CN112665493B - 一种舵系轴系中心线校中方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种舵系轴系中心线校中方法，包括以下步骤：拉一条基准线依序穿过至少3个轴承孔，选取最远离海损变形处的所述轴承孔为第一基准孔，海损变形处的所述轴承孔为第二基准孔，所述第一基准孔和所述第二基准孔之间的所述轴承孔为中间孔；依据所述第一基准孔的中心和所述中间孔的中心相对于所述基准线的位置得到孔中心曲线；确定所述第二基准孔的中心在垂直于所述基准线的方向上相对于所述孔中心曲线的偏移距离，依据所述偏移距离修复所述第二基准孔处的海损变形。本发明的舵系轴系中心线校中方法使得人为误差导致的孔中心曲线偏差小，避免了以往选择基准点的误区所造成的与实际有偏差较大的问题；并且调整基准点可快速完成调整。
Description
技术领域
本发明涉及船舶维修技术领域，具体涉及一种舵系轴系中心线校中方法。
背景技术
船舶艉轴系、舵系修理工程中常常有因轴中心线海损等造成的变形，需要修复时要检查该轴系中心线的变形情况，现在艉轴系中心线检查多采用激光仪器进行，但舵系中心线包括舵叶上下两个锥孔中心线一直以来都是采用拉线法进行检查。请参阅图1，其是背景技术的拉线法测量产生最大误差时的示意图，由于舵钮(下舵承)海损变形较多，所以目前的拉线法通常是选用最远离海损变形的轴承孔A1和中间的轴承孔B1为基准点，从而校准海损处的轴承孔C，但是由于测量时存在人为误差，在导致测量的实际A1、B1点偏移至A2、B2，若中间的轴承孔B1离海损处的轴承孔C1距离较远时，由A2和B2作出的实际中心线b与正确的孔中心线a之间出现较大误差，使得实际校对点C1和推导校对点C2偏差较大，影响轴承孔C依据校对点修正的效果。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种舵系轴系中心线校中方法。
本发明的一个实施例提供一种舵系轴系中心线校中方法，包括以下步骤：
拉一条基准线依序穿过至少3个轴承孔，选取最远离海损变形处的所述轴承孔为第一基准孔，海损变形处的所述轴承孔为第二基准孔，所述第一基准孔和所述第二基准孔之间的所述轴承孔为中间孔；
调节所述基准线与所述第一基准孔和所述第二基准孔的中心的距离在预设范围内；
获取所述中间孔的中心相对于所述基准线的位置；
获取所有所述轴承孔的中心在沿着所述基准线延伸方向上的相互之间的距离；
依据所述第一基准孔的中心和所述中间孔的中心相对于所述基准线的位置得到孔中心曲线；
确定所述第二基准孔的中心在垂直于所述基准线的方向上相对于所述孔中心曲线的偏移距离，依据所述偏移距离修复所述第二基准孔处的海损变形，使得所有所述轴承孔的中心位于同一条直线上；
所述中间孔的数量为1或2；
其中，所述调节所述基准线与所述第一基准孔和所述第二基准孔的中心的距离在预设范围内，包括：
选取垂直于所述基准线的第一方向和第二方向，所述第一方向和所述第二方向相互垂直；
在所述第一方向上，调节所述基准线与所述第一基准孔和所述第二基准孔的内壁的第一距离和第二距离，使所述第一距离和所述第二距离之差的二分之一在第一预设范围内；
在所述第二方向上，调节所述基准线与所述第一基准孔和所述第二基准孔的内壁的第三距离和第四距离，使所述第三距离和所述第四距离之差的二分之一在第二预设范围内；
所述获取所述中间孔的中心相对于所述基准线的位置，包括：
在所述第一方向上，获取所述基准线与所述中间孔的内壁的第五距离和第六距离，所述中间孔的中心相对于所述基准线在所述第一方向上的距离为所述第五距离和所述第六距离之差的二分之一；
在所述第二方向上，获取所述基准线与所述中间孔的内壁的第七距离和第八距离，所述中间孔的中心相对于所述基准线在所述第二方向上的距离为所述第七距离和所述第八距离之差的二分之一。
相对于现有技术，本发明的舵系轴系中心线校中方法使得人为误差导致的孔中心曲线偏差较小，避免了以往选择基准点的误区所造成的与实际有偏差较大的问题；并且调整基准点不用精调到接近零，可通过用拉尺或钢尺快速完成调整，节省了大量时间。其中，中间孔1或2个即可完成本发明方法的校中。
