CN105752266B - 大型船舶轴系分段镗孔安装的工艺方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大型船舶轴系分段镗孔安装的工艺方法，其包括以下步骤：S₁、制造艉轴管分段；S₂、将艉轴管分段运至平台垂直于地面放置，对轴系中心线找中、照光；S₃、艉轴管垂直镗孔；S₄、艉轴管轴承安装；S₅、艉轴管分段吊到坞内与相邻分段搭载并焊接；S₆、对轴系中心线验收。本发明的工艺方法改变了工艺操作流程，将原坞内镗孔、轴承的安装工作前移到平台开展，相关分段搭载时，通过船体变形精度控制，保证整个轴系的精度，进而有效缩短船坞周期，提高造船速度，大幅改善轴系镗孔作业环境，减轻工人的劳动强度，有效提高产品质量和船厂的生产效率，并提高了船厂的核心竞争力。

Description

大型船舶轴系分段镗孔安装的工艺方法

技术领域

本发明涉及一种船舶轴系分段镗孔工艺，特别是涉及一种大型船舶轴系分段镗孔安装的工艺方法。

背景技术

现有技术中，对大型船舶轴系分段镗孔及安装基本还是按传统工艺流程操作，即在船坞阶段实施如下工艺流程：

第一步、在车间制造艉轴管分段。

第二步、艉轴管分段吊到坞内与相邻分段搭载并焊接。

第三步、船舶分段搭载达到中国造船质量标准要求，对轴系中心线找中、照光。

第四步、艉轴管水平镗孔。

第五步、轴系中心线按相关标准验收。

第六步、艉轴管轴承安装。

按照上述步骤的工艺流程，那么，整个找中、照光及镗孔工作需要十天左右的时间，而且在轴系相关工作进行时，附近的电焊、切割、火工、打磨等有影响的工作不能进行，从而占用很多的船坞资源。

此外，在船坞阶段镗孔，作为艉轴管镗孔工具—镗排，只能水平放置，由于该轴较长，自身重力会引起整个轴线的向下弯曲，处理不当会影响镗孔质量，致使整个加工及安装精度得不到有效保证。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中占用船坞资源以及镗孔质量难以保证的缺陷，提供一种大型船舶轴系分段镗孔安装的工艺方法。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

一种大型船舶轴系分段镗孔安装的工艺方法，其特点在于，其包括以下步骤：

S₁、制造艉轴管分段；

S₂、将艉轴管分段运至平台垂直于地面放置，对轴系中心线找中、照光；

S₃、艉轴管垂直镗孔；

S₄、艉轴管轴承安装；

S₅、艉轴管分段吊到坞内与相邻分段搭载并焊接；

S₆、对轴系中心线验收。

本发明提供的大型船舶轴系分段镗孔安装的工艺方法，通过对工艺操作流程的改进，即将原在坞内镗孔、轴承的安装工作前移到平台开展；相关分段搭载时，通过对船体变形精度控制，保证整个轴系的精度，从而有效缩短船坞周期，提高造船速度，大幅改善轴系镗孔作业环境，减轻工人的劳动强度，有效提高产品质量和船厂的生产效率，并提高了船厂的核心竞争力。此外，在轴系中心线验收时，船舶分段搭载低于中国造船质量标准要求，实行在主甲板下两层甲板主船体结构装焊全部结束就提交验收，后续工作能提早一个月施工，提高坞内轮机部分的完整性，同时为编制相关行业标准或船级社规范提供了一份科学的依据。

