CN117416485A - 一种翼形硬质风帆的安装方法及安装基座 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种翼形硬质风帆的安装方法及安装基座，属于船舶设计及制造领域。本发明提供的安装方法，包括以下步骤：基于预设的第一三维坐标系，将主枢轴基座、锁销轴基座及油缸销轴基座进行分段定位并组装，得到安装基座；将安装基座运输至船舶上，并基于船舶上预设的第二三维坐标系，将安装基座在船舶上进行定位并安装；基于第二三维坐标系，将翼形硬质风帆安装于对应的安装基座上。通过本发明提供的安装方法及安装基座，可以使得大型翼形硬质风帆在大型船舶的安装更加简便，保障安装时各部件的位置精度，以促进大型翼形硬质风帆在大型船舶中的应用。

Description

一种翼形硬质风帆的安装方法及安装基座

技术领域

本申请涉及船舶设计及制造领域，尤其是涉及一种翼形硬质风帆的安装方法及安装基座。

背景技术

大型船舶是指吨位在五万吨以上的巨型船舶，这类船舶体积庞大，载重能力巨大，可以进行全球范围内的长途运输。大型船舶在行驶过程中通常面临燃料消耗较大，碳排放较高，使得行驶成本较高，环境污染较为严重。

大型翼形硬质风帆是一种先进的船舶动力装置，采用类似于飞机翼的硬质结构，通过精确的设计和灵活的控制系统，有效地捕捉和利用风能，从而推动船只前进。通过将大型翼形硬质风帆应用于大型船舶上，可以有效的实现动力节能和降低碳排放。

然而，大型翼形硬质风帆由于结构较大(高度20m以上)、重量较高(通常不低于150吨)，安装于船舶上后需要实现倾斜、竖立、旋转和翼展等复杂的运行功能，对安装基座的稳定性及位置精度要求较高，导致翼形硬质风帆的安装困难；而且，目前大型翼形硬质风帆在大型船舶上的安装过程极其复杂，安装时各部件的位置精度不易控制，严重地限制了大型翼形硬质风帆在大型船舶中的应用。

鉴于上述，特提出本发明。

发明内容

本申请提供了一种翼形硬质风帆的安装方法及安装基座，旨在解决现有技术中，大型翼形硬质风帆在大型船舶上安装困难，安装时各部件的位置精度不易控制，严重地限制了大型翼形硬质风帆在大型船舶中的应用的问题。

本发明的一方面提供一种翼形硬质风帆的安装方法，包括以下步骤：

基于预设的第一三维坐标系，将主枢轴基座、锁销轴基座及油缸销轴基座进行分段定位并组装，得到安装基座；

将安装基座运输至船舶上，并基于船舶上预设的第二三维坐标系，将安装基座在船舶上进行定位并安装；

基于第二三维坐标系，将翼形硬质风帆安装于对应的安装基座上。

一些实施方式中，基于预设的第一三维坐标系，将主枢轴基座、锁销轴基座及油缸销轴基座进行分段定位并组装包括：

分别在主枢轴基座、锁销轴基座及油缸销轴基座的边缘标识合拢检验线；

基于预设的第一三维坐标系，将主枢轴基座、锁销轴基座及油缸销轴基座合拢并固定连接，使各合拢检验线分别沿X向、Y向及Z向对齐。

一些实施方式中，分别在主枢轴基座、锁销轴基座及油缸销轴基座的边缘标识合拢检验线包括：

在第一基板上设置两个沿Y向间隔布置的第一立板以组成主枢轴基座、在第二基板上设置两个沿Y向间隔布置的第二立板以组成锁销轴基座、在第三基板上设置两个沿Y向间隔布置的第三立板以组成油缸销轴基座；

