CN105059472B - 船舶轴系法兰紧配螺栓的安装辅助工装及装配方法 - Google Patents

Abstract

一种船舶轴系法兰紧配螺栓的安装辅助工装，包括两个螺帽、筒芯和外套；所述的筒芯的中部呈圆锥体形，两端设有螺纹，且与螺帽的螺纹相匹配；所述的外套为筒状壳结构，其内表面为圆锥体形，外表面为圆柱形，沿该外套的长度方向设有开槽；所述的外套套装在所述的筒芯外，所述的螺帽螺纹连接在所述的筒芯的两端；及装配方法，实现轴系的连接。本发明方法能规避因法兰螺栓孔存在的不足因素而致使紧配螺栓在塞入法兰螺栓孔时本身及螺栓孔受到的损伤，因而可规避由此引起的船舶建造周期的延误，以及造成的经济损失。

Description

船舶轴系法兰紧配螺栓的安装辅助工装及装配方法

技术领域

本发明涉及船舶建造中大型轴系相关的安装技术，具体是一种船舶轴系法兰紧配螺栓的安装辅助工装及装配方法。

背景技术

船舶轴与轴的连接大多采用轴端部法兰连接，通过使用螺栓把相邻两根轴的两个法兰连接起来，从而达到两根轴的连接。对于定位要求较高的轴系法兰连接，常采用法兰螺栓孔先镗孔后安装紧配螺栓的方式。螺栓孔镗孔后，使用汽缸仪表测量螺栓孔内径值，然后把这个值转移到外径分离卡上，再依据外径分离卡上的数据加工紧配螺栓。紧配螺栓在安装前，需要在液氮中低温冷冻冷缩，然后再安装到已定好位并镗好孔的两个法兰上。对于这样的安装方式，存在以下几个不足之处：

第一、由于两个要连接的法兰厚度值较大，法兰上紧配螺栓孔的长度值也较大，因而在孔镗好后，孔轴向挠度较大，使得紧配螺栓不能较好的安装；

第二、在镗孔前，需用粗螺栓连接固定轴系法兰，法兰螺栓孔端面处会受到挤压，螺栓孔内径变小，可能使紧配螺栓不能较好的安装；

第三、因紧配螺栓与紧配螺栓孔的不匹配，紧配螺栓及螺栓孔在紧配螺栓安装时会受到损伤，致使紧配螺栓无法使用或紧配螺栓孔需修补，进而导致船舶建造周期的延误，造成不可挽回的经济损失。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中存在的不足，提供一种船舶轴系法兰紧配螺栓的安装辅助工装及装配方法，能规避因轴系法兰螺栓孔存在的不足而致使紧配螺栓在塞入法兰螺栓孔时本身及螺栓孔受到损伤，由此引起的船舶建造周期延误，避免经济损失。

为了达到上述发明目的，本发明提供的技术方案如下：

一种船舶轴系法兰紧配螺栓的安装辅助工装，包括两个螺帽、筒芯和外套；

所述的筒芯的中部呈圆锥体形，两端设有螺纹，且与螺帽的螺纹相匹配；

所述的外套为筒状壳结构，其内表面为圆锥体形，外表面为圆柱形，沿该外套的长度方向设有开槽；

所述的外套套装在所述的筒芯外，所述的螺帽螺纹连接在所述的筒芯的两端。

所述的筒芯两端的螺纹为螺距为2mm的细牙螺纹。

所述的开槽的宽度为3mm，使得该外套的外径能发生小幅度变化，以适应轴系法兰螺栓孔镗孔后的内径值。

一种利用所述的船舶轴系法兰紧配螺栓的安装辅助工装进行装配的方法，包括如下步骤：

①利用船厂日常所用的临时螺栓连接轴系法兰把两根轴的法兰固定；

②架设镗孔机对预加工过的螺栓孔进行镗孔，镗孔完成后测量螺栓孔的内径值，并记录。

③调节外套的外径尺寸，使其略小于镗孔后测量的螺栓孔内径数值，并试图使外套塞入螺栓孔，如果外套不能完全塞入螺栓孔，则需修正螺栓孔的内径或孔端面，直至外套可以塞入螺栓孔；

