CN105234631A - 用于喷水推进装置的进流管道的制造辅助装置及制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于喷水推进装置的进流管道的制造辅助装置及制作方法。该制造辅助装置包括：支撑底板、第一安装板、第一固定装置、第二安装板和两个限位板，该方法包括：将连接底板安装在轴承挡板上；分别加工进流管道的前段和中段；将主轴管的一端安装在所述主轴法兰上；将所述连接底板和所述下底板对齐；将前段与轴承挡板对接；将连接底板与第一部件连接；将第一部件与前段对接；将主轴法兰通过安装环安装在第二安装板上；在第一部件切割第二切口；将主轴管焊接到第二切口上，将对接处进行焊接，得到所述进流管道。该装置能够保证制造出来的喷水推进组件的进流管道的出水口与主轴总成的同心度。采用所述方法加工出的进流管道具有较高的精度。

Description

用于喷水推进装置的进流管道的制造辅助装置及制造方法

技术领域

本发明涉及动力装置的加工领域，特别涉及一种用于喷水推进装置的进流管道的制造辅助装置及制造方法。

背景技术

喷水推进装置是船舶等水上运输工具的一种动力装置，其主要通过将水从船尾高速喷出从而产生喷射水流，利用喷射水流的反作用力实现船舶的推进，并可通过改变喷射水流的喷射方向实现船舶的正航、倒航、横移、斜移或原地转向等操作。

喷水推进装置主要由操舵导航机械、喷水推进泵、进流管道和主轴总成四大部分组成，其中，进流管道包括前段、中段、主轴管、翼板和下底板，前段为圆筒形，前段的一端设置有出水口且外壁上安装有轴承挡板，前段的另一端与中段的一端连接，中段的另一端与翼板和下底板连接，中段的与前段连接的一端为与前段的形状相配合的圆形，中段的与翼板和下底板连接的一端为方形，即该中段的一端为圆端，该中段的另一端为方端，且中段相对于轴承挡板倾斜，主轴管的一端安装在进流管道的中段的管壁上，主轴总成的主轴法兰安装在主轴管的另一端上，且进流管道的出水口轴线要求与主轴管和主轴法兰的轴线位于同一条直线上。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

在加工喷水推进装置的进流管道时，加工人员不能准确保证进流管道的出水口的轴线与主轴管的轴线位于同一条直线上，一旦喷水推进装置加工成型是无法通过校正来调整尺寸精度的，这样就降低了喷水推进装置的制造精度，在使用前的测试过程中，发现低精度的喷水推进装置所提供的推进效率根本不能满足要求，使其使用性能大打折扣。

发明内容

为了解决现有技术中喷水推进装置的加工精度低问题，本发明实施例提供了一种用于喷水推进装置的进流管道的制造辅助装置及制造方法。所述技术方案如下：

一方面，本发明实施例提供了一种用于喷水推进装置的进流管道的制造辅助装置，所述制造辅助装置包括：支撑底板、第一安装板、第一固定装置、第二安装板和两个间隔固定在所述支撑底板上的限位板，所述第一安装板垂直安装在所述支撑底板的顶面上，所述第一固定装置用于将所述进流管道的一端安装在所述第一安装板上，所述第二安装板与所述第一安装板平行间隔布置，且所述第二安装板垂直固定在所述支撑底板的顶面上，所述第二安装板上设置有安装环，所述安装环的轴线与所述进流管道的出水口的轴线位于同一条直线上，所述安装环的外径尺寸与所述进流管道的主轴法兰的内径尺寸相匹配，两个所述限位板的顶面水平布置，两个所述限位板沿所述限位板的宽度方向距离最远的两条边分别与所述进流管道的连接底板、所述进流管道的下底板和所述进流管道的翼板的底面的轮廓对齐，所述限位板上设置有用于对齐所述连接底板与所述下底板和对齐所述翼板与所述下底板的第一定位线，所述支撑底板对应所述连接底板与所述下底板的对接处和所述翼板与所述下底板的对接处设置有缺口，两个所述限位板分别对应所述缺口的位置开设有凹口。

具体地，所述制造辅助装置还包括用于压制所述喷水推进装置的进流管道的中段的压制模具，所述压制模具包括上模具、第一下模具和第二下模具。

所述上模具包括支撑板和压板，所述压板的一端固定连接在所述支撑板上，所述压板的另一端的端面为突出的V型曲面，且所述曲面的顶角为圆角，所述压板的一端和所述压板的另一端为所述压板上相对的两端。

所述第一下模具为楔形块，所述第一下模具包括第一端面、第二端面、以及连接所述第一端面和所述第二端面的第一侧面、第二侧面、第三侧面和第四侧面，所述第一侧面和所述第三侧面相对，所述第二侧面和所述第四侧面相对，所述第一端面和所述第二端面相互平行，且所述第一端面、所述第二侧面与所述第三侧面两两垂直连接，所述第一侧面和所述第四侧面通过圆角连接，所述第一侧面和所述第四侧面为楔形块的两个斜面，且所述第一侧面从所述第一端面到所述第二端面朝向所述第三侧面倾斜，所述第四侧面从所述第一端面到所述第二端面朝向所述第二侧面倾斜，在所述第一端面所在的一端，所述第一侧面与所述第三侧面之间的距离为H1，在所述第二端面所在的一端，所述第一侧面与所述第三侧面之间的距离为H2，且H2-H1＝L2，其中，L2为所述中段的圆端与方端的高度差的一半，在所述第一侧面所在的一端，所述第四侧面与所述第二侧面之间的距离为X，在所述第二端面所在的一端，所述第四侧面与所述第二端面之间的距离为Y，且X-Y＝L1/2，其中，L1为所述中段的圆端的四分之一周长所对应的弦的长度；所述第二下模具的结构与所述第一下模具的结构对称。