进一步，所述预设范围为0～5mm。
进一步，所述第一预设范围为0～5mm，所述第二预设范围为0～5mm。
进一步，所述依据所述第一基准孔的中心和所述中间孔的中心相对于所述基准线的位置得到孔中心曲线，包括：
根据所述第一方向和所述基准线建立第一平面，依据所述第一基准孔的中心和所述中间孔的中心在所述第一平面的投影位置得到第一孔中心曲线，根据所述第二方向和所述基准线建立第二平面，依据所述第一基准孔的中心和所述中间孔的中心在所述第二平面的投影位置得到第二孔中心曲线；
所述确定所述第二基准孔的中心在垂直于所述基准线的方向上相对于所述孔中心曲线的偏移距离，依据所述偏移距离修复所述第二基准孔处的海损变形，包括：
确定所述第二基准孔的中心在所述第一平面的投影位置，在所述第一方向上，获得所述第二基准孔与所述第一孔中心曲线的第一偏移距离，确定所述第二基准孔的中心在所述第二平面的投影位置，在所述第二方向上，获得所述第二基准孔与所述第二孔中心曲线的第二偏移距离，依据所述第一偏移距离和所述第二偏移距离修正所述第二基准孔的位置。通过该方法快速计算的得到第二基准孔所处的海损位置偏离量，从而进行调整。
为了能更清晰的理解本发明，以下将结合附图说明阐述本发明的具体实施方式。
附图说明
图1为背景技术的拉线法测量产生最大误差时的示意图；
图2为本发明一个实施例的舵系轴系中心线校中方法的基准线和轴承孔的结构示意图；
图3为本发明一个实施例的舵系轴系中心线校中方法的过程图；
图4为本发明一个实施例的舵系轴系中心线校中方法测量产生最大误差时的示意图；
图5为本发明另一个实施例的舵系轴系中心线校中方法中基准线相对于第一基准孔的内壁在第一方向和第二方向上的距离的示意图；
图6为本发明另一个实施例的舵系轴系中心线校中方法中作出的第一平面的示意图；
图7为本发明另一个实施例的舵系轴系中心线校中方法中作出的第二平面的示意图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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做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。
请参阅图2和图3，图2是本发明一个实施例的舵系轴系中心线校中方法的基准线和轴承孔的结构示意图，图3是本发明一个实施例的轴系中心线校中方法的过程图，该轴系中心线校中方法，包括以下步骤：
拉一条基准线c依序穿过至少3个轴承孔，基准线通常采用钢丝，以保证测量效果，选取最远离海损变形处的所述轴承孔为第一基准孔D1，海损变形处的所述轴承孔为第二基准孔E1，所述第一基准孔D1和所述第二基准孔E1之间的所述轴承孔为中间孔F1；调节所述基准线c偏离所述第一基准孔D1和第二基准孔E1的中心的距离在预设范围内，然后通过获取所述第一基准孔D1和第二基准孔E1的中心偏移基准线c的距离来确定所述第一基准孔D1和第二基准孔E1的中心的位置，接着获取所述中间孔F1的中心相对于所述基准线c的位置，以及获取所有所述轴承孔的中心在沿着所述基准线c延伸方向上的相互之间的距离，根据所述中间孔F1的中心和所述第一基准孔D1的中心位置来确定孔中心曲线d；确定所述第二基准孔E1的中心在垂直于所述基准线c的方向上相对于所述孔中心曲线d的偏移距离e，依据所述偏移距离e修复所述第二基准孔E1处的海损变形，使得所有所述轴承孔的中心位于同一条直线上。请参阅图4，其是本发明一个实施例的轴系中心线校中方法测量产生最大误差时的示意图，图中的点D2为第一基准孔D1因人为误差产生的偏移点，点E2为第二基准孔E1因人为误差产生的偏移点，点F2为中间孔F1因人为误差产生的偏移点，可见当选取头尾两处的轴承孔为基准点时，其确定的基准线c因人为误差导致的偏移不会依据中间孔F1和尾处的第二基准孔E1之间的距离增大而扩大。
