CN116552732A - 一种挂舵臂在船体分段阶段的安装方法及船舶 - Google Patents

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CN116552732A CN202310520304.XA CN202310520304A CN116552732A CN 116552732 A CN116552732 A CN 116552732A CN 202310520304 A CN202310520304 A CN 202310520304A CN 116552732 A CN116552732 A CN 116552732A
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王乐
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Abstract

本申请提供一种挂舵臂在船体分段阶段的安装方法及船舶。所述方法包括：S1、在船体分段安装完成后在船体分段上装配挂舵臂。S2、将挂舵臂与船体分段通过定位焊进行预连接。S3、在挂舵臂与船体分段之间设置多个定位排。S4、将挂舵臂与船体分段进行焊接，完成船体分段的挂舵臂的安装。本申请在分段阶段完成挂舵臂的预装，避免在船台搭载阶段进行挂舵臂的安装，从而避免挂舵臂的安装占用船台周期。通过定位眼板对挂舵臂进行精确定位，保证挂舵臂的安装精度。通过定位焊和定位排能够有效防止焊接过程中挂舵臂的变形。本申请提高了船舶的建造效率。

Description

一种挂舵臂在船体分段阶段的安装方法及船舶
技术领域
本申请涉及船舶建造技术领域，具体而言，涉及一种挂舵臂在船体分段阶段的安装方法及船舶。
背景技术
现有技术中，挂舵臂均在船台搭载阶段进行安装，通常是在艉部总段搭载好后才能进行挂舵臂的装焊作业，挂舵臂未安装好则后续的舵系相关工作都无法开展，这样明显增加了船台的周期，船台资源是船厂最重要的资源之一，因此过多的占用船台周期会大大影响船舶的建造周期。而且在船台阶段安装挂舵臂时，由于艉部线型的限制，挂舵臂的安装需要花费大量的人力进行完成，耗时而且费力。并且，在船台阶段进行挂舵臂的焊接时，焊接工作均为仰焊，焊接质量无法得到保证，并且焊接难度较大，影响施工效率。
综上所述，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种挂舵臂在船体分段阶段的安装方法及船舶，其能够在分段阶段完成挂舵臂的预装，避免在船台搭载阶段进行挂舵臂的安装。
第一方面，提供了一种挂舵臂在船体分段阶段的安装方法，包括以下步骤：
S1、在船体分段安装完成后，勘划挂舵臂的安装基准线，依据所述安装基准线在船体分段上装配所述挂舵臂。
S2、将所述挂舵臂与所述船体分段通过定位焊进行预连接。
S3、在所述挂舵臂定位结束后，在所述挂舵臂与所述船体分段之间设置多个定位排。
S4、将所述挂舵臂与所述船体分段进行焊接，完成所述船体分段的挂舵臂的安装。
在一种可实施的方式中，所述安装基准线至少包括船体分段中心线、纵向基准线、肋位基准线以及水平高度线。
在一种可实施的方式中，在步骤S1中，所述装配所述挂舵臂至少还包括以下内容：
S11、吊装所述挂舵臂至船体分段上方的指定位置处，依据所述安装基准线对所述挂舵臂进行粗定位。
S12、对所述挂舵臂进行精定位。
S13、对完成定位后的所述挂舵臂的装配位置进行测量，在测量结果满足要求时完成装配。
在一种可实施的方式中，在步骤S12中，至少还包括以下内容：