具体地，所述制造辅助装置还包括多个定位板和多个定位螺栓，多个所述定位板分别布置在所述翼板的底部边沿、所述下底板的底部边沿和所述连接底板上，每个所述定位板均通过所述定位螺栓固定在所述支撑底板上。

另一方面，本发明实施例提供了一种采用上述制造辅助装置加工喷水推进装置的进流管道的方法，所述方法包括：

将外圈隔板装配到轴承挡板上，所述轴承挡板通过所述第一固定装置安装在所述第一安装板上；

加工所述进流管道的前段；

加工所述进流管道的中段，在所述中段上切割用于连接所述翼板和所述下底板的第一切口，得到第一部件；

将所述主轴管的一端安装在所述主轴法兰上；

将所述连接底板分别与两个所述限位板和所述第一定位线对齐，将所述下底板分别与两个所述限位板和所述第一定位线对齐；

将所述前段与所述轴承挡板对接；

将所述下底板与所述第一部件连接；

将所述第一部件与所述前段对接；

将所述翼板的底面分别与两个所述限位板和所述第一定位线对齐；

将所述主轴法兰通过所述安装环安装在所述第二安装板上；

在所述第一部件上加工出第二定位线，所述第二定位线与所述主轴管的斜截面轮廓线相吻合，并对所述第一部件进行切割，得到第二切口；

将所述翼板、所述下底板和所述连接底板通过多个所述定位板和多个所述定位螺栓固定在支撑底板上，对对接处进行焊接，得到所述喷水推进装置的进流管道。

具体地，所述加工所述进流管道的前段的方法包括：提供前段待加工板，在所述前段待加工板上加工出四条弧形的切割线；将所述前段待加工板卷制成筒形并焊接成型，按照四条弧形的所述切割线对所述前段待加工板进行切割，得到第一筒体、第二筒体和第三筒体；在所述第三筒体上连接标准圆筒体，所述标准圆筒体的直径与待加工的所述前段的直径相同，将所述第一筒体、所述第二筒体和所述第三筒体的最宽处对齐并套装在第一支撑工装上，在所述第一筒体、所述第二筒体和所述第三筒体的外壁上安装卡板，将所述第一筒体、所述第二筒体和所述第三筒体焊接成型后得到所述进流管道的前段。

具体地，所述加工所述进流管道的中段的方法包括：提供中段待加工板，在所述中段待加工板上加工出压线；采用上模具、第一下模具和第二下模具，按照所述中段待加工板上的压线将所述中段待加工板压制成型，得到成型的半个中段；将两个成型的所述半个中段通过第二支撑工装固定后焊接成所述中段；在所述中段加工完第二切口并焊接到所述前段后，拆除所述第二支撑工装。

进一步地，所述第二支撑工装包括井字型工装和米字型工装。

进一步地，在加工所述压线时，以所述中段待加工板的中心为基准，由所述中段待加工板的中心线向所述中段待加工板的两侧进行加工。

进一步地，在压制时，压制方向以所述中段待加工板的中心为基准，由所述中段待加工板的两边左右交替向所述中段待加工板的中心进行压制。

进一步地，在所述中段焊接到所述前段之后，在所述中段和所述前段上沿所述前段的外周方向安装马板。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本发明实施例提供的用于喷水推进装置的进流管道的制造辅助装置，包括支撑底板、第一安装板、第一固定装置和第二安装板，支撑底板上设置有喷水推进装置的连接底板、下底板的底面或翼板的底面的轮廓线，该轮廓线能够为喷水推进装置定位，第一安装板用于安装喷水推进组件的轴承挡板，第二安装板用于安装主轴法兰，主轴法兰用于连接主轴总成，通过安装环的轴线与进流管道的出水口在第一安装板上的投影的中心位于同一条直线上，使得主轴总成能够与进流管道的出水口的轴线位于同一条直线上，即该制造辅助装置能够保证制造出来的喷水推进组件的进流管道的出水口与主轴总成的同心度。本发明实施例提供的方法能够保证加工出的喷水推进装置的进流管道的轴承挡板与主轴总成的同心度，即进流管道的出水口与主轴管的同心度，同时加工出的喷水推进装置的进流管道具有较高的精度，保证了整个喷水推进装置的进流管道的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一提供的喷水推进装置的结构示意图；