分别于第一基板和第二基板的边缘标记X向及Y向合拢检验线，得到顶部分段，并在顶部分段边缘标记Z向合拢检验线；

在第三基板边缘标记X向、Y向及Z向合拢检验线，得到底部分段。

一些实施方式中，还包括：在拉伸油缸收容座的边缘标记Z向合拢检验线，得到中部分段。

一些实施方式中，基于预设的第一三维坐标系，将主枢轴基座、锁销轴基座及油缸销轴基座合拢并固定连接，使各合拢检验线分别沿X向、Y向及Z向对齐包括：

基于预设的第一三维坐标系，将第一基板及第二基板进行X向及Y向合拢并固定连接，使各X向及Y向的合拢检验线对齐，得到合拢后的顶部分段；

基于预设的第一三维坐标系，将合拢后的顶部分段、中部分段及底部分段依次沿Z向合拢并固定连接，使各对应的Z向合拢检验线对齐。

一些实施方式中，安装基座中，主枢轴基座、锁销轴基座及油缸销轴基座分别设置有两个；

两个主枢轴基座沿Y向连接，两个锁销轴基座沿Y向连接、并分别与对应的主枢轴基座X向连接；

两个油缸销轴基座沿Y向连接；

拉伸油缸收容座的一端与主枢轴基座及锁销轴基座Z向连接，另一端与两个油缸销轴基座Z向连接；

第一立板上沿Y向设置有主枢轴孔定位点，第二立板上沿Y向设置有锁销轴孔定位点，第三立板上沿Y向设置有油缸销轴孔定位点。

一些实施方式中，安装方法还包括：

基于预设的第一三维坐标系，检测两个相邻主枢轴孔定位点的轴线与相邻两个锁销轴孔定位点的轴线是否处于同一水平面；和/或

基于预设的第一三维坐标系，检测每个主枢轴基座上的第一立板与对角的锁销轴基座的第二立板的对角线长度是否相等；和/或

在两个第一立板之间、两个第二立板之间及两个第三立板之间分别设置保距工装。

一些实施方式中，将安装基座运输至船舶上，并基于船舶上预设的第二三维坐标系，将安装基座在船舶上进行定位并安装包括：

基于第二三维坐标系，在船舶上沿X向间隔设置多个固定腔，在每个固定腔的边缘标记X向、Y向及Z向的合拢检验线；

将多个安装基座运输至船舶上，并将每个安装基座置入对应的固定腔内并固定，使安装基座与固定腔的各X向、Y向及Z向的合拢检验线对应对齐；

对各安装基座的主枢轴孔定位点、进行半精镗以及精镗开孔，并以各安装基座的主枢轴孔定位点为基准对对应安装基座的锁销轴孔定位点以及油缸销轴孔定位点进行半精镗以及精镗开孔，以分别得到主枢轴孔、锁销轴孔以及油缸销轴孔。

一些实施方式中，基于第二三维坐标系，将翼形硬质风帆安装于对应的安装基座上包括：

基于第二三维坐标系，将翼形硬质风帆转动连接于主枢轴基座，使翼形硬质风帆竖立时能够与锁销轴基座固定连接；

在油缸销轴基座上连接拉伸油缸，并将拉伸油缸远离油缸销轴基座的一端连接于翼形硬质风帆。

本发明的另一方面提供一种翼形硬质风帆的安装基座，用于供上述的安装方法安装翼形硬质风帆，安装基座设置有多个，每个安装基座均包括：两个主枢轴基座，两个主枢轴基座沿Y向连接，用于在翼形硬质风帆呈竖直姿态或水平姿态时给予翼形硬质风帆支撑；两个锁销轴基座，两个主枢轴基座沿Y向连接，每个锁销轴基座分别与对应的主枢轴基座X向连接，用于在翼形硬质风帆呈竖直姿态时将翼形硬质风帆固定；两个油缸销轴基座，与两个主枢轴基座及两个锁销轴基座沿Z向间隔布置，用于连接拉伸油缸，以驱动翼形硬质风帆呈竖直姿态或水平姿态；拉伸油缸收容座，拉伸油缸收容座Z向上的一端连接两个油缸销轴基座，另一端同时连接两个主枢轴基座以及两个锁销轴基座；拉伸油缸收容座内设置有收容腔，收容腔用于供拉伸油缸布置；锁销轴基座上还设置有休息臂，休息臂用于配合至少一个主枢轴基座给予翼形硬质风帆呈水平姿态时的支撑。