在所述挂舵臂的顶部两侧设置第一定位眼板，在船体分段结构上设置第二定位眼板，通过手拉葫芦分别将所述第一定位眼板与所述第二定位眼板连接，并通过拉动所述手拉葫芦调整所述挂舵臂的安装位置，完成挂舵臂的精定位。
在一种可实施的方式中，所述定位焊的焊接长度不小于60mm。
在一种可实施的方式中，在步骤S1中，在所述船体分段的安装过程中，以甲板为基面进行船体分段的反态建造。
在一种可实施的方式中，在步骤S1之前，将所述船体分段与所述挂舵臂连接的散装结构预先拆除。
在一种可实施的方式中，在步骤S3中，所述定位排的设置至少包括以下内容：
S31、根据所述挂舵臂与所述船体分段的结构几何尺寸，建立有限元模型。
S32、根据吊装布置及计算要求，基于所述有限元模型建立吊装计算模型，并获取吊装模拟结果。
S33、根据所述吊装模拟结果判断所述挂舵臂与所述定位排是否满足强度要求。在所述定位排满足强度要求时，确定所述定位排的连接方式。
在一种可实施的方式中，在步骤S4中，至少还包括以下内容：
在焊接所述挂舵臂与所述船体分段之前，标明所述挂舵臂与所述船体分段之间的多个焊缝，并确定多个所述焊缝的施焊顺序。
根据本申请的第二方面，还提供了一种船舶，包括船体分段，所述船体分段根据第一方面提供的挂舵臂在船体分段阶段的安装方法完成安装，并于船台阶段进行合拢。
与现有技术相比，本申请的有益效果为：
在本申请的技术方案中，在分段阶段完成挂舵臂的预装，避免在船台搭载阶段进行挂舵臂的安装，从而避免挂舵臂的安装占用船台周期。通过定位眼板对挂舵臂进行精确定位，保证挂舵臂的安装精度。通过定位焊和定位排能够有效防止焊接过程中挂舵臂的变形。本申请提高了船舶的建造效率，大量节约了人力和物力；并以分段完整性为目标，推进挂舵臂安装阶段前移，从而缩短船台周期。
附图说明
图1是本发明实施例的挂舵臂在船体分段阶段的安装方法的流程图。
图2是本发明实施例的挂舵臂在船体分段阶段的安装方法中，船体分段建造时的结构示意图。
图3是本发明实施例的挂舵臂在船体分段阶段的安装方法中，挂舵臂与船体分段装配结构示意图。
图4是本发明实施例的挂舵臂在船体分段阶段的安装方法中，挂舵臂与船体分段装配结构的立体图。
图5是本发明实施例的挂舵臂在船体分段阶段的安装方法中，挂舵臂与船体分段装配结构的剖面图。
图6是本发明实施例的挂舵臂在船体分段阶段的安装方法中，图5中A-A断面图。
其中，附图标记说明如下：
1、挂舵臂；2、船体分段；3、第一定位眼板；4、第二定位眼板；5、第一定位排；6、第二定位排；7、第三定位排；A、舵孔中心线。
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详细说明。这些实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
根据本申请的第一方面，参见图1和图4，首先提供一种挂舵臂在船体分段阶段的安装方法，包括以下步骤：
S1、在船体分段2安装完成后，勘划挂舵臂1的安装基准线，依据所述安装基准线在船体分段2上装配所述挂舵臂1。
需要说明的是，所述安装基准线至少包括船体分段2中心线、纵向基准线、肋位基准线以及水平高度线。
S2、将挂舵臂1与船体分段2通过定位焊进行预连接。
S3、在挂舵臂1定位结束后，在所述挂舵臂1与所述船体分段2之间设置多个定位排，通过所述定位排对挂舵臂1进行加强固定后再进行挂舵臂1的焊接，能够有效防止焊接过程中焊接变形的影响。
S4、将挂舵臂1与船体分段2进行焊接，完成所述船体分段2的挂舵臂1的安装。
具体的，如图5所示，沿两个挂舵臂的布置方向，相邻两个挂舵臂1的顶部通过第一定位排5连接，在挂舵臂1与船体分段2结构之间通过第二定位排6连接。如图6所示，在垂直于两个挂舵臂的布置方向上，挂舵臂1与船体分段2结构之间通过第三定位排7进行连接。
