CN105710830B - 船艇轴承套管的定位安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种船艇轴承套管的定位安装方法，包括如下步骤：步骤1：预装轴承套管；步骤2：定位轴承套管：先在大轴上、位于轴承套管两端的位置分别扣装一个预制的带有定位颈体的分裂规，再向轴承套管两端开口方向推进分裂规，使分裂规的定位颈体伸入轴承套管内，定位颈体将轴承套管定位支撑在大轴上；步骤3：固定轴承套管，本方案提高轴承套管和大轴配合安装的效率，保障大轴转动稳定性和船体舒适度。

Description

船艇轴承套管的定位安装方法

技术领域

本发明属于船艇制造领域，具体来说是涉及一种船艇轴承套管的定位安装方法。

背景技术

如图1，船艇的动力系统包括安装在船艇内部的发动机2、与发动机连接的大轴4和安装在大轴端部的螺旋桨(图中未示出)，该大轴通过美人架5和轴承套管3等部件悬挂在船艇的底部位置。发动机高速转动，并通过通过法兰环组26驱动大轴将动力传输给螺旋桨，螺旋桨转动产生推力，带动船艇运动。这里存在的技术问题是大轴跨度大，如轴承套管与大轴组装不够精确，会导致大轴转动失衡，影响船体稳定性和动力系统的传动效果。所以如何精确将轴承套管安装在大轴上，保证大轴转动的稳定性是本领域研究的技术难题。

传统的轴承套管安装方法主要是借助工程人员的安装经验，利用目测反复调节轴承套管和大轴的相对位置，直到目标位置为止。该传统方法对工程人员来讲，需要凭借丰富的安装经验才能顺利完成，难度较大，不适用于所有工程人员，严重影响轴承套管和大轴配合安装位置的精确度。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种快速、准确安装轴承套管的船艇轴承套管的定位安装方法，降低了轴承套管和大轴配合安装难度，保证大轴高速平稳转动，提高船体的舒适度。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种船艇轴承套管的定位安装方法，包括如下步骤：

步骤1：预装轴承套管

将大轴安装在船体上，并将轴承套管预装在大轴上；

步骤2：定位轴承套管

先在大轴上、位于轴承套管两端的位置分别扣装一个预制的带有定位颈体的分裂规，再向轴承套管两端开口方向推进分裂规，使分裂规的定位颈体伸入轴承套管内，定位颈体将轴承套管定位支撑在大轴上；

步骤3：固定轴承套管

先将轴承套管固定在船体上，再取出分裂规，完成轴承套管固定安装。

和现有技术相比，本方案的有益效果是提高轴承套管和大轴配合安装的效率，保障大轴转动稳定性和船体舒适度，具体是通过分裂规配合安装，将分裂规卡扣在大轴上，移动分裂规至其定位颈体伸入轴承套管的内周面和大轴的外周面之间，这样定位颈体就将轴承套管支撑在了大轴上，因分裂规是根据安装工艺要求预制的安装设备，其支撑轴承套管后，能够使轴承套管的中心轴线和大轴的中心轴线重合，也就实现了轴承套管和大轴的准确定位安装，这样，只需要将预制的分裂规扣装在大轴上，并移动至大轴和轴承套管之间即可，安装工艺简单，准确有效。

本发明还做如下改进：

所述步骤1中，将大轴安装在船体上，并将轴承套管预装在大轴上的方法包括如下步骤：

步骤1.1：预设基准线

根据设计尺寸确定前基准点和后基准点，并在前基准点设置前基准牵拉装置，后基准点设置后基准牵拉装置，前基准牵拉装置和后基准牵拉装置之间连接基准线，并牵拉基准线使其处于张紧状态；

步骤1.2：定位美人架

美人架的固定套预套在基准线上，以基准线为参照，调整固定套，使固定套的中心轴线落在基准线上，再将美人架固定在船艇底部；

步骤1.3：确定定位点

在前基准点端，固定一定位模板，该定位模板贴合在基准线上，在定位模板与基准线的贴合处，标记定位点；

步骤1.4：安装大轴

取下基准线，将大轴依次贯穿美人架的固定套和轴承套管，向定位点方向伸进，在大轴前端到达定位点之前，将一定位椎体安装在大轴的前端，该定位椎体的顶点落在大轴的中心轴线上，大轴带动定位椎体移动至其顶点贴合在定位模板的定位点上，再将大轴前端固定在外部支架上，完成大轴定位安装。

