CN113916087B - 一种船舶设备基座定位测量工装以及定位测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种船舶设备基座定位测量工装以及定位测量方法，工装包括支架、光靶和水平基准，支架通过3个以上高度调节螺栓安装于待检测的设备基座上，支架上设置有轴向定位基准面和高度方向测量基准面，支架为对称结构，支架沿轴向的对称面为左右方向定位基准面，光靶安装于支架上，并且光靶的靶心与船舶的轴线基准同轴；水平基准设置于支架上，并且水平基准位于船舶的轴系设备水平安装基准面上。该船舶设备基座定位测量工装集成了轴系轴线基准、主机、齿轮箱等轴系设备水平安装基准面、轴向定位基准，代替传统的单纯以拉钢丝线的测量基准、卷尺为测量工具的测量模式，可配合照光找中定位，实现可靠、便捷、高精度的定位测量。
Description
技术领域
本申请属于船舶定位施工技术领域，具体涉及一种船舶设备基座定位测量工装以及定位测量方法。
背景技术
主机、齿轮箱等轴系设备在落位前需要进行找中定位，现阶段船舶建造过程中，主机、齿轮箱等轴系设备的找中定位方式大多采用拉钢丝线为基准、使用长卷尺等测量精度不高测量方式进行，测量数据积累误差较大，常常使主机、齿轮箱等轴系设备最终安装位置相对于最初吊装落位位置(理论定位位置)超出正常尺寸范围，不得不进行超出正常尺寸范围的位置修正，产生不可控的施工风险。
鉴于现有技术所存在的弊端，有必要对轴系设备找中定位测量模式进行技术革新。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种船舶设备基座定位测量工装以及定位测量方法，工装集成轴系轴线基准、轴系设备水平安装基准面、轴向定位基准，测量精度高。
实现本发明目的所采用的技术方案为，一种船舶设备基座定位测量工装，包括：
支架，通过3个以上高度调节螺栓安装于待检测的设备基座上；所述支架上设置有轴向定位基准面和高度方向测量基准面；所述支架为对称结构，所述支架沿轴向的对称面为左右方向定位基准面；
光靶，设置于所述支架上，并且所述光靶的靶心与船舶的轴线基准同轴；
水平基准，设置于所述支架上，并且位于船舶的轴系设备水平安装基准面上。
可选的，所述支架上设置有立柱，所述光靶通过光靶座安装于所述立柱上。
可选的，所述支架上对称设置有两根立柱，两根所述立柱上均设置有所述光靶。
可选的，所述水平基准位于所述船舶设备基座定位测量工装的中心。
可选的，所述船舶设备基座定位测量工装还包括2个以上吊耳，所述吊耳安装于所述支架上。
基于同样的发明构思，本发明还对应提供理论一种基于上述的船舶设备基座定位测量工装的定位测量方法，包括如下步骤：
工装落位：将所述船舶设备基座定位测量工装放置在待检测的设备基座上；
工装调正：
调整所述船舶设备基座定位测量工装至轴向理论位置，以使所述轴向定位基准面与所述设备基座的底脚后部第一安装螺栓孔中心的间距尺寸L2满足要求；
调整所述船舶设备基座定位测量工装的高度位置和左右位置，以使所述光靶的中心与通过船舶上轴系基准点的激光束同轴；
在所述船舶设备基座定位测量工装的水平基准上放置水平仪，测量所述船舶设备基座定位测量工装的左右方向的数据，并根据所述数据调整所述船舶设备基座定位测量工装至水平；
尺寸测量：
测量船舶轴系轴向安装基准平面与所述轴向定位基准面的间距L-L1，计算数据L-L1+L2；
测量所述高度方向测量基准面与所述设备基座的面板上平面的间距S，测量所述左右方向定位基准面与所述设备基座的面板的左右间距b；
数据处理：
将数据L-L1+L2、间距S、左右间距b与设计理论数据相比较，并计算所述设备基座在轴系轴向、高度方向、左右方向的安装误差，以及补偿量δ。
进一步地，所述尺寸测量中，测量船舶轴系轴向安装基准平面与所述轴向定位基准面的间距L-L1，具体包括：通过激光测距仪或全站仪测量船舶轴系轴向安装基准平面与所述轴向定位基准面的间距L-L1。
进一步地，所述尺寸测量中，测量所述高度方向测量基准面与所述设备基座的面板上平面的间距S，具体包括：通过钢尺测量所述高度方向测量基准面与所述设备基座的面板上平面的间距S。
