CN108189961B - 一种舵桨一体化推进系统的安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种舵桨一体化推进系统的安装方法，该方法包括以下步骤，S1、舵杆筒分段预装、S2、艉部总组搭载变形的预测、S3、艉部总组搭载、S4、轴系、螺旋桨及舵叶的安装；具体步骤为对舵杆筒所处分段进行调平，在舵杆筒所处分段上找出理论舵系中心线L1，用全站仪测量舵机平台的水平，对舵杆筒和船体结构之间焊接，根据总组搭载焊接收缩变形的预测，及艉部下沉有限元分析，在艉部总段搭载阶段设置反变形量，然后进行艉部总组搭载，最后进行轴系、螺旋桨及舵叶的安装。本发明采用全新的方法来保障轴舵系安装精度要求，提高一次安装成功率，并能满足舵桨匹配的高精度技术要求，缩短船坞周期。

Description

一种舵桨一体化推进系统的安装方法

技术领域

本发明属于船舶建造技术领域，特别涉及一种舵桨一体化推进系统的安装方法。

背景技术

高效节能的舵桨一体化推进系统由带有舵球的全悬挂舵和带有凹球面桨帽的螺旋桨组成。由于该类系统可以有效提高船舶推进效率，提高船东的运营效益，故逐步成为广泛应用的系统。但是，该类系统的安装精度要求特别高，复杂、高精度的安装要求使得安装一次成功率偏低，安装程序复杂，且周期较长。

如果采用现有轴舵系的传统安装方法，将存在如下不足：

第一、需要对舵系进行镗孔，浪费大量的人力及船坞周期。

第二、很难考虑舵杆筒所处总段在搭载过程中的下沉及轴系所处总段的焊接收缩，因此很难满足舵桨匹配的高精度技术要求。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有方法存在的不足，提供一种舵桨一体化推进系统的安装方法，无需对舵系进行镗孔，就可以满足舵桨匹配的高精度安装技术要求，节省大量人力，缩短船坞周期。

为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种舵桨一体化推进系统的安装方法，该方法包括以下步骤，S1、舵杆筒分段预装、S2、艉部总组搭载变形的预测、S3、艉部总组搭载、S4、轴系、螺旋桨及舵叶的安装；

所述S1舵杆筒分段预装包括以下步骤：

①对舵杆筒所处分段进行调平，依次调节舵机平台和基板的水平，

②在舵杆筒所处分段上找出理论舵系中心线L1，将理论舵系中心线L1投影到水平基线L2上，

③将舵杆筒吊装到位后，用全站仪测量舵机平台的水平，

④舵杆筒装配完成后，对舵杆筒和船体结构之间进行焊接，然后对舵杆筒顶板和船体结构之间进行焊接，

所述S2艉部总组搭载变形的预测包括以下步骤：

①根据总组搭载焊接收缩变形的预测，加放焊接收缩变形余量，为轴系所处总段的搭载精度控制提供理论依据，

②开展艉部下沉有限元分析，根据分析结果提供的数据，加放反下沉余量，为舵杆筒所处总段的搭载精度控制提供依据，

S3艉部总组搭载包括以下步骤：

①根据所述S2艉部总组搭载变形的预测数据，在艉部总段搭载阶段设置反变形量，

②将舵杆筒所处分段与第一分段和第二分段总组，组成舵杆筒所处总段，

③舵杆筒所处总段进坞搭载，理论舵系中心线L1与实际舵系中心线的偏差控制在±4mm的范围之内，

④轴系所处总段进坞搭载，为控制轴系所处总段的长度，加放焊接收缩变形量，

⑤实测艉部下沉数据，为舵球中心线L3的高度定位及轴系中心线L4高度定位提供依据，

所述S4轴系、螺旋桨及舵叶的安装包括以下步骤：

①轴系及螺旋桨安装，轴系拉线、照光、镗孔：所述水平基线L2与舵球中心线L3之间的垂直距离为H1，控制|H1实际值-H1理论值|≤4mm；轴系中心线L4与水平基线L2之间的垂直距离为H2，轴系中心线L4与理论舵系中心线L1中心的交偏差控制在±4mm；将理论舵系中心线L1与桨毂尾端面线L5之间的水平距离设为△L，所述△L控制在-8mm至20mm之间，然后安装轴系中的艉轴、桨毂、桨叶、桨帽和舵球，

