CN112519981A - 激光惯性平台的安装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种激光惯性平台的安装方法,先进行基座安装前准备工作,检验合格,再进行基座的安装,并对安装质量进行检查,然后对惯性平台准备、安装,并在安装结束后进行保护处理。本发明的有益之处在于,切实解决了大型船舶及新型导航设备的出现在工程需求上的应用,本发明可实现船舶导航设备惯性平台更高精度、更高可靠性的高要求方向,和体积更小、价格更便宜、结构更牢固的超小型应用方向,填补了目前市场上船舶技术领域激光惯性平台安装方法的空白,可推动船舶导航技术的发展。
Description
技术领域
本发明涉及船舶技术领域,更具体地说,涉及一种激光惯性平台的安装方法,即激光惯 性平台安装在大型船舶上的方法。
背景技术
激光陀螺惯导技术的研究正蓬勃发展,应用范围也从最初的航空领域扩展到船舶及地面 车辆等多个领域。随着大型船舶的出现及其他导航定位的要求,在工程需要的推动下,激光 陀螺正向着更高精度、更高可靠性的高要求方向和体积更小、价格更便宜、结构更牢固的超 小型应用方向发展,并出现了一些新型的激光陀螺。激光陀螺是构成激光陀螺惯性导航系统 的基本惯性仪表,其工作原理主要是基于效应。由于激光陀螺从原理上不同于以往的机电陀 螺,具有以下一些优点:全固态,可靠性高,寿命长;激光陀螺由于没有高速转子,因而坚 固可靠、耐冲击振动、抗加速度性能好。中高精度激光陀螺的贮存寿命已达到20万小时,MTBF (平均无故障工作时间)已达到1万小时以上。激光惯性平台动态范围大,能大范围保证精 度,动态误差非常小,标度因子误差一般在1-10ppm。瞬时启动,功耗低,全数字化输出, 易与计算机接口。另外,激光惯性平台重量更轻,成本更低等特点,一定程度上实现了船上 导航技术的降本增效。
目前市场上,关于船舶技术领域激光惯性平台的安装方法为空白,为了推动船舶导航技 术的发展,发明了本安装方法。
发明内容
鉴于上述现有技术的缺点,本发明要解决的技术问题在于提供一种船舶激光惯性平台的 安装方法,解决因以往机电陀螺惯导使用寿命短、抗冲击性不强、启动时间长等问题,一定 程度上提高船舶导航设备导航精度。
为实现上述目的及其他相关目的,本发明提供一种激光惯性平台的安装方法,包括如下 步骤:
步骤一、基座安装前准备工作:
S11,惯性平台基座经内场加工检验合格;
S12,惯性平台基座在主船体合拢,按《船台搭载方法》修正甲板中心线完成,且舱室艏 艉线标志板完工后进行焊装;
S13,惯性平台基座焊装在对船体变形影响较小的夜间进行;
S14,标准直尺、重锤、激光经纬仪测量仪器具有计量合格证书且在有效期内,仪器测量 精度满足所测量参数的测量要求;
S15,清理安装现场,明确组织及人员分工;
步骤二、基座的安装:
S21,将修正后的船体中心线引入安装舱室,并在安装肋位处划出垂直于艏艉标志线的直 线,标记出惯性平台基座的安装中心,按图确定基座首尾向;将惯性平台基座中心与标记的 基座安装中心对准,基座艏艉线与本舱室艏艉标志线对准;
S22,惯性平台前、后两基座面校正后处在同一水平面上,基座焊接中进行焊接监控,并 保证基座的水平及艏艉指标要求;
S23,惯性平台基座焊装结束后,经相关人员检查,对超差的项目通过研磨手段保证各项 指标满足以下要求:两套惯导平台安装基座的安装面高度差不大于5mm,基座安装平面与船 基准面的相对水平精度小于6′,基座安装方位与舱室艏艉线标志的符合精度小于30′,基 座面板厚度不小于20mm,惯性平台安装平面平面度不大于0.30mm;
S24,惯性平台基座安装平面和惯性平台基座面艏艉标志线在船中心线上,并平行于船艏 艉线;
S25,在安装基座的艉向采用电缆固定措施,以免电缆连接后惯性平台电缆插头、插座受 力;