本发明提供的一种翼形硬质风帆的安装方法及安装基座至少具备以下有益效果：

通过对安装方法进行设计，首先安装基座的各部件在运输上船之前基于第一三维坐标系进行分段定位并组装，可以避免在各部件在船舶上安装时所引起的安装误差，以减少由于整体安装而导致的累积误差，确保各个部件之间的匹配度和连接稳定性，使得安装基座自身具有较高的安装精度，从而保障在船舶上各部件的定位精准，同时极大的简化了安装流程，促进安装效率的提高；

其次，将主枢轴基座、锁销轴基座及油缸销轴基座总装为安装基座后再运输上船，通过基于船舶上预设的第二三维坐标系进行定位，可以确保安装基座与船舶的位置和姿态精准对位，使得安装更加准确和稳定，并且基于船舶上预设的第二三维坐标系进行定位和安装，可以让工作人员在预设的坐标系下操作，简化了安装流程，进一步提高了安装效率，同时第二三维坐标系精准的定位，可以减少安装过程中的误差，降低意外事故的风险，保障安装的安全性；

此外，基于第二三维坐标系，将翼形硬质风帆安装于对应的安装基座上，可以确保翼形硬质风帆与安装基座的位置和姿态精准对位，以确保安装的准确性和稳定性，并且利用第二坐标系进行精准安装，可确保翼形硬质风帆在船舶上的最佳位置，以使得存在多个翼形硬质风帆时可以有效地进行协同配合，以优化船舶性能、提高航行效率和减少能源消耗。

由此，通过本发明提供的安装方法，使得大型翼形硬质风帆在大型船舶上的安装流程更加系统化、模块化，极大地提高了安装效率，且通过第一三维坐标系和第二三维坐标系可以分别对安装的各部件的位置精度进行精准控制，有效地促进了大型翼形硬质风帆在大型船舶中的应用。

本申请提供的翼形硬质风帆的安装方法及安装基座的其他特征及优点在后续具体实施方式中予以详细阐述。

附图说明

为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域的技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的安装方法的流程框图；

图2为本申请实施例提供的安装方法的流程框图；

图3为本申请实施例提供的安装方法的流程框图；

图4为本申请实施例提供的安装方法的流程框图；

图5为本申请实施例提供的安装方法的流程框图；

图6为本申请实施例提供的安装方法的流程框图；

图7为本申请实施例提供的安装方法的流程框图；

图8为本申请实施例提供的安装方法的流程框图；

图9为本申请实施例中翼形硬质风帆竖立姿态时的侧视图；

图10为本申请实施例中翼形硬质风帆竖立姿态时的俯视图；

图11为本申请实施例中翼形硬质风帆水平姿态时的侧视图；

图12为本申请实施例中翼形硬质风帆水平姿态时的俯视图；

图13为本申请实施例中T-T的截面示意图；

图14为本申请实施例中各安装基座的在船舶中的侧视图；

图15为本申请实施例中各安装基座的在船舶中的俯视图；

图16为本申请实施例中安装基座V-V的截面示意图；

图17为本申请实施例提供的安装基座R的局部俯视图。

附图标记如下：

101、第一安装基座；102、第二安装基座；103、第三安装基座；104、第四安装基座；

A、第一主枢轴基座；B、第二主枢轴基座；a、第一基板；b、第一立板；

C、第一锁销轴基座；D、第二锁销轴基座；c、第二基板；d、第二立板；i、休息臂；

E、第一油缸销轴基座；F、第二油缸销轴基座；e、第三基板；f、第三立板；

G、拉伸油缸收容座；g、拉伸油缸；

H、保距工装；J、合拢检验线；

10、船舶；21、第一翼形硬质风帆；22、第二翼形硬质风帆；23、第三翼形硬质风帆；24、第四翼形硬质风帆；

W1、第一立柱；W2、第二立柱；W3、第三立柱。

具体实施方式

在本申请的描述中，需要理解的是，如出现术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示方位或位置关系的描述，若无特殊的说明，则理解为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。