图2是本发明实施例一提供的制造辅助装置的结构示意图；

图3是图1的制造辅助装置的俯视结构示意图；

图4是图1所示的制造辅助装置的使用状态的结构示意图；

图5是本发明实施例一提供的上模具的结构示意图；

图6是本发明实施例一提供的第一下模具和第二下模具的配合结构示意图；

图7a是图6中的第一下模具的第二端的结构示意图；

图7b是图6中的第一下模具的第一端的结构示意图；

图8是本发明实施例一提供的第一下模具的主视结构示意图；

图9是本发明实施例二提供的加工喷水推进组件的方法的流程图；

图10是本发明实施例二提供的外圈隔板和轴承挡板的装配结构示意图；

图11是本发明实施例二提供的前段待加工板的结构示意图；

图11a是本发明实施例二提供的前前段待加工板卷制成筒体并焊接成型的结构示意图；

图11b是本发明实施例二提供的切割后的第一筒体、第二筒体和第三筒体的结构示意图；

图12是本发明实施例二提供的前段的结构示意图；

图13是本发明实施例二提供的绘制有压线的中段待加工板与第一下模具和第二下模具的配合结构示意图；

图14是本发明实施例二提供的半个中段上的圆端的结构示意图；

图15a是图14所示的半个中段的侧视结构示意图；

图15b是本发明实施例二提供的中段的侧视结构示意图；

图16是本发明实施例二提供的米字型工装的结构示意图；

图17是本发明实施例二提供的井字型工装的结构示意图；

图18是本发明实施例二提供的主轴管和主轴法兰的结构示意图；

图19是本发明实施例二提供的中段的第一切口的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

为了便于理解本发明，下面先简单介绍喷水推进装置的结构。如图1所示，喷水推进装置主要包括操舵导航机械(图未示出)、喷水推进泵a、进流管道和主轴总成b四大部分。其中，进流管道包括前段a4、中段a5、主轴管a9、主轴法兰a91、翼板a6和下底板a7。前段a4为弯曲的圆筒形，前段a4的一端设置有出水口且外壁上安装有轴承挡板a2，前段a4的一端通过轴承挡板a2与喷水推进泵a连接，轴承挡板a2的外壁上固定有外圈隔板a1，外圈隔板a1与连接底板a3连接，其中，连接底板a3可以为喷水推进装置提供安装位，以便将喷水推进装置安装在船体上。中段a5为天圆地方件，即中段a5的一端为圆形，称为中段a5的圆端a51，中段a5的另一端为方型，称为中段a5的方端a52(见图14)，前段a4的另一端与中段a5的圆端a51连接，中段a5的方端a52与翼板a6和下底板a7连接，由于前段a4为弯曲的圆筒形，所以中段a5相对于轴承挡板a2倾斜，主轴管a9的一端安装在进流管道的中段a5的管壁上，主轴法兰a91同轴安装在主轴管a9的另一端上，在主轴法兰a91的外壁上设置有法兰隔板a92，且进流管道的出水口轴线要求与主轴管a9的轴线位于同一条直线上。翼板a6上加工有散热器安装孔a8，进流管道上设置有尾部支架a21。

实施例一

本发明实施例提供了一种用于喷水推进装置的进流管道的制造辅助装置，适用于制造图1所示进流管道。如图2所示，该制造辅助装置包括：支撑底板1、第一安装板2、第一固定装置3、第二安装板5和两个间隔固定在支撑底板1上的限位板1a，第一安装板2垂直安装在支撑底板1的顶面上，第一固定装置3用于将进流管道的一端安装在第一安装板2上。第二安装板5与第一安装板2平行间隔布置，且第二安装板5垂直安装在支撑底板1的顶面上，第二安装板5上设置有安装环6，安装环6的轴线与进流管道的出水口的轴线位于同一条直线上，安装环6的外径尺寸与进流管道的主轴法兰a91的内径尺寸相匹配。

在本实施例中，安装环6的轴线与第一安装板2和第二安装板5垂直。第二安装板5的高度低于第一安装板2的高度，降低第一安装板2的高度能够节省辅助装置的材料，从而减少了辅助装置的重量，这样能够便于将第二安装板5安装在支撑底板1的顶面上。

其中，第一固定装置3可以为螺栓紧固结构。

图3显示了制造辅助装置的使用状态，结合图3，进流管道放置在支撑底板1上，轴承挡板a2与第一安装板2平行设置，且轴承挡板a2和第一安装板2上的安装孔(图未标示)对齐，第一固定装置3通过该安装孔将进流管道的轴承挡板a2固定在第一安装板2上，固定之后，进水口的轴线与第一安装板2垂直。将安装环6插在主轴法兰a91(主轴法兰91固定在主轴管9一端)内，由于安装环6的轴线与进流管道的出水口的轴线位于同一条直线上，而安装环6的外径尺寸与待安装的进流管道的主轴法兰a91的内径尺寸相匹配，所以将主轴管9的另一端与进流管道的中段a5连接后，进流管道的出水口的轴线与主轴管9的轴线也位于同一直线上。

图4显示了制造辅助装置的俯视结构，如图4所示，两个限位板1a的顶面水平布置，两个限位板1a沿限位板1a的宽度方向距离最远的两条边分别与进流管道的连接底板a3、进流管道的下底板a7和进流管道的翼板a6的底面的两侧轮廓对齐，限位板1a上设置有用于对齐连接底板a3与下底板a7和对齐翼板a6与下底板a7的第一定位线b7、b6，支撑底板1对应连接底板a3与下底板a7的对接处和翼板a6与下底板a7的对接处设置有缺口101b，两个限位板1a分别对应缺口101b的位置开设有凹口。其中，第一定位线b7用于确定连接底板a3和下底板a7之间焊缝的位置，第一定位线b6用于确定下底板a7和翼板a6之间焊缝的位置，由于缺口101b的设置使得连接底板a3和下底板a7的对接处、以及翼板a6和下底板a7的对接处的限位板1a不便于布置第一定位线b7、b6，那么，第一定位线b7、b6可以布置在连接底板a3和下底板a7的对接处、以及翼板a6和下底板a7的对接处附近具有确定距离的其他位置，例如，第一定位线b7可以布置在距离连接底板a3和下底板a7的对接处10mm的位置，第一定位线b6可以布置在距离翼板a6和下底板a7的对接处6mm的位置。此外，开设缺口101b便于焊接连接底板a3和下底板a7、以及翼板a6和下底板a7，而且两个槽钢1b上分别对应缺口101b的位置也开设有凹口，便于焊接。