安装大轴是安装轴承套管的基础，本方案对安装大轴和预装轴承套管的方法做了进一步优化，提高了大轴安装的精度，也确保了后期轴承套管的顺利安装，进一步提高了轴承套管安装的精度和效率，具体是按照图纸预设尺寸，确定大轴两端的基准点，即前基准点和后基准点，在基准点之间牵拉一条基准线，该基准线即大轴的中心轴线所处位置，以该基准线为基准，确定美人架的固定套的安装位置，也就是调整固定套的中心轴线，使其与基准线重合，再将美人架整体固定在船艇底部，除此之外，大轴与发动机连接的位置处，设置定位点，保证大轴在从美人架的固定套伸进过来的时候，用该定位点对大轴的端部进行定位，只有这样才能通过美人架和定位点协同定位，保证大轴安装的精确度，本方案中，该定位点是通过一个定位模板来预设的，该定位模板的一侧边与基准线贴合，并在贴合处标记定位点，大轴在伸进定位点的时候，在大轴的前端安装定位椎体，该定位椎体的顶点位于大轴的中心轴线上，这样只要保证该顶点处在定位模板上的定位点上，就能保证大轴的中心轴线与预设的基准线重合，实现大轴安装的精确性，同时提高了大轴安装效率。

所述前基准牵拉装置或所述后基准牵拉装置的结构包括支撑板，支撑板上设置将其固定在外部支架上的脚板，支撑板上开设通孔，通孔上贯穿一牵拉栓，该牵拉栓一端与基准线连接，另一端与螺母螺纹配合。在前基准牵拉装置和后基准牵拉装置之间设置的基准线需要保持张紧状态，为了实现基准线张紧可调，本方案将前基准牵拉装置或后基准牵拉装置设置成可调结构，用于拉紧基准线，提高基准线的张紧效果。

在所述步骤1.2中，使固定套的轴线落在基准线上的方法是调整固定套前开口和后开口所在截面的中心位置，使该中心位置均落在基准线上，其包括：首先分别测量所述截面上过基准线的竖直和水平方向基准线至固定套内壁的距离，其次调整其中一个方向上基准线至固定套相对内壁的距离相等，最后再调整另外一个方向上基准线至固定套相对内壁的距离也相等。本方案的测量手段简单，操作方便，且精度较高，具体是通过选择过基准线的竖直和水平两个方向，通过测量基准线在这两个方向上距离固定套内壁的距离尺寸，并调整每个方向上基准线至固定套内壁的尺寸相等，保证前开口和后开口的截面中心位置落在基准线上，确保固定套的中心轴线与基准线重合。

所述基准线是钢丝。和普通材料的基准线(如尼龙)相比，钢丝具有优良的强度和硬度，伸展系数相对较小，以其为基准测量时不易变形，避免出现偏差。

在所述步骤1.3中，标记定位点的方法是：用器械击打贴合在定位模板的侧面上的基准线，使基准线在定位模板与基准线的贴合处凹陷，形成定位点。本方案的有益效果是确保定位点准确标记和清晰，提高定位准确度，在安装施工中，普通的画笔和刀刻等标记方式不足以准确标记，操作繁琐，导致标记不清等问题，本方案通过定位模板恰当贴合在基准线上，用器械击打基准线，使基准线在贴合处形成凹陷痕迹，即定位点，工艺简单，定位点标记精确。

所述定位椎体包括锥颈和锥头，锥颈内设置套装在大轴端部的内腔，椎体的顶点位于锥头端部。本方案进一步提高了大轴安装定位的精度，同时易于操作，具体是在大轴的端部安装一个独立的定位椎体，定位椎体的顶点位于大轴的中心轴线上，这样当顶点位于定位点时，也就保证了大轴的中心轴线贯穿该定位点，确保了大轴的精确度。

