CN112319727A - 一种船用节能导流装置的定位方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种船用节能导流装置的定位方法，其特征在于：具体包括S1：坐标系的建立；S2：预旋导管拼装；S3：导流叶片余量勘划；S4：导流叶片的安装位置；S5：打印模板；S6：导流叶片余料线划出；S7：吊装控制；S8：预旋导管的吊装焊接；S9：导流叶片的焊接；本发明中余料预修割后只有10mm的余料在上面，这样可很大程度降低安装过程中调整和余料的修割次数，仅用2‑3次调整即能够调整到位置，装配可节省工时4.5工，同时可节省调整及修割余料的能源消耗，大型行车节省约1.5天；以往预旋导管安装调整要使用行车2天到3天时间，改进先进行余量预修割后安装只需要18小时即可安装定位结束。
Description
技术领域
本发明涉及船用导流装置安装技术领域，尤其涉及一种船用节能导流装置的定位方法。
背景技术
一般的船用节能导流装置是螺旋桨前的节能装置之一，通过桨前产生预旋来提高螺旋桨的推进效率，并回收螺旋桨尾流旋向能量，前置预旋导轮有若干个导叶片组成；它安装于船尾轴末端，螺旋桨之前，前置预旋导轮的中心线一般都偏置于桨轴中心线上方，是具有机翼型剖面的半圆形或长L型导流装置，前置预旋导轮一方面加速螺旋桨上部进流，使桨盘面进流更加均匀，提高推进效率，另一方面减少艉部的流动分离，降低形状阻力，同时可调整螺旋桨进流的预旋程度，减少艉流中的旋转能力损失。
船用节能导流装置想要在船尾轴末端进行安装，因导流装置安装时是不规则物件，厂家制作时上面都加放了20-30公分左右的余料，安装时因尾部轮廓线型大不能一次性划线，每次都是先调整位置，然后再进行少量修割，反复10多次的调整和修割余量工作，在安装过程中很是浪费公工时。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种船用节能导流装置的定位方法，能够解决一般的船用节能装置安装定位时间长，余料修割费时费力的问题。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种船用节能导流装置的定位方法，导流装置包括圆台状预旋导管和导流叶片，所述圆台状预旋导管上开有一缺口实现在船尾轴末端安装，且预旋导管的轴线位于桨轴孔心线上方，所述导流叶片设置在圆台状预旋导管内壁呈发散状分布；其创新点在于：具体方法如下：
S1：坐标系的建立：建立以桨轴尾端中心为坐标原点的坐标系；将预旋导管上艉端面上水平穿过预旋导管中心的水平线与预旋导管艉端面的左、右交点分别记做a和d；将预旋导管上艏端面上水平穿过预旋导管中心的水平先与预旋导管艏端面的左、右交点分别记做b和c；将预旋导管上艉端面上竖直穿过预旋导管中心线的竖直线与预旋导管艉端面的上交点记做e；
S2：预旋导管拼装：通过专用平台，预旋导管采用对接拼装的方式拼装呈一个整体；且艏艉出口的宽度尺寸均大于理论尺寸10-15mm,以留作焊接后收缩，拼成整体后安装牵条保型固定，然后进行焊接；焊接结束后艏艉出口宽度比理论尺寸在大8-10mm，用于整体安装到船尾轴末端作为焊接收缩量；
S3：导流叶片余量勘划：完成预旋导管的拼装后，将a、e、d三点作标重新调至安装于船尾时的模拟尺寸数据，进行导流叶片余量勘划；
S4：导流叶片的安装位置：根据预旋导管的中心线位置测量出所有导流叶片的艉部、中部和艏部三个点的水平点，并测算出导流叶片所在肋位；
S5：打印模板：根据导流叶片所在的肋位把所有的横剖面从船体模型上导出，并按1：1打印出来做为模板，模板上需要把导流装置、桨轴水平线和船体中心线全部勘划好，并将十字中心线用标记做好；
S6：导流叶片余料线划出：把导流装置的水平中心线、桨轴水平中心线和垂直中心线的十字中心线用全站仪驳移至地面，将模板上的两十字中心线和地面上的两十字中心线安放吻合，然后根据每个叶片所测量的水平点与模板上的肋位用线锤将外型轮廓线投影到每片叶片上，然后根据三个点结合外板线型将叶片的余料线划出；由于外板线型轮廓和实际分段的模型有误差，修余料时需加放10mm的余料在上面，留作安装时进行微调修割；
S7：吊装控制：预旋导管按隔舱面为基准，将轴孔调垂直，误差控制在±3mm范围内，并将外板上下左右打四根斜撑与地面固定，以防止预旋导管在吊装过程中孔轴数据变化；