另外，如出现限定有“第一”、“第二”仅用于描述目的的特征，不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该被限定的特征。如出现“多个”的描述，一般含义是至少包括两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，如出现“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语，应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本说明书的描述中，如出现术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等，意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

需要说明的是，本发明中的第一三维坐标系是指安装基座的三维坐标系，具体是指以主枢轴基座中两个第一立板之间的中心点以及锁销轴基座两个第二立板之间的中心点的连线方向为X向，主枢轴基座上的主枢轴孔的轴线方向为Y向，垂直于主枢轴孔的轴线方向为Z向；而本发明中的第二三维坐标系是指船舶10的三维坐标系，具体是指以船舶10的长度方向为X向，以船舶10的宽度方向为Y向，以船舶10的高度方向为Z向。

需要说明的是，本发明中的船舶10如果没有特别的说明，特指吨位在五万吨以上的巨型船舶10，本发明中的翼形硬质风帆如果没有特别的说明特指高于20m、重量在150吨以上的大型翼形硬质风帆，本发明实施例提供的安装方法及安装基座尤其适用大型翼形硬质风帆在巨型船舶10上定位安装。

承前述，本发明实施例的总构思即提供一种翼形硬质风帆的安装方法，通过对安装方法进行设计，在安装基座运输上船之前，首先对安装基座的各部件在第一三维坐标系下进行分段定位及组装，从而使得安装基座各结构件之间位置精度更加精确，并且有利于安装效率的提高；进一步将组装得到安装基座在第二三维坐标系下，在船舶10上进行定位并安装，有效确保了安装基座在船舶10上的位置精度；通过在第二三维坐标系下将翼形硬质风帆安装于对应的安装基座，可以有效保障翼型硬质风帆在安装基座上的安装精度。

由此，本发明通过对安装方法进行设计，使得大型翼形硬质风帆在大型船舶10上的安装流程更加系统化、模块化，极大地提高了安装效率，且通过第一三维坐标系和第二三维坐标系可以分别对安装的各部件的位置精度进行精准控制，有效地促进了大型翼形硬质风帆在大型船舶10中的应用。

基于上述的总构思，参考图1～17所示，本发明实施例首先提供一种翼形硬质风帆的安装方法，包括以下步骤：

S10、基于预设的第一三维坐标系，将主枢轴基座、锁销轴基座及油缸销轴基座进行分段定位并组装，得到安装基座；

S20、将安装基座运输至船舶10上，并基于船舶10上预设的第二三维坐标系，将安装基座在船舶10上进行定位并安装；

S30、基于第二三维坐标系，将翼形硬质风帆安装于对应的安装基座上。

可以理解，在步骤S10中，主枢轴基座、锁销轴基座及油缸销轴基座在第一三维坐标系中进行分段制作，有助于各部件的高度模块化，便于在第一三维坐标系内进行初步定位，同时提高了安装基座的安装效率；通过将主枢轴基座、锁销轴基座及油缸销轴基座分段制作后进行定位并安装，可以使得各主枢轴基座、各锁销轴基座及各油缸销轴基座上的零部件均可以处于预设的目标位置，以便于后续安装基座安装于船舶10上时可以与船舶10高度匹配，以及与翼形硬质风帆高度匹配。

需要说明的是，安装基座由于需要适配大型翼形硬质风帆，安装基座的各部件的定位准确有助于提高安装基座的结构稳定性，有助于大型翼形硬质风帆在船舶10上运行时可以实现水平休息、倾斜、竖立、旋转和翼展等多样化的功能。

进一步地，在步骤S20中，通过将各部件总组得到的安装基座运输至船舶10上，并基于船舶10上预设的第二三维坐标系将安装基座在船舶10上进行定位并安装，可以有效确保安装基座在船舶10上的准确位置和姿态。通过基于船舶10上预设的坐标系进行定位，可以保证安装基座与船体的吻合度和匹配性，避免安装过程中的偏差和误差，从而为翼形硬质风帆的后续安装做好准备。并且，当安装基座的数量为多个时，通过预设的第二三维坐标系安装多个安装基座，还可以更好地规划多个安装基座的空间位置，确保它们之间的距离和相对位置符合设计要求，从而为多个翼形硬质风帆的安装和运行提供更加合理的空间布局，使得多个翼形硬质风帆之间的协同配合更加顺畅，减少相互干扰，提高整体效率和性能。