该制造辅助装置还可以包括分别固定在两个限位板1a下方的两个槽钢1b，槽钢1b能够增加限位板1a与支板1b之间的距离，便于在固定后的支撑底板1上精加工限位板1a。此外，槽钢1b的径向截面可以为梯形，且每个限位板1a在槽钢1b上的投影均位于槽钢1b上，槽钢1b也可以为四个，首尾相接围成矩形布置于两个限位板1a的下方。

此外，第二安装板5的底部两侧分别设有第一连接板，两个槽钢1b的两侧侧壁上对应第一连接板的位置布置有第二连接板，第一连接板通过第二固定装置4固定在第二连接板上，从而将第二安装板2安装在两个槽钢1b上，第二固定装置4可以为螺栓紧固结构。容易知道，第二安装板5也可以采用其他方式固定在两个槽钢1b上，例如焊接等。此外，第一连接板也可以通过第二固定装置4直接固定在支撑底板1的顶面上。

具体地，该制造辅助装置还可以包括用于压制喷水推进装置的进流管道的中段a5的压制模具，该压制模具包括上模具7(见图5)、第一下模具8(见图6)和第二下模具9(见图6)，具体地，图5显示了上模具7的结构，上模具7包括支撑板7a和压板7b，压板7b的一端固定连接在支撑板7a上，压板7b的另一端的端面7c为突出的V型曲面，且曲面的顶角为圆角(V型曲面两边的夹角α可以为80°)，压板7b的一端和压板7b的另一端面7c为压板7b的相对的两端。

图6为第一下模具8的结构示意图，第一下模具8为楔形块，第一下模具8包括第一端面8a、第二端面8b、以及连接第一端面8a和第二端面8b的第一侧面8c、第二侧面8d(见图7a)、第三侧面8e和第四侧面8f。图7a和图7b分别显示了第一下模具8的两个端面，即第一端面8a和第二端面8b，如图7a和7b所示，第一侧面8c和第三侧面8e相对，第二侧面8d和第四侧面8f相对，第一端面8a和第二端面8b相互平行，且第一端面8a、第二侧面8d与第三侧面8e两两垂直连接，第一侧面8c和第四侧面8f通过圆角连接，第一侧面8c和第四侧面8f为楔形块的两个斜面，且第一侧面8c从第一端面8a到第二端面8b朝向第三侧面8e倾斜，第四侧面8f从第一端面8a到第二端面8b朝向第二侧面8d倾斜，从而第一下模具8从第一端面8a到第二端面8b的横截面逐渐减小。

需要说明的是，在本实施例中，第一端面8a、第二侧面8d与第三侧面8e两两垂直连接，且第一端面8a和第二端面8b相互平行，在其他实施例中，第一端面8a也可以不与第二侧面8d垂直，或者，第一端面8a也可以不与第三侧面8e垂直。

进一步地，如图6所示，在第一端面8a所在的一端，第一侧面8c与第三侧面8e之间的距离为H1，在第二端面8b所在的一端，第一侧面8c与第三侧面8e之间的距离为H2，且H2-H1＝L2，其中，L2为中段a5的圆端a51与方端a52的高度差的一半(见图14)。如图7a和图7b所示，在第一端面8a所在的一端，第四侧面8f与第二侧面8d之间的距离为X，在第二端面8b所在的一端，第四侧面8f与第二侧面8d之间的距离为Y，且X-Y＝L1/2，其中，L1为中段a5的圆端的四分之一周长所对应的弦的长度(见图14)。

图8为第一下模具和第二下模具的结构关系示意图。如图8所示，第二下模具9的形状与第一下模具8的结构对称。第二下模具9的具体结构如下：第二下模具9为楔形块，第二下模具9包括第一端面9a、第二端面9b、以及连接第一端面9a和第二端面9b的第一侧面9c、第二侧面9d、第三侧面(图未示出)和第四侧面9f，第一侧面9c和第三侧面相对，第二侧面9d和第四侧面9f相对，第一端面9a和第二端面9b相互平行，且第一端面9a、第二侧面9d与第三侧面9e两两垂直连接，第一侧面9c和第四侧面9f通过圆角连接，第一侧面9c和第四侧面9f为楔形块的斜面，且第一侧面9c从第一端面9a到第二端面9b靠近第三侧面9e倾斜，第四侧面9f从第一端面9a到第二端面9b朝向第二侧面9d倾斜，从而第一下模具9从第一端面9a到第二端面9b的横截面逐渐减小。

需要说明的是，在本实施例中，第一端面9a、第二侧面9d与第三侧面9e两两垂直连接，且第一端面9a和第二端面9b相互平行，在其他实施例中，第一端面9a也可以不与第二侧面9d垂直，或者，第一端面9a也可以不与第三侧面9e垂直。

具体地，该制造辅助装置还包括多个定位板18和多个定位螺栓17，多个定位板18分别布置在压在进流管道的翼板a6的底部边沿、下底板a7的底部边沿和连接底板a3上，每个定位板18均通过定位螺栓17固定在支撑底板1上。

其中，压板7b上突出的V型曲面的圆角的半径、第一下模具8的圆角的半径和第二下模具9的圆角的半径均为R，且R由中段a5的方端a52的高度h(见图17)、距离X与距离Y的差值决定，具体的计算公式为：

