CN103528574A - 大型筒式底座定位测量工装 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种大型筒式底座定位测量工装，包括中心轴筒、调节套筒、外圆筒、多根径向调节螺杆、多根外撑杆、多个铰接支座和一根转动臂杆，中心轴筒套入调节套筒内，激光靶分别安装定位在中心轴筒上下端内。多根径向调节螺杆固定在调节套筒外周面与外圆筒内周面之间，转动臂杆一端通过滑动轴承支撑在中心轴筒上端，轴向距离测量装置和径向距离测量装置分别固定在转动臂杆另一端上；外圆筒套在大型筒式底座内，外圆筒和大型筒式底座之间通过多根外撑杆连接成一体。本发明结构简单、使用方便，成本较低。采用激光测距仪或红外线测距仪或超声波测距仪等非接触式测距仪进行测量，大大提高了测量精度。

Description

大型筒式底座定位测量工装
技术领域
 本发明涉及一种大型筒式结构件的下沉式安装定位，尤其涉及一种可以测量大型筒式结构件定位偏差的工装，属于钢结构工程技术领域。
背景技术
在船舶建造或化工钢结构的施工中，带有顶部法兰直径在5～6m以上的大型筒式结构件需要采用下沉式安装定位在船舶结构或钢结构的安装平板上。为了节约现场加工的成本，这类大型筒式结构件必须将其顶部法兰加工到位后，才能安装定位在安装基础上，并将其与安装基础和周围结构焊连。目前，在大型筒式结构件的安装定位和焊接过程中，一般采用钢直尺或拉线进行测量，测量工作繁琐且人为误差较大；由于缺乏专用测量工装随时检测大型筒式结构件的安装定位偏差和焊接变形偏差，导致大型筒式结构件焊后顶部法兰变形较大，严重影响后续的设备安装。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于检测大型筒式结构件的安装定位偏差和焊接变形偏差的专用测量工装，提高检测精度，从而有效地控制大型筒式结构件的安装定位偏差和焊接变形偏差在设计范围内。
    本发明通过以下技术方案予以实现：
一种大型筒式底座定位测量工装，包括中心轴筒、调节套筒、外圆筒、多根径向调节螺杆、多根外撑杆、多个铰接支座和一根转动臂杆，所述中心轴筒轴线位于外圆筒中心，中心轴筒套入调节套筒内，且通过中心轴筒上端径向凸肩定位在调节套筒上端，激光靶分别定位安装在中心轴筒上下端内；多根径向调节螺杆分成上下数层径向均布固定在调节套筒外周面与外圆筒内周面之间，径向调节螺杆两端分别与铰接座一端铰接，铰接座另一端分别固定在外圆筒内周面和调节套筒外周面上；所述转动臂杆一端通过滑动轴承支撑在中心轴筒上端，轴向距离测量装置和径向距离测量装置分别通过可沿着转动臂杆纵向滑动的各自装置底座固定在转动臂杆另一端上；外圆筒套在大型筒式底座内，外圆筒和大型筒式底座之间通过分成上下数层的多根径向均布的外撑杆连接成一体。
本发明的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现。 
前述的大型筒式底座定位测量工装，其中所述轴向距离测量装置和径向距离测量装置为激光测距仪或红外线测距仪或超声波测距仪。
前述的大型筒式底座定位测量工装，其中轴向距离测量装置底座和径向距离测量装置底座均为槽式底座，所述槽式底座可沿着转动臂杆纵向滑动地悬挂在转动臂杆上，槽式底座通过数个紧固件定位固定在转动臂杆上。轴向距离测量装置的发射头和径向距离测量装置的发射头分别通过各自的连接板固定在槽式底座一侧上。
前述的大型筒式底座定位测量工装，其中轴向距离测量装置的发射头垂直向下对准大型筒式底座的顶部法兰上平面，径向距离测量装置的发射头水平向外对准大型筒式底座法兰的内孔边缘。
前述的大型筒式底座定位测量工装，其中所述调节套筒与中心轴筒之间的间隙为5～10mm。