更进一步地，在步骤S30中，基于第二三维坐标系，将翼形硬质风帆安装于对应的安装基座上。可以确保翼形硬质风帆在船舶10上的最佳位置和姿态。通过精准的安装，可以最大限度地优化翼形硬质风帆的布置和风阻效果，使其能够有效地捕捉风力，从而为船舶10提供动力并提高航行效率。综合以上各步骤，本实施例提供的安装方法能够确保各部件的精准对位和船舶10上的准确安装，从而实现了翼形硬质风帆在船舶10上的有效布置和最佳性能发挥。

本发明实施例进一步的方案中，S10、基于预设的第一三维坐标系，将主枢轴基座、锁销轴基座及油缸销轴基座进行分段定位并组装包括：

S110、分别在主枢轴基座、锁销轴基座及油缸销轴基座的边缘标识合拢检验线J；

S120、基于预设的第一三维坐标系，将主枢轴基座、锁销轴基座及油缸销轴基座合拢并固定连接，使各合拢检验线J分别沿X向、Y向及Z向对齐。

为实现主枢轴基座、锁销轴基座及油缸销轴基座的精准定位，步骤S110中，分别在主枢轴基座、锁销轴基座及油缸销轴基座的边缘标识合拢检验线J；可以理解的是，为提高安装效率，主枢轴基座、锁销轴基座及油缸销轴基座均采用模块化设计，各部件的基板均设计为方形板状体，通过在各部件边缘标识合拢检验线J，进而在步骤S120进行分段组装的过程中，基于预设的第一三维坐标系，将分段后的主枢轴基座、锁销轴基座及油缸销轴基座合拢并固定连接得到安装基座，并使各基板上的合拢检验线J在安装基座中分别沿X向、Y向及Z向对齐，以实现主枢轴基座、锁销轴基座及油缸销轴基座的精准定位。通过使用模块化设计和预先标识的检验线，有助于简化安装过程，并且保证了各基板在安装基座中的对齐性，并且可以提高生产效率及确保安装质量。

在一个具体实施例中，S110、分别在主枢轴基座、锁销轴基座及油缸销轴基座的边缘标识合拢检验线J包括：

S111、在第一基板a上设置两个沿Y向间隔布置的第一立板b以组成主枢轴基座、在第二基板c上设置两个沿Y向间隔布置的第二立板d以组成锁销轴基座、在第三基板e上设置两个沿Y向间隔布置的第三立板f以组成油缸销轴基座；

S112、分别于第一基板a和第二基板c的边缘标记X向及Y向合拢检验线J，得到顶部分段，并在顶部分段边缘标记Z向合拢检验线J；

S113、在第三基板e边缘标记X向、Y向及Z向合拢检验线J，得到底部分段。

应说明的是，本实施例中的主枢轴基座包括两个第一立板b和设置于两个第一立板b底部的第一基板a，锁销轴基座包括两个第二立板d和设置于两个第二立板d底部的第二基板c，油缸销轴基座包括两个第三立板f和设置于两个第三立板f底部的第二基板c；其中，各基座上的两个第一立板b、两个第二立板d和两个第三立板f均沿Y向间隔布置，以便于安装供翼型硬质风帆安装的轴件。

通过在第一基板a、第二基板c的边缘标记X向及Y向合拢检验线J，可以使得主枢轴基座和锁销轴基座在XY平面上定位精确，通过将主枢轴基座和锁销轴基座的第一基板a和第二基板c沿X向和Y向拼接，使第一基板a、第二基板c上的X向及Y向合拢检验线J各自对齐，可以得到顶部分段，并进一步在顶部分段的边缘标记Z向合拢检验线J，可以使得顶部分段和其余部件Z向连接的位置更加准确。通过在第三基板e边缘标记X向、Y向及Z向合拢检验线J，得到底部分段，第三基板e边缘标记的X向、Y向及Z向合拢检验线J有助于油缸销轴基座与其余部件连接时位置更加精确。

