CN112066873A - 一种船舶主机与齿轮箱的对中方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种船舶主机与齿轮箱的对中方法，具体包括以下步骤：安装齿轮箱和主机；调整齿轮箱输入端的法兰与主机的主机飞轮之间的轴向间距；将主机调整至水平；将激光对中仪的带字母S的激光器安装在齿轮箱输入端的法兰上，将激光对中仪的带字母M的激光器安装在主机的主机飞轮上；采用三点法，利用激光对中仪测量其带字母S的激光器和带字母M的激光器在圆周方向不同角度位置时的主机飞轮中心相对于齿轮箱输入端的法兰中心的偏移值和开口值；将激光对中仪调整至动态调整工作模式，调整主机直至主机飞轮中心相对于齿轮箱输入端的法兰中心的偏移值和开口值在误差范围内为止。
Description
技术领域
本发明涉及船舶建造技术领域，尤其涉及一种船舶主机与齿轮箱的对中方法。
背景技术
舰船建造过程中，主机与齿轮箱的对中是非常重要的一个环节，对于通过减速齿轮箱传动的主机，在完成轴系校中及齿轮箱安装固定后，即可对主机进行对中定位，使其与齿轮箱的旋转中心同轴。
对中结果直接影响到主机后期能否安全可靠运行，若主机曲轴中心线与轴系中心线偏差过多，在主机曲轴输出端法兰与高弹性联轴节连接后，主机曲轴输出端受到巨大拉力会上浮或下沉，曲轴随主轴承高低而产生弹性弯曲、变形受力不当，最终导致曲轴产生裂纹或断裂等现象，影响主机的正常运行。
现有舰船一般采用百分表对中法进行主机与齿轮箱的对中，百分表对中法在舰船主机与齿轮箱的对中操作中发挥着重要作用。使用时将两块百分表安装在盘车表架上，分别测量主机飞轮外圆和端面同一方向上的公差值。测量时选取初始测量点为零位，将主机飞轮外圆和端面的径向读数及轴向读数调整为零，每旋转90度读取百分表数值，连续记录四次此时百分表回到零位，通过对测量数据进行分析计算，得到主机与齿轮箱的对中结果，并按照对中结果进行调整，重复上述步骤，直到主机与齿轮箱满足对中技术要求为止。
百分表对中法应用范围比较广泛，能够满足一般舰船的对中精度要求，但某些船舶的主机飞轮安装端面与齿轮箱输入端的法兰之间的轴向尺寸达到1600mm，如果采用传统的百分表对中法进行对中，则需要使用1600mm的盘车支架，该长度的盘车支架长度过长、刚性不足、自重大，存在刚度和扰度影响，在使用过程中水平方向上由于自身的重力及刚性不足会产生一定的误差；同时百分表触头轴线与被测表面的垂直度影响对中精度，存在表架固定不牢、人为读数误差等现象；且百分表对中法过程繁琐、耗时低效，需要多次测量选取最稳定的一组数据，耗费大量的人力和工时，对中精度不理想。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种船舶主机与齿轮箱的对中方法，用以解决上述背景技术中存在的问题。
一种船舶主机与齿轮箱的对中方法，具体包括以下步骤：
S1，安装齿轮箱和主机；
S2，调整齿轮箱输入端的法兰与主机的主机飞轮之间的轴向间距；
S3，将主机调整至水平；
S4，将激光对中仪的带字母S的激光器安装在齿轮箱输入端的法兰上，将激光对中仪的带字母M的激光器安装在主机的主机飞轮上，所述带字母S的激光器与带字母M的激光器与激光对中仪的操作面板通讯连接；
S5，采用三点法，利用激光对中仪测量其带字母S的激光器和带字母M的激光器在圆周方向不同角度位置时的主机飞轮中心相对于齿轮箱输入端的法兰中心的偏移值和开口值；
S6，将激光对中仪调整至动态调整工作模式，调整主机直至主机飞轮中心相对于齿轮箱输入端的法兰中心的偏移值和开口值在误差范围内为止。
优选地，所述步骤S1中安装齿轮箱和主机的具体步骤为：
安装齿轮箱；
将主机放置在主机安装基座上，然后以齿轮箱输入端的法兰为定位基准，利用主机安装基座上的调整组件，将主机定位固定在主机安装基座上。