②舵叶的安装，首先，在船坞内将舵叶用液压车移位至舵杆筒的正下方，液压安装舵杆与舵叶，所述舵叶位于假舵的下部，提升液压车，将舵叶调准至使|H1-H2|≤4mm处，实测舵机与舵机基座间的距离，确定安装垫片的厚度，测量桨帽和舵球16之间的距离△之后，加工螺旋桨桨帽调准垫圈，保证△＝20±1mm。

所述S1舵杆筒分段预装中的④中，舵杆筒和船体结构之间焊接包括以下步骤：a、舵杆筒的圆筒壁上设有八根加强筋，分别为第一加强筋、第二加强筋、第三加强筋、第四加强筋、第五加强筋、第六加强筋、第七加强筋、第八加强筋，b、首先，同时焊接第一加强筋和第二加强筋，然后，同时焊接第三加强筋和第四加强筋，然后，同时焊接第五加强筋和第六加强筋，最后，同时焊接第七加强筋和第八加强筋，完成舵杆筒和船体结构之间的对接缝焊接。

所述S1舵杆筒分段预装中的④中，舵杆筒顶板和船体结构之间进行焊接，在所述舵杆筒顶板上以舵杆筒所在的圆心为中心坐标划十字交叉线，所述十字交叉线与舵杆筒的外圆分别相交于X、Y、M、N点，首先由X点按逆时针方向焊向Y点，然后由M点按顺时针方向焊向Y点，然后,由N点按逆时针方向焊向X点,最后,由N点按顺时针方向焊向M点,完成舵杆筒顶板与船体结构之间的圆周角焊缝焊接。

所述假舵分为第一区域、第二区域、第三区域和第四区域，在所述假舵上设有第一焊接点，第二焊接点，第三焊接点和第四焊接点，首先，同时焊接第一焊接点和第二焊接点，然后，同时焊接第三焊接点和第四焊接点，完成假舵片段的大接缝焊接。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明基于对舵杆筒所处分段预装精度的控制，确保舵系中心线的实际值与理论值之间的偏差在公差范围内，基于对舵杆筒所处总段及轴系所处总段搭载的精度的控制，确保舵球首端面与螺旋桨桨帽后端面之间的距离偏差在公差范围内，基于对舵机安装垫片的精度控制确保舵球中心线与轴系中心线之间的高度偏差在公差范围内，从而可以确保整个轴舵系的安装精度，并省去舵系镗孔工序，节省了人工成本，缩短了建造周期；本发明进行了舵桨一体化推进系统的安装方法的研究，采用全新的方法来保障安装精度要求，提高一次安装成功率，并能满足舵桨匹配的高精度技术要求，缩短船坞周期。

附图说明

图1为本发明中船艉的整体结构示意图。

图2为图1中A-A方向的俯视图。

图3为图2中舵杆筒所处分段的结构示意图。

图4为本发明中第一分段的结构示意图。

图5为本发明中第二分段的结构示意图。

图6为本发明中桨毂的结构示意图。

图7为图6中A区域的局部放大图的结构示意图。

图8为本发明中舵杆筒与船体结构之间的焊接顺序示意图。

图9为本发明中舵杆筒顶板与船体结构之间的焊接顺序示意图。

图10为本发明中假舵片段之间的焊接顺序示意图。

具体实施方式

如图1-10所示，本实施例舵桨一体化推进系统的安装方法，该方法包括以下步骤，S1、舵杆筒分段预装、S2、艉部总组搭载变形的预测、S3、艉部总组搭载、S4、轴系、螺旋桨及舵叶的安装；

