CN110695677A - 船舶轴系艉管的校正装置及方法 - Google Patents

船舶轴系艉管的校正装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种船舶轴系艉管的校正装置及方法，其中船舶轴系艉管的校正装置包括调节板，设于艉管的一侧并靠近艉管的艉部，能相对于船体横向和竖向移动；发射器，设于调节板上且其发出的光能穿透调节板；基准架，有两个，其中一个设于调节板和艉管的艉部之间，另一个设于艉管的一侧并靠近艉管的艏部，两个所述基准架均能相对于船体横向和竖向移动；安装架，通过调节柱与艉管的内侧壁接触，所述调节柱至少局部能相对于艉管径向移动；接收器，安装在安装架上，用于读取发射器的信息，并连接至终端上。该装置测量精度高。

Description

船舶轴系艉管的校正装置及方法
技术领域
本发明涉及船舶安装技术领域，具体涉及一种船舶轴系艉管的校正装置及方法。
背景技术
轴系作为船舶最重要的部分之一，制造及加工要求都非常高，轴系及主机安装是船舶建造的重点和难点工程，各大船厂都在研究各种工艺提高其精度，降低施工难来保证施工的正确性。
目前使用的方法有两种：一是拉线法，传统的用琴钢丝拉线。这是一种传统工艺，虽然成本低，但其精度受影响的因素多，其测量结果靠工人熟练程度来保证其精度，误差很大，且琴钢丝有挠度，测量结果要通过复杂的计算才能得到艉管中心相对于理论轴心线的偏移情况，效率低。
另一种就是光学仪器法，光学仪器是发射仪发出的激光通过船体提供的艏艉两个基点，将靶心调至与艉管中心同心，调整艉管，让靶心与激光同心，通过高倍放大镜检查激光与靶心的同心情况，精度仅能达到0.1mm。如专利号为CN201210010668.5(公告号为CN102849179A)的中国发明专利公开的《5000PCTC车滚船轴系照光工艺》所示，将首基点、尾基点换上带十字刻线的光靶，望光仪位于尾基点后；在艉轴管内孔设置八腿光靶架，并把前光靶和后光靶固定在上面，按照内孔初步找正；以尾基点校正望光仪基准；反复多次直至望光仪通过首基点、尾基点；分别调整艉轴管内前光靶和后光靶的光靶架，使两个光靶中心与首基点、尾基点重合；按调整好的艉轴管内孔前光靶、后光靶的中心位置，检查艉轴管内孔的偏中情况；调节望光仪焦距，并检查轴承座的左右对中情况；挂重锤，检查基座左右对中情况；测量轴系中心线与舵系中心线的相对位置；核算修正艏基点、艉基点位置，直到符合要求为止。该照光工艺需要人工观察和读数，测量精度有待于进一步提高。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种测量精度高的船舶轴系艉管的校正装置。
本发明所要解决的第二个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种测量精度高的船舶轴系艉管的校正方法。
本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种船舶轴系艉管的校正装置，其特征在于，包括
调节板，设于艉管的一侧并靠近艉管的艉部，能相对于船体横向和竖向移动；
发射器，设于调节板上且其发出的光能穿透调节板；
基准架，有两个，其中一个设于调节板和艉管的艉部之间，另一个设于艉管的一侧并靠近艉管的艏部，两个所述基准架均能相对于船体横向和竖向移动；
安装架，通过调节柱与艉管的内侧壁接触，所述调节柱至少局部能相对于艉管径向移动；
接收器，安装在安装架上，用于读取发射器的信息，并连接至终端上。