前述的大型筒式底座定位测量工装，其中在调节套筒的上下端分别设有数个径向调节螺钉，所述径向调节螺钉端头抵靠在中心轴筒的外周面上。
    本发明结构简单、使用方便，成本较低。采用本发明轴向距离测量装置和径向距离测量装置测量大型筒式底座的顶部法兰的径向和轴向误差，调节对应的径向调节螺杆的长度，从而可以很方便地使得本发明的径向中心逼近大型筒式底座径向中心。用同样的方法调节径向调节螺杆的长度，并微调拧入调节套筒的数个径向调节螺钉的长度，可使定位在中心轴筒上端内的激光靶打出的激光束对准大型筒式底座下侧的预设的基准点，从而使得顶部法兰的中心轴线逼近设计安装中心轴线，大大提高了大型筒式底座的安装精度。本发明采用激光测距仪或红外线测距仪或超声波测距仪等非接触式测距仪进行测量，大大提高了测量精度。在顶部法兰与安装结构的焊接过程中，使用本发明不断进行测量，可以随时测出顶部法兰的焊接变形，以便及时调整焊接工艺，达到理想的焊接效果。
本发明的优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释，这些实施例，是参照附图仅作为例子给出的。
附图说明
图1是全回转拖船的大型筒式底座本发明的结构示意图；
图2是本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和全回转拖船大型筒式底座定位测量的实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示，全回转拖船的大型筒式底座1为容易发生变形的薄壁大直径短筒型焊接结构件，用于安装全回转舵桨。舵桨底座的安装法兰定位支承在大型筒式底座1的顶部法兰11上，并通过多个紧固件和大型筒式底座1连接成一体。顶部法兰11机加工后的表面粗糙度为Ra6.3～Ra3.2，平面度要求在0.5～1.5mm之内，才能顺利装上舵桨底座。在大型筒式底座1完成机加工吊装到船上后，以及在后续的焊在船体安装板上的过程中，顶部法兰11均会产生不同程度的变形，需要及时精确测量其轴向和径向的变形情况，以便采用反变形的工艺措施，使得顶部法兰11恢复到原有的平面度，满足舵桨底座的安装要求。
如图2所示，本发明包括中心轴筒2、调节套筒3、外圆筒4、多根径向调节螺杆5、多根外撑杆6、多个铰接支座7和转动臂杆8，中心轴筒2轴线位于外圆筒4中心，中心轴筒2套入调节套筒3内，且通过中心轴筒2上端径向凸肩21定位在调节套筒3上端，激光靶9分别安装定位在中心轴筒2上端和下端定位孔22内。12根径向调节螺杆5位于调节套筒3外周面与外圆筒4内周面之间，分成上下两层均布，径向调节螺杆5由中间的双向螺纹套筒51以及分别与双向螺纹套筒51两端螺纹连接的连接螺杆52组成，由于两根连接螺杆52螺纹的旋向相反，只需正向或反向转动双向螺纹套筒51，两根连接螺杆52就能缩进或伸出双向螺纹套筒51，从而可以方便地调节径向调节螺杆5的长度。外圆筒4外周面通过外侧径向均布的多块补板41与船体100焊连。
径向调节螺杆5两端通过铰接销71分别与铰接座7一端铰接，铰接座7另一端分别固定在外圆筒4内周面和调节套筒3外周面上。转动臂杆8一端通过滑动轴承81支撑在中心轴筒2上端。滑动轴承81固定在转动臂杆8一端内，滑动轴承81内孔与中心轴筒2上端轴头间隙配合，便于转动臂杆8绕中心轴筒2轴线转动。外圆筒4套在大型筒式底座1内，外圆筒4和大型外结构筒式底座1之间通过分成上下两层的径向均布的多根外撑杆6连接成一体。这样的结构提高了大型筒式底座1的顶部法兰11的结构强度和刚度，防止其加工变形。
调节套筒3与中心轴筒2之间的间隙δ为5～10mm，调节套筒3的上下端分别设有数个径向调节螺钉31，所述径向调节螺钉31端头抵靠在中心轴筒2的外周面上。拧动径向调节螺钉31，可微调顶部法兰11的中心轴线，使其逼近设计安装中心轴线，从而大大提高了大型筒式底座1的安装精度。
