CN115752406A - 一种非平行双轴线定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种非平行双轴线定位方法，S1：以船舶中心的船舯线作为基准线，根据船台的斜度X，以及两个肋位的间距a，计算出船台中心线斜边的长度b，首基准线处高度c；S2：计算出船台上平面轴线d的长度；S3：计算出轴系中线与其在水平面的投影线之间的夹角Z；S4：根据设计的艉管距离D，计算出首基准点与尾基准点的横坐标与纵坐标；S5：并定位首基准点、尾基准点光靶位置。使用本方法能够对非平行的双轴系中线线进行精确的定位，为轴系的安装工作提供精确基准，为轴线的高质量安装提供保证，经船舶系泊、航行试验的检验，轴系运行正常。该定位方法的成功应用，为后续同类型或相似工作的开展提供借鉴，提高了对复杂轴系建造、质量控制。

Description

一种非平行双轴线定位方法

技术领域

本发明涉及船舶轴系定位技术领域，具体是指一种非平行双轴线定位方法。

背景技术

船舶轴系是指从主推进装置输出端到螺旋桨之间的动力传动构件的总称。作为船舶动力装置的重要部分，船舶轴系的安装及校中尤为重要，正确的安装和校中工艺，能够保证轴系各个轴承负荷处于合理工作区间，从而保证轴系处于良好的运行状态；

通常船舶配置单机、单轴，部分特殊船舶也有双轴，并且双轴之间存在夹角，船舶采用非平行的双轴双推进系统设计，能够有效降低船舶艉部结构受到的水流冲击力，具有优良的操纵性、机动性和较高的推进效率。但轴线存在夹角的双轴、双舵船舶建造时轴线的定位难度较大。并且在倾斜船台建造因船台存在水平夹角，定位难度极大。

鉴于以上，有必要提出一种非平行双轴线定位方法来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术问题，而提供一种非平行双轴线定位方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种非平行双轴线定位方法，包括以下步骤：

S1：以船舶中心的船舯线作为基准线，船舯线上均匀间隔设有若干肋位，在船舯线上设置首基准线(第一肋位)和尾基准线(第二肋位)，根据船台的斜度X，以及两个肋位的间距a，计算出船台中心线斜边的长度b，首基准线处高度c；

S2：根据船舶设计的轴系中心线与基准线的夹角Y以及船台中心线斜边长度b，船台上平面轴线d与船台中心线b组成直角三角形，计算出船台上平面轴线d的长度；

S3：根据步骤二中得出的船台上平面轴线d的长度以及首基准线高度c，计算出轴系中线与其在水平面的投影线之间的夹角Z；

S4：根据轴系中心线与基准线夹角Y和轴系中线与其在水平面的投影线之间的夹角Z，根据设计的艉管距离D，计算出首基准点与尾基准点的横坐标与纵坐标；

S5：根据步骤四得出的横坐标、纵坐标在尾基点处架设全站仪，测量首基准点、尾基准点距舯距离，并定位首基准点、尾基准点光靶位置。

进一步的，所述轴系中心线偏差±3mm，双轴系应同趋势偏差，双轴线中心线与理论中心线偏差：≤4mm。

进一步的，双轴系中心线向船舯或舷侧平移≤3mm，向上或向下平移≤3mm。

进一步的，所述步骤五中采用全站仪照光定位方法包括一下步骤：

S1：在具有倾角的船台地面上设置基准全站仪，通过全站仪望远镜生成一条与水平行的射线，根据船台地面船舯线和垂直量取设计理论值将理论基准点过渡到设于船尾的基准靶架上，生成尾基准点；

S2：在尾基准点远离船尾的一侧设置水平工作平台，调整位于水平工作平台上的找中全站仪的三维空间位置,首先将找中全站仪的水平调整到位，再根据尾基准点距舯距离调整找中全站仪的左右位置，

S3：使全站仪垂准激光束垂直于水平面；调整找中全站仪镜头的垂直角，使其角度读数与轴系中线的计算的数值Z相一致；使其所发出的激光束中心刚好穿过设定的尾基准点，生成与理论轴线中心线重合的找中全站仪激光束射线。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、使用本方法能够对非平行的双轴系中线线进行精确的定位，为轴系的安装工作提供精确基准，为轴线的高质量安装提供保证，经船舶系泊、航行试验的检验，轴系运行正常，误差均控制在设计范围内。