进一步地，所述尺寸测量中，测量所述左右方向定位基准面与所述设备基座的面板的左右间距b，具体包括：通过钢尺测量所述左右方向定位基准面与所述设备基座的面板的左右间距b。
进一步地，在所述工装落位步骤之前，所述定位测量方法还包括：按照设计理论数据将所述设备基座上的安装螺栓孔中心划中心线。
由上述技术方案可知，本发明提供的船舶设备基座定位测量工装，包括支架、光靶和水平基准，支架通过3个以上高度调节螺栓安装于待检测的设备基座上，支架上设置有轴向定位基准面和高度方向测量基准面，支架为对称结构，支架沿轴向的对称面为左右方向定位基准面，光靶安装于支架上，并且光靶与船舶的轴线基准同轴；水平基准设置于支架上，并且水平基准位于船舶的轴系设备水平安装基准面上。该船舶设备基座定位测量工装集成了轴系轴线基准、主机、齿轮箱等轴系设备水平安装基准面、轴向定位基准，代替传统的单纯以拉钢丝线的测量基准、卷尺为测量工具的测量模式，可配合照光找中定位，实现可靠、便捷、高精度的定位测量。
本发明提供的定位测量方法，基于上述船舶设备基座定位测量工装而实施，包括如下步骤：工装落位-工装调正-尺寸测量-数据处理。检测时将上述船舶设备基座定位测量工装放置在待检测的设备基座上，通过高度调节螺栓可调节工装相对于设备基座的高度位置以及水平状态，使得船舶设备基座定位测量工装处于水平状态，其光靶的中心与通过船舶上轴系基准点的激光束同轴，并且轴向定位基准面与设备基座的底脚后部第一安装螺栓孔中心的间距尺寸L2满足要求，此时工装处于主机、齿轮箱等轴系设备的设计理论位置。在工装调正的基础上测量船舶轴系轴向安装基准平面与轴向定位基准面的间距L-L1、高度方向测量基准面与设备基座的面板上平面的间距S以及左右方向定位基准面与设备基座的面板的左右间距b，计算数据L-L1+L2。在数据处理中，将数据L-L1+L2、间距S、左右间距b与设计理论数据相比较，并计算设备基座在轴系轴向、高度方向、左右方向的安装误差，以及补偿量δ，上述安装误差以及补偿量δ可以用于指导主机、齿轮箱等轴系设备的安装定位，并且可作为后续船舶设备安装的参考依据。
与现有技术相比，本发明提供的船舶设备基座定位测量工装以及定位测量方法，使船舶主机、齿轮箱等轴系设备在落位前的找中定位测量更便捷、测量精度更加容易保证。极大降低了定位测量的难度、增强了测量的操作便利性，适用于船舶轴系找中定位，可以在船舶建造领域广泛使用。
附图说明
图1为本发明实施例1中船舶设备基座定位测量工装的结构示意图；
图2为图1的俯视图；
图3为本发明实施例2中定位测量方法的测量原理图一；
图4为本发明实施例2中定位测量方法的测量原理图二。
附图标记说明：1-支架；2-光靶；3-水平基准；4-高度调节螺栓；5-立柱；6-光靶座；7-吊耳；8-设备基座，81-设备基座面板；9-第一安装螺栓孔中心。
A-轴线基准；B-水平安装基准面；C-高度方向测量基准面；D-设备基座面板上平面；E-轴向定位基准面；F-左右方向定位基准面。
具体实施方式
为了使本申请所属技术领域中的技术人员更清楚地理解本申请，下面结合附图，通过具体实施例对本申请技术方案作详细描述。
针对现有技术所存在的测量数据积累误差较大的缺陷，本发明提出了一种将集成轴系轴线基准、水平安装基准面、轴向定位基准的工装作为测量基准代替传统的单纯以拉钢丝线的测量基准、卷尺为测量工具的测量模式，基本发明构思如下：
一种船舶设备基座定位测量工装，包括支架、光靶和水平基准，支架通过3个以上高度调节螺栓安装于待检测的设备基座上，支架上设置有轴向定位基准面和高度方向测量基准面，支架为对称结构，支架沿轴向的对称面为左右方向定位基准面，光靶安装于支架上，并且光靶与船舶的轴线基准同轴；水平基准设置于支架上，并且水平基准位于船舶的轴系设备水平安装基准面上。
该船舶设备基座定位测量工装集成了轴系轴线基准、主机、齿轮箱等轴系设备水平安装基准面、轴向定位基准，代替传统的单纯以拉钢丝线的测量基准、卷尺为测量工具的测量模式，可配合照光找中定位，实现可靠、便捷、高精度的定位测量。
下面结合一具体实施例对本发明的技术内容进行详细说明。
实施例1：
