CN104097196B - 一种用于大型柴油机机座的投影划线方法 - Google Patents

Abstract

一种用于大型柴油机机座的投影划线方法，该机座包括有若干同轴的主轴承座和主轴承孔，其特征在于：所述投影划线方法以所述机座的上平面向下作为划线的工作位置，一次性划出主轴承孔中心线以及该机座上平面、下平面和两侧面的加工线，并且通过向水平工作台的台面上作投影线的方式划出校正线，对主轴承座与曲轴之间的间隙进行检查校正并确定主轴承孔的厚度中心线。本发明使用常规的划线工具，不仅保证了划线的精度，而且能够适应取消主轴承座两端面加工的情况，完成对主轴承座与曲轴之间间隙的检查和校正，具有操作简便、成本低廉、提高机床利用率的优点，适用于任何机座及框架零件的划线平台操作，能够检查机座最复杂部位的毛坯情况。

Description

一种用于大型柴油机机座的投影划线方法

技术领域

本发明涉及大型柴油机部件的制造工艺，具体涉及一种用于大型柴油机机座的投影划线方法，属于柴油机制造技术领域。

背景技术

大型船用柴油机主要由三大件(机座、机架、汽缸体)、运动部件(连杆、滑块等)、固定部件以及一些辅助系统组成。机座则是承载着柴油机所有部件重量的零件，其与船体的基座进行连接固定。请参阅图1和图2，图示机座具有待加工的上平面U和下平面D，该机座沿轴向排列有一系列主轴承座，该主轴承座上设有用于架设曲轴的若干同轴线的主轴承孔H₁、H₂、H₃……Hn，其中，H₁为首主轴承孔，O₁为首主轴承孔中心，Hn为尾主轴承孔，On为尾主轴承孔中心。所述主轴承座两侧的端面P原先是需要机加工的，加工的目的是为了当曲轴旋转时保证主轴承座与曲轴之间的间隙，并无配合关系；但其机加工在整个机座的机加工时间中占了相当的份额，因此现在机座的端面P在铸造时一次成形，之后不再进行机加工，因而取消了端面P的加工后，为了保证主轴承座与曲轴甩档时的间隙，就需要通过划线操作对该间隙进行检查。

原有的机座划线方法是，先以下平面D向下将机座置放于划线平台上(见图2)，找出主轴承孔水平中心线和垂直中心线，划出上平面U和下平面D的加工线，然后将机座旋转90度横向置放，找出主轴承孔轴向中心线O₁On，然后划出机座两侧面的加工线。但这样的划线方法有两点不足：一是，大型船用柴油机的机座很高，正向置放时使得操作人员要爬到机座顶部，在高处的主轴承孔处进行操作，存在着巨大的人身安全隐患；二是，机座横向置放不仅对吊装带来很大的困难，而且使其重心很不稳定，可能会引发安全事故，导致设备、人员或零件的损失。此外，原有的划线方法也无法对主轴承座端面P与曲轴之间的间隙进行核查。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有划线技术的不足，提供一种用于大型柴油机机座的投影划线方法，与现有划线技术相结合，在同一划线位置上实现机座的立体划线，不仅保证划线的精度，而且能够适应取消主轴承座两端面加工的情况，完成对主轴承座与曲轴之间间隙的检查，达到降本增效的效果。

为了达到上述发明目的，本发明采取的技术方案如下：

一种用于大型柴油机机座的投影划线方法，该机座包括有若干同轴的主轴承座和主轴承孔，其特征在于：所述投影划线方法以所述机座的上平面向下作为划线的工作位置，一次性划出主轴承孔中心线以及该机座上平面、下平面和两侧面的加工线，并且通过向水平工作台的台面上作投影线的方式划出校正线，对主轴承座与曲轴之间的间隙进行检查校正并确定主轴承孔的厚度中心线。

进一步地，所述的投影划线方法包括下列具体步骤：

1)将机座的上平面向下、下平面向上，用千斤顶支撑在水平工作台上，作为所述机座的划线位置；

2)通过调整各千斤顶的升降，使机座的上平面达到基本水平且与水平工作台的台面平行；

3)采用常规划线方法分别找出机座上各主轴承孔的主轴承孔中心，连接首主轴承孔中心与尾主轴承孔中心的连线，通过调整各千斤顶的升降，使该连线达到水平位置且与水平工作台的台面平行，平行移动调整所述连线的位置满足条件：各主轴承孔中心与该连线的最大距离偏差为最小，将满足该条件的连线作为所有主轴承孔中心的主轴承孔中心线；

4)以步骤3)确定的主轴承孔中心线为准，分别划出首主轴承孔和尾主轴承孔的水平中心线和垂直中心线，以该水平中心线和垂直中心线为准划出机座的上平面、下平面和两侧面的加工线；

