CN110434559B - 一种绞吸式挖泥船的绞刀桥架加工及安装工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种绞吸式挖泥船的绞刀桥架加工及安装工艺，将绞刀桥架分为4个大段，分别为绞刀桥架头部、绞刀桥架主部、绞刀桥架尾部、绞刀电机舱，在每个部分的分段结合处预留30mm余量；在绞刀桥架主部的底部布置可调胎架；绞刀桥架头部与绞刀桥架主体部分合拢；绞刀桥架尾部与绞刀桥架主体部分合拢；绞刀桥架电机舱与主体部分和尾部合拢；绞刀桥架主轴承座、维修轴承座、航行锁定装置及吊耳的安装。本发明的有益效果在于：实现配置在挖泥船上的绞刀桥架安装精度要求高的目的。

Description

一种绞吸式挖泥船的绞刀桥架加工及安装工艺

技术领域

本发明涉及船舶疏浚设备技术领域，特别是一种绞吸式挖泥船的绞刀桥架加工及安装工艺。

背景技术

大型绞吸挖泥船的绞刀桥架位于船艉位置，通过绞车升降操作使绞刀桥架绕主轴旋转，实现绞刀桥架进入或脱离工作位，轴承与主船体联接。在工作位，通过驱动铰刀头旋转实现挖岩操作。绞刀桥架在工作状态下，既要绕支点进行升降，又必须承受绞刀头旋转挖岩时产生的剧烈震动，这对铰刀桥架制作精度提出了较高的要求。作为关键部件，绞刀桥架具有结构复杂、加工精度高以及安装难度大等特点。合拢后的绞刀桥架无法在车间内进行加工，只能采取现场镗孔，增加了加工难度。

发明内容

为解决现有技术的缺陷，本发明的技术方案提出的，是通过如下技术方案实现的。

绞刀桥架结构，绞刀桥架主体部分可分为：底板组件、左箱形梁组件、右箱形梁组件、中部组件、甲板组件及加强板等散件，重要部件包含主轴承座、维修轴承座和绞刀头主轴安装孔。

底板组件是由底板、中龙骨、纵骨、肋板、加强板等组成。

绞刀桥架主轴承座维修轴承座安装和绞刀桥架主轴承座最终加工工艺，工艺如下：

步骤1、放地样,分别画出绞刀桥架中心线,主轴承座轴线,维修轴承座轴线；

步骤2、在主轴承座轴线和维修轴承座轴线处各拉一根钢丝,按主视图和俯视图的定位尺寸调整钢丝,并与船底平行与船体中心线垂直,用套在钢丝上样板圆画出主轴承座和维修轴承座安装位置，松掉钢丝，割除余量；

步骤3.分别将粗加工好的主轴承座和维修轴承座预装,再将套入样板圆的钢丝拉紧,调整主轴承座和维修轴承座预先画好的圆与样板圆同心，要求同轴度1.25mm,垂直度1.25mm.按图制作焊接；

步骤4.安装镗排,以两端直径

加工前孔为基准安装并固定镗排.最终的机械加工见图纸制作,加工孔，端面要求最终加工精度6级，同轴度0.1mm，垂直度0.1mm。

进一步的，绞刀桥架还包括主轴承座、维修轴承座和绞刀头主轴安装孔，绞刀桥架的主轴承座加工工艺，包括如下步骤：

步骤11、放地样，分别画出绞刀桥架中心线、主轴承座轴线、维修轴承座轴线；

步骤12、在主轴承座轴线和维修轴承座轴线处各拉一根钢丝，按主视图和俯视图的定位尺寸调整钢丝，并与船底平行与船体中心线垂直，用套在钢丝上样板圆画出主轴承座和维修轴承座安装位置，松掉钢丝，割除余量；

步骤13、分别将粗加工好的主轴承座和维修轴承座预装，再将套入样板圆的钢丝拉紧，调整主轴承座和维修轴承座预先画好的圆与样板圆同心，要求同轴度1.25mm，垂直度1.25mm，制作焊接；

