销安装在舵叶的上舵销承座锥孔和下舵销承座锥孔上，舵杆法兰连接平面与舵叶法兰连接平面保持一预定距离；

步骤S₂，在下舵销轴套的轴线竖直方向上设置一第一参照点，在上舵销轴套的轴线竖直方向上设置一第二参照点，在舵杆远离舵销轴套一端的端部轴线的竖直方向位置上设置一基准镜，使第一参照点、第二参照点与基准镜中心处在一条直线上，所述基准镜未设在所述舵杆上；

步骤S₃，固定所述基准镜和舵叶，在舵杆轴套的轴线竖直方向位置上设置至少两个舵杆参照点，调整所述舵杆的位置使第一参照点、第二参照点和舵杆参照点在同一直线上。

2.如权利要求1所述的同心度校准方法，其特征在于，步骤S₂具体包括：

步骤S₂₁，在下舵销轴套的轴线竖直方向上设置一第一参照点，在舵杆远离舵销轴套一端的端部轴线的竖直方向位置上设置一基准镜，调整所述基准镜的位置及角度使基准镜中心与第一参照点在一条直线上；

步骤S₂₂，在上舵销轴套的轴线竖直方向上设置一第二参照点，调整所述基准镜的位置及角度使基准镜的中心与第二参照点在一条直线上；

步骤S₂₃，反复进行S₂₁和S₂₂步骤，使所述基准镜的中心与第一参照点和第二参照点在一条直线上，从而找出上、下舵销中心轴线。

3.如权利要求1所述的同心度校准方法，其特征在于，步骤S₃具体包括：

步骤S₃₁，固定所述基准镜和舵叶，在舵杆轴套的轴线竖直方向一第一位置上设置一第一舵杆参照点，调整所述舵杆的位置及角度使第一舵杆参照点处在步骤S₂确定的直线上；

步骤S₃₂，在舵杆轴套的轴线竖直方向一第二位置上设置至少一第二舵杆参照点，调整所述舵杆的位置及角度使第二舵杆参照点处在步骤S₃的直线上；

步骤S₃₃，反复进行S₃₁和S₃₂步骤，使所述基准镜的中心与第一参照点、第二参照点、第一舵杆参照点和第二舵杆参照点在一条直线上。

4.如权利要求1所述的同心度校准方法，其特征在于，所述基准镜为一望光镜，其镜片上设置十字中心线作为基准镜的中心。

5.如权利要求3所述的同心度校准方法，其特征在于，

在上舵销轴套、下舵销轴套和舵杆轴套上分别放置三个弧形垫块，所述弧形垫块包括外圆和内圆，所述内圆直径分别与上舵销轴套、下舵销轴套和舵杆轴套的外径相适应，所述外圆直径相等，使三个弧形垫块分别放置在上舵销轴套、下舵销轴套和舵杆轴套上时，其外圆的高度相同；

所述第一参照点、第二参照点、第一舵杆参照点和第二舵杆参照点为同一望光靶子，所述望光靶子分别放置在所述弧形垫块上，保持望光靶子的底座水平，所述望光靶子包括光学镜片，所述镜片上设置十字中心线作为基准点，所述望光靶子底座上设置一燕尾槽；所述燕尾槽与所述三个弧形垫块的外圆相切。

6.如权利要求1所述的同心度校准方法，其特征在于，步骤S₁中预定距离为100mm。

7.如权利要求4所述的同心度校准方法，其特征在于，步骤S₂中所述望光镜最小精确值至少为0.02mm。

8.一种舵杆与舵叶安装方法，其特征在于，

步骤S₀₁，加工舵叶的上舵销承座锥孔和下舵销承座锥孔；

步骤S₀₂，以上舵销承座锥孔、下舵销承座锥孔轴线为基准调校舵叶，加工舵叶上的法兰连接平面，保证舵叶的法兰连接平面与上舵销承座锥孔、下舵销承座锥孔的轴线垂直；

步骤S₀₃，加工舵杆的法兰连接平面，保证舵杆的法兰连接平面的平面度，同时使舵杆的法兰连接平面在厚度上有余量；

步骤S₀₄，根据权利要求1至7任一项所述的方法校准舵杆与舵叶舵销同心度；

步骤S₀₅，以舵叶的法兰连接平面为基准，测量到舵杆的法兰连接平面的距离值，计算当两法兰连接平面平行时，舵杆的法兰连接平面上各处要加工的值，按此值加工舵杆的法兰连接平面；

步骤S₀₆，连接舵叶的法兰连接平面与舵杆的法兰连接平面。