需要说明的是，所述第二定位排6以及第三定位排7的设置角度为30°-60°。在挂舵臂1焊接完成后，将多个定位排进行拆除。
在一种可实施的方式中，在步骤S1中，装配所述挂舵臂1至少还包括以下内容：
S11、使用吊车将挂舵臂1吊至船体分段2上方且放于指定位置处，依据所述安装基准线对所述挂舵臂1进行粗定位。
S12、对挂舵臂1进行精定位。
具体的，在挂舵臂1的顶部两侧设置第一定位眼板3，在船体分段2结构上设置第二定位眼板4，通过手拉葫芦分别将第一定位眼板3与第二定位眼板4连接，并通过手拉葫芦调整挂舵臂1的安装位置，完成挂舵臂1的精定位。
S13、对完成定位后的所述挂舵臂1的装配位置进行测量，在测量结果满足要求时完成装配。如图3所示，以挂舵臂1的舵孔中心线A以及上端面为基准测量进行定位测量，以检测并确保挂舵臂1的定位。
具体的，在挂舵臂1装配完毕后，测量船体分段2的甲板理论水平线到挂舵臂1的舵杆上舵承铸钢件上表面的距离，以获取挂舵臂1的安装高度。在本实施例中，挂舵臂1的安装高度为3035mm，允许偏差为0mm至+2mm。测量挂舵臂1的舵孔中心线A至船体分段2中心线的第一距离。在本实施例中，要求第一距离为3300mm，且允许偏差为-2mm至+2mm。
在一种可实施的方式中，在挂舵臂1的舵孔中心处设置一根垂向钢丝，通过垂向钢丝确保挂舵臂1的舵孔中心线A与船体分段2上的舵孔十字线对齐，以确保挂舵臂1的上下两个端面位置对应。
在一种可实施的方式中，在步骤S2中，在挂舵臂1装配完成后，使用定位焊将船体分段2与挂舵臂1进行预连接。
需要说明的是，所述定位焊的焊接长度不小于60mm，且焊缝需成形良好。
在一种可实施的方式中，如图2所示，在步骤S1中，在船体分段2的安装过程中，以甲板为基面进行船体分段2的反态建造。并在船体分段2结构焊接完成后，进行矫正。
在一种可实施的方式中，在步骤S1之前，将船体分段2与挂舵臂1连接的嵌补板及外板封板等散装结构预先拆除。
需要说明的是，所述挂舵臂1完成装配后，装配并焊接所述嵌补板。根据挂舵臂1与船体分段2连接处的外形尺寸对外板封板进行修割，来保证挂舵臂1与船体分段2外板封板的精确连接。
在一种可实施的方式中，在步骤S3中，所述定位排的设置至少包括以下内容：
S31、根据挂舵臂1与船体分段2的结构几何尺寸，建立有效的有限元模型。
具体的，挂舵臂1和船体分段2采用四边形板壳单元，包含少量三角形单元。定位排采用梁单元。
S32、根据吊装布置及计算要求，基于所述有限元模型建立吊装计算模型，并获取吊装模拟结果。
S33、根据吊装模拟结果，并结合评判标准予于评判，定位排的设置应通过有限元计算验证，以保证使用定位排后的结构强度满足要求，防止因挂舵臂1自重及后续焊接引起的变形。
在一种可实施的方式中，在步骤S4中，至少还包括以下内容：
在施焊前，标明挂舵臂1与船体分段2之间的多个焊缝的施焊顺序。所述挂舵臂1包括左挂舵臂和右挂舵臂。左挂舵臂和右挂舵臂同时施焊。角焊缝的顺序应先焊纵桁与挂舵臂1的平角焊缝，再焊纵桁与挂舵臂1的垂直焊透角焊缝，焊接时从中间往前后左右对称施焊。
需要说明的是，在施焊过程中或者在施焊结束时，在多个预定时间点监测船体分段2基准线的变化情况。
具体的，在挂舵臂1与船体分段2的焊接过程中，需要持续监测挂舵臂1的舵孔中心线A与垂向钢丝的同心度，以及挂舵臂1中心线与船体分段2中心线垂直度。在挂舵臂1焊接结束后，测量挂舵臂1中心线与船体分段2中心线的距离，以及船体分段2的甲板理论线与挂舵臂1上舵承铸钢件上表面的距离，并提交报验。