5)将步骤3)确定的主轴承孔中心线用垂吊工具投影引至水平工作台台面上，形成主轴承孔中心投影线；

6)在水平工作台的台面上作一主轴承孔中心投影线的任意垂直线，以该任意垂直线为准根据各主轴承孔之间的间距，在各主轴承孔下方的水平工作台台面上划出一系列主轴承孔中心投影线的垂直线，用垂直角尺和划针盘将各垂直线向上引至各主轴承孔的内壁上，在该内壁的两侧部和顶部投影划出三段相应的校正线；

7)测量检查各校正线与相应主轴承孔的两端面的距离是否均匀，若不均匀，则沿主轴承孔中心线方向调整各校正线的整体位置，使各校正线与相应主轴承孔的两端面的距离尽可能均匀，再以该位置的各校正线为准确定各主轴承孔的厚度中心线位置，以保证主轴承座与曲轴之间留有合理的间隙。

进一步地，所述的步骤1)中，所述千斤顶的支撑位置到该机座的两端的距离满足下列确保因自重而引起的变形为最小的条件：

a＝0.207L，其中，a为千斤顶到机座端面的距离，L为机座的长度。

与现有技术相比，本发明具有下列有益效果：

本发明使用常规的划线工具，采用向水平工作台的台面上作投影线的方式划出校正线，在同一划线位置上一次性划出主轴承孔中心线以及各加工线，不仅保证了划线的精度，而且能够适应取消主轴承座两端面加工的情况，完成对主轴承座与曲轴之间间隙的检查和校正。本发明操作简便、成本低廉，省略了机床检查与相关机床配合划线的工序，提高了机床利用率，不仅适用于大型柴油机机座的划线，而且也适用于任何机座及框架零件的划线平台操作，能够检查机座最复杂部位的毛坯情况。

附图说明

图1为机座的结构示意图。

图2为图1的侧视图。

图3为本发明的划线位置示意图。

图4为本发明的千斤顶支撑位置示意图。

图5为本发明的步骤示意图。

图6为图3的A向视图。

图7为本发明的方法流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本发明做进一步阐述，但不能以此来限制本发明的保护范围。

本发明用于大型柴油机机座的划线，该机座包括有若干主轴承座和主轴承孔，所述投影划线方法以所述机座的上平面向下作为划线的工作位置，一次性划出主轴承孔中心线以及该机座上平面、下平面和两侧面的加工线，并且通过向水平工作台的台面上作投影线的方式划出校正线，对主轴承座与曲轴之间的间隙进行检查校正并确定主轴承孔的厚度中心线。

所述投影划线方法包括下列具体步骤：

1)请参阅图3，将机座1的上平面U向下、下平面D向上，用千斤顶3支撑在水平工作台2上，作为所述机座1的划线位置，所述千斤顶3的支撑位置到该机座1两侧的距离满足下列条件：

a＝0.207L，其中，a为千斤顶3到机座1侧面的距离，L为机座1的长度。

当满足上述条件时，被支撑起的机座1因自重而引起的变形为最小，从而保证划线的机座1移至加工机床工作台后，其变形的恢复不会影响划线的精度。原理如下：

请参阅图4，千斤顶3对称地支撑在划线工件的T1点和T2点，T1点和T2点分别与划线工件两侧面的距离均为a，划线工件的长度为L，其自重q作用在划线工件的1/2L的中点E处，则自重q在整体划线工件内产生的弯矩分布如图所示。由力学原理可知，当|ME︱＝︱MD︱＝︱MF︱时，在重力下整体划线工件的最大变形量为最小。

而

$\mathrm{ME}=\frac{\mathrm{qL}}{2}(\frac{L}{2}-a)-\frac{\mathrm{qL}}{2}\·\frac{L}{4}=\frac{{\mathrm{qL}}^2}{8}-\frac{\mathrm{qLa}}{2},$ $\mathrm{MD}=\mathrm{MF}=-\frac{{\mathrm{qa}}^2}{2},$

所以， $\frac{{\mathrm{qL}}^2}{8}-\frac{\mathrm{qLa}}{2}=\frac{{\mathrm{qa}}^2}{2},$ 最后得， $\frac{a}{L}\≈0.207.$

2)通过调整各千斤顶3的升降，使机座1的上平面U达到基本水平，并且与水平工作台2的台面平行，避免整体机座1处于歪扭状态，从而保证划线的精确。

3)采用常规划线方法，使用直尺和划针盘分别找出机座1上各主轴承孔H₁、H₂、H₃……Hn的主轴承孔中心O₁、O₂、O₃……On(一般标示在嵌入在主轴承孔两侧部之间的木条上)，连接首主轴承孔中心O₁与尾主轴承孔中心On的连线O₁On；通过调整各千斤顶3的升降，使该连线O₁On达到水平位置，并且与水平工作台2的台面平行；测量各中间主轴承孔中心O₂、O₃……On_－1与该连线O₁On的距离偏差，平行移动调整连线O₁On的位置，使各中间主轴承孔中心O₂、O₃……On_－1与该连线O₁On的所有距离偏差中的最大偏差为最小，将满足该条件的连线O₁On作为所有主轴承孔中心O₁、O₂、O₃……On的主轴承孔中心线O₁On。