R＝8(X-Y)-2.5h+修正量，其中，修正量的范围可以为0～1。

本发明实施例提供的用于喷水推进装置的进流管道的制造辅助装置，包括支撑底板、第一安装板、第一固定装置、第二安装板和两个间隔固定在支撑底板上的限位板，轴承挡板与第一安装板平行设置，且轴承挡板和第一安装板上的安装孔对齐，第一固定装置通过该安装孔将进流管道的轴承挡板固定在第一安装板上，固定之后，进水口的轴线与第一安装板垂直，将安装环插在主轴法兰内，由于安装环的轴线与进流管道的出水口的轴线位于同一条直线上，而安装环的外径尺寸与待安装的进流管道的主轴法兰的内径尺寸相匹配，所以将主轴管的另一端与进流管道的中段连接后，进流管道的出水口的轴线与主轴管的轴线也位于同一直线上，即该制造辅助装置能够保证制造出来的喷水推进组件的进流管道的出水口与主轴总成的同心度。

实施例二

本发明实施例提供了一种采用本发明实施例一提供的制造辅助装置制备进流管道的方法，如图9所示，该方法包括：

步骤101：将外圈隔板a1装配在轴承挡板a2上，得到第一组件，将轴承挡板a2(第一组件)通过第一固定装置3安装在第一安装板2上，其中，连接底板a3和下底板a7均与第一组件连接。

具体地，图10显示了外圈隔板a1和轴承挡板a2的装配结构示意图，如图10所示，在安装之前，可以先将外圈隔板a1固定在轴承挡板a2的外周壁上，将外圈隔板a1垂直与连接底板a3(图未示出)布置，从而得到第一组件。具体地，先在装配平台a22上将轴承挡板a2调平放置，然后装配外圈隔板a1，外圈隔板a1的下端放置等高铁a23，按要求调平等高铁a23，同时，可以采用卡板a19固定外圈隔板a1和轴承挡板a2，然后将轴承挡板a2焊接在外圈隔板a1上。此外，在安装前，需要对第一组件进行探伤测试，将探伤合格的第一组件安装在第一安装板2上。

步骤102：加工进流管道的前段a4。

该步骤102可以包括以下步骤：

第一步：提供前段待加工板a10，在前段待加工板a10上加工出四条弧形的切割线。

如图11所示，该前段待加工板a10为长方形。四条弧形的切割线为弧度相同且长度相等的第一切割线a11、第二切割线a12、第三切割线a13和第四切割线a14，四条切割线a11、a12、a13、a14的长度方向均与前段待加工板a10的长度方向相同，四条切割线a11、a12、a13、a14沿前段待加工板a10的宽度方向依次布置，第一切割线a11和第三切割线a13的弯曲方向相同，第二切割线a12和第四切割线a14的弯曲方向相同，第一切割线a11和第四切割线a14的弯曲方向相反，第一切割线a11的圆心与第四切割线a14位于第一切割线a11的同侧，第四切割线a14的圆心与第一切割线a11位于第四切割线a14的同侧，第一切割线a11、第二切割线a12、第三切割线a13和第四切割线a14的圆心位于同一直线上，任意两条相邻的切割线之间的最大距离相等，任意两条相邻的切割线之间的最小距离相等，例如，a11和a12之间的最大距离、a12和a13之间的最大距离、以及a13和a14之间的最大距离；a11和a12之间的最小距离、a12和a13之间的最小距离、以及a13和a14之间的最小距离。其中，图11的阴影区域为保证筒体组件圆度和切割质量所预留的工艺余料。第一切割线a11、第二切割线a12、第三切割线a13和第四切割线a14的布置方式能够节省前段待加工板a10的用料，而且切割次数少，加工方便。

第二步：将前段待加工板a10卷制成筒体并焊接成型，然后，如图11a所示，按照四条切割线a11、a12、a13、a14对前段待加工板a10进行切割，得到第一筒体a15、第二筒体a16和第三筒体a17，如图13所示。

实现时，可以采用手工等离子切割机，沿切割线将筒体分割为三个不规则的筒体，即第一筒体a15、第二筒体a16和第三筒体a17。容易知道，这三个不规则筒体的尺寸相同。

第三步：在第三筒体a17上连接标准圆筒体a18，如图12所示，标准圆筒体a18的直径与待加工的前段a4的直径相同，在拼装时安装标准圆筒体a18能够保证拼装后的第一筒体a15、第二筒体a16和第三筒体a17与待加工的前段a4的尺寸一致，且标准圆筒体a18可以通过点焊的方式连接在第三筒体a17上。

第四步：将第一筒体a15、第二筒体a16和第三筒体a17的最宽处对齐并套装在第一支撑工装上，在第一筒体a15、第二筒体a16和第三筒体a17的外壁上安装卡板11，将第一筒体a15、第二筒体a16和第三筒体a17焊接成型后得到进流管道的前段a4。

在拼装时，可以利用第一支撑工装(图中未示)和卡板11实现定位的功能，且卡板11的形状与待加工的前段a4的形状相配合。在本实施例中，卡板11可以为两个，其中一个卡板11固定在第一筒体a15、第二筒体a16和第三筒体a17的最宽处，另一个卡板11固定在第一筒体a15、第二筒体a16和第三筒体a17的最窄处，在其他实施例中该卡板11可以为多个，并沿第一筒体a15、第二筒体a16和第三筒体a17的周向等距布置。