步骤三、基座安装的质量检查;
S31,平面度检查,用样板直尺和两付2级μ块规检查,满足惯性平台安装平面平面度不 大于0.30mm技术要求;
S32,基座水平度检查,用TB100精度为10″的高精度光学倾斜仪进行水平度检查。若 超差则现场刮研、调整。满足基座安装平面与船基准面的相对水平精度小于6′技术要求;
S33,基座艏艉线检查,采用铅垂线方法或激光经纬仪检查。满足基座安装方位与舱室艏 艉线标志的符合精度小于30′技术要求;
S34,表面粗糙度的检查,用表面轮廓仪进行检查;
S35,基座面板厚度的检查,用专用卡尺或专用平板测厚仪进行检查,满足基座面板厚度 不小于20mm的要求;
S36,焊接完成后对超差的项目在船台上进行精加工,通过研磨手段保证各项指标满足设 计要求;
S37,安装基座后的各项指标经有关人员最终签字确认;
S38,装焊结束后基座面板涂防锈油脂;
步骤四、惯性平台的安装前准备工作:
S41,安装用的仪器、工具符合要求,仪器计量合格且在有效期内;
S42,按附图准备螺栓、螺母、垫圈、接地线;
S43,清理安装现场,组织人员分工;
步骤五、惯性平台的安装及保护:
S51,基座安装平面的防锈油脂及氧化物清理干净,使其露出均匀的金属光泽;
S52,设备供应的安装模板放置于基座面板上,将前后安装模板上的艏艉标志线与基座艏 艉标志线对准,然后配打安装孔;
S53,结束后,作清除毛刺处理;
S54,平台安放在基座上并固紧,紧固件需镀锌防锈;
S53,安装结束后惯性平台加硬质罩保护并悬挂警示标志;
S54,惯性平台安装过程中,将每道工序准备工作和完成情况如实记入《惯性平台基座安 装流程记录表》、《惯性平台安装流程记录表》,作为惯性平台安装的技术状态管理控制文件。
优选地,步骤一S12中焊装时相邻各舱室主要焊接工作已结束,船体变形、应力已得到 释放。
优选地,步骤二S22中基座焊接完成并释放应力后,用专用水平测量设备对前、后两基 座的等高性进行测量,经相关人员进行自检、互检及专检达到要求后才能进行下一步的工作。
如上所述,本发明的激光惯性平台的安装方法,具备以下的有益效果:
切实解决了大型船舶及新型导航设备的出现在工程需求上的应用,本发明可实现船舶导 航设备惯性平台更高精度、更高可靠性的高要求方向,和体积更小、价格更便宜、结构更牢 固的超小型应用方向。
应用本发明的激光惯性平台的安装方法,在船舶应用中高精度激光陀螺的贮存寿命达到 20万小时,MTBF,也就是平均无故障工作时间达到1万小时以上,本发明实现惯性平台动态 范围大及动态误差标度因子误差1-10ppm的指标,还能实现船上导航技术瞬时启动,功耗低, 全数字化输出,易与计算机接口的功能,另外,因激光惯性平台重量更轻,成本更低等特点, 一定程度上实现了船上导航设备的降本增效。
本发明填补了目前市场上船舶技术领域激光惯性平台安装方法的空白,可推动船舶导航 技术的发展。
附图说明
图1为本发明实施例惯性平台安装作业示意图;
图2为本发明实施例惯性平台安装后的示意图;
图3为本发明实施例惯性平台安装部位的俯视图;
图4为本发明实施例惯性平台安装螺栓的示意图;
图5为本发明实施例惯性平台水平安装的示意图
附图标记说明:1、惯性平台,2、螺母,3、垫圈一,4、垫圈二,5、螺栓,6、搭接片,7、锡箔纸,8、惯性平台安装面,9、标准直尺,10、重锤线,11、甲板艏艉线标志板,12、船 体基座,13、TB100光学倾斜仪。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式,熟悉此技术的人士可由本说明书所揭 露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