4)请参阅图3，以步骤3)确定的主轴承孔中心线O₁On为准，使用垂直角尺和划针盘分别划出首主轴承孔水平中心线O₁Y、首主轴承孔垂直中心线O₁Z、尾主轴承孔水平中心线OnY和尾主轴承孔垂直中心线OnZ；以首主轴承孔水平中心线O₁Y和尾主轴承孔水平中心线OnY为准划出上平面U和下平面D的加工线，以首主轴承孔垂直中心线O₁Z和尾主轴承孔垂直中心线OnZ为准划出机座1两侧面的加工线。

5)请参阅图5，将步骤3)确定的首主轴承孔中心O₁和尾主轴承孔中心On分别用垂吊工具投影引至水平工作台2台面上的M、N点，则MN连线即为主轴承孔中心线O₁On在水平工作台2台面上的投影线。

6)在水平工作台2的台面上作一与主轴承孔中心投影线MN垂直的任意垂直线VW，以该任意垂直线VW为准向内一定距离，在首主轴承孔H₁下方的水平工作台2的台面上划一与主轴承孔中心投影线MN垂直且与任意垂直线VW平行的第一垂直线l₁；以同样的方法根据各主轴承孔之间的间距在其它各主轴承孔下方的水平工作台2的台面上划出第二垂直线、第三垂直线……第n垂直线；用垂直角尺和划针盘将各垂直线向上引至各主轴承孔H₁、H₂、H₃……Hn的内壁上，在该内壁的两侧部和顶部投影划出三段相应的校正线L₁、……Ln。

7)测量检查各校正线L₁、……Ln与相应的主轴承孔的两端面P的距离是否均匀，若不均匀，则沿主轴承孔中心线O₁On方向调整各校正线L₁、……Ln的整体位置，使各校正线L₁、……Ln与相应的主轴承孔的两端面P的距离尽可能均匀，再以该位置的各校正线L₁、……Ln为准确定各主轴承孔H₁、H₂、H₃……Hn的厚度中心线G的位置，以保证主轴承座与曲轴之间留有合理的间隙。

上述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请内容所作的等效变化与修饰，都应成为本发明专利的保护范围。

Claims (2)

1.一种用于大型柴油机机座的投影划线方法，该机座包括有若干同轴的主轴承座和主轴承孔，其特征在于：所述投影划线方法以所述机座的上平面向下作为划线的工作位置，一次性划出主轴承孔中心线以及该机座上平面、下平面和两侧面的加工线，并且通过向水平工作台的台面上作投影线的方式划出校正线，对主轴承座与曲轴之间的间隙进行检查校正并确定主轴承孔的厚度中心线；所述的投影划线方法包括下列具体步骤：

1)将机座的上平面向下、下平面向上，用千斤顶支撑在水平工作台上，作为所述机座的划线位置；

2)通过调整各千斤顶的升降，使机座的上平面达到基本水平且与水平工作台的台面平行；

3)采用常规划线方法分别找出机座上各主轴承孔的主轴承孔中心，连接首主轴承孔中心与尾主轴承孔中心的连线，通过调整各千斤顶的升降，使该连线达到水平位置且与水平工作台的台面平行，平行移动调整所述连线的位置满足条件：各主轴承孔中心与该连线的最大距离偏差为最小，将满足该条件的连线作为所有主轴承孔中心的主轴承孔中心线；

4)以步骤3)确定的主轴承孔中心线为准，分别划出首主轴承孔和尾主轴承孔的水平中心线和垂直中心线，以该水平中心线和垂直中心线为准划出机座的上平面、下平面和两侧面的加工线；

5)将步骤3)确定的主轴承孔中心线用垂吊工具投影引至水平工作台台面上，形成主轴承孔中心投影线；

6)在水平工作台的台面上作一主轴承孔中心投影线的任意垂直线，以该任意垂直线为准根据各主轴承孔之间的间距，在各主轴承孔下方的水平工作台台面上划出一系列主轴承孔中心投影线的垂直线，用垂直角尺和划针盘将各垂直线向上引至各主轴承孔的内壁上，在该内壁的两侧部和顶部投影划出三段相应的校正线；

7)测量检查各校正线与相应主轴承孔的两端面的距离是否均匀，若不均匀，则沿主轴承孔中心线方向调整各校正线的整体位置，使各校正线与相应主轴承孔的两端面的距离尽可能均匀，再以该位置的各校正线为准确定各主轴承孔的厚度中心线位置，以保证主轴承座与曲轴之间留有合理的间隙。

2.根据权利要求1所述的用于大型柴油机机座的投影划线方法，其特征在于：所述的步骤1)中，所述千斤顶的支撑位置到该机座的两端的距离满足下列确保因自重而引起的变形为最小的条件：

a＝0.207L，其中，a为千斤顶到机座端面的距离，L为机座的长度。