所述钢丝的直径是0.8-1.2毫米。本方案提高定位点标记难度，钢丝太细标记不清楚，钢丝太粗影响打击钢丝在定位模板上形成刻痕，实践中，确定为0.8-1.2毫米效果较好。

所述定位模板是木质材料板。本方案提高刻痕清晰度，木质材料板容易形成刻痕，且不易恢复。

所述前基准牵拉装置或所述后基准牵拉装置是板体，板体的中心设置供基准线贯穿固定在板体上的牵拉孔，板体上还设有用于将板体固定在外部支架上的固定孔。本方案在保证牵拉效果情况下，板体结构简单，具体是基准线穿过牵拉孔，并通过止挡部件固定在牵拉孔上，板体设置固定孔，通过螺栓等就可以将板体固定在外部支架上，结构简单。

附图说明

图1是船艇动力系统布局结构示意图。

图2是本发明一个实施例的安装流程图。

图3是本发明基准线的牵拉结构示意图。

图4是一个牵拉装置的结构示意图。

图5是另外一个牵拉装置的结构示意图。

图6是本发明中定位模板与基准线贴合的结构示意图。

图7是本发明中美人架的一个开口的平面结构示意图。

图8是本发明中用于测量美人架的固定套内部尺寸的内卡规。

图9是协助内卡规测量固定套内部尺寸的塞尺。

图10是本发明中大轴安装的结构示意图。

图11是本发明使用的定位椎体的截面结构示意图。

图12是本发明中使用的分裂规立体图。

图13是图12中分裂规的分解立体图。

图14是本发明中轴承套管经分裂规支撑在大轴上的剖面示意图。

附图标记：

1船体；2发动机；3轴承套管；4大轴；5美人架；6固定套；7后基准牵拉装置；8前基准牵拉装置；9基准线；10定位模板；11定位点；12固定孔；13牵拉孔；14支撑板；15牵拉栓；16螺母；17脚板；18定位椎体；19大轴外部支架；20锥颈；21锥头；22凸缘；23内卡规臂；24塞尺手柄；25塞尺片；26法兰环组；27橡胶垫；28分裂规；29左半定位颈体；30右半定位颈体；31左半止挡凸起；32右半止挡凸起。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做详细说明。

本发明首先要解决轴承套管3和大轴4精确装配问题，在解决该问题的方法中，使用到一种其定位作用的分裂规28，如图12和图13所示，该分裂规28的作用是在安装过程中，利用分裂规28，可以将轴承套管3支撑在大轴4上，使轴承套管3的中心轴线和大轴4的中心轴线重合，所以分裂规28包括两部分，即伸入轴承套管3内部，嵌装在轴承套管3内周面和大轴4外周面之间的结构，称其为定位颈体，以及避免分裂规28过渡嵌入到轴承套管3内腔的结构，称其为止挡凸起，为了使分裂规在大轴上按需拆装，分裂规由左、右两部分组成，定位颈体和止挡凸起也相应分成两部分，参照图12和图13，其中左半部分包括左半定位颈体29，左半止挡凸起31，右半部分包括右半定位颈体30和右半止挡凸起32，这里左半定位颈体29和右半定位颈体30的厚度是根据待安装的定位套管3和大轴4的尺寸为参数设计的，保证定位颈体扣合在大轴上，插入轴承套管3后，能将轴承套管3支撑起来，并且满足轴承套管3的中心轴线和大轴的中心轴线重合。

轴承套管3在大轴4上定位安装的具体步骤是：

步骤1：将大轴4固定安装在船体1上，并将轴承套管3预装在大轴4上，轴承套管3应松散的布置在船体1上，满足下面调整轴承套管3的要求；

步骤2：定位轴承套管

先在大轴4上、位于轴承套管3两端的位置分别扣装一个预制的带有定位颈体的分裂规28，再向轴承套管3两端开口方向推进分裂规28，使分裂规28的定位颈体伸入轴承套管3内，定位颈体将轴承套管3定位支撑在大轴4上，使定位套管3的中心轴线与大轴4的中心轴线重合；