所述S1舵杆筒分段预装包括以下步骤：

①对舵杆筒所处分段1进行调平，依次调节舵机平台2和基板3的水平，

②在舵杆筒所处分段1上找出理论舵系中心线L1，将理论舵系中心线L1投影到水平基线L2上，

③将舵杆筒4吊装到位后，用全站仪测量舵机平台的水平，

④舵杆筒4装配完成后，对舵杆筒4和船体结构之间进行焊接，然后对舵杆筒顶板和船体结构之间进行焊接，

所述S2艉部总组搭载变形的预测包括以下步骤：

①根据总组搭载焊接收缩变形的预测，加放焊接收缩变形余量，为轴系所处总段7的搭载精度控制提供理论依据，

②开展艉部下沉有限元分析，根据分析结果提供的数据，加放反下沉余量，为舵杆筒所处总段8的搭载精度控制提供依据，

S3艉部总组搭载包括以下步骤：

①根据所述S2艉部总组搭载变形的预测数据，在艉部总段搭载阶段设置反变形量，

②将舵杆筒所处分段1与第一分段9和第二分段10总组，组成舵杆筒所处总段8，

③舵杆筒所处总段8进坞搭载，理论舵系中心线L1与实际舵系中心线的偏差控制在±4mm的范围之内，

④轴系所处总段进坞搭载，为控制轴系所处总段7的长度，加放焊接收缩变形量，

⑤实测艉部下沉数据，为舵球中心线L3的高度定位及轴系中心线L4高度定位提供依据，

所述S4轴系、螺旋桨及舵叶的安装包括以下步骤：

①轴系及螺旋桨安装，轴系拉线、照光、镗孔(具体是指用拉钢丝线光束照射的方法来确定轴系的理论中心线，然后用镗排将轴系的中心线加工到位)：所述水平基线L2与舵球中心线L3之间的垂直距离为H1，控制|H1实际值-H1理论值|≤4mm；轴系中心线L4与水平基线L2之间的垂直距离为H2，轴系中心线L4与理论舵系中心线L1中心的交偏差控制在±4mm；将理论舵系中心线L1与桨毂尾端面线L5之间的水平距离设为△L，所述△L控制在-8mm至20mm之间，然后安装轴系中的艉轴12、桨毂13、桨叶14、桨帽15和舵球16，

②舵叶的安装，首先，在船坞内将舵叶用液压车移位至舵杆筒4的正下方，液压安装舵杆17与舵叶18，所述舵叶18位于假舵11的下部，提升液压车，将舵叶调准至使|H1-H2|≤4mm处，实测舵机与舵机基座间的距离，确定安装垫片19的厚度，测量桨帽15和舵球16之间的距离△之后，加工螺旋桨桨帽调准垫圈20，保证△＝20±1mm。

作为优选，本实施例中所述S1舵杆筒分段预装中的④中，舵杆筒4和船体结构之间焊接包括以下步骤：a、舵杆筒4的圆筒壁上设有八根加强筋，分别为第一加强筋41、第二加强筋42、第三加强筋43、第四加强筋44、第五加强筋45、第六加强筋46、第七加强筋47、第八加强筋48，b、首先，同时焊接第一加强筋41和第二加强筋42，然后，同时焊接第三加强筋43和第四加强筋44，然后，同时焊接第五加强筋45和第六加强筋46，最后，同时焊接第七加强筋47和第八加强筋48，完成舵杆筒4和船体结构之间的对接缝焊接。

作为进一步优选，本实施例S1舵杆筒分段预装中的④中，舵杆筒顶板和船体结构之间进行焊接，在所述舵杆筒顶板上以舵杆筒所在的圆心为中心坐标划十字交叉线，所述十字交叉线与舵杆筒的外圆分别相交于X、Y、M、N点，首先由X点按逆时针方向焊向Y点，然后由M点按顺时针方向焊向Y点，然后,由N点按逆时针方向焊向X点,最后,由N点按顺时针方向焊向M点,完成舵杆筒顶板与船体结构之间的圆周角焊缝焊接。

本实施例假舵分为第一区域21、第二区域22、第三区域23和第四区域24，在所述假舵上设有第一焊接点25，第二焊接点26，第三焊接点27和第四焊接点28，首先，同时焊接第一焊接点25和第二焊接点26，然后，同时焊接第三焊接点27和第四焊接点28，完成假舵片段的大接缝焊接。

尽管上述实施例已对本发明作出具体描述，但是对于本领域的普通技术人员来说，应该理解为可以在不脱离本发明的精神以及范围之内基于本发明公开的内容进行修改或改进，这些修改和改进都在本发明的精神以及范围之内。

Claims (4)

1.一种舵桨一体化推进系统的安装方法，其特征在于，该方法包括以下步骤，S1、舵杆筒分段预装、S2、艉部总组搭载变形的预测、S3、艉部总组搭载、S4、轴系、螺旋桨及舵叶的安装；