卡板11在相邻的两个筒体之间的连接处设置有凹槽，该连接处可以为第一筒体a15与第二筒体a16的连接处、第二筒体a16与第三筒体a17的连接处、以及第三筒体a17与标准圆筒体a18的连接处，该凹槽能够容纳焊接后产生的焊缝，避免卡板11对焊缝产生影响。通过第一支撑工装和卡板11的配合能够保证第一筒体a15、第二筒体a16和第三筒体a17的圆度以及拼装后的整体件的弧度。此外，在拼装时，可以将待焊部件置于变位机上，该变位机能够带动待焊部件转动，便于焊接。

步骤103：加工进流管道的中段a5，在中段a5上切割用于连接翼板a6和下底板a7的第一切口a61，参见图19，得到第一部件。

其中，该第一切口a61可以采用手工等离子设备进行切割；其中，翼板a6上加工有散热器安装孔a8，可以将加工有散热器安装孔a8的翼板a6焊接至第一切口a61上，在焊接完成后，在散热器安装孔a8内安装散热器。

该步骤103可以包括以下步骤：

第一步：提供中段待加工板a24。

图13显示了绘制有压线10的中段待加工板a24的结构，如图13所示，中段待加工板a24包括两条相对布置的第一边和第二边，第一边和第二边上分别预留有加工余量a101，预留的加工余量a101能够防止中段a5在焊接后收缩，在本实施例中两个预留的加工余量a101均可以为2mm。第一边和第二边的两端分别为第三边和第四边，第三边构成中段a5的圆端a51，第四边构成中段a5的方端a52。

第二步：在中段待加工板a24上加工出压线10。其中，压线10是以中段a5的方端a52的顶点为中心向中段a5的圆端a51发散。在绘制压线10时，可以以中段待加工板a24的中心线为基准，由该中心线向中段待加工板a24的两侧进行绘制，这样能够保证中段待加工板a24的对称度。

第三步：采用上模具7、第一下模具8和第二下模具9，按照中段待加工板a24上的压线将中段待加工板a24压制成型，得到半个中段。

具体地，对于每一条压线10，将第一下模具8和第二下模具9等距布置于压线10的两侧的中段待加工板a24的底面上，在使用时，第二下模具9的第四侧面9f与第一下模具8的第四侧面8f相对布置，即第二下模具9和第一下模具8关于压线10对称布置。将上模具7的压板7b布置于中段待加工板a24的顶面并沿着压线10进行压制。其中，针对每一条压线10的压下量均由压线10的间距决定。

在压制时，其压制方向以中段待加工板a24的中心为基准，由中段待加工板a24的两边左右交替向中段待加工板a24的中心进行压制，在所有的压线压制完成后，得到成型的半个中段。这样使得中段待加工板a24两边的先变型到位，若由中段待加工板a24的中心向两边交替压制的话，当压制中间线的左侧时，中段待加工板a24的右侧会和上模具7干涉，当压制中间线的右侧时，中段待加工板a24的左侧会和上模具7干涉，最终导致中段a5无法压制成型。图14显示了半个中段上的圆端a51侧的结构，图15a显示了半个中段的侧视结构。

第四步：将两个成型的半个中段通过第二支撑工装固定后焊接成中段a5，参见图15b。

实现时，在冷作平台上划出中段a5的圆端a51的样线，对线装配两个半个中段，对线偏差≤2mm；对接时如果因单个零件尺寸偏小造成的错边，则需在偏小或偏小的半中段内部均利用千斤顶调整错边量。

如图16和图17所示，第二支撑工装包括安装在中段a5的圆端a51的米字型工装12和安装在中段a5的方端a52的井字型工装13，通过点焊的方式将米字型工装12和井字型工装13分别固定在中段a5的圆端a51和方端a52的内壁，米字型工装12和井字型工装13均能够防止中段a5在后续的焊接过程中变形。在本实施例中，米字型工装12和井字型工装13均可以为双层。

步骤104：将主轴管a9的一端固定在主轴法兰a91上，如图18所示。此外，在装配平台a22上将法兰隔板a92调平放置，可以通过垫块a94将法兰隔板a92垫平，在主轴法兰a91的外壁上安装法兰隔板a92，然后装配主轴管a9，在主轴管a9四周可以加装固定马板a93，保证主轴管a9的垂直度和主轴法兰a91的同心度。

步骤105：将连接底板a3分别与两个限位板1a和第一定位线b7对齐，将下底板a7分别与两个限位板1a和第一定位线b6对齐。具体地，两个限位板1a沿限位板1a的宽度方向距离最远的两条边分别与连接底板a3和下底板a7的底面的两侧轮廓对齐，将连接底板a3和下底板a7的底面的两侧轮廓与两个限位板1a沿限位板1a的宽度方向距离最远的两条对齐即可，并分别通过第一定位线b7和第一定位线b6找准，对线偏差均≤1mm。

步骤106：将前段a4与轴承挡板a2对接。同时通过第一支撑工装调整前段a4与轴承挡板a2的对接错边量，利用第一支撑工装、标准圆筒体a18检测前段a4与轴承挡板a2的角度是否合格，合格后在前段a4与轴承挡板a2的对接焊缝外侧应马板固定并进行后续焊接。

