CN115673386B - 一种液压固定式尾管钻模工装及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及船舶建造技术领域，具体为一种液压固定式尾管钻模工装及使用方法，该钻模工装包括作为尾管密封安装孔钻设基准的钻模板，尾管的一端固定设置有端口，还包括中心座，中心座的周侧面通过螺栓组安装有一组呈圆周阵列分布且同步工作的专用液压油缸，专用液压油缸的柱塞上由内至外依次螺纹连接有锁紧螺母和顶套；还包括一种液压固定式尾管的钻孔方法。本发明通过多个专用液压油缸可快速完成固定结构在尾管内部的定位安装作业，相关固定结构安装完毕后，继而便于钻模板在尾管上的快速安装，通过上述安装结构及安装流程设置，使得钻模板在安装时不需人工钻入尾管，继而降低本钻模工装钻孔时的复杂度和劳动强度。

Description

一种液压固定式尾管钻模工装及使用方法

技术领域

本发明涉及船舶建造技术领域，具体为一种液压固定式尾管钻模工装及使用方法。

背景技术

推进轴系是各类船舶最重要的设备，推进轴系由尾管、尾轴、中间轴、螺旋桨、尾管密封等组成，其中尾管密封安装在尾管的前后端面上，用螺栓固定，如公开号为CN105189285B的专利文件公开的一种船尾管密封装置。

由于许多船舶的尾管采用现场镗孔的方法加工，因此需要等轴系中心确定、尾管镗孔完成，再进行前、后端面密封安装螺孔的钻孔工作，密封安装螺孔一般设计有20多个，圆周均布在尾管端面上，螺孔位置必须准确才能确保密封准确安装，确保船舶轴系长期稳定运行。

因此钻孔时需要制作钻模配合钻孔，钻模板采用钢板制作，先在车间平台上精确划线钻孔(车间内场加工设备容易控制尺寸精度)，然后把钻模板运到现场安装并钻孔。

由于尾管直径较大，钻模板直径与之匹配，重量比较大，传统的方法安装时需要人钻进尾管内放置横梁4扣在尾管3内，再穿长螺栓1将钻模板2固定在尾管3端面，然后进行钻孔工作。

传统方法存在的问题：

1、安装钻模板需要人钻进尾管操作，劳动强度大。

2、安装时需要3以上人配合操作。

3、把横梁搬入尾管，容易碰坏里面的尾轴承等部件。

4、由于不同船型的尾管直径不同，需要制作不同长度的横梁配合使用；

基于此，本发明提供了一种液压固定式尾管钻模工装及使用方法以解决上述背景技术中提出的问题。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种液压固定式尾管钻模工装及使用方法来解决现有尾管钻孔方法费时费力、劳动强度大及需要制作不同长度的横梁配合使用的问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种液压固定式尾管钻模工装，包括作为尾管密封安装孔钻设基准的钻模板，所述尾管的一端固定设置有端口，还包括中心座，所述中心座的周侧面通过螺栓组安装有一组呈圆周阵列分布且同步工作的专用液压油缸，所述专用液压油缸的数量为四个，所述专用液压油缸的柱塞上由内至外依次螺纹连接有锁紧螺母和顶套，所述顶套的端部固定安装有与尾管内圆壁配合的垫块，所述中心座的轴心位置开设有中心螺孔，所述中心螺孔的内壁螺纹配合有螺栓a，所述中心座的表面通过螺栓a与钻模板活动连接为一体。