请参阅图1至图5。须知,本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本发明可实施 的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整, 在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本发明所揭示的技术内容 得能涵盖的范围内。同时,本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一” 等的用语,亦仅为便于叙述的明了,而非用以限定本发明可实施的范围,其相对关系的改变 或调整,在无实质变更技术内容下,当亦视为本发明可实施的范畴。
在本发明的描述中,需要说明书的是,除非另有明确的规定和限定,术语“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相连接,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,可以根据具体情况理解上述术语在 本发明中的具体含义。
如图1至图5所示,本发明提供了一种激光惯性平台的安装方法,具体实施方式包括以 下部分:
一、基座安装前准备工作。如图1-5所示,为本发明提供了惯性平台基座及安装面的示 意图。首先惯性平台基座经内场加工检验合格。惯性平台基座12应在主船体合拢,按《船台 搭载方法》修正甲板中心线完成,且舱室艏艉线标志板11完工后进行焊装。焊装时相邻各舱 室主要焊接工作已基本结束,船体变形、应力已得到释放。惯性平台基座焊装宜选在对船体 变形影响较小的夜间进行。标准直尺9、重锤10、激光经纬仪等测量仪器应具有计量合格证 书且在有效期内,仪器测量精度应满足所测量参数的测量要求。清理安装现场,明确组织及 人员分工。
二、将修正后的船体中心线引入安装舱室,并在安装肋位处划出垂直于艏艉标志线11的 直线,标记出惯性平台基座12的安装中心。修正后船体艏艉线已用激光经纬仪在惯性平台8 前、后端面各500mm处刻划,以此船体艏艉线为依据的甲板艏艉线标志板11已安装完成, 并且标志板上的洋冲眼已刻完毕。将惯性平台基座中心与标记的基座安装中心对准,基座艏 艉线与本舱室艏艉标志线对准。惯性平台前、后两基座面校正后应处在同一水平面上,基座 焊接中须进行焊接监控,并最大可能保证基座的水平及艏艉指标要求。基座焊接完成并释放 应力后,用光学水平仪13设备对前、后两基座的等高性进行测量,经相关人员进行自检、互 检及专检达到要求后才能进行下一步的工作。惯性平台基座焊装结束后,经相关人员检查, 对超差的项目可通过研磨等手段保证各项指标满足以下要求:两套惯导平台安装基座的安装 面高度差不大于5mm,基座安装平面与船基准面的相对水平精度小于6′,基座安装方位与舱 室艏艉线标志的符合精度小于30′,基座面板厚度(Q235B钢)不小于20mm,惯性平台安装 面8平面度不大于0.30mm。
随后,将标准直尺9的长端面与基准平台面板上的0°-180°刻线对准后,将直尺前后 端架设在甲板艏艉线标志板上方,然后将重锤10以标准直尺的长端面为基准下放到甲板艏艉 线标志板上的洋冲眼处,比较两者的误差进行调整,直到完全重合。前后误差不大于0.5mm。 在安装基座的艉向应有电缆固定措施,以免电缆连接后惯性平台电缆插头、插座受力。
三、基座安装的质量检查
平面度检查
用样板直尺(刀口形直尺)(规格500mm、0级)和两付2级μ块规检查。应满足惯性平台安装平面平面度不大于0.30mm技术要求。
基座水平度检查
用TB100的高精度光学倾斜仪13测出惯导惯性平台基座在0°、90°、180°、270°的水平度、与主基准平台比较判断是否符合安装要求。若超差则现场刮研、调整。满足基座安装平面与船基准面的相对水平精度小于6′技术要求。
基座艏艉线检查