本发明实施例提供了一种船舶设备基座定位测量工装，其结构如图1和图2所示，包括支架1、光靶2和水平基准3，支架1通过3个以上高度调节螺栓4安装于待检测的设备基座8上，通过高度调节螺栓可调节工装相对于设备基座的高度位置以及水平状态，使得船舶设备基座定位测量工装处于水平状态，其光靶2的靶心与通过船舶上轴系基准点的激光束同轴，并且轴向定位基准面E与设备基座的底脚后部第一安装螺栓孔中心的间距尺寸L2满足要求。高度调节螺栓4的数量优选3-8个，优选4个，如图2所示。
支架1上设置有轴向定位基准面E和高度方向测量基准面C，具体的，将支架1的靠近后艉轴架的端面作为轴向定位基准面E，将支架1的底面作为高度方向测量基准面C。
支架1为对称结构，支架1沿轴向的对称面为左右方向定位基准面F，光靶2安装于支架1上，并且光靶2与船舶的轴线基准A同轴，支架1可以采用任意对称结构，光靶2可直接安装于支架1上，也可通过其他连接件安装于支架1上，具体实现方式本发明不做限定。本实施例中，支架1上设置有立柱5，光靶2通过光靶座6安装于立柱5上。出于对称角度考虑，作为优选方案，支架1上对称设置有两根立柱5，两根立柱5上均设置有光靶2，如图1所示。
水平基准3设置于支架1上，并且水平基准3位于船舶的轴系设备水平安装基准面B上，水平基准3可以是支架1上加工出的具有较高表面质量的平面，也可以采用安装于支架1上的一个平台，本实施例中采用具有较高表面质量的板件安装于支架1上形成水平基准3，水平基准3的具有较高表面质量的上表面与船舶的轴系设备水平安装基准面B共面。出于对称角度考虑，作为优选方案，水平基准3位于船舶设备基座定位测量工装的中心。
为方便该工装的使用，本实施例中，该船舶设备基座定位测量工装还包括2个以上吊耳7，吊耳7安装于支架1上，吊耳7的数量优选偶数，例如2个、4个、6个等，本实施例中采用4个吊耳7，4个吊耳7对称分布于支架1的四角。
实施例2：
基于同样的发明构思，本发明还对应提供了一种定位测量方法，该方法基于上述实施例1的船舶设备基座定位测量工装而实施。在实施前，首先需要按照设计理论数据将设备基座8上的安装螺栓孔中心划中心线。参见图3和图4，该定位测量方法具体包括如下步骤：
1、工装落位：将船舶设备基座定位测量工装放置在待检测的设备基座8上；具体的，本实施例中，通过4个吊耳7将工装吊装至设备基座8上。
2、工装调正：将工装调整至主机、齿轮箱等轴系设备的设计理论位置。
2-1、调整船舶设备基座定位测量工装至轴向理论位置，以使轴向定位基准面E与设备基座8的底脚后部第一安装螺栓孔中心9的间距尺寸L2满足要求；
2-2、调整船舶设备基座定位测量工装的高度位置和左右位置，以使光靶2的中心与通过船舶上轴系基准点的激光束同轴；
2-3、在船舶设备基座定位测量工装的水平基准3上放置水平仪，测量船舶设备基座定位测量工装的左右方向的数据，并根据数据调整船舶设备基座定位测量工装至水平；
3、尺寸测量：
3-1、测量船舶轴系轴向安装基准平面与轴向定位基准面E的间距L-L1，如图3所示，计算数据L-L1+L2；由于间距L和间距L1的尺寸均较大(超过1m)，为提高检测精度，本实施例中通过激光测距仪或全站仪测量船舶轴系轴向安装基准平面与轴向定位基准面E的间距L-L1。
3-2、测量高度方向测量基准面C与设备基座面板上平面D的间距S，测量左右方向定位基准面F与设备基座面板81的左右间距b，如图4所示。考虑到间距S和左右间距b的尺寸均较小大(小于1m)，本实施例中通过钢尺测量高度方向测量基准面C与设备基座面板上平面D的间距S，通过钢尺测量左右方向定位基准面F与设备基座面板81的左右间距b。
4、数据处理：
将数据L-L1+L2、间距S、左右间距b与设计理论数据相比较，并计算设备基座8在轴系轴向、高度方向、左右方向的安装误差，通过上述安装误差即可判断设备基座的安装螺栓孔位置、基座面板高度方向、左右方向尺寸是否满足设备的安装空间位置要求，并确定补偿量δ。上述安装误差以及补偿量δ可以用于指导主机、齿轮箱等轴系设备的安装定位，并且可作为后续船舶设备安装的参考依据。