④当外套完全塞入螺栓孔后，旋出筒芯锥体小端的螺帽，旋进大端螺帽，使外套与筒芯发生相对位移，外套发生弹性收缩，外径变小，拉出螺栓孔，放入金属盒中保存；

⑤螺栓孔镗孔后，使用汽缸仪表测量螺栓孔内径值，然后把该值转移到外径分离卡上，再依据外径分离卡上的数据加工紧配螺栓；

⑥将加工后的紧配螺栓放入液氮中进行冷冻，一定时间后拿出并安装到法兰上，待一定时间后，紧配螺栓膨胀结束，旋紧并锁紧紧配螺栓螺帽，完成轴的连接。

与现有技术相比，本发明具有如下技术优点：

1)、辅助工装的使用较为方便与简单，无需专门培训，只要遵循基本操作流程就行；

2)、辅助工装的维护与保管方便，不使用时放在简易的金属盒子中，同时便于搬运；

3)、辅助工装可多次使用，使其使用成本大大降低；

4)、增加使用辅助工装的紧配螺栓安装方法，能规避因轴系法兰螺栓孔存在的不足因素而致使紧配螺栓在塞入法兰螺栓孔时本身及螺栓孔受到的损伤；

5)、增加使用辅助工装的紧配螺栓安装方法，可规避因紧配螺栓及螺栓孔损伤而导致船舶建造周期的延误，以及造成的经济损失。

总之，船舶轴系法兰在安装紧配螺栓时，增加使用辅助工装对法兰螺栓孔进行检测的方法，可降低最终螺栓安装所用时间，降低作业危险系数，从而提高造船生产效率。

采用含有辅助工装的轴系法兰紧配螺栓的安装方法，配合合理的作业方式，能较快较好地完成轴系法兰紧配螺栓的安装，也即轴系的连接。具体实施方法如下，但不能以此来限制本发明的保护范围。

附图说明

图1是本发明船舶轴系法兰紧配螺栓的安装辅助工装的结构示意图，

图2是本发明中筒芯的结构示意图，

图3是本发明中外套结构示意图，

图4是本发明船舶轴系法兰紧配螺栓的安装辅助工装规检测螺栓孔示意图，

图5是轴系法兰紧配螺栓连接示意图。

其中，

1—螺帽 2—筒芯 3—外套 4—轴系法兰

5—紧配螺栓螺帽 6—紧配螺栓

具体实施方式

下面结合附图和具体的实例来对本发明做进一步的详细阐述，但不能以此来限制本发明的保护范围。

先请参阅图1，图1是本发明船舶轴系法兰紧配螺栓的安装辅助工装的结构示意图。由图可知，船舶轴系法兰紧配螺栓的安装辅助工装包含螺帽1、筒芯2及外套3等三个部分，其中螺帽1的螺纹与筒芯2两端的螺纹相匹配。

所述的螺帽1为不规则形式，通过螺帽的旋进，可使筒芯2与外套3分离，其螺纹为螺距为2mm的细牙螺纹。

所述的筒芯2，如图2，两端是螺距为2mm的细牙螺纹，中间是锥度1：100的锥体，锥体的长度大于所述外套3的长度。

所述的外套3为筒状壳结构，如图3，其外表面为圆柱形，内表面为圆锥体形，锥度1：100。所述的外套上有一宽为3mm，贯穿整个所述外套长度方向的开槽。此开槽的存在，可使得所述外套3外径能发生小幅度变化，以适应轴系法兰螺栓孔镗孔后的内径值。