应理解，本实施例提供的安装基座为适配翼型硬质风帆的连接，主枢轴基座和锁销轴基座及油缸销轴基座分别设计有两个，且每两个主枢轴基座、每两个锁销轴基座及每两个油缸销轴基座均沿Y向连接，同时每两个主枢轴基座还与对应的锁销轴基座沿X向连接，油缸销轴基座与主枢轴基座及锁销轴基座沿Z向间隔布置，以提供拉伸油缸g的布置空间，各部件连接时通过各基板边缘标记的多个合拢检验线J在各自方向上的对齐，可以有效的确保主枢轴基座、锁销轴基座及油缸销轴基座定位准确。

本发明实施例进一步的方案中，步骤S110还包括：S114、在拉伸油缸收容座G的边缘标记Z向合拢检验线J，得到中部分段。

可以理解，本实施例的安装基座还包括拉伸油缸收容座G，拉伸油缸收容座G在Z向上处于顶部分段及底部分段之间，以为拉伸油缸g提供布置空间；通过在拉伸油缸收容座G的边缘标记Z向合拢检验线J，可以使得中部分段在与顶部分段及底部分段连接时，Z向上的定位更加精确。

需要说明的是，本实施例中的拉伸油缸g作为翼型硬质风帆的驱动件，需要在Z向上进行伸缩，以拉伸翼型硬质风帆，使翼型硬质风帆在船舶10上呈水平或竖直姿态；因此，为提供拉伸油缸g的伸缩空间，拉伸油缸收容座G内设计有收容腔，以供拉伸油缸g的布置及有效的实现伸缩。

通过将安装基座的整体设计为顶部分段、中部分段和底部分段，可以更容易地进行定位、对齐和连接，从而确保各部件的准确定位和稳固连接。具体而言，分段设计使得在每个阶段都可以进行精确的定位和对齐，有利于确保每个部件的位置和方向都能达到设计要求；并且通过分段设计，可以将整个安装过程分为几个较小的步骤，使得操作更加简便和清晰，减少安装误差的可能性；分段设计还有利于在每个阶段进行调试和检测，确保每个部件都符合要求，从而提高系统的可靠性和稳定性。

在本发明的一些实施例中，第一立板b、第二立板d和第三立板f上还设计有Y向定位点，以为各立板上轴孔的开设提供更精确的定位，从而确保各个部件之间的连接位置准确无误。此外，这些Y向定位点也可以用于为Y向布置的部件提供定位(如两个Y向间隔布置的第一立板b、两个Y向连接的主枢轴基座)，使得整体结构中的所有部件都能够按照设计要求进行间隔布置。

本发明实施例进一步的方案中，S120、基于预设的第一三维坐标系，将主枢轴基座、锁销轴基座及油缸销轴基座合拢并固定连接，使各合拢检验线J分别沿X向、Y向及Z向对齐包括：

S121、基于预设的第一三维坐标系，将第一基板a及第二基板c进行X向及Y向合拢并固定连接，使各X向及Y向的合拢检验线J对齐，得到合拢后的顶部分段；

S122、基于预设的第一三维坐标系，将底部分段、中部分段及合拢后的顶部分段依次沿Z向合拢并固定连接，使各对应的Z向合拢检验线J对齐。

本实施例中，第一基板a及第二基板c处于同一水平面，通过在第一三维坐标系将第一基板a及第二基板c进行X向及Y向合拢并固定连接，使各X向及Y向的合拢检验线J对齐，可以有效的保障第一基板a上的第一立板b与第二基板c上的第二立板d在X向对齐，并且还可以使得两个主枢轴基座的各第一立板b在Y向对齐，使得两个锁销轴基座的各第二立板d在Y向对齐，以确保各锁销轴基座、主枢轴基座在顶部分段内的定位准确；并且，基于预设的第一三维坐标系，将底部分段、中部分段及合拢后的顶部分段依次沿Z向合拢并固定连接，使各对应的Z向合拢检验线J对齐，可以使得底部分段、中部分段及顶部分段在Z向上的定位准确，以使得安装基座的整体结构在垂直方向上的稳定性和准确性，为后续的安装基座在船舶10上的提供了可靠的基础。