步骤14、安装镗排，以两端直径

加工前孔为基准安装并固定镗排加工。

进一步的，船体维修轴承座和的绞刀桥架维修轴承座的加工工艺步骤是：

步骤21.用起桥绞车及滑轮组提开绞刀桥架，绕第一船体主轴承座中心转动至船体和绞刀桥架维修轴承座中心线重合；

步骤22.锁定绞刀桥架航行锁定装置,放松起桥绞车钢丝绳；

步骤23.安装调整镗排、要求其轴线与第一船体主轴承座轴线平行，并确保维修轴承座中心到第一船体主轴承座和第二船体主轴承座的尺寸相等；

步骤24.最终加工船体和绞刀桥架维修轴承座的孔和端面。

进一步的，所述船体维修轴承座的孔和端面，要求加工精度6级，同轴度0.1mm、垂直度0.1mm。

进一步的，用于与绞刀桥架配合的船体主轴承座的安装工艺如下：

步骤31.安装船体维修轴承座轴；

步骤32.拔出第一船体主轴承座的主轴；

步骤33.用起桥绞车及滑轮组提开绞刀桥架，绕维修轴承座转动至绞刀桥架主轴承座中心与第二船体主轴承座中心重合；

步骤34.用可调胎架支撑绞刀桥架前端,放松起桥绞车钢丝绳；

步骤35.安装镗排，镗排轴线与第二主轴承座轴线平行，以绞刀桥架主轴承座孔为基准加工第一船体主轴承座的安装孔。

进一步的，所述船体主轴承座的安装孔的加工精度6级，同轴度0.1mm、垂直度0.1mm。

将上述的加工工艺所制作的4大段绞刀桥架的绞刀桥架进行最终安装，安装过程如下：

步骤41、绞刀桥架安装之前绞刀桥架钢结构制作完毕，绞刀桥架、主轴承座孔完成最终加工，绞刀桥架摆放在可调胎架上，胎架支撑高度为1500mm；

步骤42、安装上滑道、下滑道、垫木块，拆卸胎架支撑。连接两组牵引力为350KN的绞车和滑轮组；

步骤43、牵引上滑道将绞刀桥架拉向船体内，大约船体和绞刀桥架主轴承座垂直线重合位置；

步骤44、此时船体和绞刀桥架主轴承座高度差大约1140mm；

步骤45、安装三维调整机，三维调整机的安装高度为1440mm，每台起升能力为100吨，升降的行程为300mm，分别在前后适当的位置布置4台；

步骤46、用三维调整机的升降油缸顶升绞刀桥架尾部，使绞刀桥架与滑道分离，拆卸上下滑道。下降三维调整机的升降油缸，使绞刀桥架落在垫板上，再减少垫板的高度，用三维调整机的升降油缸再次顶升绞刀桥架尾部，使绞刀桥架分离垫板，再减少垫板的高度；

步骤47、重复上述调整，直到船体和绞刀桥架主轴中心线高度一致，再操纵三维调整机的水平油缸，调整两个水平方向上位置，最终调整到船体和绞刀桥架中心线重合，船体和绞刀桥架主轴线重合；

步骤48、安装主轴：用吊机将主轴吊入绞刀桥架内，用钢管串入主轴孔内，钢管两端安装支撑固定，用葫芦将主轴沿钢管水平方向拖入主轴承座孔内；安装专用主轴安装油缸，将主轴紧密的压入在轴承座内。最后再用楔环楔紧。

本发明的有益效果是：实现配置在挖泥船上的绞刀桥架安装精度要求高的目的。

附图说明

图1是本发明的绞刀桥架主体结构示意图。

图2是本发明的绞刀桥架主体安装工艺结构示意图。

图3是图1的纵向轴线剖面示意图。

图4是图3中的主轴承座结构加工示意图。

图5是本发明的船体主轴承座和维修轴承座结构示意图。

图6是图5的加工结构示意图。

图7是图6的纵向轴线剖面示意图。

图8是图7的主轴承座结构加工示意图。

图9是船体维修轴承座和绞刀桥架的维修轴承座安装工艺示意图。

图10是图9的纵向轴线剖面示意图。

图11是图10的安装工艺结构示意图。

图12是船体主轴承座和绞刀桥架的主轴承座安装工艺示意图。

图13是图12的纵向轴线剖面示意图。

图14是图13的安装工艺结构示意图。

图中的标号是：

绞刀桥架-10；绞刀桥架头部-11；绞刀电机舱-13；绞刀桥架尾部-14；吊耳-15；航行锁定装置-16；绞刀桥架维修轴承座-18；绞刀桥架主轴承座-19；船体-20；船体维修轴承座-21；第二船体主轴承座-22；第一船体主轴承座-23；可调胎架-30；钢丝-40；镗排-50；滑轮组-60。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