步骤3：固定轴承套管

将调整到目标位置的轴承套管完全固定在船体1上，然后取出分裂规，完成轴承套管固定安装。

针对传统大轴安装效率和精度不高的问题，本发明在轴承套管固定安装方法的基础上，还对大轴安装做了进一步改进，本改进方案的构思是通过预设尺寸，确定大轴安装的前后两个基准点，并由基准点牵拉基准线确定大轴的中心轴线所处位置，在此基础上，以基准线为参照，确定美人架和定位模板的安装位置，在撤掉基准线后，在用美人架和定位模板为参照，安装大轴。本发明中，大轴安装方法流程图参见图2，包括预设基准线、定位美人架、确定定位点和安装大轴等四个步骤，下面结合实施例对该四大步骤分别详细阐述。

步骤1.1：预设基准线

如图3所示，按照建造船艇结构图纸预先设置的尺寸和位置，确定大轴4安装的两个基准点，即前基准点和后基准点，前基准点位置对应固定前基准牵拉装置8，后基准点位置对应固定后基准牵拉装置7。在前基准牵拉装置8和后基准牵拉装置7之间牵拉一根基准线9，并调整前基准牵拉装置8或后基准牵拉装置7，使基准线9满足工程对基准线张紧度的施工要求。

在保证基准线不被拉断的情况下，基准线越是拉紧，越能保证基准线位置的准确性，在后续以基准线为参照位置进行调整测量时，才能获得更精准的数据。本实施例中，该基准线9优选为钢丝，其直径是1毫米,当然如果选择直径是0.8毫米或1.2毫米，也能获得较好的刻痕。

如图5所示，本实施例中，选择将前基准牵拉装置8设置成为可调结构，也就是通过前基准牵拉装置8调节基准线9的张紧度，直到符合安装要求为止。该前基准牵拉装置包括支撑板14，支撑板14上设置一对脚板17，通过脚板17将支撑板14固定在前外部支架(前外部支架是安装在船体架构上的辅助部件，根据前基准牵拉装置的目标位置，固定在相应位置即可)上，支撑板14的板面上设置通孔，贯穿通孔安装一个牵拉栓15，牵拉栓15在支撑板14的外侧端与螺母16配合，旋转螺母16调节牵拉栓15移动。

前基准牵拉装置8的动作过程是：当调节基准线9张紧时，需要旋转螺母16，调整牵拉栓15向前方(也就是朝向螺母16的方向)移动；当调节基准线9松弛时，需要逆向旋转螺母16，调整牵拉栓15向后方(也就是朝向美人架的方向)移动。这样采用较为简单的技术手段，实现了对基准线9张紧度的调节，通过螺母16与牵拉栓15螺纹配合，可以避免因震动等外部因素导致牵拉栓15偏移，具备良好的定位作用。

如图4所示，本实施例中，后基准牵拉装置7是一个简易的由不锈钢材料做成的板体，该板体的中心设置一个牵拉孔13，基准线9穿过牵拉孔13，并在牵拉孔13对应侧面连接限位部件，将基准线9固定在后基准牵拉装置7上，板体通过设置其上的固定孔12安装在预先设置的后外部支架(后外部支架是安装在船体架构上，用于固定后基准牵拉装置的辅助部件，根据后基准牵拉装置的目标位置，固定在相应位置即可)上。

这样，将基准线牵拉在前基准牵拉装置8和后基准牵拉装置7上，然后根据对基准线张紧度的要求，旋转前基准牵拉装置8上的螺母16，控制牵拉栓15拉动与其连接的基准线9，直至基准线9的张紧度符合要求为止。

步骤1.2：定位美人架

基准线9预设完成后，此时，就确定了大轴4的中心轴线的位置，即基准线9的位置。

接下来，是要定位并固定美人架5，美人架5是通过固定套6套装在大轴4上的。这里，在预设基准线9之前，就应当将固定套6预先套在基准线9上，美人架5可活动的预先挂装在船艇的船体1上。美人架5固定安装的标准是固定套6的中心轴线也落在基准线9上，为了实现该目的，本实施例中，位于固定套6两端的两个开口分别为前开口和后开口，前开口和后开口所在端面的中心应落在基准线9上，这样，就能实现上述目的。