本发明的有益效果是：

本发明使用时，通过多个专用液压油缸可快速完成固定结构在尾管内部的定位安装作业，相关固定结构安装完毕后，继而便于钻模板在尾管上的快速安装，通过上述安装结构及安装流程设置，一方面使得钻模板在安装时不需人工钻入尾管，继而降低本钻模工装钻孔时的复杂度和劳动强度，另一方面在钻孔时只需单人便可实现钻孔操作，因而极大的降低了本装置的钻孔成本，且本种固定结构在固定时不易碰坏尾管内的轴承等部件，继而有效提高本装置的使用安全性，且通过专用液压油缸的可伸缩式结构设置，使得钻模工装在使用时无需进行不同长度横梁的制作，继而有效提高本装置的工作效率和操作便捷度。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述中心座包括座体，所述中心螺孔开设于座体的轴线位置，所述座体的周侧面且对应每个专用液压油缸的位置均设置有与专用液压油缸配合的平面，每个所述平面的内部均分别开设有四个呈圆周阵列分布且用于螺栓组安装的圆孔a和一与专用液压油缸的进油孔对齐的圆孔b，每个所述平面中圆孔b的内部均安装有紫铜管，所述紫铜管朝向平面的一端焊接有与专用液压油缸的进油孔旋合连通的接头，所述座体的表面安装有五通接头，每个所述紫铜管的另一端均与五通接头焊接连通，所述五通接头的螺纹口螺纹连通有液压止回接头，所述液压止回接头的端头通过液压软管连通有液压手揿泵。

进一步，所述专用液压油缸的内部安装有缸体组件、所述专用液压油缸的底端设置有一个底面，所述底面与中心座的平面贴合，所述底面的内部且对应每个圆孔a的位置均开设有用于螺栓组穿设的圆孔b，每个所述圆孔b均与对应位置的圆孔a对齐，所述进油孔开设于底面并与缸体组件连通，所述缸体组件的柱塞上固定设置有与锁紧螺母配合的长螺纹，所述进油孔由液压手揿泵注油。

进一步，所述顶套包括套体，所述套体的顶部开设有用于垫块安装的方孔，所述套体的内底部固定开设有与长螺纹螺纹旋合的内螺纹孔，所述顶套的底部设置有两个对称设置的平边。

进一步，所述锁紧螺母包括开设于锁紧螺母轴线位置且与专用液压油缸的长螺纹旋合的内螺纹孔，所述锁紧螺母的外周开设有一组呈圆周阵列分布的卡口。

进一步，所述垫块包括与方孔卡合的方体，所述方体的端部固定设置有端面，所述垫块为非金属件。

进一步，所述钻模板的内侧固定安设有与尾管的端口内圆配合定位的定位凸肩，所述钻模板的内部轴线位置固定开设有用于螺栓a穿设的中心孔，所述中心孔与中心螺孔相配合，所述钻模板的内部还分别开设有一组呈圆周阵列分布且作为尾管密封安装孔钻设基准的圆孔c、一组呈圆周阵列分布的减轻孔和一组呈圆周阵列分布的螺孔，所述钻模板为圆形结构。

一种液压固定式尾管钻模工装的使用方法，包括以下步骤：

SS001，根据船型的尾管的端口内径和尾管的密封螺孔规格数量制作钻模板，同时按图制作各部件，包括中心座、专用液压油缸、顶套、锁紧螺母、垫块、螺栓a、螺栓组；

SS002，将中心座、专用液压油缸、顶套、锁紧螺母、垫块和螺栓组组装成中心座组合体；

SS003，将SS002步骤中组装成的中心座组合体、SS001步骤中制作的钻模板、液压手揿泵和液压软管等运至船舶施工现场；

SS004，根据尾管端口内径分别调整四个专用液压油缸上顶套的伸出长度，通过顶套的伸出长度调整，以使四个专用液压油缸的总长度与尾管的内径适配，调整完成后旋紧锁紧螺母继而对顶套的位置进行锁定；

SS005，将SS002步骤的中心座组合体放置到尾管的端口内，四个垫块分别对应端口内孔的上、下、左、右位置，在中心座的液压止回接头接上液压手揿泵的液压软管，用液压手揿泵向液压止回接头内压油，使得四个专用液压油缸向外顶升，继而顶套和垫块的组合体向外移动，最终垫块的端面紧紧顶住端口内孔的上、下、左、右位置，中心座组合体牢牢固定在端口内，拆开液压手揿泵的液压软管，液压止回接头会自动封闭紫铜管和专用液压油缸的液压油，使中心座组合体固定在尾管的端口内并保持不动；