优选地，所述调整组件包括顶升螺栓和侧推块，
所述顶升螺栓穿设在主机安装基座上，用于对主机的安装高度进行调整；
所述侧推块设置在主机安装基座的侧端面上，用于对主机的前后方向、左右方向的安装位置进行调整。
优选地，步骤S2中调整齿轮箱输入端的法兰与主机的主机飞轮之间的轴向间距时，利用内径千分尺分别测量齿轮箱输入端的法兰与主机的主机飞轮之间上、下、左、右四个位置的轴向间距，判断测量结果与联轴器的设计安装尺寸的差值是否在误差允许范围内，若不在，则通过主机安装基座上的调整组件调整齿轮箱输入端的法兰与主机的主机飞轮之间的轴向间距，直至满足要求为止。
优选地，通过主机安装基座上的调整组件调整齿轮箱输入端的法兰与主机的主机飞轮之间的轴向间距时，通过设置在主机安装基座的前、后侧端面上的侧推块调整主机在前后方向的安装位置，从而调整齿轮箱输入端的法兰与主机的主机飞轮之间的轴向间距。
优选地，所述步骤S4中激光对中仪的带字母S的激光器和带字母M的激光器均通过激光器固定装置安装在齿轮箱输入端的法兰和主机的主机飞轮上。
优选地，所述激光器固定装置包括固定杆、设置在固定杆端部的头部、以及设置在固定杆与头部连接处的环状凸起，所述头部的外端面设置有延伸至环状凸起的用以安装激光器的凹槽。
本发明的有益效果是：
1、本发明对中过程简单，激光对中仪使用便捷、省时省力、拆装方便，能够一次性完成水平和垂直方向偏移值和开口值的动态调整，实现了自动化对中操作，提高对中效率，降低劳动力成本。
2、本发明不受重力影响，避免现有百分表对中法对中工装的刚度和扰度影响,大幅提高对中数据的精确度。且激光发射端和激光接收端通过激光器固定装置安装在齿轮箱输入端的法兰和主机飞轮上，能够保证每次对中时激光器位置的一致性，降低激光器安装位置变化产生的测量误差。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是背景技术中采用百分表对中法进行主机与齿轮箱对中的示意图。
图2是本发明主机与齿轮箱对中的示意图。
图3是本发明的主机安装在主机安装基座上时的俯视示意图。
图4是本发明的激光器固定装置的结构示意图。
图5是本发明的激光对中仪的带字母S的激光器与齿轮箱输入端的法兰的装配示意图。
图6是图5中A部分的放大图。
图中：1-齿轮箱，2-齿轮箱输入端的法兰，3-盘车表架，4-百分表，5-百分表测量头，6-主机飞轮，7-主机，8-激光对中仪的带字母S的激光器，9-激光对中仪的带字母M的激光器，10-激光器固定装置，11-后侧推块，12-左侧推块，13-右侧推块，14-前侧推块，15-主机安装基座，16-顶升螺栓，17-固定杆，18-头部，19-环状凸起，20-凹槽。
具体实施方式
为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。
本说明书的描述中，需要理解的是，本申请实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本申请实施例的限定。此外，在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时，其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。
本发明给出一种船舶主机与齿轮箱的对中方法，具体包括以下步骤：
S1，安装齿轮箱1和主机7。
具体地，首先，安装齿轮箱1。安装齿轮箱1时，先将齿轮箱1定位在安装位置，然后配铰齿轮箱1的底脚螺栓孔并拂磨齿轮箱1的调整垫块，最终拧紧底脚螺栓，将齿轮箱1进行固定。
然后，将主机7放置在主机安装基座15上，然后以齿轮箱输入端的法兰2为定位基准，利用主机安装基座15上的调整组件，将主机7定位固定在主机安装基座15上。