为了将调节板调节到位，从而使得发射器初步移动到位，即通过调节板的移动对发射器的位置进行粗调，所述调节板与一架体活动相连，所述架体呈方形，包括两根相对设置的第一丝杆以及两根相对设置的第二丝杆，所述调节板位于第一丝杆和第二丝杆围成的区域内，所述调节板的相对的两侧边分别通过第一螺母活动安装于两根第一丝杆上，各所述第一丝杆的两端分别通过第二螺母活动安装于两根第二丝杆上。如此调节板能沿着第一丝杆横向(或竖向)移动，并能在第一丝杆沿着第二丝杆移动时，调节板随之同步竖向(或横向)移动。
为了使得发射器发出的光能透过调节板照射至下游的部件(如基准架上)，所述调节板上开设有供发射器发出的光透过的透光孔。否则调节板对发射器发出的光进行遮挡，会影响照光，导致艉管中心无法进行对中和校正。
为了使得基准架上的基准点能位于轴系中心线上，各所述基准架呈板状，所述基准架的中心位置设有通孔，所述通孔内能拆卸地设有基准块，所述基准块的中心位置标示有基准点，且该基准架位于一呈方形的框架围成的区域内，所述框架的四条侧板上均活动穿设有能相对对应的侧板的宽度方向轴向移动的连接杆，每一所述连接杆的一端均对应与基准架相连。如此四根连接杆中，其中两根横向移动，另外两根竖向移动，从而通过四根连接杆的轴向移动，能带动基准架横向左右或竖向上下移动。
为了防止其中两根连接杆移动时，另外两根连接杆和对应的侧板发生干涉，所述框架的四条侧板上均沿其长度方向开设有供对应的连接杆径向滑动的滑槽，每一所述连接杆均通过第三螺母锁紧在对应侧的侧板上。滑槽的设置不仅允许连接杆相对于对应的侧板轴向移动，还允许连接杆相对对应的侧板径向移动，并且滑槽还能起到一定的导向作用。
为了使得安装架轴线和艉管轴线重合，所述安装架包括轴线与艉管轴线并排或重合的连接轴以及套设在连接轴上的靶座，所述连接轴能相对于靶座转动，且所述连接轴上安装有表杆，所述表杆上装有百分表，所述调节柱安装于靶座上，所述接收器与连接轴相连并朝向发射器，所述接收器和表杆分别位于连接轴的两侧。
为了降低连接轴和靶心之间的摩擦力，保证旋转精度，所述连接轴和靶座之间设有轴承。
为了便于调整安装架的位置，所述靶座的外周壁上设有插槽，所述调节柱包括柱座和柱体，所述柱座安装于插槽内，所述柱体的第一端与柱座螺纹连接，第二端与艉管的内侧壁接触，即柱体能相对于艉管径向移动，如此通过改变柱座和柱体的螺纹连接的位置，改变安装架相对于艉管的位置，以能将安装架的轴线调整至与艉管的中心线重合。
为了提高艉管中心线校正的精度，所述安装架有两个，分别设于艉管的艏部和艉部，所述接收器能与每个安装架能拆卸地相连。如此既对艉管艉部进行校正和测量，也对艉管艏部进行校正和测量，通过对艏艉进行反复的校正和测量，保证艉管中心线校正的精度。
本发明解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：一种船舶轴系艉管校正方法，其特征在于，两个所述基准架分别为艏部基准架和艉部基准架，两个基准块分别为安装在艏部基准架上的艏部基准块和安装在艉部基准架上的艉部基准块，两个框架分为第一框架和第二框架，该校正方法包括如下步骤：
A、先将调节板、艏部基准架和艉部基准架均装在预设位置(拉线架)，通过全站仪测出船体的轴系中心线，将艏部基准架上的通孔的圆心和艉部基准架上的通孔的圆心均调节至轴系中心线上；
B、通过调节调节板的位置，使得发射器发出的光束经过第一框架、第二框架围成的区域内；
C、在艉部基准架的通孔内装上艉部基准块，用发射器上调位移的第一调节件将激光调节至与艉部基准块上的基准点重合，然后取下该艉部基准块，在艏部基准架上的通孔内装上艏部基准块，用发射器上调角度的第二调节件将激光调节至与艏部基准块上的基准点重合，然后再校正光束与艉部基准块上的基准点的重合情况，如此通过反复调整，直至光束同时与艉部基准块上的基准点、艏部基准块上的基准点重合；