优选地，所述S₂步骤还包括：

S₂₁、分别在艉轴管尾端A、B、首端C、D处放置十字光靶架；

S₂₂、将分段制作时的艉轴管中心线标记钢丝穿过各光靶架的光靶筒并在下方吊一线锤，所述钢丝即为初步的轴系中心线；

S₂₃、在线锤下方放置一个光靶J；

S₂₄、将望光仪从A点放入光靶筒，归零后对准J点望光，调整中间各点的光靶筒位置，使各点共线；

S₂₅、分别以A、D两个基准点为圆心，从而在艉轴管的前后两个端面上确定镗排的定位基准。

优选地，所述S₃步骤还包括：

S₃₁、镗排按轴系找中所确定的定位基准垂直安装；

S₃₂、实施艉轴管平台垂直镗孔的操作。

优选地，所述S₄步骤还包括：

S₄₁、待机舱三甲板已全部搭载焊接结束，将艉轴管分段吊到坞内与相邻分段搭载定位；

S₄₂、将艉轴管中心线与机舱分段中心线对齐，中心线偏差小于2mm；

S₄₃、艉轴管分段以艉轴管首端中心D为原点旋转，用望光仪观测机舱一肋位上设定的轴系中心线光靶中心K；

S₄₄、光靶中心K比艉轴管首端中心D高出一预定的反变形量；

优选地，所述反变形量为20mm。

优选地，所述S₅步骤还包括：

S₅₁、在分段焊接时，先焊外板对接缝，后焊平台对接缝，再焊其它内部焊缝；

S₅₂、焊接外板时，应安排双数焊工左右对称同时焊接，要求焊接顺序、焊缝层数、焊缝长度、焊接参数相同；

S₅₃、焊接时采用多层焊，每层焊缝厚度控制在3～4mm，层间温度控制在160℃以下，盖面焊缝应采用多道焊盖面；

S₅₄、焊接过程中，定期测量并记录艉轴管中心线，观测与K的偏差数据，允许左右偏差不大于5mm，上下偏差允许在－20mm～5mm范围内；

S₅₅、挂舵臂及舵机舱分段搭载过程中，通过监测舵系中心线的位置偏差，来对舵系镗孔余量进行控制。

优选地，所述S₅₄步骤还包括：

S₅₄₁、如中心偏差超过规定范围，要及时修改焊接顺序，应在反方向先焊接，另一侧焊接暂停；

S₅₄₂、待中心偏差校正后，两侧方可继续同时焊接。

优选地，所述S₆步骤还包括：

S₆₁、待机舱前壁至尾部，以及三甲板到船外底的主船体结构的装焊全部结束后，实施轴系中心线验收；

S₆₂、要求艉轴管尾端A、B，首端C、D处的光靶中心和艉轴管中心重合，K点是艉轴管中心在机舱一肋位上的延伸点；

S₆₃、要求A点与理论轴系中心线的高度偏差在-10mm～+10mm范围内，左右偏差数据在-7mm～+7mm范围内；

S₆₄、要求K点与轴系中心线的高度偏差在-15mm～+35mm范围内；左右偏差数据在-10mm～+10mm范围内；

S₆₅、要求轴系中心线对舵系中心线偏离值在0～5mm范围内，极限在0～8mm范围内。

本发明中，上述优选条件在符合本领域常识的基础上可任意组合，即得本发明的各优选实施例。

本发明的积极进步效果在于：

1、将原在坞内镗孔、轴承的安装工作前移到平台开展；相关分段搭载时，通过对船体变形精度控制，保证整个轴系的精度，从而有效缩短船坞周期，提高造船速度，大幅改善轴系镗孔作业环境，减轻工人的劳动强度，有效提高产品质量和船厂的生产效率，并提高了船厂的核心竞争力；

2、在轴系中心线验收时，船舶分段搭载低于中国造船质量标准要求，实行在主甲板下两层甲板主船体结构装焊全部结束就提交验收，后续工作能提早一个月施工，提高坞内轮机部分的完整性，同时为编制相关行业标准或船级社规范提供了一份科学的依据；

3、考虑到分段焊接过程中产生焊接变形，导致轴线变化，以及尾部总段搭载时，受到各总段重量的影响，导致轴线变化，为抵消焊接收缩及自重的变形，需要预先放一定的反变形量。