步骤107：将下底板a7与第一部件连接。将下底板a7与第一部件进行对接，控制错边量≤2mm。

步骤108：将第一部件与到前段a4对接，控制错边量≤2mm，焊接前，在连接底板a3与第一部件的对接焊缝外侧用马板固定。

步骤109：将翼板a6的底面分别与两个限位板1a和第一定位线b6对齐，具体地，两个限位板1a沿限位板1a的宽度方向距离最远的两条边与翼板a6的底面的两侧轮廓对齐，将翼板a6的底面的两侧轮廓与两个限位板1a沿限位板1a的宽度方向距离最远的两条对齐即可，并通过第一定位线b7找准，对线偏差≤1mm，同时，调整翼板a6与中段a5的第一切口a61的装配间隙为2-3mm。

进一步地，装配尾板a25、尾部挡板a26和尾部支架a21，在翼板a6上装配散热器。在前段a4上画出观察孔盖和锌块安装孔的位置线，采用手工等离子切割设备沿位置线切割出所需尺寸孔，将观察孔法兰安装在观察孔盖内，将锌块安装孔安装在锌块安装板，在翼板a6上安装进水格栅连接板件和附件支架。

步骤110：将主轴法兰a91通过安装环6安装在第二安装板5上，调整第二安装板5与支撑地板1的垂直度，要求垂直度≤1mm。

步骤111：在第一部件上加工出第二定位线，该第二定位线与主轴管a9的斜截面轮廓线相吻合，并对第一部件进行切割，得到第二切口。可以用手工等离子切割机切割出第二切口。

具体地，在第一部件上加工完第二切口后，拆除将第二支撑工装。

具体地，在第一部件上切割完第二切口后，将井字型工装13拆除，将中段a5焊接到前段a4后，拆除米字型工装12，并去掉中段待加工板a24上的多余的预留的加工余量a101。在焊接过程中，中段a5的焊接收缩变形大，使得中段a5的方端a52和圆端a51的尺寸精度发生变化，在组装时会使对接接口尺寸无法保证，本实施例通过安装米字型工装12和井字型工装13防止中段a5的焊接收缩变形。此外，在对前段a4与轴承挡板a2进行焊接第，可在前段a4和轴承挡板a5的焊缝上沿前段a4的外周方向安装第一马板14，用于固定前段a4和轴承挡板a5。在中段a5焊接到前段a4之后，在中段a5和前段a4上沿前段a4的外周方向安装马板15。

步骤112：将翼板a6、下底板a7和连接底板a3通过多个定位板18和多个定位螺栓17固定在支撑底板1上，并将各个部件锁死在制造辅助装置上，对对接处进行焊接，得到喷水推进装置的进流管道。

本发明实施例中的焊接方法包括：首先，第一组件可以采用平焊位进行焊接，外圈隔板a1与连接底板a3可以采用双面角焊缝，连接底板a3和下底板a7采用单侧角焊缝，第一组件和前段a4、前段a4和第一部件、以及第一部件和主轴管a9之间均为四分之一内侧环坡口焊缝。

第二，组装好的喷水推进装置的进流管道和制造辅助装置顺时针翻转90°，平焊位焊接一侧翼板a6与中段a5的内侧焊缝，第一组件和前段a4、前段a4和第一部件、以及第一部件和主轴管a9之间的另一四分之一内侧环坡口焊缝。

第三，将组装好的喷水推进装置的进流管道连带制造辅助装置再次顺时针翻转90°，平焊位焊接前段a4与各个附件的内侧坡口焊缝，第一组件和前段a4、前段a4和第一部件、以及第一部件和主轴管a9之间的另一四分之一内侧环坡口焊缝。

第四，将组装好的喷水推进组件连带制造辅助装置继续顺时针翻转90°，平焊位焊接另一侧翼板a6与中段a5的内侧焊缝，第一组件和前段a4、前段a4和第二组件、以及第一部件和主轴管a9之间剩下四分之一内侧环坡口焊缝，在第二步至第四步过程中，对已焊接的内侧焊缝，翻转过程中外侧处于平焊位时，同时，对外侧坡口清根焊透。

第五，将组装好的喷水推进装置的进流管道连带制造辅助装置翻转到原位置，对外侧坡口清根焊透，再进行平焊位焊接。

具体地，将待焊接的部件一起进行热处理，待冷却后，拆除制造辅助装置及多个马板，对各坡口焊缝进行100UT+100％MT+20％RT探伤，探伤合格后转入喷砂油漆工序。

需要说明的是，本发明对前述步骤101～104的执行顺序不做限制，可以同时执行，也可以先后执行。此外，对加工好的前段a4、中段a5和主轴管a9在组装前都需要进行探伤测试，探伤合格后再进行组装。

本发明实施例提供的方法，能够保证加工出的喷水推进装置的进流管道的轴承挡板与主轴总成的同心度，即进流管道的出水口与主轴管的同心度，同时加工出的喷水推进装置的进流管道具有较高的精度，保证了整个喷水推进装置的进流管道的效率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于喷水推进装置的进流管道的制造辅助装置，其特征在于，所述制造辅助装置包括：支撑底板、第一安装板、第一固定装置、第二安装板和两个间隔固定在所述支撑底板上的限位板，所述第一安装板垂直安装在所述支撑底板的顶面上，所述第一固定装置用于将所述进流管道的一端安装在所述第一安装板上，所述第二安装板与所述第一安装板平行间隔布置，且所述第二安装板垂直固定在所述支撑底板的顶面上，所述第二安装板上设置有安装环，所述安装环的轴线与所述进流管道的出水口的轴线位于同一条直线上，所述安装环的外径尺寸与所述进流管道的主轴法兰的内径尺寸相匹配，两个所述限位板的顶面水平布置，两个所述限位板沿所述限位板的宽度方向距离最远的两条边分别与所述进流管道的连接底板、所述进流管道的下底板和所述进流管道的翼板的底面的两侧轮廓对齐，所述限位板上设置有用于对齐所述连接底板和所述下底板、以及对齐所述翼板和所述下底板的第一定位线，所述支撑底板对应所述连接底板与所述下底板的对接处和所述翼板与所述下底板的对接处设置有缺口，两个所述限位板分别对应所述缺口的位置开设有凹口。