SS006，将钻模板吊至尾管的后端面，上、下位置对齐，定位凸肩嵌入端口孔内，螺栓a穿过中心孔旋入中心座的中心螺孔内，通过调整四个螺栓c，使得钻模板与尾管后端面平行，旋紧螺栓a，将钻模板固定在尾管的后端面上，即可在尾管的内部进行精确钻孔作业；

SS007，钻孔完成后，旋松螺栓a，将钻模板取下，液压手揿泵上的液压软管与中心座的液压止回接头接通，旋松液压手揿泵控制阀，使得专用液压油缸内的液压油返回液压手揿泵，中心座组合体即可松开取下。

附图说明

图1是本发明安装于尾管时的结构示意图；

图2是本发明一种液压固定式尾管钻模工装的正视结构示意图；

图3是图2的侧视图；

图4是中心座的示意图；

图5是图4的侧视图；

图6是专用油缸的结构示意图；

图7是图6的A向视图；

图8是顶套的剖面结构示意图；

图9是平边的剖面结构示意图；

图10是锁紧螺母的结构示意图；

图11是垫块的正视结构示意图；

图12是图11的俯视结构示意图；

图13是钻模板的结构示意图；

图14是图13的侧视结构示意图；

图15是螺栓a、螺栓组和螺栓c的爆炸结构示意图；

图16为传统尾管钻孔工序的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1：尾管、2：端口、10：中心座、11：座体、12：平面、13：中心螺孔、14：圆孔a、15：圆孔b、16：紫铜管、17：接头、18：五通接头、19：液压止回接头

20：专用液压油缸、21：缸体组件、22：底面、23：圆孔b、24：进油孔、25：长螺纹

30：顶套、31：套体、32：内螺纹、33：方孔、34：平边

40：锁紧螺母、41：内螺纹孔、42：卡口

50：垫块、51：方体、52：端面

60：钻模板、61：定位凸肩、62：中心孔、63：圆孔c、64：减轻孔；

71：螺栓a、72：螺栓组、73：螺栓c

8：液压手揿泵、81：液压软管

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

本发明提供了以下优选的实施例

如图1-16所示，一种液压固定式尾管钻模工装，包括作为尾管1密封安装孔钻设基准的钻模板60，钻模板60为圆形结构，尾管1的一端固定设置有端口2，钻模板60的内侧固定安设有与尾管1的端口2内圆配合定位的定位凸肩61，通过定位凸肩61的设置，从而使钻模板60能够在尾管1的端口2内圆上进行精确安装与定位；

请参阅图3和图13，还包括中心座10，中心螺孔13的内壁螺纹配合有螺栓a71，中心座10的表面通过螺栓a71与钻模板60活动连接为一体；

钻模板60的内部轴线位置固定开设有用于螺栓a71穿设的中心孔62，中心孔62与中心螺孔13相配合；

安装时，螺栓a71穿过中心孔62与中心座10的旋合，继而将钻模板60固定于中心座10上；

请参阅图13所示，钻模板60的内部还分别开设有一组呈圆周阵列分布且作为尾管1密封安装孔钻设基准的圆孔c63、一组呈圆周阵列分布的减轻孔64和一组呈圆周阵列分布的螺孔65；

减轻孔64可以减轻钻模板60的重量，也方便液压手揿泵8的液压软管81穿过并与中心座10的五通接头18连接；

请参阅图2和图3所示，中心座10的周侧面通过螺栓组72安装有一组呈圆周阵列分布且同步工作的专用液压油缸20，专用液压油缸20的数量为四个；

请参阅图3和图6所示，专用液压油缸20的柱塞上由内至外依次螺纹连接有锁紧螺母40和顶套30，顶套30的端部固定安装有与尾管1内圆壁配合的垫块50，垫块50为非金属件，且垫块50具有高摩擦系数，中心座10的轴心位置开设有中心螺孔13；

请参阅图1-5所示，中心座10包括座体11，中心螺孔13开设于座体11的轴线位置，中心螺孔13用于螺栓a71的螺纹连接和固定作业；

座体11的周侧面且对应每个专用液压油缸20的位置均设置有与专用液压油缸20配合的平面12，具体的，平面12的数量与专用液压油缸20的数量相同，由于专用液压油缸20的数量为四个，平面12的总数量也为四个；