2、该定位方法的成功应用，为后续同类型或相似工作的开展提供借鉴，提高了对复杂轴系设计、建造、质量控制能力。

3、采用分方法，可以利用全站仪的高精度特性对船舶的轴系中线进行照光找中，并且方法便捷，尤其适用于有角度的船舶轴线和具有倾角的船台上进行照光找中。

附图说明

图1为本发明船台中心线与双轴线及投影示意图；

图2为本发明船台中心线与单轴线及投影示意图；

图3为本发明轴系中心线与其在水平面上投影夹角计算示意图；

图4为双轴系夹角转化为首尾肋位水平间距示意图；

图5为本发明确定找中全站仪望远镜射线的示意图；

图6为本发明实施例中基准点定位高度定位图；

图中：1、船舯线；2、首基准线；3、尾基准线；4、射线一；5、基准靶架；6、首基准点；7、尾基准点；8、工作平台；9、基准全站仪；10、找中全站仪；11、射线二。

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。

一种非平行双轴线定位方法，包括以下步骤：

S1：以船舶中心的船舯线1作为基准线，船舯线1上均匀间隔设有若干肋位，在船舯线1上设置首基准线2(第一肋位)和尾基准线3(第二肋位)，根据船台的斜度X，以及两个肋位的间距a，计算出船台中心线斜边的长度b，首基准线2处高度c；

S2：根据船舶设计的轴系中心线与基准线的夹角Y以及船台中心线斜边长度b，船台上平面轴线d与船台中心线b组成直角三角形，计算出船台上平面轴线d的长度；

S3：根据步骤二中得出的船台上平面轴线d的长度以及首基准线2高度c，计算出轴系中线与其在水平面的投影线之间的夹角Z；

S4：根据轴系中心线与基准线夹角Y和轴系中线与其在水平面的投影线之间的夹角Z，根据设计的艉管距离D，计算出首基准点6与尾基准点7的横坐标与纵坐标；

S5：根据步骤四得出的横坐标、纵坐标在尾基点处架设全站仪，测量首基准点6、尾基准点7距舯距离，并定位首基准点6、尾基准点7光靶位置。

所述轴系中心线偏差±3mm，双轴系应同趋势偏差，双轴线中心线与理论中心线偏差：≤4mm。

双轴系中心线向船舯或舷侧平移≤3mm，向上或向下平移≤3mm。

上述步骤五中采用全站仪照光定位方法包括一下步骤：

S1：在具有倾角的船台地面上设置基准全站仪9，通过全站仪望远镜生成一条与水平行的射线，根据船台地面船舯线1和垂直量取设计理论值将理论基准点过渡到设于船尾的基准靶架5上，生成尾基准点7；

S2：在尾基准点7远离船尾的一侧设置水平工作平台8，调整位于水平工作平台8上的找中全站仪10的三维空间位置,首先将找中全站仪10的水平调整到位，再根据尾基准点7距舯距离调整找中全站仪10的左右位置，

S3：使全站仪垂准激光束垂直于水平面；调整找中全站仪10镜头的垂直角，使其角度读数与轴系中线的计算的数值Z相一致；使其所发出的激光束中心刚好穿过设定的尾基准点7，生成与理论轴线中心线重合的找中全站仪10激光束射线。

实施例：

本实施例实施时，船舶现场施工条件，为了满足定位要求，我们选择2台全站仪，左右两边同基准、同时定位的方法来减少过程中产生的偏差。

如图5所示，架设基准全站仪9，建立一个以射线一4为基准的水平的基准线，双轴在建造过程中参照船舯线1进行精度控制，确保分段精度达标。如图4所示，轴系分段完工后将轴系投影线堪划至分段内底、首舱壁、尾轴出口处。如图6所示，两个轴系的浆毂中心距离水平机基准线距离测量为26000mm，根据设计，两个轴线与船舯线1的夹角均为3°，浆毂中心距船舯线1距离D为5940mm，本实施例中船台倾斜度为1:20(即船台斜面与水平面夹角是2.8624°)；如图1所示，C_P为左舷轴系中心线，C_S为右舷轴系中心线，其与水平面均呈现如图所示的夹角，才用同一基准分别对两个轴系中心线进行定位，如图2所示为一侧轴系中心线与船台中心线的平行线所形成的结构关系；

如图3中(1)所示，O-B-B’所形成的直角三角形是与船舯线1所在竖直面平行的面，O点为尾基准点7，其与轴系中心线重合船台的斜度X为为1:20(即船台斜面与水平面夹角是2.8624°)根据设计图中a为20000mm，c为1000mm，根据勾股定理可以计算得出b长度为20024.98mm，此即为图2中O-B的长度；