S8：预旋导管的吊装焊接：采用门吊将预旋导管放置到船尾轴末端，并调整预旋导管与船尾轴末端的位置用全站仪测量艉端面的a、e、d三点的坐标数据，调整这三点的数据在最佳状态下然后再测量艏端面两点b、c的坐标数据；此5点数据中Y、Z坐标需调整至标准范围，X坐标暂不能到位置，但a、e、d要三点调平；然后进行导流叶片的余量修割；余量修割后将导流装置整体下降，将X坐标方向调整至规范标准范围内，经重复调整修正后，将导流罩的a、e、d三点的三向坐标数据与理论数据均控制在±8mm范围内，以防止焊接变形后数据会超出范围，进行定位加固固定导流装置位置，定位结束；
S9：导流叶片的焊接：定位结束后按图纸将导流叶片和中龙筋按图纸形式将坡口开坡到位，并处理好报验合格后进行焊接。
进一步的，所述S8中b、c两点的坐标数据仅作参考依据不作为调整的主要数据。
进一步的，所述S8中因外板线型较大，导叶角度变化较大，余量勘划时留有10mm的调整余量，导流装置不能完全到位，数据调整结束后导流装置与船尾轴末端做临时固定，然后将预旋导管上的导流叶片勘划的余料线进行复合修正。
进一步的，所述S9焊接前如有铸钢件接触的需加温到120℃后方可焊接，焊接时需有两名焊工进行对称焊接，焊接时需满足工厂的焊接工艺评；焊接结束后需对导流罩的a、e、d三点的坐标数据进行测量，确保完工后测量数据满足图纸要求。
本发明的优点在于：
1）本发明中余料预修割后只有10mm的余料在上面，这样可很大程度降低安装过程中调整和余料的修割次数，仅用2-3次调整即能够调整到位置，装配可节省工时4.5工，同时可节省调整及修割余料的能源消耗，大型行车节省约1.5天；以往预旋导管安装调整要使用行车2天到3天时间，改进先进行余量预修割后安装只需要18小时即可安装定位结束。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明的一种船用节能导流装置的装配结构图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1所示的一种船用节能导流装置的定位方法，导流装置包括圆台状预旋导管和导流叶片，圆台状预旋导管上开有一缺口实现在船尾轴末端安装，且预旋导管的轴线位于桨轴孔心线上方，导流叶片设置在圆台状预旋导管内壁呈发散状分布；具体方法如下：
S1：坐标系的建立：建立以桨轴尾端中心为坐标原点的坐标系；将预旋导管上艉端面上水平穿过预旋导管中心的水平线与预旋导管艉端面的左、右交点分别记做a和d；将预旋导管上艏端面上水平穿过预旋导管中心的水平先与预旋导管艏端面的左、右交点分别记做b和c；将预旋导管上艉端面上竖直穿过预旋导管中心线的竖直线与预旋导管艉端面的上交点记做e；
S2：预旋导管拼装：通过专用平台，预旋导管采用对接拼装的方式拼装呈一个整体；且艏艉出口的宽度尺寸均大于理论尺寸10-15mm,以留作焊接后收缩，拼成整体后安装牵条保型固定，然后进行焊接；焊接结束后艏艉出口宽度比理论尺寸在大8-10mm，用于整体安装到船尾轴末端作为焊接收缩量；
S3：导流叶片余量勘划：完成预旋导管的拼装后，将a、e、d三点作标重新调至安装于船尾时的模拟尺寸数据，进行导流叶片余量勘划；
S4：导流叶片的安装位置：根据预旋导管的中心线位置测量出所有导流叶片的艉部、中部和艏部三个点的水平点，并测算出导流叶片所在肋位；
S5：打印模板：根据导流叶片所在的肋位把所有的横剖面从船体模型上导出，并按1：1打印出来做为模板，模板上需要把导流装置、桨轴水平线和船体中心线全部勘划好，并将十字中心线用标记做好；
S6：导流叶片余料线划出：把导流装置的水平中心线、桨轴水平中心线和垂直中心线的十字中心线用全站仪驳移至地面，将模板上的两十字中心线和地面上的两十字中心线安放吻合，然后根据每个叶片所测量的水平点与模板上的肋位用线锤将外型轮廓线投影到每片叶片上，然后根据三个点结合外板线型将叶片的余料线划出；由于外板线型轮廓和实际分段的模型有误差，修余料时需加放10mm的余料在上面，留作安装时进行微调修割；
S7：吊装控制：预旋导管按隔舱面为基准，将轴孔调垂直，误差控制在±3mm范围内，并将外板上下左右打四根斜撑与地面固定，以防止预旋导管在吊装过程中孔轴数据变化；
S8：预旋导管的吊装焊接：采用门吊将预旋导管放置到船尾轴末端，并调整预旋导管与船尾轴末端的位置用全站仪测量艉端面的a、e、d三点的坐标数据，调整这三点的数据在最佳状态下然后再测量艏端面两点b、c的坐标数据；此5点数据中Y、Z坐标需调整至标准范围，X坐标暂不能到位置，但a、e、d要三点调平；然后进行导流叶片的余量修割；余量修割后将导流装置整体下降，将X坐标方向调整至规范标准范围内，经重复调整修正后，将导流罩的a、e、d三点的三向坐标数据与理论数据均控制在±8mm范围内，以防止焊接变形后数据会超出范围，进行定位加固固定导流装置位置，定位结束；