每个平面12的内部均分别开设有四个呈圆周阵列分布且用于螺栓组72安装的圆孔a14和一与专用液压油缸20的进油孔24对齐的圆孔b15；

每个平面12中圆孔b15的内部均安装有紫铜管16，紫铜管16朝向平面12的一端焊接有与专用液压油缸20的进油孔24旋合连通的接头17，接头17设置的作用在于专用液压油缸20用液压油的输送作业；

座体11的表面安装有五通接头18，每个紫铜管16的另一端均与五通接头18焊接连通，五通接头18的螺纹口螺纹连通有液压止回接头19，液压止回接头19的端头通过液压软管81连通有液压手揿泵8；

液压手揿泵8设置的作用在于通过手动方式向五通接头18的内部进行液压油的输送作业，液压止回接头19设置有液压油的止回结构，且液压手揿泵8上设置有液压手揿泵8止回结构的控制阀。

专用液压油缸20的内部安装有缸体组件21、专用液压油缸20的底端设置有一个底面22，专用液压油缸20的缸体组件21与普通的单作用液压顶升油缸相同，通过给进油孔24注油，油缸柱塞会顶出；

底面22与中心座10的平面12贴合，底面22的内部且对应每个圆孔a14的位置均开设有用于螺栓组72穿设的圆孔b23，每个圆孔b23均与对应位置的圆孔a14对齐；

进油孔24开设于底面22并与缸体组件21连通，缸体组件21的柱塞上固定设置有与锁紧螺母40配合的长螺纹25，进油孔24由液压手揿泵8注油。

请参阅图2、图3、图8和图9所示，顶套30包括套体31，套体31的顶部开设有用于垫块50安装的方孔32，垫块50包括与方孔32卡合的方体51，方体51的端部固定设置有端面52，端面52用于抵在尾管1的端口2内壁上；

套体31的内底部固定开设有与长螺纹25螺纹旋合的内螺纹孔33，顶套的底部设置有两个对称设置的平边34，通过两个平边34的设置，从而便于相关旋紧工具卡住平边34。

请参阅如图2、图3、图10所示，锁紧螺母40包括开设于锁紧螺母40轴线位置且与专用液压油缸20的长螺纹25旋合的内螺纹孔41，锁紧螺母10的外周开设有一组呈圆周阵列分布的卡口42，通过卡口42的设置，从而便于相关旋紧工具卡住锁紧螺母40。

一种液压固定式尾管钻模工装的使用方法，包括以下步骤：

SS001，根据船型的尾管1的端口2内径和尾管1的密封螺孔规格数量制作钻模板60，同时按图制作各部件，包括中心座10、专用液压油缸20、顶套30、锁紧螺母40、垫块50、螺栓a71、螺栓组72；

SS002，将中心座10、专用液压油缸20、顶套30、锁紧螺母40、垫块50和螺栓组72组装成中心座组合体；

SS003，将SS002步骤中组装成的中心座组合体、SS001步骤中制作的钻模板60、液压手揿泵8和液压软管81等运至船舶施工现场；

SS004，根据尾管1端口2内径分别调整四个专用液压油缸20上顶套30的伸出长度，通过顶套30的伸出长度调整，以使四个专用液压油缸20的总长度与尾管1的内径适配，调整完成后旋紧锁紧螺母40继而对顶套30的位置进行锁定；

SS005，将SS002步骤的中心座组合体放置到尾管1的端口2内，四个垫块50分别对应端口2内孔的上、下、左、右位置，在中心座10的液压止回接头19接上液压手揿泵8的液压软管81，用液压手揿泵8向液压止回接头19内压油，使得四个专用液压油缸20向外顶升，继而顶套30和垫块50的组合体向外移动，最终垫块50的端面52紧紧顶住端口2内孔的上、下、左、右位置，中心座组合体牢牢固定在端口2内，拆开液压手揿泵8的液压软管81，液压止回接头19会自动封闭紫铜管16和专用液压油缸20的液压油，使中心座组合体固定在尾管1的端口2内并保持不动；