需要说明的是，穿过的轴承孔可以根据实际需要选取合适的数量，例如穿过的轴承孔的数量为3个或4个，当穿过数量较多的轴承孔时，若形成的孔中心曲线d弯曲程度较大，则说明头尾之间的中间孔F1处也存在海损导致的偏移。
在一些可选的实施方式中，所述预设范围为0～5mm。
在一些可选的实施方式中，所述调节所述基准线c与所述第一基准孔D1和所述第二基准孔E1的中心的距离在预设范围内，包括：选取垂直于所述基准线c的第一方向和第二方向，所述第一方向和所述第二方向相互垂直；在所述第一方向上，调节所述基准线c与所述第一基准孔D1和所述第二基准孔E1的内壁的第一距离和第二距离，使所述第一距离和所述第二距离之差的二分之一在第一预设范围内；在所述第二方向上，调节所述基准线c与所述第一基准孔D1和所述第二基准孔E1的内壁的第三距离和第四距离，使所述第三距离和所述第四距离之差的二分之一在第二预设范围内，需要说明的是，第一距离、第二距离、第三距离和第四距离可理解为基准线c到基准线c前后左右4个垂直方向的孔壁距离，可通过用拉尺或钢尺测量。优选的，所述第一预设范围为0～5mm，所述第二预设范围为0～5mm，在本实施方式中，所述第一预设范围为0～3mm，所述第二预设范围为0～3mm。
在一些可选的实施方式中，所述获取所述中间孔F1的中心相对于所述基准线c的位置，包括：在所述第一方向上，获取所述基准线c与所述中间孔F1的内壁的第五距离和第六距离，所述中间孔F1的中心相对于所述基准线c在所述第一方向上的距离为所述第五距离和所述第六距离之差的二分之一；在所述第二方向上，获取所述基准线c与所述中间孔F1的内壁的第七距离和第八距离，所述中间孔F1的中心相对于所述基准线c在所述第二方向上的距离为所述第七距离和所述第八距离之差的二分之一，需要说明的是，第五距离、第六距离、第七距离和第八距离可理解为基准线c到基准线c前后左右4个垂直方向的孔壁距离，可通过用拉尺或钢尺测量。
在一些可选的实施方式中，所述依据所述第一基准孔D1的中心和所述中间孔F1的中心相对于所述基准线c的位置得到孔中心曲线d，包括：根据所述第一方向和所述基准线c建立第一平面，依据所述第一基准孔D1的中心和所述中间孔F1的中心在所述第一平面的投影位置得到第一孔中心曲线d1，根据所述第二方向和所述基准线c建立第二平面，依据所述第一基准孔D1的中心和所述中间孔F1的中心在所述第二平面的投影位置得到第二孔中心曲线d2；所述确定所述第二基准孔E1的中心在垂直于所述基准线c的方向上相对于所述孔中心曲线d的偏移距离e，依据所述偏移距离e修复所述第二基准孔E1处的海损变形，包括：确定所述第二基准孔E1的中心在所述第一平面的投影位置，在所述第一方向上，获得所述第二基准孔E1与所述第一孔中心曲线d1的第一偏移距离e1，确定所述第二基准孔E1的中心在所述第二平面的投影位置，在所述第二方向上，获得所述第二基准孔E1与所述第二孔中心曲线d2的第二偏移距离e2，依据所述第一偏移距离e1和所述第二偏移距离e2修正所述第二基准孔E1的位置。当然，也可通过三角函数来计算得到所述第一偏移距离e1和所述第二偏移距离e2而无需作图。下面通过一个例子来说明：请参阅图5，是本发明另一个实施例的轴系中心线校中方法中基准线相对于第一基准孔的内壁在第一方向和第二方向上的距离的示意图，测得基准线c相对于第一基准孔D1的第一距离、第二距离、第三距离和第四距离分别为101、99、101和99，可得到第一基准孔D1的中心相对于基准线c在第一方向上修正-1，在第二方向上修正+1，基准线c相对于第二基准孔E1的第一距离、第二距离、第三距离和第四距离分别为174、176、173和177，可得到第二基准孔E1的中心相对于基准线c在第一方向上修正+1，在第二方向上修正-2，测得基准线c相对于中间孔F1的第五距离、第六距离、第七距离和第八距离分别为152、148、154和146，可得到中间孔F1的中心相对于基准线c在第一方向上修正-2，在第二方向上修正+4，测得在沿着基准线c上第一基准孔D1、中间孔F1和第二基准孔E1相互之间的距离，请参阅图6和7，图6是本发明另一个实施例的轴系中心线校中方法中作出的第一平面的示意图，图7是本发明另一个实施例的轴系中心线校中方法中作出的第二平面的示意图，在第一平面上作出基准线c，修正第一基准孔D1、第二基准孔E1和中间孔F1相对于基准线c的位置，根据第一基准孔D1和中间孔F1作出第一孔中心曲线d1，得到第二基准孔E1和第一孔中心曲线d1在第一方向的第一偏移距离e1，第二平面同理。根据所述第一偏移距离e1和所述第二偏移距离e2确定第二基准孔E1处的海损修复方案。