所述调整组件包括顶升螺栓16和侧推块。
顶升螺栓16穿设在主机安装基座15上，用于对主机7的安装高度进行调整。
侧推块设置在主机安装基座15的侧端面上，用于对主机7的前后方向、左右方向的安装位置进行调整。
本实施例中，主机安装基座15的前、后、左、右侧端面上均焊接固定有两块侧推块，靠近主机飞轮6的侧端面上的侧推块为后侧推块，远离主机飞轮6的侧端面上的侧推块为前侧推块，主机7艉部望向艏部的侧端面上的侧推块为左侧推块，主机7艉部望向艏部的侧端面上的侧推块为右侧推块。
S2，调整齿轮箱输入端的法兰2与主机的主机飞轮6之间的轴向间距。
具体地，利用内径千分尺分别测量齿轮箱输入端的法兰2与主机7的主机飞轮6之间上、下、左、右四个位置的轴向间距，判断测量结果与联轴器的设计安装尺寸的差值是否在误差允许范围内，若不在，则通过主机安装基座15上的调整组件调整齿轮箱输入端的法兰2与主机的主机飞轮6之间的轴向间距(即通过调整前侧推块14和后侧推块11来调整齿轮箱输入端的法兰2与主机的主机飞轮6之间的轴向间距)，直至满足要求为止。
当齿轮箱输入端的法兰2与主机的主机飞轮6之间的轴向间距满足要求时，齿轮箱输入端的法兰2与主机的主机飞轮6之间的轴向间距与联轴器的设计安装尺寸之间的差值应在±5mm以内。
S3，将主机7调整至水平。
具体地，测量主机7的四角到其下方的焊接垫块的垂直距离是否相等，若不相等，通过顶升螺栓16调整主机7的安装高度，将主机7的四角调至水平。
S4，将激光对中仪的带字母S的激光器8安装在齿轮箱输入端的法兰2上，将激光对中仪的带字母M的激光器9安装在主机的主机飞轮6上，所述带字母S的激光器8与带字母M的激光器9与激光对中仪的操作面板通讯连接。
激光对中仪的带字母S的激光器8和带字母M的激光器9均通过激光器固定装置10安装在齿轮箱输入端的法兰2和主机的主机飞轮6上。具体地，激光器固定装置10固定在齿轮箱输入端的法兰2上或主机的主机飞轮6上，激光对中仪的带字母S的激光器8和带字母M的激光器9安装在激光器固定装置10上。
所述激光器固定装置10包括固定杆17、设置在固定杆17端部的头部18、以及设置在固定杆17与头部18连接处的环状凸起19，所述头部18的外端面设置有延伸至环状凸起19的用以安装激光对中仪的带字母S的激光器8和带字母M的激光器9的凹槽20。
S5，采用三点法，利用激光对中仪测量其带字母S的激光器8和带字母M的激光器9在圆周方向不同角度位置时的主机飞轮6中心相对于齿轮箱输入端的法兰2中心的偏移值和开口值。
主机飞轮中心相对于齿轮箱输入端的法兰中心的偏移值是指主机飞轮的中心点相对于齿轮箱输入端的法兰的中心点在竖直方向的高度偏差值、以及在水平方向的偏差值(即在水平方向主机偏船中或偏船旁)。
主机飞轮中心相对于齿轮箱输入端的法兰中心的开口值是指主机飞轮端面相对于齿轮箱输入端法兰端面的平面偏斜值。垂直方向上的开口值通过测量主机飞轮端面与齿轮箱输入端法兰端面上、下两个点的距离差来获取，水平方向上的开口值通过测量主机飞轮端面与齿轮箱输入端法兰端面左、右两个点的距离差来获取。
具体地，将激光对中仪的带字母S的激光器8和带字母M的激光器9旋转至圆周方向的某一角度位置，然后利用激光对中仪测量该角度位置处的主机飞轮6中心相对于齿轮箱输入端的法兰2中心的偏移值和开口值；
然后，将激光对中仪的带字母S的激光器8和带字母M的激光器9旋转至圆周方向的另一角度位置，重复上述步骤两次，测得该角度位置处的主机飞轮中心相对于齿轮箱输入端的法兰中心的偏移值和开口值。