所述S1舵杆筒分段预装包括以下步骤：

①对舵杆筒所处分段(1)进行调平，依次调节舵机平台(2)和基板(3)的水平，

②在舵杆筒所处分段(1)上找出理论舵系中心线L1，将理论舵系中心线L1投影到水平基线L2上，

③将舵杆筒(4)吊装到位后，用全站仪测量舵机平台的水平，

④舵杆筒(4)装配完成后，对舵杆筒(4)和船体结构之间进行焊接，然后对舵杆筒顶板和船体结构之间进行焊接，

所述S2艉部总组搭载变形的预测包括以下步骤：

①根据总组搭载焊接收缩变形的预测，加放焊接收缩变形余量，为轴系所处总段(7)的搭载精度控制提供理论依据，

②开展艉部下沉有限元分析，根据分析结果提供的数据，加放反下沉余量，为舵杆筒所处总段(8)的搭载精度控制提供依据，

S3艉部总组搭载包括以下步骤：

①根据所述S2艉部总组搭载变形的预测数据，在艉部总段搭载阶段设置反变形量，

②将舵杆筒所处分段(1)与第一分段(9)和第二分段(10)总组，组成舵杆筒所处总段(8)，

③舵杆筒所处总段(8)进坞搭载，理论舵系中心线L1与实际舵系中心线的偏差控制在±4mm的范围之内，

④轴系所处总段进坞搭载，为控制轴系所处总段(7)的长度，加放焊接收缩变形量，

⑤实测艉部下沉数据，为舵球中心线L3的高度定位及轴系中心线L4高度定位提供依据，

所述S4轴系、螺旋桨及舵叶的安装包括以下步骤：

①轴系及螺旋桨安装，轴系拉线、照光、镗孔：所述水平基线L2与舵球中心线L3之间的垂直距离为H1，控制|H1实际值-H1理论值|≤4mm；轴系中心线L4与水平基线L2之间的垂直距离为H2，轴系中心线L4与理论舵系中心线L1中心的交偏差控制在±4mm；将理论舵系中心线L1与桨毂尾端面线L5之间的水平距离设为△L，所述△L控制在-8mm至20mm之间，然后安装轴系中的艉轴(12)、桨毂(13)、桨叶(14)、桨帽(15)和舵球(16)，

②舵叶的安装，首先，在船坞内将舵叶用液压车移位至舵杆筒(4)的正下方，液压安装舵杆(17)与舵叶(18)，所述舵叶(18)位于假舵(11)的下部，提升液压车，将舵叶调准至使|H1-H2|≤4mm处，实测舵机与舵机基座间的距离，确定安装垫片(19)的厚度，测量桨帽(15)和舵球(16)之间的距离△之后，加工螺旋桨桨帽调准垫圈(20)，保证△＝20±1mm。

2.根据权利要求1所述的舵桨一体化推进系统的安装方法，其特征在于，所述S1舵杆筒分段预装中的④中，舵杆筒(4)和船体结构之间焊接包括以下步骤：a、舵杆筒(4)的圆筒壁上设有八根加强筋，分别为第一加强筋(41)、第二加强筋(42)、第三加强筋(43)、第四加强筋(44)、第五加强筋(45)、第六加强筋(46)、第七加强筋(47)、第八加强筋(48)，b、首先，同时焊接第一加强筋(41)和第二加强筋(42)，然后，同时焊接第三加强筋(43)和第四加强筋(44)，然后，同时焊接第五加强筋(45)和第六加强筋(46)，最后，同时焊接第七加强筋(47)和第八加强筋(48)，完成舵杆筒(4)和船体结构之间的对接缝焊接。

3.根据权利要求1所述的舵桨一体化推进系统的安装方法，其特征在于，所述S1舵杆筒分段预装中的④中，舵杆筒顶板和船体结构之间进行焊接，在所述舵杆筒顶板上以舵杆筒所在的圆心为中心坐标划十字交叉线，所述十字交叉线与舵杆筒的外圆分别相交于X、Y、M、N点，首先由X点按逆时针方向焊向Y点，然后由M点按顺时针方向焊向Y点，然后,由N点按逆时针方向焊向X点,最后,由N点按顺时针方向焊向M点,完成舵杆筒顶板与船体结构之间的圆周角焊缝焊接。

4.根据权利要求1所述的舵桨一体化推进系统的安装方法，其特征在于，所述假舵分为第一区域(21)、第二区域(22)、第三区域(23)和第四区域(24)，在所述假舵上设有第一焊接点(25)，第二焊接点(26)，第三焊接点(27)和第四焊接点(28)，首先，同时焊接第一焊接点(25)和第二焊接点(26)，然后，同时焊接第三焊接点(27)和第四焊接点(28)，完成假舵片段的大接缝焊接。