CN114234919A - 多段组装筒体/窑体安装时的中心线测量装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种多段组装筒体/窑体安装时的中心线测量装置及方法，所述装置包括激光铅垂仪及靶标装置；构成筒体/窑体的基座及各段筒节中设临时加固支撑结构，靶标装置设于各临时加固支撑架的顶部；靶标装置由安装底板、靶标板、铰轴及定位短轴组成，靶标板的顶面在对应筒节的中心处设靶标。本发明采用激光铅垂仪与多个靶标装置配合，实现了安装完一段筒节后，不仅能够直接测量其与基座的中心线误差，而且能够对下方各段已安装筒节的中心线误差进行复测，时刻控制安装精度，使最终的整体安装质量控制在理想范围内。
Description
技术领域
本发明涉及大型设备安装技术领域，尤其涉及一种多段组装筒体/窑体安装时的中心线测量装置及方法。
背景技术
一些大型储罐(如煤气或天然气储罐、沥青储罐等)及一些大型竖窑均采用钢结构件，为了制作及安装方便，常采用分段制作、分段安装的方式；这种方式给制作质和安装时的对位精度提出了较高的要求。
以往在多段组装的筒体或窑体安装时，对各段筒节中心度的控制均采用线坠测量的方式，即安装上段筒节时，在上段筒节的中心处放下线坠，通过线坠对2段筒节之间的中心线偏差进行检测。这种测量控制方式一是精度较低，另外，只能测量相邻2段筒节的中心线偏差，而当筒体/窑体的高度较高时，会存在较大的累积误差，直接影响筒体/窑体最终的安装精度。
发明内容
本发明提供了一种多段组装筒体/窑体安装时的中心线测量装置及方法，采用激光铅垂仪与多个靶标装置配合，实现了安装完一段筒节后，不仅能够直接测量其与基座的中心线误差，而且能够对下方各段已安装筒节的中心线误差进行复测，时刻控制安装精度，使最终的整体安装质量控制在理想范围内。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
多段组装筒体/窑体安装时的中心线测量装置，包括激光铅垂仪及靶标装置；构成筒体/窑体的基座及各段筒节中设临时加固支撑结构，靶标装置设于各临时加固支撑架的顶部；靶标装置由安装底板、靶标板、铰轴及定位短轴组成，安装底板水平设置于临时加固支撑架的顶部，靶标板置于安装底板上；安装底板的一端设铰轴，另一端设定位短轴，安装底板的中部开设通孔；靶标板的两端分别设铰轴孔及定位轴孔套在对应的铰轴及定位短轴上；靶标板抬高至定位短轴上方时，能够绕铰轴转动，并且转动后能够将安装底板上的通孔露出；靶标板的顶面在对应筒节的中心处设靶标，靶标为样冲标记或中心测量孔；激光铅垂仪设于最上方一段筒节的中心处。
所述筒体/窑体的横截面为圆形，圆心即为筒体/窑体的中心，靶标设于对应圆心处；激光铅垂仪设置1台，且设于对应圆心的正上方。
所述筒体/窑体的横截面为长圆形，由2个半圆形及连接2个半圆形的矩形组成，有2个圆心，2个圆心均为筒体/窑体的中心；靶标装置由1个安装底板、2个靶标板、2个铰轴及2个定位短轴组成；2个靶标板分别通过对应的铰轴及定位短轴与安装底板连接，2个靶标板上分别设靶标，2个靶标分别设于2个半圆形的圆心处；激光铅垂仪设置2台，分别设于2个圆心的正上方。
所述靶标装置的外侧设防护围栏。
所述安装底板与临时加固支撑架可拆卸地固定连接。
所述中心测量孔的直径为
激光铅垂仪的激光光斑直径≤3mm/50m。
多段组装筒体/窑体安装时的中心线测量方法，包括如下步骤：
1)筒体/窑体安装时，自下向上依次安装基座、第1段筒节、第2段筒节……，最后安装最上方的一段筒节；基座及各段筒节事先制作，且在制作完成后内部设临时加固支撑架时，在临时加固支撑架的顶部设靶标装置；
2)设置靶标装置时，先将安装底板与临时加固支撑架进行连接，然后安装底板调水平后固定；将与安装底板配作的靶标板安装到安装底板上，将筒体/窑体的中心控制点投到靶标板上，并打上样冲标记或钻中心测量孔；
3)基座安装完成后，安装第1段筒节时，第1段筒节吊装到位并进行初步固定后，将激光铅垂仪架设在第1段筒节的顶部中心处，通过激光对基座的靶标进行定位测量，以此为依据调整第1段筒节的位置，保证第1段筒节与基座安装后的中心线误差在设定范围内；
4)按照与步骤3)相同的方法，安装第2段筒节；安装第2段筒节时，将第1段筒节上的靶标板抬起后水平转动一个角度，使对应安装底板上的通孔露出，即可对基座的靶标进行定位测量；然后将第1段筒节的靶标板复位，对第1段筒节的中心线位置进行复测；