D、用百分表，将两个安装架均调节至与艉管同心，将接收器安装在位于艉管的艉部的安装架上，接收器接收数据并发送数据至终端，若数据合格，则执行步骤E，若数据不合格，则通过调整螺钉对艉管的艉部进行调整；
E、将接收器自位于艉管的艉部的安装架上取下，并安装在位于艉管的艏部的安装架上，接收器接收数据并发送数据至终端，若数据合格，则校正完成，若数据不合格，则通过调整螺钉对艉管的艏部进行调整，在调整完成后，再对艉管的艉部进行调整，如此反复调整，直至艉管的艏部和艉部均调整到位。
与现有技术相比，本发明的优点：本发明通过在艉管中设置安装架，并且安装架上能拆卸地安装接收器，接收器能自动读取发射器的数据，有效避免了人为读数误差，其精度能达到0.001毫米，相对于传统的照光，精度提高了100倍，快捷、方便、精度高，对工人技能要求低；另外，本发明设置的调节板、基准架、安装架等均能相对船体横向或竖向移动，进一步提高了艉管中心线校正的精度。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图；
图2为图1的A-A向剖视图；
图3为图1的A处放大图；
图4为图2中的安装架和调节柱的结构示意图；
图5为图4的侧视图；
图6为图1的B处放大图；
图7为图1的B-B向剖视图；
图8为艏部基准架或艉部基准架的侧视图；
图9为图6中调节板和架体的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1～9所示，本优选实施例的船舶轴系艉管的校正装置包括调节板1、发射器3、基准架4、安装架5和接收器6，艉管2设于船体9上，且船体9上活动设有多个调整螺钉91，所有调整螺钉91的头部均与艉管2的外侧壁相抵，部分调整螺钉91对应艉管2的艉部设置并沿艉管2的径向延伸；另一部分调整螺钉91对应艉管2的艏部设置并沿艉管2的径向延伸。
如图6、9所示，其中调节板1与一架体7活动相连，架体7呈长方形，包括两根相对设置的第一丝杆71以及两根相对设置的第二丝杆72，调节板1位于四根丝杆(第一丝杆71和第二丝杆72)围成的区域内，调节板1的相对的两侧边分别通过第一螺母711活动安装于两根第一丝杆71上，各第一丝杆71的两端分别通过第二螺母712活动安装于两根第二丝杆72上，每一第二丝杆72的两端均设有连接套721，通过该连接套721安装于下述第一拉线架92上。本实施例中，如图9所示，两根第一丝杆71竖向设置，两根第二丝杆72横向设置，调节板1能沿着第一丝杆71竖向移动，并能在第一丝杆71沿着第二丝杆72移动时，调节板1随之同步横向移动，通过调节板1的移动对发射器3的位置进行粗调，使得发射器3初步移动到位。
另外，调节板1上设有能套设在第一丝杆71上的第一套筒12，第一螺母711与对应的第一套筒12相连或一体成型；第一丝杆71上设有能套设在第二丝杆72上的第二套筒713，第二螺母712与对应的第二套筒713相连或一体成型。
如图1、3所示，发射器3设于调节板1上且其发出的光能穿透调节板1，调节板1上开设有供发射器3发出的光透过的透光孔11，从而使得发射器3发出的光能透过调节板1照射至下游的部件(如基准架4上)。否则调节板1对发射器3发出的光进行遮挡，会影响照光，导致艉管2中心无法进行对中和校正。发射器3自身具有能调节位移的第一调节件(能上下左右移动)和能调角度的第二调节件(能上下左右旋转)，本实施例中，发射器3选用瑞典Damalini AB公司制造的Easy-laser激光几何测量及轴对中设备。