采用铅垂线方法或激光经纬仪检查。满足基座安装方位与舱室艏艉线标志的符合精度小 于30′技术要求。
表面粗糙度的检查
基座面板厚度的检查
用专用卡尺或专用平板测厚仪进行检查。满足基座面板厚度(Q235B钢)不小于20mm的 要求。
焊接完成后对超差的项目在船台上进行精加工,通过研磨等手段保证各项指标满足设计 要求。
安装基座后的各项指标须经有关人员最终签字确认。
装焊结束后基座面板涂防锈油脂。
四、惯性平台的安装前准备工作包括检查安装用的仪器、工具应符合要求,仪器应计量 合格且在有效期内、按附图准备螺栓、螺母、垫圈、接地线等和清理安装现场,组织人员分 工。做好准备工作后,开始惯性平台的安装及保护:
基座安装平面的防锈油脂及氧化物清理干净,使其露出均匀的金属光泽。
将直尺安置于惯性平台相应部位,用光学经纬仪测出惯导惯性平台相对于船基准平台的 实际水平度。在适当位置垫垫片,使光学经纬仪所示水平度在设计允差之内。测量垫片的厚 度,作为惯导惯性平台加工的依据。在初加工的基础上,按要求对惯导惯性平台进行精加工, 在保证惯导惯性平台安装面水平度的同时,应同时保证惯导惯性平台平台安装面的其他要求。
设备供应的安装模板(或设备)放置于基座面板上,将前后安装模板上的艏艉标志线与 基座艏艉标志线对准,然后配打安装孔。
结束后,作清除毛刺处理。
用光隙法检查惯导惯性平台安装面的平面度。将0级刀口直尺的刀口方向与基准平台面 板相垂直,用手电或直射光源检查刀口直尺刀口处与面板接触处的透光情况,若看见的为彩 色光,表明惯导惯性平台平面度满足要求,若透光为白光,则代表船基准平台面板平面度超 差。若现场条件无法用光隙法进行对准,可以采用将刀口直尺下放置等高块规的方法,以前、 后(或上、下)两点为基准,校核中间各点与刀口尺之间的值,从而得出面板上各点与刀口 直尺之间的误差值,与前、后(或上、下)两点上的块规相比较就可知道面板的平面度。并 做好记录。
惯性平台与基准平台平行度偏差记录表:
惯性平台平面度误差记录表:
序号 | 测量单元平面度(mm) | 检测者 | 检测日期 |
1 | |||
2 | |||
3 | |||
4 | |||
5 | |||
6 |
惯性平台基座安装流程记录表:
惯性平台安装流程记录表:
如附图2及附图4所示,将惯性平台安放在基座上,在安装面上的安装孔放入螺栓5, 垫好锡箔纸7后将搭接片6装在垫圈二4之间,将螺栓5和螺母2拧固紧,紧固件需镀锌防锈。
安装结束后惯性平台加硬质罩保护并悬挂警示标志。
综上所述,本发明的激光惯性平台的安装方法,将惯性平台安装在船舶上,本发明的有 益之处在于:
切实解决了大型船舶及新型导航设备的出现在工程需求上的应用,本发明可实现船舶导 航设备惯性平台更高精度、更高可靠性的高要求方向,和体积更小、价格更便宜、结构更牢 固的超小型应用方向。
应用本发明的激光惯性平台的安装方法,在船舶应用中高精度激光陀螺的贮存寿命达到 20万小时,MTBF,也就是平均无故障工作时间达到1万小时以上,本发明实现惯性平台动态 范围大及动态误差标度因子误差1-10ppm的指标,还能实现船上导航技术瞬时启动,功耗低, 全数字化输出,易与计算机接口的功能,另外,因激光惯性平台重量更轻,成本更低等特点, 一定程度上实现了船上导航设备的降本增效。
本发明填补了目前市场上船舶技术领域激光惯性平台安装方法的空白,可推动船舶导航 技术的发展。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技 术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡 所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等 效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (3)