SS006，将钻模板60吊至尾管1的后端面，上、下位置对齐，定位凸肩61嵌入端口2孔内，螺栓a71穿过中心孔62旋入中心座的中心螺孔13内，通过调整四个螺栓c73，使得钻模板60与尾管1后端面平行，旋紧螺栓a71，将钻模板60固定在尾管1的后端面上，即可在尾管的内部进行精确钻孔作业；

SS007，钻孔完成后，旋松螺栓a71，将钻模板60取下，液压手揿泵8上的液压软管81与中心座10的液压止回接头19接通，旋松液压手揿泵8控制阀，使得专用液压油缸内20的液压油返回液压手揿泵8，中心座组合体即可松开取下。

综上：本发明的有益效果具体体现在

本发明使用时，通过多个专用液压油缸可快速完成固定结构在尾管内部的定位安装作业，相关固定结构安装完毕后，继而便于钻模板在尾管上的快速安装，通过上述安装结构及安装流程设置，一方面使得钻模板在安装时不需人工钻入尾管，继而降低本钻模工装钻孔时的复杂度和劳动强度。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种液压固定式尾管钻模工装，包括作为尾管（1）密封安装孔钻设基准的钻模板（60），所述尾管（1）的一端固定设置有端口（2），其特征在于，还包括中心座（10），所述中心座（10）的周侧面通过螺栓组（72）安装有一组呈圆周阵列分布且同步工作的专用液压油缸（20），所述专用液压油缸（20）的柱塞上由内至外依次螺纹连接有锁紧螺母（40）和顶套（30），所述顶套（30）的端部固定安装有与尾管（1）内圆壁配合的垫块（50），所述中心座（10）的轴心位置开设有中心螺孔（13），所述中心螺孔（13）的内壁螺纹配合有螺栓a（71），所述中心座（10）的表面通过螺栓a（71）与钻模板（60）活动连接为一体所述中心座（10）包括座体（11），所述中心螺孔（13）开设于座体（11）的轴线位置，所述座体（11）的周侧面且对应每个专用液压油缸（20）的位置均设置有与专用液压油缸（20）配合的平面（12），每个所述平面（12）的内部均分别开设有四个呈圆周阵列分布且用于螺栓组（72）安装的圆孔a（14）和一与专用液压油缸（20）的进油孔（24）对齐的圆孔b（15），每个所述平面（12）中圆孔b（15）的内部均安装有紫铜管（16），所述紫铜管（16）朝向平面（12）的一端焊接有与专用液压油缸（20）的进油孔（24）旋合连通的接头（17），所述座体（11）的表面安装有五通接头（18），每个所述紫铜管（16）的另一端均与五通接头（18）焊接连通，所述五通接头（18）的螺纹口螺纹连通有液压止回接头（19），所述液压止回接头（19）的端头通过液压软管（81）连通有液压手揿泵（8）;所述专用液压油缸（20）的内部安装有缸体组件（21）、所述专用液压油缸（20）的底端设置有一个底面（22），所述底面（22）与中心座（10）的平面（12）贴合，所述底面（22）的内部且对应每个圆孔a（14）的位置均开设有用于螺栓组（72）穿设的圆孔d（23），每个所述圆孔d（23）均与对应位置的圆孔a（14）对齐，所述进油孔（24）开设于底面（22）并与缸体组件（21）连通，所述缸体组件（21）的柱塞上固定设置有与锁紧螺母（40）配合的长螺纹（25），所述进油孔（24）由液压手揿泵（8）注油; 所述钻模板（60）的内侧固定安设有与尾管（1）的端口（2）内圆配合定位的定位凸肩（61），所述钻模板（60）的内部轴线位置固定开设有用于螺栓a（71）穿设的中心孔（62），所述中心孔（62）与中心螺孔（13）相配合，所述钻模板（60）的内部还分别开设有一组呈圆周阵列分布且作为尾管（1）密封安装孔钻设基准的圆孔c（63）、一组呈圆周阵列分布的减轻孔（64）和一组呈圆周阵列分布的螺孔（65），所述钻模板（60）为圆形结构。