为了实现前开口和后开口的端面中心落在基准线9上，本实施例中，如图7所示，以其中一个开口为例，首先确定该开口的竖直方向，即图7中Y方向，以及水平方向，即图7中X方向。结合图8和图9，分别示出测量中需要使用到的测量器具，包括内卡规和塞尺，其中内卡规包括一对内卡规臂23，塞尺包括塞尺手柄24和若干标有不同厚度的塞尺片25。本实施例中，首先使用内卡规和塞尺结合，以基准线9为基准，测量竖直方向的距离，即基准线9沿竖直方向至固定套6上内壁的距离和基准线9沿竖直方向至固定套6下内壁的距离，并调整这两个距离至相等。然后，再测量水平方向上，基准线9至左内壁的距离，和基准线9至右内壁的距离，并调整这两个距离相等。这样就能实现该开口的中心落在基准线9上，同样调整另外一个开口的中心位置至基准线上。这样就实现了固定套的中心轴线落在基准线上。之后，将美人架5完全固定在船体1上。

这里对内卡规和塞尺的配合测量操作方法做简要说明(以竖直方向测量为例，且基准线至固定套的上部内壁距离大于基准线至下部内壁的距离)：首先用内卡规测量基准线至下部内壁的距离，然后保持内卡规测量下部内壁距离不变，并结合塞尺测量基准线至上部内壁的距离，塞尺的塞尺片的厚度等于开口中心在竖直方向上距离基准线距离的2倍。在此基础上，向下移动调整开口的中心位置。同样，在水平方向的测量和调整方法与此相同。实际操作中，为了将误差降低至工程需求，需要反复测量调整。

步骤1.3：确定定位点

美人架5的位置调整完毕后，仅能保证大轴4后端落在基准线9上，接下来还需要在大轴4的前端也确定一个点，该点用于定位大轴4的前端位置。如图3所示，在基准线9的前端位置，固定一个定位模板10，该定位模板10通过工程黏胶固定在周边的专门为固定定位模板设置的定位外部支架上即可，结合图6，本实施例中，定位模板10应当贴合在基准线9上，目的是在定位模板10上准确标记定位点11，该定位点11就是大轴4前端的定位参照。需要注意的是，定位模板10与基准线9的贴合必须控制的恰到好处，也就是不能因定位模板10贴合在基准线9上导致基准线9偏移，也不能是定位模板10未与基准线9接触。工程实践中，定位模板10采用木质材料板，用锤头等器械朝向定位模板10击打基准线9，就在定位模板10的贴合面上形成凹槽，即定位点11，操作非常简单，而且满足工程需求，较之人工用铅笔等部件在定位模板上标刻更加清楚，有效提高参照的精确度。

以上步骤，在基准线9的参照下，完成了对美人架5和定位模板10的固定，也就分别限定了大轴后端和前端的定位参照，即只要大轴4从美人架5穿过，并伸进到定位模板10处，保证大轴的中心轴线贴合在定位模板10上的定位点11，就能实现大轴准确定位安装。

接下来，需要撤掉基准线9，以及前后基准牵拉装置，开始准备安装大轴4。

步骤1.4：安装大轴

首先从美人架5的固定套6内插入大轴，并顺势向船体1的前端伸进，在伸进过程中，将轴承套筒3等部件预先套装在大轴4上，当大轴4在抵达定位模板10之前，在大轴4的前端套装一个定位椎体18，如图11，该定位椎体18由锥颈20和锥头21组成，锥颈20内部设有套装大轴的内腔，内腔内部周边设有一个凸缘22，该凸缘22顶在大轴的端面上，保证定位椎体的稳定性，该定位椎体18的关键特征是：在锥头21的前端设有顶点，在定位椎体18套装在大轴端部后，该顶点应当准确落在大轴的中心轴线上。大轴4在套装定位椎体18后，继续向前伸进至定位椎体18的顶点抵达并贴合在定位点11上。这样，就完成了大轴的定位，定位后，另设一个大轴外部支架19，用于支撑限定大轴的前端部位，避免大轴前端偏离基准位置。