5)按照与步骤4)相同的方法，安装后续各段筒节，每段筒节安装时均对基座的靶标进行定位测量，同时对下方所有已经安装的各段筒节的中心线进行复测；直至全部筒节安装完成。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
采用激光铅垂仪与多个靶标装置配合，实现了安装完一段筒节后，不仅能够直接测量其与基座的中心线误差，而且能够对下方各段已安装筒节的中心线误差进行复测，时刻控制安装精度，使最终的整体安装质量控制在理想范围内。
附图说明
图1是本发明所述中心线测量装置的结构示意图。
图2是图1中的Ⅰ部放大图。
图3是图1中的A-A视图(水平旋转90°)。
图4是图3中的Ⅱ部放大图。
图中：1.基座 2.筒节 3.靶标装置 31.安装底板 32.靶标板 33.铰轴 34.定位短轴 4.激光铅垂仪 5.临时加固支撑架 6.防护围栏
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
如图1-图4所示，本发明所述多段组装筒体/窑体安装时的中心线测量装置，包括激光铅垂仪4及靶标装置3；构成筒体/窑体的基座1及各段筒节2中设临时加固支撑结构5，靶标装置3设于各临时加固支撑架5的顶部；靶标装置3由安装底板31、靶标板32、铰轴33及定位短轴34组成，安装底板31水平设置于临时加固支撑架5的顶部，靶标板32置于安装底板31上；安装底板31的一端设铰轴33，另一端设定位短轴34，安装底板31的中部开设通孔；靶标板32的两端分别设铰轴孔及定位轴孔套在对应的铰轴33及定位短轴34上；靶标板32抬高至定位短轴34上方时，能够绕铰轴33转动，并且转动后能够将安装底板31上的通孔露出；靶标板32的顶面在对应筒节2的中心处设靶标，靶标为样冲标记或中心测量孔；激光铅垂仪4设于最上方一段筒节的中心处。
所述筒体/窑体的横截面为圆形，圆心即为筒体/窑体的中心，靶标设于对应圆心处；激光铅垂仪4设置1台，且设于对应圆心的正上方。
所述筒体/窑体的横截面为长圆形，由2个半圆形及连接2个半圆形的矩形组成，有2个圆心，2个圆心均为筒体/窑体的中心；靶标装置3由1个安装底板31、2个靶标板32、2个铰轴33及2个定位短轴34组成；2个靶标板32分别通过对应的铰轴33及定位短轴34与安装底板31连接，2个靶标板上分别设靶标，2个靶标分别设于2个半圆形的圆心处；激光铅垂仪4设置2台，分别设于2个圆心的正上方。
所述靶标装置3的外侧设防护围栏6。
所述安装底板31与临时加固支撑架5可拆卸地固定连接。
所述中心测量孔的直径为
激光铅垂仪4的激光光斑直径≤3mm/50m。
多段组装筒体/窑体安装时的中心线测量方法，包括如下步骤：
1)筒体/窑体安装时，自下向上依次安装基座1、第1段筒节、第2段筒节……，最后安装最上方的一段筒节；基座1及各段筒节2事先制作，且在制作完成后内部设临时加固支撑架5时，在临时加固支撑架5的顶部设靶标装置3；
2)设置靶标装置3时，先将安装底板31与临时加固支撑架5进行连接，然后安装底板31调水平后固定；将与安装底板31配作的靶标板32安装到安装底板31上，将筒体/窑体的中心控制点投到靶标板32上，并打上样冲标记或钻中心测量孔；
3)基座1安装完成后，安装第1段筒节时，第1段筒节吊装到位并进行初步固定后，将激光铅垂仪架4设在第1段筒节的顶部中心处，通过激光对基座1的靶标进行定位测量，以此为依据调整第1段筒节的位置，保证第1段筒节与基座1安装后的中心线误差在设定范围内；
4)按照与步骤3)相同的方法，安装第2段筒节；安装第2段筒节时，将第1段筒节上的靶标板抬起后水平转动一个角度，使对应安装底板上的通孔露出，即可对基座1的靶标进行定位测量；然后将第1段筒节的靶标板复位，对第1段筒节的中心线位置进行复测；
5)按照与步骤4)相同的方法，安装后续各段筒节2，每段筒节2安装时均对基座1的靶标进行定位测量，同时对下方所有已经安装的各段筒节2的中心线进行复测；直至全部筒节2安装完成。
本发明所述多段组装筒体/窑体安装时的中心线测量装置中，激光铅垂仪的设置数量根据筒体/窑体的中心数确定，靶标板的设置数量根据筒体/窑体的中心数及筒节的段数确定。确保每段筒节的每个中心均能够测量到。