当激光对中仪的带字母S的激光器8和带字母M的激光器9之间的距离小于200mm时，在调整激光对中仪的测量角度位置时，激光对中仪的带字母S的激光器8和带字母M的激光器9每次旋转的最小角度为60°。当激光对中仪的带字母S的激光器8和带字母M的激光器9之间的距离超过200mm时，激光对中仪的带字母S的激光器8和带字母M的激光器9每次旋转的最小角度为30°。
S6，将激光对中仪调整至动态调整工作模式，调整主机7直至主机飞轮6中心相对于齿轮箱输入端的法兰2中心的偏移值和开口值在误差范围内为止(即当主机飞轮6的中心点与齿轮箱输入端的法兰2的中心点的高度偏差在±5mm以内，且主机飞轮6的中心点与齿轮箱输入端的法兰2的中心点在水平方向的左右偏差值在±5mm以内时，说明主机飞轮6的中心点与齿轮箱输入端的法兰2的中心点在同一条直线上，则主机7的中心线与齿轮箱1的中心轴同轴，此时对中工作完成)。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
Claims (7)
1.一种船舶主机与齿轮箱的对中方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
S1，安装齿轮箱和主机；
S2，调整齿轮箱输入端的法兰与主机的主机飞轮之间的轴向间距；
S3，将主机调整至水平；
S4，将激光对中仪的带字母S的激光器安装在齿轮箱输入端的法兰上，将激光对中仪的带字母M的激光器安装在主机的主机飞轮上，所述带字母S的激光器与带字母M的激光器与激光对中仪的操作面板通讯连接；
S5，采用三点法，利用激光对中仪测量其带字母S的激光器和带字母M的激光器在圆周方向不同角度位置时的主机飞轮中心相对于齿轮箱输入端的法兰中心的偏移值和开口值；
S6，将激光对中仪调整至动态调整工作模式，调整主机直至主机飞轮中心相对于齿轮箱输入端的法兰中心的偏移值和开口值在误差范围内为止。
2.根据权利要求1所述的船舶主机与齿轮箱的对中方法，其特征在于，所述步骤S1中安装齿轮箱和主机的具体步骤为：
安装齿轮箱；
将主机放置在主机安装基座上，然后以齿轮箱输入端的法兰为定位基准，利用主机安装基座上的调整组件，将主机定位固定在主机安装基座上。
3.根据权利要求2所述的船舶主机与齿轮箱的对中方法，其特征在于，所述调整组件包括顶升螺栓和侧推块，
所述顶升螺栓穿设在主机安装基座上，用于对主机的安装高度进行调整；
所述侧推块设置在主机安装基座的侧端面上，用于对主机的前后方向、左右方向的安装位置进行调整。
4.根据权利要求3所述的船舶主机与齿轮箱的对中方法，其特征在于，步骤S2中调整齿轮箱输入端的法兰与主机的主机飞轮之间的轴向间距时，利用内径千分尺分别测量齿轮箱输入端的法兰与主机的主机飞轮之间上、下、左、右四个位置的轴向间距，判断测量结果与联轴器的设计安装尺寸的差值是否在误差允许范围内，若不在，则通过主机安装基座上的调整组件调整齿轮箱输入端的法兰与主机的主机飞轮之间的轴向间距，直至满足要求为止。
5.根据权利要求4所述的船舶主机与齿轮箱的对中方法，其特征在于，通过主机安装基座上的调整组件调整齿轮箱输入端的法兰与主机的主机飞轮之间的轴向间距时，通过设置在主机安装基座的前、后侧端面上的侧推块调整主机在前后方向的安装位置，从而调整齿轮箱输入端的法兰与主机的主机飞轮之间的轴向间距。
6.根据权利要求1所述的船舶主机与齿轮箱的对中方法，其特征在于，所述步骤S4中激光对中仪的带字母S的激光器和带字母M的激光器均通过激光器固定装置安装在齿轮箱输入端的法兰和主机的主机飞轮上。
7.根据权利要求6所述的船舶主机与齿轮箱的对中方法，其特征在于，所述激光器固定装置包括固定杆、设置在固定杆端部的头部、以及设置在固定杆与头部连接处的环状凸起，所述头部的外端面设置有延伸至环状凸起的用以安装激光器的凹槽。
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