Claims (10)

1.一种船艇轴承套管的定位安装方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：预装轴承套管

将大轴安装在船体上，并将轴承套管预装在大轴上；

步骤2：定位轴承套管

先在大轴上、位于轴承套管两端的位置分别扣装一个预制的带有定位颈体的分裂规，再向轴承套管两端开口方向推进分裂规，使分裂规的定位颈体伸入轴承套管内，定位颈体将轴承套管定位支撑在大轴上，使轴承套管的中心轴线和大轴的中心轴线重合；

步骤3：固定轴承套管

将轴承套管固定在船体上，再取出分裂规，完成轴承套管固定安装。

2.根据权利要求1所述船艇轴承套管的定位安装方法，其特征在于，所述步骤1中，将大轴安装在船体上，并将轴承套管预装在大轴上的方法包括如下步骤：

步骤1.1：预设基准线

根据设计尺寸确定前基准点和后基准点，并在前基准点设置前基准牵拉装置，后基准点设置后基准牵拉装置，前基准牵拉装置和后基准牵拉装置之间连接基准线，并牵拉基准线使其处于张紧状态；

步骤1.2：定位美人架

美人架的固定套预套在基准线上，以基准线为参照，调整固定套，使固定套的中心轴线落在基准线上，再将美人架固定在船艇底部；

步骤1.3：确定定位点

在前基准点端，固定一定位模板，该定位模板贴合在基准线上，在定位模板与基准线的贴合处，标记定位点；

步骤1.4：安装大轴

取下基准线，将大轴依次贯穿美人架的固定套和轴承套管，向定位点方向伸进，在大轴前端到达定位点之前，将一定位椎体安装在大轴的前端，该定位椎体的顶点落在大轴的中心轴线上，大轴带动定位椎体移动至其顶点贴合在定位模板的定位点上，再将大轴前端固定在外部支架上，完成大轴定位安装。

3.根据权利要求2所述船艇轴承套管的定位安装方法，其特征在于，所述前基准牵拉装置或所述后基准牵拉装置的结构包括支撑板，支撑板上设置将其固定在外部支架上的脚板，支撑板上开设通孔，通孔上贯穿一牵拉栓，该牵拉栓一端与基准线连接，另一端与螺母螺纹配合。

4.根据权利要求2所述船艇轴承套管的定位安装方法，其特征在于，在所述步骤1.2中，使固定套的轴线落在基准线上的方法是调整固定套前开口和后开口所在截面的中心位置，使该中心位置均落在基准线上，其包括：首先分别测量所述截面上过基准线的竖直和水平方向基准线至固定套内壁的距离，其次调整其中一个方向上基准线至固定套相对内壁的距离相等，最后再调整另外一个方向上基准线至固定套相对内壁的距离也相等。

5.根据权利要求2所述船艇轴承套管的定位安装方法，其特征在于，在所述步骤1.3中，标记定位点的方法是：用器械击打贴合在定位模板的侧面上的基准线，使基准线在定位模板与基准线的贴合处凹陷，形成定位点。

6.根据权利要求2所述船艇轴承套管的定位安装方法，其特征在于，所述定位椎体包括锥颈和锥头，锥颈内设置套装在大轴端部的内腔，椎体的顶点位于锥头端部。

7.根据权利要求2所述船艇轴承套管的定位安装方法，其特征在于，所述定位模板是木质材料板。

8.根据权利要求2所述船艇轴承套管的定位安装方法，其特征在于，所述前基准牵拉装置或所述后基准牵拉装置是板体，板体的中心设置供基准线贯穿固定在板体上的牵拉孔，板体上还设有用于将板体固定在外部支架上的固定孔。

9.根据权利要求2所述船艇轴承套管的定位安装方法，其特征在于，所述基准线是钢丝。

10.根据权利要求9所述船艇轴承套管的定位安装方法，其特征在于，所述钢丝的直径是0.8-1.2毫米。