    轴向距离测量装置82和径向距离测量装置83采用激光测距仪或红外线测距仪或超声波测距仪等非接触式测距仪，可提高测量精度，本实施例采用激光测距仪。轴向距离测量装置82和径向距离测量装置83分别通过可沿着转动臂杆8纵向移动的各自装置底座固定在转动臂杆8另一端上。其中，轴向距离测量装置底座821和径向距离测量装置底座831均为槽式底座，槽式底座的槽口悬挂在转动臂杆8上，并可沿着转动臂杆8纵向滑动。槽式底座通过其上侧的2个紧固螺钉定位固定在转动臂杆8上。轴向距离测量装置82的发射头822和径向距离测量装置83的发射头832分别固定在各自的连接板84上，轴向距离测量装置82的连接板固定在槽式底座侧面上，径向距离测量装置83的连接板方向垂直于轴向距离测量装置82的连接板，连接板84上设置了垂直腰形槽，便于调节对应的发射头的上下位置，满足测量需要。轴向距离测量装置82的垂直发射头822垂直向下对准大型构筒式底座1的顶部法兰11上平面，便于检测垂直发射头822与顶部法兰11顶面的垂直距离Y；旋转转动臂杆1，检测顶部法兰11圆周各点的垂直距离Y，就可以得到顶部法兰11顶面的轴向变形量。同理，径向距离测量装置83的水平发射头831水平向外对准大型筒式底座1顶部法兰11的内孔边缘，便于检测水平发射头831与顶部法兰11内孔的水平距离X；旋转转动臂杆1，即可检测顶部法兰11的内孔的径向各点的水平距离X，就可以得到顶部法兰11内孔的径向变形量。
    除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种大型筒式底座定位测量工装，其特征在于，包括中心轴筒、调节套筒、外圆筒、多根径向调节螺杆、多根外撑杆、多个铰接支座和一根转动臂杆，所述中心轴筒轴线位于外圆筒中心，中心轴筒套入调节套筒内，且通过中心轴筒上端径向凸肩定位在调节套筒上端，激光靶分别定位安装在中心轴筒上下端内；多根径向调节螺杆分成上下数层径向均布固定在调节套筒外周面与外圆筒内周面之间，径向调节螺杆两端分别与铰接座一端铰接，铰接座另一端分别固定在外圆筒内周面和调节套筒外周面上；所述转动臂杆一端通过滑动轴承支撑在中心轴筒上端，轴向距离测量装置和径向距离测量装置分别通过可沿着转动臂杆纵向滑动的各自装置底座固定在转动臂杆另一端上；外圆筒套在大型筒式底座内，外圆筒和大型筒式底座之间通过分成上下数层的多根径向均布的外撑杆连接成一体。
2.如权利要求1所述的大型筒式底座定位测量工装，其特征在于，所述轴向距离测量装置和径向距离测量装置为激光测距仪或红外线测距仪或超声波测距仪。
3.如权利要求1所述的大型筒式底座定位测量工装，其特征在于，轴向距离测量装置底座和径向距离测量装置底座均为槽式底座，所述槽式底座可沿着转动臂杆纵向滑动地悬挂在转动臂杆上，槽式底座通过数个紧固件定位固定在转动臂杆上。
4.如权利要求2或3所述的大型筒式底座定位测量工装，其特征在于，轴向距离测量装置的发射头和径向距离测量装置的发射头分别通过各自的连接板固定在槽式底座一侧上。
5. 如权利要求4所述的大型筒式底座定位测量工装，其特征在于，轴向距离测量装置的发射头垂直向下对准大型构筒式底座的顶部法兰上平面，径向距离测量装置的发射头水平向外对准大型筒式底座顶部法兰的内孔边缘。
6.如权利要求1所述的大型筒式底座定位测量工装，其特征在于，所述调节套筒与中心轴筒之间的间隙为5～10mm。
7.如权利要求1所述的大型筒式底座定位测量工装，其特征在于，在调节套筒的上下端分别设有数个径向调节螺钉，所述径向调节螺钉端头抵靠在中心轴筒的外周面上。
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