附图说明

图1为本发明大型船舶轴系分段镗孔安装的工艺方法的实施例的主流程图。

图2为步骤200的流程图。

图3为本发明的艉轴管找中、照光的结构示意图

图4为步骤300的流程图。

图5为步骤400的流程图。

图6为本发明的艉轴管分段搭载反变形放置的结构示意图。

图7为步骤500的流程图。

图8为步骤600的流程图。

附图标记说明

光靶架 10

钢丝 20

光靶筒 30

线锤 40

旋转后轴线 50

平移后轴线 60

望光仪 70

反变形量 X

旋转 Y

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

图1-8示出了一种大型船舶轴系分段镗孔安装的工艺方法。

如图1所示，大型船舶轴系分段镗孔安装的工艺方法包括以下步骤：

首先在车间制造艉轴管分段步骤100；将艉轴管分段运至平台垂直于地面放置，对轴系中心线找中、照光步骤200；艉轴管垂直镗孔步骤300，艉轴管平台垂直镗孔，镗排消除了自重产生的绕度，提高镗孔质量，并且，平台施工环境大幅改善了坞内轴系镗孔作业环境，减轻工人的劳动强度，便于施工人员施工；艉轴管轴承安装步骤400；艉轴管分段吊到坞内与相邻分段搭载并焊接步骤500，由于焊接会造成船舶的收缩变形，使艉轴管分段的实际轴系中心线与船舶理论轴系中心线产生较大偏差，因此在搭载定位时对艉轴管分段设置反变形，焊接时对实际轴系中心线进行监测，控制焊接变形；对轴系中心线验收步骤600，船舶分段搭载低于中国造船质量标准要求而对轴系中心线按相关标准验收的共六大工艺步骤。

如图2和图3所示，所述步骤200还包括：分别在艉轴管尾端A、B、首端C、D处放置十字光靶架10；将分段制作时的艉轴管中心线标记钢丝20穿过各光靶架10的光靶筒30并在下方吊一线锤40，该钢丝即为初步的轴系中心线；在线锤下方放置一个光靶J；将望光仪从A点放入光靶筒，归零后对准J点望光，调整中间各点的光靶筒位置，使各点共线；分别以A、D两个基准点为圆心，从而在艉轴管的前后两个端面上确定镗排的定位基准。

如图4所示，所述步骤300还包括：镗排按轴系找中所确定的定位基准垂直安装301；实施艉轴管平台垂直镗孔的操作302。

如图5和图6所示，所述步骤400还包括：待机舱三甲板已全部搭载焊接结束，将艉轴管分段吊到坞内与相邻分段搭载定位401；将艉轴管中心线与机舱分段中心线对齐，中心线偏差小于2mm402；考虑到分段焊接过程中产生焊接变形，导致轴线变化，以及尾部总段搭载时，受到各总段重量的影响，导致轴线变化，为抵消焊接收缩及自重的变形，需要预先放一定的反变形量，艉轴管分段以艉轴管首端中心D为原点旋转Y，旋转后轴线50与平移后轴线60之间形成一预定的反变形量X，当用望光仪70观测机舱一肋位上设定的轴系中心线光靶中心K403；光靶中心K比艉轴管首端中心D高出一预定的反变形量X404；所述反变形量为20mm405。

如图7所示，所述步骤500还包括：在分段焊接时，先焊外板对接缝，后焊平台对接缝，再焊其它内部焊缝501；焊接外板时，应安排双数焊工左右对称同时焊接，要求焊接顺序、焊缝层数、焊缝长度、焊接参数相同502；焊接时采用多层焊，每层焊缝厚度控制在3～4mm，层间温度控制在160℃以下，盖面焊缝应采用多道焊盖面503；焊接过程中，定期测量并记录艉轴管中心线，观测与K的偏差数据，允许左右偏差不大于5mm，上下偏差允许在－20mm～5mm范围内504；挂舵臂及舵机舱分段搭载过程中，通过监测舵系中心线的位置偏差，来对舵系镗孔余量进行控制505。

本实施例中，所述步骤504还包括：如中心偏差超过规定范围，要及时修改焊接顺序，应在反方向先焊接，另一侧焊接暂停5041；待中心偏差校正后，两侧方可继续同时焊接5042。

如图8所示，所述步骤600还包括：待机舱前壁至尾部，以及三甲板到船外底的主船体结构的装焊全部结束后，实施轴系中心线验收601；要求艉轴管尾端A、B，首端C、D处的光靶中心和艉轴管中心重合，K点是艉轴管中心在机舱一肋位上的延伸点602；要求A点与理论轴系中心线的高度偏差在-10mm～+10mm范围内，左右偏差数据在-7mm～+7mm范围内603；要求K点与轴系中心线的高度偏差在-15mm～+35mm范围内；左右偏差数据在-10mm～+10mm范围内604；要求轴系中心线对舵系中心线偏离值在0～5mm范围内，极限在0～8mm范围内605。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种大型船舶轴系分段镗孔安装的工艺方法，其特征在于，其包括以下步骤：