根据图2中，O-B-A所形成的直角三角形即为图3中(2)所示，b的长度为20024.98mm，Y为船舶设计的轴系中心线与船舯线1的夹角3°，根据勾股定理可以计算得到O-A的长度d为20052.47mm；以及A-B的长度1049.46mm；

如图2中所形成的O-A-A’为轴系中心线与其在水平面的投影所形成的直角三角形，具体为图3中(3)所示，根据d的长度和已知的c的高度，可以根据勾股定理计算出轴系中心线与其在水平面的投影线的夹角Z为2.8585°，并分别计算出尾基准点7距舯距离为5670mm，首基准点6距舯距离为6606mm，根据上述计算得出的数据为后续实地使用全站仪在尾基准点7进行轴系定位提供定位数据；

如图4、图5中，在船台地面上设置基准全站仪9，通过基准全站仪9望远镜生成一条与水平面平行的射线一4，用来当做水平基准面，将理论计算的尾基准点7过渡到设于船尾的基准靶架5上，生成尾基准点7；

在基准靶架5上制作水平的工作平台8用于架设找中全站仪10；调整位于水平工作平台8上的找中全站仪10的三维空间位置，找中全站仪10的激光束过尾基准点7生成与理论轴系中心线重合的找中全站仪10激光束射线二11；

具体的，首先将找中全站仪10水平调整到位，再调整找中全站仪10的高度位置如图6所示，左右位置如图4所示，调整找中全站仪10镜头的垂直角，使其角度读数与前述计算所得的轴系中心线与其在水平面的投影线的夹角Z数值相一致，最后通过整体调整找中全站仪10机头的水平角即为所设计的轴系中心线与基准线夹角Y为3°，使其所发出的激光束中心刚好穿过设定的尾基准点7，生成与理论轴线中心线重合的找中全站仪10激光射线二11。

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 (4)

1.一种非平行双轴线定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：以船舶中心的船舯线(1)作为基准线，船舯线(1)上均匀间隔设有若干肋位，在船舯线(1)上设置首基准线(2)和尾基准线(3)，根据船台的斜度X，以及两个肋位的间距a，计算出船台中心线斜边的长度b，首基准线(2)处高度c；

S2：根据船舶设计的轴系中心线与基准线的夹角Y以及船台中心线斜边长度b，船台上平面轴线d与船台中心线b组成直角三角形，计算出船台上平面轴线d的长度；

S3：根据步骤二中得出的船台上平面轴线d的长度以及首基准线(2)高度c，计算出轴系中线与其在水平面的投影线之间的夹角Z；

S4：根据轴系中心线与基准线夹角Y和轴系中线与其在水平面的投影线之间的夹角Z，根据设计的艉管距离D，计算出首基准点(6)与尾基准点(7)的横坐标与纵坐标；

S5：根据步骤四得出的横坐标、纵坐标在尾基准点(7)处架设全站仪，测量首基准点(6)、尾基准点(7)距舯距离，并定位首基准点(6)、尾基准点(7)光靶位置。

2.根据权利要求1所述的一种非平行双轴线定位方法，其特征在于，所述轴系中心线偏差±3mm，双轴系应同趋势偏差，双轴线中心线与理论中心线偏差：≤4mm。

3.根据权利要求1所述的一种非平行双轴线定位方法，其特征在于，双轴系中心线向船舯或舷侧平移≤3mm，向上或向下平移≤3mm。

4.根据权利要求1所述的一种非平行双轴线定位方法，其特征在于，所述步骤五中采用全站仪照光定位方法包括一下步骤：

S1：在具有倾角的船台地面上设置基准全站仪(9)，通过全站仪望远镜生成一条与水平面平行的射线一(4)，根据船台地面船舯线(1)和垂直量取设计理论值将理论基准点过渡到设于船尾的基准靶架(5)上，生成尾基准点(7)；

S2：在尾基准点(7)远离船尾的一侧设置水平工作平台(8)，调整位于水平工作平台(8)上的找中全站仪(10)的三维空间位置,首先将找中全站仪(10)的水平调整到位，再根据尾基准点(7)距舯距离调整找中全站仪(10)的左右位置，

S3：使全站仪垂准激光束垂直于水平面；调整找中全站仪(10)镜头的垂直角，使其角度读数与轴系中线的计算的数值Z相一致；使其所发出的激光束中心刚好穿过设定的尾基准点(7)，生成与理论轴线中心线重合的找中全站仪(10)激光束射线。

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