2.根据权利要求1所述的一种液压固定式尾管钻模工装，其特征在于，所述专用液压油缸（20）的数量为四个。

3.根据权利要求1所述的一种液压固定式尾管钻模工装，其特征在于，所述顶套（30）包括套体（31），所述套体（31）的顶部开设有用于垫块（50）安装的方孔（32），所述套体（31）的内底部固定开设有与长螺纹（25）螺纹旋合的内螺纹孔a（33），所述顶套的底部设置有两个对称设置的平边（34）。

4.根据权利要求1所述的一种液压固定式尾管钻模工装，其特征在于，所述锁紧螺母（40）包括开设于锁紧螺母（40）轴线位置且与专用液压油缸（20）的长螺纹（25）旋合的内螺纹孔b（41），所述锁紧螺母（40）的外周开设有一组呈圆周阵列分布的卡口（42）。

5.根据权利要求1所述的一种液压固定式尾管钻模工装，其特征在于，所述垫块（50）包括与方孔（32）卡合的方体（51），所述方体（51）的端部固定设置有端面（52）。

6.根据权利要求5所述的一种液压固定式尾管钻模工装，其特征在于，所述垫块（50）为非金属件。

7.根据权利要求1-6任意一所述的一种液压固定式尾管钻模工装的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

SS001，根据船型的尾管（1）的端口（2）内径和尾管（1）的密封螺孔规格数量制作钻模板（60），同时按图制作各部件，包括中心座（10）、专用液压油缸（20）、顶套（30）、锁紧螺母（40）、垫块（50）、螺栓a（71）、螺栓组（72）；

SS002，将中心座（10）、专用液压油缸（20）、顶套（30）、锁紧螺母（40）、垫块（50）和螺栓组（72）组装成中心座组合体；

SS003，将SS002步骤中组装成的中心座组合体、SS001步骤中制作的钻模板（60）、液压手揿泵（8）和液压软管（81）运至船舶施工现场；

SS004，根据尾管（1）端口（2）内径分别调整四个专用液压油缸（20）上顶套（30）的伸出长度，通过顶套（30）的伸出长度调整，以使四个专用液压油缸（20）的总长度与尾管（1）的内径适配，调整完成后旋紧锁紧螺母（40）继而对顶套（30）的位置进行锁定；

SS005，将SS002步骤的中心座组合体放置到尾管（1）的端口（2）内，四个垫块（50）分别对应端口（2）内孔的上、下、左、右位置，在中心座（10）的液压止回接头（19）接上液压手揿泵（8）的液压软管（81），用液压手揿泵（8）向液压止回接头（19）内压油，使得四个专用液压油缸（20）向外顶升，继而顶套（30）和垫块（50）的组合体向外移动，最终垫块（50）的端面（52）紧紧顶住端口（2）内孔的上、下、左、右位置，中心座组合体牢牢固定在端口（2）内，拆开液压手揿泵（8）的液压软管（81），液压止回接头（19）会自动封闭紫铜管（16）和专用液压油缸（20）的液压油，使中心座组合体固定在尾管（1）的端口（2）内并保持不动；

SS006，将钻模板（60）吊至尾管（1）的后端面，上、下位置对齐，定位凸肩（61）嵌入端口（2）孔内，螺栓a（71）穿过中心孔（62）旋入中心座的中心螺孔（13）内，通过调整四个螺栓c（73），使得钻模板（60）与尾管（1）后端面平行，旋紧螺栓a（71），将钻模板（60）固定在尾管（1）的后端面上，即可在尾管的内部进行精确钻孔作业；

SS007，钻孔完成后，旋松螺栓a（71），将钻模板（60）取下，液压手揿泵（8）上的液压软管（81）与中心座（10）的液压止回接头（19）接通，旋松液压手揿泵（8）控制阀，使得专用液压油缸（20）内的液压油返回液压手揿泵（8），中心座组合体即可松开取下。