筒体/窑体采用在生产厂家加工或现场加工的方式制作，如在生产厂家加工后需要运输到现场，则靶标装置中的靶标先不进行标记，将靶标装置制作好后预装到各段筒节上，然后将配作的各靶标装置做好标记单独包装及运输，防止运输过程中损坏。到达现场后在组装前现场进行安装并标记靶标。如在现场制作，则可以直接将靶标装置安装到各段筒节上。
靶标装置安装好后，在其外围设防护围栏，防止现场操作人员踩踏或活动物体刮碰。
安装底板与临时加固支撑架采用螺栓等方式可拆卸地连接，不仅安装拆卸方便，还可重复使用。靶标装置中的靶标板与安装底板通过铰轴铰接，同时采用定位短轴限位，限制其水平方向的自由度，以保证定位精确。要转动靶标板时，只需将其向上抬起到定位短轴以上，即可将其绕铰轴转动，目的是将安装底板上的通孔露出，方便激光铅垂仪的激光射线穿过测量下方的靶标。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.多段组装筒体/窑体安装时的中心线测量装置，其特征在于，包括激光铅垂仪及靶标装置；构成筒体/窑体的基座及各段筒节中设临时加固支撑结构，靶标装置设于各临时加固支撑架的顶部；靶标装置由安装底板、靶标板、铰轴及定位短轴组成，安装底板水平设置于临时加固支撑架的顶部，靶标板置于安装底板上；安装底板的一端设铰轴，另一端设定位短轴，安装底板的中部开设通孔；靶标板的两端分别设铰轴孔及定位轴孔套在对应的铰轴及定位短轴上；靶标板抬高至定位短轴上方时，能够绕铰轴转动，并且转动后能够将安装底板上的通孔露出；靶标板的顶面在对应筒节的中心处设靶标，靶标为样冲标记或中心测量孔；激光铅垂仪设于最上方一段筒节的中心处。
2.根据权利要求1所述的多段组装筒体/窑体安装时的中心线测量装置，其特征在于，所述筒体/窑体的横截面为圆形，圆心即为筒体/窑体的中心，靶标设于对应圆心处；激光铅垂仪设置1台，且设于对应圆心的正上方。
3.根据权利要求1所述的多段组装筒体/窑体安装时的中心线测量装置，其特征在于，所述筒体/窑体的横截面为长圆形，由2个半圆形及连接2个半圆形的矩形组成，有2个圆心，2个圆心均为筒体/窑体的中心；靶标装置由1个安装底板、2个靶标板、2个铰轴及2个定位短轴组成；2个靶标板分别通过对应的铰轴及定位短轴与安装底板连接，2个靶标板上分别设靶标，2个靶标分别设于2个半圆形的圆心处；激光铅垂仪设置2台，分别设于2个圆心的正上方。
4.根据权利要求1所述的多段组装筒体/窑体安装时的中心线测量装置，其特征在于，所述靶标装置的外侧设防护围栏。
5.根据权利要求1所述的多段组装筒体/窑体安装时的中心线测量装置，其特征在于，所述安装底板与临时加固支撑架可拆卸地固定连接。
6.根据权利要求1所述的多段组装筒体/窑体安装时的中心线测量装置，其特征在于，所述中心测量孔的直径为
激光铅垂仪的激光光斑直径≤3mm/50m。
7.基于权利要求1～6任意一种所述装置的多段组装筒体/窑体安装时的中心线测量方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)筒体/窑体安装时，自下向上依次安装基座、第1段筒节、第2段筒节……，最后安装最上方的一段筒节；基座及各段筒节事先制作，且在制作完成后内部设临时加固支撑架时，在临时加固支撑架的顶部设靶标装置；
2)设置靶标装置时，先将安装底板与临时加固支撑架进行连接，然后安装底板调水平后固定；将与安装底板配作的靶标板安装到安装底板上，将筒体/窑体的中心控制点投到靶标板上，并打上样冲标记或钻中心测量孔；
3)基座安装完成后，安装第1段筒节时，第1段筒节吊装到位并进行初步固定后，将激光铅垂仪架设在第1段筒节的顶部中心处，通过激光对基座的靶标进行定位测量，以此为依据调整第1段筒节的位置，保证第1段筒节与基座安装后的中心线误差在设定范围内；
4)按照与步骤3)相同的方法，安装第2段筒节；安装第2段筒节时，将第1段筒节上的靶标板抬起后水平转动一个角度，使对应安装底板上的通孔露出，即可对基座的靶标进行定位测量；然后将第1段筒节的靶标板复位，对第1段筒节的中心线位置进行复测；
5)按照与步骤4)相同的方法，安装后续各段筒节，每段筒节安装时均对基座的靶标进行定位测量，同时对下方所有已经安装的各段筒节的中心线进行复测；直至全部筒节安装完成。
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