S9：导流叶片的焊接：定位结束后按图纸将导流叶片和中龙筋按图纸形式将坡口开坡到位，并处理好报验合格后进行焊接。
S8中b、c两点的坐标数据仅作参考依据不作为调整的主要数据。
S8中因外板线型较大，导叶角度变化较大，余量勘划时留有10mm的调整余量，导流装置不能完全到位，数据调整结束后导流装置与船尾轴末端做临时固定，然后将预旋导管上的导流叶片勘划的余料线进行复合修正。
S9焊接前如有铸钢件接触的需加温到120℃后方可焊接，焊接时需有两名焊工进行对称焊接，焊接时需满足工厂的焊接工艺评；焊接结束后需对导流罩的a、e、d三点的坐标数据进行测量，确保完工后测量数据满足图纸要求。
本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (4)
1.一种船用节能导流装置的定位方法，导流装置包括圆台状预旋导管和导流叶片，所述圆台状预旋导管上开有一缺口实现在船尾轴末端安装，且预旋导管的轴线位于桨轴孔心线上方，所述导流叶片设置在圆台状预旋导管内壁呈发散状分布；其特征在于：具体方法如下：
S1：坐标系的建立：建立以桨轴尾端中心为坐标原点的坐标系；将预旋导管上艉端面上水平穿过预旋导管中心的水平线与预旋导管艉端面的左、右交点分别记做a和d；将预旋导管上艏端面上水平穿过预旋导管中心的水平先与预旋导管艏端面的左、右交点分别记做b和c；将预旋导管上艉端面上竖直穿过预旋导管中心线的竖直线与预旋导管艉端面的上交点记做e；
S2：预旋导管拼装：通过专用平台，预旋导管采用对接拼装的方式拼装呈一个整体；且艏艉出口的宽度尺寸均大于理论尺寸10-15mm,以留作焊接后收缩，拼成整体后安装牵条保型固定，然后进行焊接；焊接结束后艏艉出口宽度比理论尺寸在大8-10mm，用于整体安装到船尾轴末端作为焊接收缩量；
S3：导流叶片余量勘划：完成预旋导管的拼装后，将a、e、d三点作标重新调至安装于船尾时的模拟尺寸数据，进行导流叶片余量勘划；
S4：导流叶片的安装位置：根据预旋导管的中心线位置测量出所有导流叶片的艉部、中部和艏部三个点的水平点，并测算出导流叶片所在肋位；
S5：打印模板：根据导流叶片所在的肋位把所有的横剖面从船体模型上导出，并按1：1打印出来做为模板，模板上需要把导流装置、桨轴水平线和船体中心线全部勘划好，并将十字中心线用标记做好；
S6：导流叶片余料线划出：把导流装置的水平中心线、桨轴水平中心线和垂直中心线的十字中心线用全站仪驳移至地面，将模板上的两十字中心线和地面上的两十字中心线安放吻合，然后根据每个叶片所测量的水平点与模板上的肋位用线锤将外型轮廓线投影到每片叶片上，然后根据三个点结合外板线型将叶片的余料线划出；由于外板线型轮廓和实际分段的模型有误差，修余料时需加放10mm的余料在上面，留作安装时进行微调修割；
S7：吊装控制：预旋导管按隔舱面为基准，将轴孔调垂直，误差控制在±3mm范围内，并将外板上下左右打四根斜撑与地面固定，以防止预旋导管在吊装过程中孔轴数据变化；
S8：预旋导管的吊装焊接：采用门吊将预旋导管放置到船尾轴末端，并调整预旋导管与船尾轴末端的位置用全站仪测量艉端面的a、e、d三点的坐标数据，调整这三点的数据在最佳状态下然后再测量艏端面两点b、c的坐标数据；此5点数据中Y、Z坐标需调整至标准范围，X坐标暂不能到位置，但a、e、d要三点调平；然后进行导流叶片的余量修割；余量修割后将导流装置整体下降，将X坐标方向调整至规范标准范围内，经重复调整修正后，将导流罩的a、e、d三点的三向坐标数据与理论数据均控制在±8mm范围内，以防止焊接变形后数据会超出范围，进行定位加固固定导流装置位置，定位结束；
S9：导流叶片的焊接：定位结束后按图纸将导流叶片和中龙筋按图纸形式将坡口开坡到位，并处理好报验合格后进行焊接。
2.根据权利要求1所述的一种船用节能导流装置的定位方法，其特征在于：所述S8中b、c两点的坐标数据仅作参考依据不作为调整的主要数据。
3.根据权利要求1所述的一种船用节能导流装置的定位方法，其特征在于：所述S8中因外板线型较大，导叶角度变化较大，余量勘划时留有10mm的调整余量，导流装置不能完全到位，数据调整结束后导流装置与船尾轴末端做临时固定，然后将预旋导管上的导流叶片勘划的余料线进行复合修正。
4.根据权利要求1所述的一种船用节能导流装置的定位方法，其特征在于：所述S9焊接前如有铸钢件接触的需加温到120℃后方可焊接，焊接时需有两名焊工进行对称焊接，焊接时需满足工厂的焊接工艺评；焊接结束后需对导流罩的a、e、d三点的坐标数据进行测量，确保完工后测量数据满足图纸要求。
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