经实践验证，采用本实施例的定位测量方法进行主机基座的定位测量，3人协作可在1.5小时内完成测量，并且累积误差不超过1mm。而采用现有技术进行主机基座的定位测量，需要3～4人协作，需要3小时方可完成测量，累积误差在10mm以上。本实施例的定位测量方法解决了现有轴系找正定位测量不可靠的弊端，简化工艺流程，减少作业时间，提高生产效率。
通过上述实施例，本发明具有以下有益效果或者优点：
1)本发明提供的船舶设备基座定位测量工装，结构型式简洁，制作简单，使用方便，安全可靠，成本低。该工装除了作为设备基座测量工装使用，还可拓展应用于基座结构的安装施工。
2)本发明提供的定位测量方法，有效解决了传统的测量方式误差较大，安装定位测量不可靠的问题，显著提高了轴系找正定位测量精度，增强了可靠性、可操作性；减轻了轴系找正定位测量工作量和工作强度，提高了工作效率。
尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的普通技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (9)
1.一种船舶设备基座定位测量方法，其特征在于，包括如下步骤：
工装落位：将船舶设备基座定位测量工装放置在待检测的设备基座上；所述船舶设备基座定位测量工装包括：支架，通过3个以上高度调节螺栓安装于待检测的设备基座上；所述支架上设置有轴向定位基准面和高度方向测量基准面；所述支架为对称结构，所述支架沿轴向的对称面为左右方向定位基准面；光靶，设置于所述支架上，并且所述光靶的靶心与船舶的轴线基准同轴；水平基准，设置于所述支架上，并且位于船舶的轴系设备水平安装基准面上；
工装调正：
调整所述船舶设备基座定位测量工装至轴向理论位置，以使所述轴向定位基准面与所述设备基座的底脚后部第一安装螺栓孔中心的间距尺寸L2满足要求；
调整所述船舶设备基座定位测量工装的高度位置和左右位置，以使所述光靶的中心与通过船舶上轴系基准点的激光束同轴；
在所述船舶设备基座定位测量工装的水平基准上放置水平仪，测量所述船舶设备基座定位测量工装的左右方向的数据，并根据所述数据调整所述船舶设备基座定位测量工装至水平；
尺寸测量：
测量船舶轴系轴向安装基准平面与所述轴向定位基准面的间距L-L1，计算数据L-L1+L2；
测量所述高度方向测量基准面与所述设备基座的面板上平面的间距S，测量所述左右方向定位基准面与所述设备基座的面板的左右间距b；
数据处理：
将数据L-L1+L2、间距S、左右间距b与设计理论数据相比较，并计算所述设备基座在轴系轴向、高度方向、左右方向的安装误差，以及补偿量δ。
2.如权利要求1所述的船舶设备基座定位测量方法，其特征在于：所述支架上设置有立柱，所述光靶通过光靶座安装于所述立柱上。
3.如权利要求2所述的船舶设备基座定位测量方法，其特征在于：所述支架上对称设置有两根立柱，两根所述立柱上均设置有所述光靶。
4.如权利要求1所述的船舶设备基座定位测量方法，其特征在于：所述水平基准位于所述船舶设备基座定位测量工装的中心。
5.如权利要求1所述的船舶设备基座定位测量方法，其特征在于：所述船舶设备基座定位测量工装还包括2个以上吊耳，所述吊耳安装于所述支架上。
6.如权利要求1-5中任一项所述的定位测量方法，其特征在于：所述尺寸测量中，测量船舶轴系轴向安装基准平面与所述轴向定位基准面的间距L-L1，具体包括：通过激光测距仪或全站仪测量船舶轴系轴向安装基准平面与所述轴向定位基准面的间距L-L1。
7.如权利要求1-5中任一项所述的定位测量方法，其特征在于：所述尺寸测量中，测量所述高度方向测量基准面与所述设备基座的面板上平面的间距S，具体包括：通过钢尺测量所述高度方向测量基准面与所述设备基座的面板上平面的间距S。
8.如权利要求1-5中任一项所述的定位测量方法，其特征在于：所述尺寸测量中，测量所述左右方向定位基准面与所述设备基座的面板的左右间距b，具体包括：通过钢尺测量所述左右方向定位基准面与所述设备基座的面板的左右间距b。
9.如权利要求1-5中任一项所述的定位测量方法，其特征在于：在所述工装落位步骤之前，所述定位测量方法还包括：按照设计理论数据将所述设备基座上的安装螺栓孔中心划中心线。
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