基准架4呈板状，基准架4的中心位置设有通孔41，该通孔41内能拆卸地设有基准块42，基准块42的中心位置标示有基准点，且该基准架4位于一呈长方形的框架8围成的区域内，框架8的四条侧板80上均活动穿设有能相对对应的侧板80的宽度方向轴向移动的连接杆81，每一连接杆81的一端均对应与基准架4相连。框架8的四条侧板80上均沿其长度方向开设有供对应的连接杆81径向滑动的滑槽82，每一连接杆81均通过第三螺母83锁紧在对应侧的侧板80上。滑槽82的设置不仅允许连接杆81相对于对应的侧板80轴向移动，还允许连接杆81相对对应的侧板80径向移动，并且滑槽82还能起到一定的导向作用。如此四根连接杆81中，其中两根横向移动，另外两根竖向移动，通过四根连接杆81的轴向移动，能带动基准架4横向或竖向移动，从而使得基准架4上的基准点能位于轴系中心线上。连接杆81可为丝杆。
基准架4有两个，分别为艏部基准架4a和艉部基准架4b，艏部基准架4a和艉部基准架4b的结构相同，两个基准块42分别为安装在艏部基准架4a上的艏部基准块和安装在艉部基准架4b上的艉部基准块，两个框架分别为对应艏部基准架4a的第一框架和对应艉部基准架4b的第二框架。
如图1所示，自艉管2的艉部至艏部的方向，艉管2的上游设有第一拉线架92，艉管2的下游设有第二拉线架93，第一拉线架上设有架体7和第二框架，架体7和第二框架分别位于第一拉线架92的异侧，第二拉线架93上设有第一框架。换言之，调节板1设于艉管2的一侧并靠近艉管2的艉部，且调节板1能相对于船体9横向和竖向移动；艉部基准架4b设于调节板1和艉管2的艉部之间，艏部基准架4a设于艉管2的一侧并靠近艉管2的艏部，艉部基准架4b和艏部基准架4a均能相对于船体9横向和竖向移动。
安装架5有两个，分别设于艉管2的艏部和艉部，每一安装架5均通过调节柱54与艉管2的内侧壁接触，且调节柱54能相对于艉管2径向移动。
每一安装架5包括轴线与艉管2轴线并排或重合的连接轴51以及套设在连接轴51上的靶座52，连接轴51内部中空并能相对于靶座52转动，连接轴51和靶座52之间设有轴承55，且连接轴51上安装有沿艉管2径向延伸的表杆53，表杆53上安装有百分表，调节柱54安装于靶座52上，接收器6插装于连接轴51中并朝向发射器3，接收器6和表杆53分别位于连接轴51的两侧。
靶座52的外周壁上设有插槽521，调节柱54包括柱座541和柱体542，柱座541安装于插槽521内，柱体542的第一端与柱座541螺纹连接，第二端与艉管2的内侧壁相抵。
如此通过改变柱座541和柱体542的螺纹连接的位置，改变安装架5相对于艉管2的位置，以能将安装架5的轴线调整至与艉管2的中心线重合。在调整连接轴51中心和艉管2中心重合时，旋转连接轴51带动百分表移动以上、下、左、右检测，才能确定连接轴51中心和艉管2中心是否重合，即通过百分表检测使得安装架5的连接轴51轴线和艉管2轴线调整至重合。
接收器6能与每个安装架5能拆卸地相连，即接收器6既能安装在位于艉部的安装架5上，也能安装在位于艏部的安装架5上，接收器6用于读取发射器3的信息并连接至终端上以向终端发送数据，本实施例中，终端为电脑，接收器6与终端的连接为通信连接，该通信连接的技术为现有技术，在此不再赘述。
本实施例的船舶轴系艉管2校正方法包括如下步骤：
A、先将调节板1、艏部基准架4a和艉部基准架4b均装在预设位置，通过全站仪测出船体9的轴系中心线(测轴系中心线为现有技术，可参考专利CN201210392014.3《一种应用全站仪对船舶轴线进行照光找中定位的方法》)，将艏部基准架4a上的通孔41的圆心和艉部基准架4b上的通孔41的圆心均调节至轴系中心线上；