2.根据权利要求1所述的制造辅助装置，其特征在于，所述制造辅助装置还包括用于压制所述喷水推进装置的进流管道的中段的压制模具，所述压制模具包括上模具、第一下模具和第二下模具，

所述上模具包括支撑板和压板，所述压板的一端固定连接在所述支撑板上，所述压板的另一端的端面为突出的V型曲面，且所述曲面的顶角为圆角，所述压板的一端和所述压板的另一端为所述压板上相对的两端；

所述第一下模具为楔形块，所述第一下模具包括第一端面、第二端面、以及连接所述第一端面和所述第二端面的第一侧面、第二侧面、第三侧面和第四侧面，所述第一侧面和所述第三侧面相对，所述第二侧面和所述第四侧面相对，所述第一端面和所述第二端面相互平行，且所述第一端面、所述第二侧面与所述第三侧面两两垂直连接，所述第一侧面和所述第四侧面通过圆角连接，所述第一侧面和所述第四侧面为楔形块的两个斜面，且所述第一侧面从所述第一端面到所述第二端面朝向所述第三侧面倾斜，所述第四侧面从所述第一端面到所述第二端面朝向所述第二侧面倾斜，在所述第一端面所在的一端，所述第一侧面与所述第三侧面之间的距离为H1，在所述第二端面所在的一端，所述第一侧面与所述第三侧面之间的距离为H2，且H2-H1＝L2，其中，L2为所述中段的圆端与方端的高度差的一半，在所述第一侧面所在的一端，所述第四侧面与所述第二侧面之间的距离为X，在所述第二端面所在的一端，所述第四侧面与所述第二端面之间的距离为Y，且X-Y＝L1/2，其中，L1为所述中段的圆端的四分之一周长所对应的弦的长度；所述第二下模具的结构与所述第一下模具的结构对称。

3.根据权利要求1所述的制造辅助装置，其特征在于，所述制造辅助装置还包括多个定位板和多个定位螺栓，多个所述定位板分别布置在所述翼板的底部边沿、所述下底板的底部边沿和所述连接底板上，每个所述定位板均通过所述定位螺栓固定在所述支撑底板上。

4.一种采用如权利要求1-3任一项所述的制造辅助装置加工喷水推进装置的进流管道的方法，其特征在于，所述方法包括：

将外圈隔板装配到轴承挡板上，所述轴承挡板通过所述第一固定装置安装在所述第一安装板上；

加工所述进流管道的前段；

加工所述进流管道的中段，在所述中段上切割用于连接所述翼板和下底板的第一切口，得到第一部件；

将主轴管的一端安装在所述主轴法兰上；

将所述连接底板分别与两个所述限位板和所述第一定位线对齐，将所述下底板分别与两个所述限位板和所述第一定位线对齐；

将所述前段与所述轴承挡板对接；

将所述下底板与所述第一部件连接；

将所述第一部件与所述前段对接；

将所述翼板的底面分别与两个所述限位板和所述第一定位线对齐；

将所述主轴法兰通过所述安装环安装在所述第二安装板上；

在所述第一部件上加工出第二定位线，所述第二定位线与所述主轴管的斜截面轮廓线相吻合，并对所述第一部件进行切割，得到第二切口；

将所述翼板、所述下底板和所述连接底板通过多个所述定位板和多个所述定位螺栓固定在所述支撑底板上，对对接处进行焊接，得到所述喷水推进装置的进流管道。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述加工所述进流管道的前段的方法包括：提供前段待加工板，在所述前段待加工板上加工出四条弧形的切割线；将所述前段待加工板卷制成筒形并焊接成型，按照四条弧形的所述切割线对所述前段待加工板进行切割，得到第一筒体、第二筒体和第三筒体；在所述第三筒体上连接标准圆筒体，所述标准圆筒体的直径与待加工的所述前段的直径相同，将所述第一筒体、所述第二筒体和所述第三筒体的最宽处对齐并套装在第一支撑工装上，在所述第一筒体、所述第二筒体和所述第三筒体的外壁上安装卡板，将所述第一筒体、所述第二筒体和所述第三筒体焊接成型后得到所述进流管道的前段。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述加工所述进流管道的中段的方法包括：提供中段待加工板，在所述中段待加工板上加工出压线；采用上模具、第一下模具和第二下模具，按照所述中段待加工板上的压线将所述中段待加工板压制成型，得到成型的半个中段；将两个成型的所述半个中段通过第二支撑工装固定后焊接成所述中段；在所述中段加工完第二切口并焊接到所述前段后，拆除所述第二支撑工装。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第二支撑工装包括井字型工装和米字型工装。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在加工所述压线时，以所述中段待加工板的中心为基准，由所述中段待加工板的中心线向所述中段待加工板的两侧进行加工。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在压制时，压制方向以所述中段待加工板的中心为基准，由所述中段待加工板的两边左右交替向所述中段待加工板的中心进行压制。

10.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述中段焊接到所述前段之后，在所述中段和所述前段上沿所述前段的外周方向安装马板。