1.一种激光惯性平台的安装方法,其特征在于,包括如下步骤:
1)基座安装前准备工作:
S11,惯性平台基座经内场加工检验合格;
S12,惯性平台基座在主船体合拢,按《船台搭载方法》修正甲板中心线完成,且舱室艏艉线标志板完工后进行焊装;
S13,惯性平台基座焊装在对船体变形影响较小的夜间进行;
S14,标准直尺、重锤、激光经纬仪测量仪器具有计量合格证书且在有效期内,仪器测量精度满足所测量参数的测量要求;
S15,清理安装现场,明确组织及人员分工;
2)基座的安装:
S21,将修正后的船体中心线引入安装舱室,并在安装肋位处划出垂直于艏艉标志线的直线,标记出惯性平台基座的安装中心,按图确定基座首尾向;将惯性平台基座中心与标记的基座安装中心对准,基座艏艉线与本舱室艏艉标志线对准;
S22,惯性平台前、后两基座面校正后处在同一水平面上,基座焊接中进行焊接监控,并保证基座的水平及艏艉指标要求;
S23,惯性平台基座焊装结束后,经相关人员检查,对超差的项目通过研磨手段保证各项指标满足以下要求:两套惯导平台安装基座的安装面高度差不大于5mm,基座安装平面与船基准面的相对水平精度小于6′,基座安装方位与舱室艏艉线标志的符合精度小于30′,基座面板厚度不小于20mm,惯性平台安装平面平面度不大于0.30mm;
S24,惯性平台基座安装平面和惯性平台基座面艏艉标志线在船中心线上,并平行于船艏艉线;
S25,在安装基座的艉向采用电缆固定措施,以免电缆连接后惯性平台电缆插头、插座受力;
3)基座安装的质量检查;
S31,平面度检查,用样板直尺和两付2级μ块规检查,满足惯性平台安装平面平面度不大于0.30mm技术要求;
S32,基座水平度检查,用TB100精度为10″的高精度光学倾斜仪进行水平度检查。若超差则现场刮研、调整。满足基座安装平面与船基准面的相对水平精度小于6′技术要求;
S33,基座艏艉线检查,采用铅垂线方法或激光经纬仪检查。满足基座安装方位与舱室艏艉线标志的符合精度小于30′技术要求;
S34,表面粗糙度的检查,用表面轮廓仪进行检查;
S35,基座面板厚度的检查,用专用卡尺或专用平板测厚仪进行检查,满足基座面板厚度不小于20mm的要求;
S36,焊接完成后对超差的项目在船台上进行精加工,通过研磨手段保证各项指标满足设计要求;
S37,安装基座后的各项指标经有关人员最终签字确认;
S38,装焊结束后基座面板涂防锈油脂;
4)惯性平台的安装前准备工作:
S41,安装用的仪器、工具符合要求,仪器计量合格且在有效期内;
S42,按附图准备螺栓、螺母、垫圈、接地线;
S43,清理安装现场,组织人员分工;
5)惯性平台的安装及保护:
S51,基座安装平面的防锈油脂及氧化物清理干净,使其露出均匀的金属光泽;
S52,设备供应的安装模板放置于基座面板上,将前后安装模板上的艏艉标志线与基座艏艉标志线对准,然后配打安装孔;
S53,结束后,作清除毛刺处理;
S54,平台安放在基座上并固紧,紧固件需镀锌防锈;
S53,安装结束后惯性平台加硬质罩保护并悬挂警示标志;
S54,惯性平台安装过程中,将每道工序准备工作和完成情况如实记入《惯性平台基座安装流程记录表》、《惯性平台安装流程记录表》,作为惯性平台安装的技术状态管理控制文件。
2.根据权利要求1所述的激光惯性平台的安装方法,其特征在于:所述步骤1)S12中焊装时相邻各舱室主要焊接工作已结束,船体变形、应力已得到释放。
3.根据权利要求1所述的激光惯性平台的安装方法,其特征在于:所述步骤2)S22中基座焊接完成并释放应力后,用专用水平测量设备对前、后两基座的等高性进行测量,经相关人员进行自检、互检及专检达到要求后才能进行下一步的工作。
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