在船舶建造中，本发明具体操作过程包括以下几个步骤：

1、船舶的两根轴定位固定，利用船厂日常所用的临时螺栓连接轴系法兰4把两根轴的法兰固定。

2、架设镗孔机对预加工过的法兰孔进行镗孔，镗孔完成后测量孔相关数值，并记录。

3、调节量规外套3的外径尺寸，使其略小于镗孔后测量的螺栓孔内径数值，接下来试图使量规的外套塞入螺栓孔。

4、在量规外套3塞入法兰螺栓孔期间，有时螺栓孔镗的不到位，或螺栓孔端面因连接法兰时粗螺栓挤压导致损伤，量规外套3不能完全塞入螺栓孔，需修正螺栓孔内径或孔端面。

5、当量规外套3完全塞入螺栓孔后，如图5，旋出量规筒芯2锥体小端的螺帽1，旋进大端螺帽1，使量规外套3与量规筒芯2发生相对位移，量规外套3发生弹性收缩，量规外径变小，拉出螺栓孔，放入金属盒中保存。

6、螺栓孔镗孔后，使用汽缸仪表测量螺栓孔内径值，然后把这个值转移到外径分离卡上，再依据外径分离卡上的数据加工紧配螺栓。

7、紧配螺栓6放入液氮中进行冷冻，一定时间后拿出并安装到法兰上，待一定时间后，紧配螺栓膨胀结束，旋紧并锁紧紧配螺栓螺帽5，完成轴的连接。

此检测方法能规避因轴系法兰螺栓孔存在的不足因素而致使紧配螺栓在塞入螺栓孔时本身及螺栓孔受到的损伤，因而可规避由此引起的船舶建造周期的延误，以及造成的经济损失。在非船舶的大型轴系法兰对中连接中，此紧配螺栓孔检测方法也有一定的适应性。

Claims (2)

1.一种利用船舶轴系法兰紧配螺栓的安装辅助工装进行装配的方法，所述工装包括两个螺帽（1）、筒芯（2）和外套（3）；所述的筒芯（2）的中部呈圆锥体形，两端设有螺纹，且与螺帽（1）的螺纹相匹配；所述的外套（3）为筒状壳结构，其内表面为圆锥体形，外表面为圆柱形，所述外套上设有一宽度为3毫米，贯穿整个所述外套（3）长度方向的开槽；所述的外套（3）套装在所述的筒芯（2）外，所述的螺帽（1）螺纹连接在所述的筒芯（2）的两端，其特征在于，该方法包括如下步骤：

①利用船厂日常所用的临时螺栓连接轴系法兰（4）把两根轴的法兰固定；

②架设镗孔机对预加工过的螺栓孔进行镗孔，镗孔完成后测量螺栓孔的内径值，并记录；

③调节外套（3）的外径尺寸，使其略小于镗孔后测量的螺栓孔内径数值，并试图使外套塞入螺栓孔，如果外套不能完全塞入螺栓孔，则需修正螺栓孔的内径或孔端面，直至外套可以塞入螺栓孔，然后将工装塞入螺栓孔内；

④当外套完全塞入螺栓孔后，旋出筒芯锥体小端的螺帽（1），旋进大端螺帽（1），使外套（3）与筒芯（2）发生相对位移，外套(3)发生弹性收缩，外径变小，拉出螺栓孔，放入金属盒中保存；

⑤螺栓孔镗孔后，使用汽缸仪表测量螺栓孔内径值，然后把该值转移到外径分离卡上，再依据外径分离卡上的数据加工紧配螺栓；

⑥将加工后的紧配螺栓（6）放入液氮中进行冷冻，一定时间后拿出并安装到法兰上，待一定时间后，紧配螺栓膨胀结束，旋紧并锁紧紧配螺栓螺帽（5），完成轴的连接。

2.根据权利要求1所述的一种利用船舶轴系法兰紧配螺栓的安装辅助工装进行装配的方法，其特征在于：所述的筒芯（2）两端的螺纹为螺距为2mm的细牙螺纹。