B、通过调节调节板1的位置，使得发射器3发出的光束经过第一框架、第二框架围成的区域内；
C、在艉部基准架4b的通孔41内装上艉部基准块，用发射器3上调位移的第一调节件将激光调节至与艉部基准块上的基准点重合，然后取下该艉部基准块，在艏部基准架4a上的通孔41内装上艏部基准块，用发射器3上调角度的第二调节件将激光调节至与艏部基准块上的基准点重合，然后再校正光束与艉部基准块上的基准点的重合情况，如此通过反复调整，直至光束同时与艉部基准块上的基准点、艏部基准块上的基准点重合；(之所以艉部是位移调整，艏部是角度调整，因为艏部相对于发射器3较远，通过角度更容易获得更大的距离调整；另外，艏部基准块可以一直装着，艉部基准块在调艏部时必须取下，否则光束无法通过)。
D、用百分表，将两个安装架5均调节至与艉管2同心，将接收器6安装在位于艉管2的艉部的安装架5上，接收器6接收数据并发送数据至终端，若数据合格，则执行步骤E，若数据不合格，则通过位于艉管2的艉部的调整螺钉91对艉管2的艉部进行调整；
E、将接收器6自位于艉管2的艉部的安装架5上取下，并安装在位于艉管2的艏部的安装架5上，接收器6接收数据并发送数据至终端，若数据合格，则校正完成，若数据不合格，则通过位于艉管2的艏部的调整螺钉91对艉管2的艏部进行调整，在调整完成后，再对艉管2的艉部进行调整，如此反复调整，直至艉管2的艏部和艉部均调整到位。具体地，接收器6在0度时接收一个数据，然后随连接轴51旋转180度接收一个数据，并将数据反馈至电脑上，经技术人员判断，数据在误差范围内，则艉管2调整到位，若数据未在误差范围内，则需继续调整艉管2。

Claims (10)

1.一种船舶轴系艉管的校正装置，其特征在于，包括
调节板(1)，设于艉管(2)的一侧并靠近艉管(2)的艉部，能相对于船体(9)横向和竖向移动；
发射器(3)，设于调节板(1)上且其发出的光能穿透调节板(1)；
基准架(4)，有两个，其中一个设于调节板(1)和艉管(2)的艉部之间，另一个设于艉管(2)的一侧并靠近艉管(2)的艏部，两个所述基准架(4)均能相对于船体(9)横向和竖向移动；
安装架(5)，通过调节柱(54)与艉管(2)的内侧壁接触，所述调节柱(54)至少局部能相对于艉管(2)的径向移动；
接收器(6)，安装在安装架(5)上，用于读取发射器(3)的信息，并连接至终端上。
2.根据权利要求1所述的船舶轴系艉管的校正装置，其特征在于：所述调节板(1)与一架体(7)活动相连，所述架体(7)呈方形，包括两根相对设置的第一丝杆(71)以及两根相对设置的第二丝杆(72)，所述调节板(1)位于第一丝杆(71)和第二丝杆(72)围成的区域内，所述调节板(1)的两侧分别通过第一螺母(711)活动安装于两根第一丝杆(71)上，各所述第一丝杆(71)的两端分别通过第二螺母(712)活动安装于两根第二丝杆(72)上。
3.根据权利要求1所述的船舶轴系艉管的校正装置，其特征在于：所述调节板(1)上开设有供发射器(3)发出的光透过的透光孔(11)。
4.根据权利要求1～3中任一权利要求所述的船舶轴系艉管的校正装置，其特征在于：各所述基准架(4)呈板状，该基准架(4)的中心位置设有通孔(41)，该通孔(41)内能拆卸地设有基准块(42)，所述基准块(42)的中心位置标示有基准点，且该基准架(4)位于一呈方形的框架(8)围成的区域内，所述框架(8)的四条侧板(80)上均活动穿设有能相对对应的侧板(80)的宽度方向轴向移动的连接杆(81)，每一所述连接杆(81)的一端均对应与基准架(4)相连。