S₁、制造艉轴管分段；

S₂、将艉轴管分段运至平台垂直于地面放置，对轴系中心线找中、照光；

S₃、艉轴管垂直镗孔；

S₄、艉轴管轴承安装；

S₅、艉轴管分段吊到坞内与相邻分段搭载并焊接；

S₆、对轴系中心线验收；

其中，所述S₂步骤还包括：

S₂₁、分别在艉轴管尾端A、B、首端C、D处放置十字光靶架；

S₂₂、将分段制作时的艉轴管中心线标记钢丝穿过各光靶架的光靶筒并在下方吊一线锤，该钢丝即为初步的轴系中心线；

S₂₃、在线锤下方放置一个光靶J；

S₂₄、将望光仪从A点放入光靶筒，归零后对准J点望光，调整中间各点的光靶筒位置，使各点共线；

S₂₅、分别以A、D两个基准点为圆心，从而在艉轴管的前后两个端面上确定镗排的定位基准。

2.如权利要求1所述的大型船舶轴系分段镗孔安装的工艺方法，其特征在于，所述S₃步骤还包括：

S₃₁、镗排按轴系找中所确定的定位基准垂直安装；

S₃₂、实施艉轴管平台垂直镗孔的操作。

3.如权利要求1所述的大型船舶轴系分段镗孔安装的工艺方法，其特征在于，所述S₄步骤还包括：

S₄₁、待机舱三甲板已全部搭载焊接结束，将艉轴管分段吊到坞内与相邻分段搭载定位；

S₄₂、将艉轴管中心线与机舱分段中心线对齐，中心线偏差小于2mm；

S₄₃、艉轴管分段以艉轴管首端中心D为原点旋转，用望光仪观测机舱一肋位上设定的轴系中心线光靶中心K；

S₄₄、光靶中心K比艉轴管首端中心D高出一预定的反变形量。

4.如权利要求3所述的大型船舶轴系分段镗孔安装的工艺方法，其特征在于，所述反变形量为20mm。

5.如权利要求3所述的大型船舶轴系分段镗孔安装的工艺方法，其特征在于，所述S₅步骤还包括：

S₅₁、在分段焊接时，先焊外板对接缝，后焊平台对接缝，再焊其它内部焊缝；

S₅₂、焊接外板时，应安排双数焊工左右对称同时焊接，要求焊接顺序、焊缝层数、焊缝长度、焊接参数相同；

S₅₃、焊接时采用多层焊，每层焊缝厚度控制在3～4mm，层间温度控制在160℃以下，盖面焊缝应采用多道焊盖面；

S₅₄、焊接过程中，定期测量并记录艉轴管中心线，观测与K的偏差数据，允许左右偏差不大于5mm，上下偏差允许在－20mm～5mm范围内；

S₅₅、挂舵臂及舵机舱分段搭载过程中，通过监测舵系中心线的位置偏差，来对舵系镗孔余量进行控制。

6.如权利要求5所述的大型船舶轴系分段镗孔安装的工艺方法，其特征在于，所述S₅₄步骤还包括：

S₅₄₁、如中心偏差超过规定范围，要及时修改焊接顺序，应在反方向先焊接，另一侧焊接暂停；

S₅₄₂、待中心偏差校正后，两侧方可继续同时焊接。

7.如权利要求1所述的大型船舶轴系分段镗孔安装的工艺方法，其特征在于，所述S₆步骤还包括：

S₆₁、待机舱前壁至尾部，以及三甲板到船外底的主船体结构的装焊全部结束后，实施轴系中心线验收；

S₆₂、要求艉轴管尾端A、B，首端C、D处的光靶中心和艉轴管中心重合，K点是艉轴管中心在机舱一肋位上的延伸点；

S₆₃、要求A点与理论轴系中心线的高度偏差在-10mm～+10mm范围内，左右偏差数据在-7mm～+7mm范围内；

S₆₄、要求K点与轴系中心线的高度偏差在-15mm～+35mm范围内；左右偏差数据在-10mm～+10mm范围内；

S₆₅、要求轴系中心线对舵系中心线偏离值在0～8mm范围内。