相对于现有技术，本发明的舵系轴系中心线校中方法使得人为误差导致的孔中心曲线偏差较小，避免了以往选择基准点的误区所造成的与实际有偏差较大的问题；调整基准点不用精调到接近零，可通过用拉尺或钢尺快速完成调整，节省了大量时间。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (4)
1.一种舵系轴系中心线校中方法，其特征在于，包括以下步骤：
拉一条基准线依序穿过至少3个轴承孔，选取最远离海损变形处的所述轴承孔为第一基准孔，海损变形处的所述轴承孔为第二基准孔，所述第一基准孔和所述第二基准孔之间的所述轴承孔为中间孔；
调节所述基准线与所述第一基准孔和所述第二基准孔的中心的距离在预设范围内；
获取所述中间孔的中心相对于所述基准线的位置；
获取所有所述轴承孔的中心在沿着所述基准线延伸方向上的相互之间的距离；
依据所述第一基准孔的中心和所述中间孔的中心相对于所述基准线的位置得到孔中心曲线；
确定所述第二基准孔的中心在垂直于所述基准线的方向上相对于所述孔中心曲线的偏移距离，依据所述偏移距离修复所述第二基准孔处的海损变形，使得所有所述轴承孔的中心位于同一条直线上；
所述中间孔的数量为1或2；
其中，所述调节所述基准线与所述第一基准孔和所述第二基准孔的中心的距离在预设范围内，包括：
选取垂直于所述基准线的第一方向和第二方向，所述第一方向和所述第二方向相互垂直；
在所述第一方向上，调节所述基准线与所述第一基准孔和所述第二基准孔的内壁的第一距离和第二距离，使所述第一距离和所述第二距离之差的二分之一在第一预设范围内；
在所述第二方向上，调节所述基准线与所述第一基准孔和所述第二基准孔的内壁的第三距离和第四距离，使所述第三距离和所述第四距离之差的二分之一在第二预设范围内；
所述获取所述中间孔的中心相对于所述基准线的位置，包括：
在所述第一方向上，获取所述基准线与所述中间孔的内壁的第五距离和第六距离，所述中间孔的中心相对于所述基准线在所述第一方向上的距离为所述第五距离和所述第六距离之差的二分之一；
在所述第二方向上，获取所述基准线与所述中间孔的内壁的第七距离和第八距离，所述中间孔的中心相对于所述基准线在所述第二方向上的距离为所述第七距离和所述第八距离之差的二分之一。
2.根据权利要求1所述的一种舵系轴系中心线校中方法，其特征在于：所述预设范围为0～5mm。
3.根据权利要求1所述的一种舵系轴系中心线校中方法，其特征在于，所述第一预设范围为0～5mm，所述第二预设范围为0～5mm。
4.根据权利要求1所述的一种舵系轴系中心线校中方法，其特征在于：
所述依据所述第一基准孔的中心和所述中间孔的中心相对于所述基准线的位置得到孔中心曲线，包括：
根据所述第一方向和所述基准线建立第一平面，依据所述第一基准孔的中心和所述中间孔的中心在所述第一平面的投影位置得到第一孔中心曲线，根据所述第二方向和所述基准线建立第二平面，依据所述第一基准孔的中心和所述中间孔的中心在所述第二平面的投影位置得到第二孔中心曲线；
所述确定所述第二基准孔的中心在垂直于所述基准线的方向上相对于所述孔中心曲线的偏移距离，依据所述偏移距离修复所述第二基准孔处的海损变形，包括：
确定所述第二基准孔的中心在所述第一平面的投影位置，在所述第一方向上，获得所述第二基准孔与所述第一孔中心曲线的第一偏移距离，确定所述第二基准孔的中心在所述第二平面的投影位置，在所述第二方向上，获得所述第二基准孔与所述第二孔中心曲线的第二偏移距离，依据所述第一偏移距离和所述第二偏移距离修正所述第二基准孔的位置。
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