根据本申请的第二方面，还提供了一种船舶，包括船体分段2，所述船体分段2根据第一方面提供的挂舵臂在船体分段阶段的安装方法完成安装，并于船台阶段进行合拢。
综上所述，本申请在分段阶段完成挂舵臂1的预装，避免在船台搭载阶段进行挂舵臂1的安装，从而避免挂舵臂1的安装占用船台周期。通过定位眼板对挂舵臂1进行精确定位，保证挂舵臂1的安装精度。通过定位焊和定位排能够有效防止焊接过程中挂舵臂1的变形。本申请提高了船舶的建造效率，大量节约了人力和物力；并以分段完整性为目标，推进挂舵臂1安装阶段前移，从而缩短船台周期。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种挂舵臂在船体分段阶段的安装方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、在船体分段安装完成后，勘划挂舵臂的安装基准线，依据所述安装基准线在船体分段上装配所述挂舵臂；
S2、将所述挂舵臂与所述船体分段通过定位焊进行预连接；
S3、在所述挂舵臂定位结束后，在所述挂舵臂与所述船体分段之间设置多个定位排；
S4、将所述挂舵臂与所述船体分段进行焊接，完成所述船体分段的挂舵臂的安装。
2.根据权利要求1所述的挂舵臂在船体分段阶段的安装方法，其特征在于，所述安装基准线至少包括船体分段中心线、纵向基准线、肋位基准线以及水平高度线。
3.根据权利要求2所述的挂舵臂在船体分段阶段的安装方法，其特征在于，在步骤S1中，所述装配所述挂舵臂至少还包括以下内容：
S11、吊装所述挂舵臂至船体分段上方的指定位置处，依据所述安装基准线对所述挂舵臂进行粗定位；
S12、对所述挂舵臂进行精定位；
S13、对完成定位后的所述挂舵臂的装配位置进行测量，在测量结果满足要求时完成装配。
4.根据权利要求3所述的挂舵臂在船体分段阶段的安装方法，其特征在于，在步骤S12中，至少还包括以下内容：
在所述挂舵臂的顶部两侧设置第一定位眼板，在船体分段结构上设置第二定位眼板，通过手拉葫芦分别将所述第一定位眼板与所述第二定位眼板连接，并通过拉动所述手拉葫芦调整所述挂舵臂的安装位置，完成挂舵臂的精定位。
5.根据权利要求1所述的挂舵臂在船体分段阶段的安装方法，其特征在于，所述定位焊的焊接长度不小于60mm。
6.根据权利要求1所述的挂舵臂在船体分段阶段的安装方法，其特征在于，在步骤S1中，在所述船体分段的安装过程中，以甲板为基面进行船体分段的反态建造。
7.根据权利要求1所述的挂舵臂在船体分段阶段的安装方法，其特征在于，在步骤S1之前，将所述船体分段与所述挂舵臂连接的散装结构预先拆除。
8.根据权利要求1所述的挂舵臂在船体分段阶段的安装方法，其特征在于，在步骤S3中，所述定位排的设置至少包括以下内容：
S31、根据所述挂舵臂与所述船体分段的结构几何尺寸，建立有限元模型；
S32、根据吊装布置及计算要求，基于所述有限元模型建立吊装计算模型，并获取吊装模拟结果；
S33、根据所述吊装模拟结果判断所述挂舵臂与所述定位排是否满足强度要求；在所述定位排满足强度要求时，确定所述定位排的连接方式。
9.根据权利要求8所述的挂舵臂在船体分段阶段的安装方法，其特征在于，在步骤S4中，至少还包括以下内容：
在焊接所述挂舵臂与所述船体分段之前，标明所述挂舵臂与所述船体分段之间的多个焊缝，并确定多个所述焊缝的施焊顺序。
10.一种船舶，包括船体分段，其特征在于，所述船体分段根据权利要求1至9中任一项所述的挂舵臂在船体分段阶段的安装方法完成安装，并于船台阶段进行合拢。
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