本发明涉及的一种绞吸式挖泥船的绞刀桥架的是用于控制绞刀头工作的大型设备，配置在挖泥船上进行挖泥作业。

如图1所示，绞刀桥架10制作工艺：本发明的实施例以绞刀桥架规格为：钢结构长约41360mm、宽9300mm，桥体宽7550mm、高13440mm为例进行说明。绞刀桥架依据其特点共分为4个大段，分别为绞刀桥架头部11、绞刀桥架主部12、绞刀桥架尾部14、绞刀电机舱13，在分段结合处预留30mm余量。另外绞刀桥架还包括主轴承座19、绞刀桥架维修轴承座18、绞刀桥架航行锁定装置16及吊耳15单独制作，总装时注意相互关联尺寸。

绞刀桥架主结构制作工艺：

在绞刀桥架主部的底部布置可调胎架30，高度为1500mm，胎架与胎架之间的尺寸为1000mm；

绞刀桥架头部与绞刀桥架主体部分合拢，通过可调胎架30控制合拢；

绞刀桥架尾部与绞刀桥架主体部分合拢，通过可调胎架30控制合拢；

绞刀桥架电机舱与主体部分和尾部合拢，通过可调胎架30控制合拢；

绞刀桥架主轴承座19、绞刀桥架维修轴承座18、航行锁定装置16及吊耳15,安装在绞刀桥架主结构上。

绞刀桥架10主体部分制作，绞刀桥架主体部分可分为：底板组件、左箱形梁组件、右箱形梁组件、中部组件、甲板组件及加强板等散件，底板组件是由底板、中龙骨、纵骨、肋板、加强板等组成。其主要制作过程如下：底板拼接→布置可调胎架→底板上胎架→划出中龙骨、纵骨、肋板的安装线→安装中龙骨、纵骨、肋板→焊接→校正→报检。其他部件均按此流程制作后再组装。

如图1-4所示，绞刀桥架中的绞刀桥架维修轴承座18安装和绞刀桥架主轴承座19的加工工艺如下：

步骤1.放地样,分别画出绞刀桥架中心线,主轴承座轴线,维修轴承座轴线；

步骤2.在主轴承座轴线和维修轴承座轴线处各拉一根钢丝40,按主视图和俯视图的定位尺寸调整钢丝,并与船底平行与船体中心线垂直.用套在钢丝上样板圆画出主轴承座和维修轴承座安装位置，松掉钢丝，割除余量，如图2-3；

步骤3.分别将粗加工好的主轴承座和维修轴承座预装,再将套入样板圆的钢丝拉紧,调整主轴承座和维修轴承座预先画好的圆与样板圆同心，要求同轴度1.25mm,垂直度1.25mm，按图制作焊接，如图4；

步骤4.安装镗排,以两端直径

加工前孔为基准安装并固定镗排.最终的机械加工见图纸制作,加工孔，端面要求最终加工精度6级，同轴度0.1mm，垂直度0.1mm，如图4。

如图5-8所示，在船体的相应位置进行第一船体主轴承座23、船体维修轴承座21安装和第二船体主轴承座22的加工，如图5所示，其加工工艺如下：

步骤11.放地样,分别画出船体中心线,船体主轴承座轴线,船体维修轴承座轴线,船体主轴承座轴线；

步骤12.在第一船体主轴承座23和第二船体主轴承座22的轴线和船体维修轴承座21的轴线处各拉一根钢丝,按主视图和俯视图的定位尺寸调整钢丝,并与船底平行与船体中心线垂直，找正后松掉钢丝，如图6所示；

步骤13.分别将粗加工好的主轴承座和维修轴承座预装,再将套入样板圆的钢丝拉紧,调整船体主轴承座和船体维修轴承座预先画好的圆与样板圆同心，要求同轴度1.25mm,垂直度1.25mm,按图制作焊接，如图8所示；