5.根据权利要求4所述的船舶轴系艉管的校正装置，其特征在于：所述框架(8)的四条侧板(80)上均沿其长度方向开设有供对应的连接杆(81)径向滑动的滑槽(82)，每一所述连接杆(81)均通过第三螺母(83)锁紧在对应侧的侧板(80)上。
6.根据权利要求4所述的船舶轴系艉管的校正装置，其特征在于：所述安装架(5)包括轴线与艉管(2)轴线并排或重合的连接轴(51)以及套设在连接轴(51)上的靶座(52)，所述连接轴(51)能相对于靶座(52)转动，且所述连接轴(51)上安装有表杆(53)，所述表杆(53)上安装有百分表，所述调节柱(54)安装于靶座(52)上，所述接收器(6)与连接轴(51)相连并朝向发射器(3)，所述接收器(6)和表杆(53)分别位于连接轴(51)的两侧。
7.根据权利要求6所述的船舶轴系艉管的校正装置，其特征在于：所述连接轴(51)和靶座(52)之间设有轴承(55)。
8.根据权利要求6所述的船舶轴系艉管的校正装置，其特征在于：所述靶座(52)的外周壁上设有插槽(521)，所述调节柱(54)包括柱座(541)和柱体(542)，所述柱座(541)安装于插槽(521)内，所述柱体(542)的第一端与柱座(541)螺纹连接，第二端能与艉管(2)的内侧壁相接触。
9.根据权利要求6所述的船舶轴系艉管的校正装置，其特征在于：所述安装架(5)有两个，分别设于艉管(2)的艏部和艉部，所述接收器(6)能与每个安装架(5)能拆卸地相连。
10.一种应用权利要求9所述的船舶轴系艉管的校正装置的校正方法，其特征在于，两个所述基准架(4)分别为艏部基准架(4a)和艉部基准架(4b)，两个基准块分别为安装在艏部基准架(4a)上的艏部基准块和安装在艉部基准架(4b)上的艉部基准块，两个框架分别为第一框架和第二框架，该校正方法包括如下步骤：
A、先将调节板(1)、艏部基准架(4a)和艉部基准架(4b)均装在预设位置，通过全站仪测出船体(9)的轴系中心线，将艏部基准架(4a)上的通孔(41)的圆心和艉部基准架(4b)上的通孔(41)的圆心均调节至轴系中心线上；
B、通过调节调节板(1)的位置，使得发射器(3)发出的光束经过第一框架、第二框架围成的区域内；
C、在艉部基准架(4b)的通孔(41)内装上艉部基准块，用发射器(3)上调位移的第一调节件将激光调节至与艉部基准块上的基准点重合，然后取下该艉部基准块，在艏部基准架(4a)上的通孔(41)内装上艏部基准块，用发射器(3)上调角度的第二调节件将激光调节至与艏部基准块上的基准点重合，然后再校正光束与艉部基准块上的基准点的重合情况，如此通过反复调整，直至光束同时与艉部基准块上的基准点、艏部基准块上的基准点重合；
D、通过百分表，将两个安装架(5)的连接轴(51)的轴线均调节至与艉管(2)同心，将接收器(6)安装在位于艉管(2)的艉部的安装架(5)上，接收器(6)接收数据并发送数据至终端，若数据合格，则执行步骤E，若数据不合格，则通过位于艉管(2)的艉部的调整螺钉(91)对艉管(2)的艉部进行调整；
E、将接收器(6)自位于艉管(2)的艉部的安装架(5)上取下，并安装在位于艉管(2)的艏部的安装架(5)上，接收器(6)接收数据并发送数据至终端，若数据合格，则校正完成，若数据不合格，则通过艉管(2)的艏部的调整螺钉(91)对艉管(2)的艏部进行调整，在调整完成后，再对艉管(2)的艉部进行调整，如此反复调整，直至艉管(2)的艏部和艉部均调整到位。
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