步骤14.安装镗排,以两端直径

加工前孔为基准安装并固定镗排，最终的机械加工见图纸制作,加工孔，端面要求最终加工精度6级，同轴度0.1mm，垂直度0.1mm，如图8所示。

如图9-11所示，在上述步骤的基础上，船体和绞刀桥架维修轴承座最终加工工艺，步骤如下：

步骤21.用起桥绞车及滑轮组60提开绞刀桥架，绕船体主轴承座中心转动至船体和绞刀桥架维修轴承座中心线重合，如图9所示；

步骤22.锁定绞刀桥架航行锁定装置,放松起桥绞车钢丝绳；

步骤23.安装调整镗排50、要求其轴线与船体主轴承座轴线平行，并确保船体维修轴承座中心到第一船体主轴承座23和第二船体主轴承座22的尺寸相等，如图10所示；

步骤24.最终加工船体和绞刀桥架维修轴承座的孔和端面，要求加工精度6级，同轴度0.1mm、垂直度0.1mm，如图11所示。

如图12-14，船体主轴承座和绞刀桥架的主轴承座最终加工工艺，工艺如下：

步骤31.安装维修轴承座轴；

步骤32.拔出第一船体主轴承座23的主轴；

步骤33.用起桥绞车及滑轮组提开绞刀桥架，绕维修轴承座转动至绞刀桥架主轴承座中心与第二船体主轴承座22中心重合，如图12所示；

步骤34.用可调胎架支撑绞刀桥架前端,放松起桥绞车钢丝绳，如图13所示；

步骤35.安装镗排，镗排轴线与主轴承座轴线平行，以绞刀桥架主轴承座孔为基准加工第二船体主轴承座22的孔。要求加工精度6级，同轴度0.1mm、垂直度0.1mm，如图14所示。

参考图1-12，上述工作完成后，最后对绞刀桥架进行总装，其安装过程如下：

步骤41、绞刀桥架安装之前绞刀桥架钢结构制作完毕，绞刀桥架、主轴承座孔完成最终加工，绞刀桥架摆放在可调胎架上，胎架支撑高度为1500mm。

步骤42、安装上滑道、下滑道、垫木块，拆卸胎架支撑。连接两组牵引力为350KN的绞车和滑轮组。

步骤43、牵引上滑道将绞刀桥架拉向船体内，大约船体和绞刀桥架主轴承座垂直线重合位置。

步骤44、此时船体和绞刀桥架主轴承座高度差大约1140mm左右。

步骤45、安装三维调整机，三维调整机的安装高度为1440mm，每台起升能力为100吨，升降的行程为300mm，分别在前后适当的位置布置4台。

步骤46、用三维调整机的升降油缸顶升绞刀桥架尾部，使绞刀桥架与滑道分离，拆卸上下滑道。下降三维调整机的升降油缸，使绞刀桥架落在垫板1上。再减少垫板的高度，用三维调整机的升降油缸再次顶升绞刀桥架尾部，使绞刀桥架分离垫板，再减少垫板的高度。

步骤47、重复上述调整，直到船体和绞刀桥架主轴中心线高度一致，再操纵三维调整机的水平油缸，调整两个水平方向上位置，最终调整到船体和绞刀桥架中心线重合，船体和绞刀桥架主轴线重合。

步骤48、安装主轴：用吊机将主轴吊入绞刀桥架内，用钢管串入主轴孔内，钢管两端安装支撑固定，用葫芦将主轴沿钢管水平方向拖入主轴承座孔内，安装专用主轴安装油缸，将主轴紧密的压入在轴承座内。最后再用楔环楔紧。

在本发明实施例的加工工艺中，主轴承座与维修轴承座具有跨度大、精工精度高的特点，合拢后的绞刀桥架无法在车间内进行加工，只能采取现场镗孔方案。主轴承座分段与维修轴承座分段建造精度要求较高，提出如下施工手段确保精度不超差：①选取重点控制点，在定位过程中，测量控制点数据，要求定位过程严格控制偏差；②严格按照焊接工艺要求进行焊接施工，针对材质特殊部位，做好焊前预热以及焊后保温措施，如在焊接过程中，发现超差，即时调整焊接顺序；③采用三维精度测量手段完成对控制点的测量。

通过选取合适的镗杆，实现一次定位，完成两个同轴轴承座的加工，确保左、右孔之间的同轴度符合设计公差要求。

绞刀桥架重量大、安装精度要求高，在绞刀桥架安装过程中绞刀桥架轴承座孔与船体上轴承座孔对位时可以进行微量调整，在本实施例中通过8套100t分段三维调整机，用于绞刀桥架安装是进行三维微量调整，绞刀桥架整体顶升后进行三维微量调整调整，保证安装精度，实现轴承座孔对位及轴安装精度。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (4)

1.一种绞吸式挖泥船的绞刀桥架加工及安装工艺，将绞刀桥架依据其特点共分为4个大段，分别为绞刀桥架头部、绞刀桥架主体、绞刀桥架尾部、绞刀电机舱，其特征在于，在每个部分的分段结合处预留30mm余量；

绞刀桥架主体部分可分为：底板组件、左箱形梁组件、右箱形梁组件、中部组件、甲板组件及加强板散件，其主要制作加工过程如下：底板拼接、布置可调胎架、底板上胎架、划出中龙骨、纵骨、肋板的安装线、安装中龙骨、纵骨、肋板、焊接、校正、报检；

在上述绞刀桥架的加工工艺完成后，安装绞刀桥架的工艺包括如下步骤：

步骤1、绞刀桥架安装之前桥架钢结构制作完毕，绞刀桥架、主轴承座孔完成最终加工，桥架摆放在可调胎架上，可调胎架支撑高度为1500mm；

步骤2、安装上滑道、下滑道、垫木块，拆卸可调胎架，连接两组牵引力为350KN的绞车和滑轮组；

步骤3、牵引上滑道将绞刀桥架拉向船体内，在船体和绞刀桥架主轴承座垂直线重合位置；

步骤4、保持船体和绞刀桥架主轴承座高度差为1140mm；

步骤5、安装三维调整机，三维调整机的安装高度为1440mm，每台起升能力为100吨，升降的行程为300mm，分别在前后适当的位置布置4台；

步骤6、用三维调整机的升降油缸顶升绞刀桥架尾部，使绞刀桥架与滑道分离，拆卸上下滑道，下降三维调整机的升降油缸，使绞刀桥架落在垫板上，再减少垫板的高度，用三维调整机的升降油缸再次顶升绞刀桥架尾部，使绞刀桥架分离垫板，再减少垫板的高度；

步骤7、重复上述调整，直到船体和绞刀桥架主轴中心线高度一致，再操纵三维调整机的水平油缸，调整两个水平方向上位置，最终调整到船体和绞刀桥架中心线重合，船体和绞刀桥架主轴线重合；

步骤8、安装主轴：用吊机将主轴吊入绞刀桥架内，用钢管串入主轴孔内，钢管两端安装支撑固定，用葫芦将主轴沿钢管水平方向拖入主轴承座孔内；安装专用主轴安装油缸，将主轴紧密的压入在轴承座内，最后再用楔环楔紧；

绞刀桥架还包括主轴承座、维修轴承座和绞刀头主轴安装孔，绞刀桥架的主轴承座加工工艺，包括如下步骤：

步骤11、放地样，分别画出绞刀桥架中心线、主轴承座轴线、维修轴承座轴线；

步骤12、在主轴承座轴线和维修轴承座轴线处各拉一根钢丝，按主视图和俯视图的定位尺寸调整钢丝，并与船底平行与船体中心线垂直，用套在钢丝上样板圆画出主轴承座和维修轴承座安装位置，松掉钢丝，割除余量；

步骤13、分别将粗加工好的主轴承座和维修轴承座预装，再将套入样板圆的钢丝拉紧，调整主轴承座和维修轴承座预先画好的圆与样板圆同心，要求同轴度1.25mm，垂直度1.25mm ，制作焊接；

步骤14、安装镗排，以两端直径∅加工前孔为基准安装并固定镗排加工；

船体维修轴承座和的绞刀桥架维修轴承座的加工工艺步骤是：

步骤21.用起桥绞车及滑轮组提开绞刀桥架，绕第一船体主轴承座中心转动至船体和绞刀桥架维修轴承座中心线重合；

步骤22.锁定绞刀桥架航行锁定装置,放松起桥绞车钢丝绳；

步骤23.安装调整镗排、要求其轴线与第一船体主轴承座轴线平行，并确保维修轴承座中心到第一船体主轴承座和第二船体主轴承座的尺寸相等；

步骤24.最终加工船体和绞刀桥架维修轴承座的孔和端面；

用于与绞刀桥架配合的船体主轴承座的安装工艺如下：

步骤31.安装船体维修轴承座轴；

步骤32.拔出第一船体主轴承座的主轴；

步骤33.用起桥绞车及滑轮组提开绞刀桥架，绕维修轴承座转动至绞刀桥架主轴承座中心与第二船体主轴承座中心重合；

步骤34.用可调胎架支撑绞刀桥架前端,放松起桥绞车钢丝绳；

步骤35.安装镗排，镗排轴线与第二主轴承座轴线平行，以绞刀桥架主轴承座孔为基准加工第一船体主轴承座的安装孔。

2.根据权利要求1所述的绞刀桥架加工及安装工艺，其特征在于，所述的底板组件是由底板、中龙骨、纵骨、肋板、加强板组成。

3.根据权利要求1所述的绞刀桥架加工及安装工艺，其特征在于，绞刀桥架头部、绞刀桥架主体、绞刀桥架尾部、绞刀电机舱按绞刀桥架主体部分的加工流程制作后再组装。

4.根据权利要求1所述的绞刀桥架加工及安装工艺，其特征在于，所述主轴承座的加工孔及端面、绞刀桥架维修轴承座的孔和端面、绞刀头主轴的安装孔的加工精度6级，同轴度0.1mm、垂直度0.1mm。

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