本发明实施例进一步的方案中，安装基座中，主枢轴基座、锁销轴基座及油缸销轴基座分别设置有两个；两个主枢轴基座沿Y向连接，两个锁销轴基座沿Y向连接、并分别与对应的主枢轴基座X向连接；两个油缸销轴基座沿Y向连接；拉伸油缸收容座G的一端与主枢轴基座及锁销轴基座Z向连接，另一端与两个油缸销轴基座Z向连接；第一立板b上沿Y向设置有主枢轴孔定位点，第二立板d上沿Y向设置有锁销轴孔定位点，第三立板f上沿Y向设置有油缸销轴孔定位点。

本实施例中，第一立板b上沿Y向设置有主枢轴孔定位点，第二立板d上沿Y向设置有锁销轴孔定位点，第三立板f上沿Y向设置有油缸销轴孔定位点，各定位点的设计为开孔提供的位置点位，同时各定位点还有助于供测距装置(如激光测距仪、全站仪)进行位置检测，以消除安装基座分段制作和总组产生的误差。

本发明实施例进一步的方案中，安装方法还包括：

S40、基于预设的第一三维坐标系，检测两个相邻主枢轴孔定位点的轴线与相邻两个锁销轴孔定位点的轴线是否处于同一水平面；和/或

S50、基于预设的第一三维坐标系，检测每个主枢轴基座上的第一立板b与对角的锁销轴基座的第二立板d的对角线长度是否相等；和/或

S60、在两个第一立板b之间、两个第二立板d之间及两个第三立板f之间分别设置保距工装H。

应理解，本实施例中，为消除安装基座分段制作和总组产生的误差，对各主枢轴孔定位点的轴线以及各锁销轴孔定位点的轴线进行位置检测，判断各主枢轴孔定位点的轴线与各锁销轴孔定位点的轴线是否处于XY水平面，以保障后续镗孔后，各轴件安装在主枢轴孔以及锁销轴孔内可以实现有效的配合，确保翼型硬质风帆可以在安装基座上装配的准确性和稳定性。同时，检测每个主枢轴基座上的第一立板b与对角的锁销轴基座的第二立板d的对角线长度是否相等，有助于确保各零部件的位置和尺寸符合要求，避免安装后出现不对称或不匹配的情况。

为避免各立板在安装过程中发生位置偏移，每组第一立板b之间、每组第二立板d之间及每组第三立板f之间还设置有保距工装H，保距工装H用于限制每两个Y向相对的立板之间发生相对运动，有助于在安装过程中保持各个立板之间的合适距离，防止安装过程中出现错位或不规则排布的情况，以进一步提高安装的准确性。

本发明实施例进一步的方案中，S20、将安装基座运输至船舶10上，并基于船舶10上预设的第二三维坐标系，将安装基座在船舶10上进行定位并安装包括：

S210、基于第二三维坐标系，在船舶10上沿X向间隔设置多个固定腔，在每个固定腔的边缘标记X向、Y向及Z向的合拢检验线J；

S220、将多个安装基座运输至船舶10上，并将每个安装基座置入对应的固定腔内并固定，使安装基座与固定腔的各X向、Y向及Z向的合拢检验线J对应对齐；

S230、对各安装基座的主枢轴孔定位点、进行半精镗以及精镗开孔，并以各安装基座的主枢轴孔定位点为基准对对应安装基座的锁销轴孔定位点以及油缸销轴孔定位点进行半精镗以及精镗开孔，以分别得到主枢轴孔、锁销轴孔以及油缸销轴孔。

本实施例中，为实现安装基座在船舶10上的定位和固定连接，在船舶10上沿X向间隔设置四个固定腔，每个固定腔的边缘均标记有X向、Y向及Z向的合拢检验线J，通过在每个固定腔的边缘标记X向、Y向及Z向的合拢检验线J，使得安装基座安装于对应的固定腔后可以根据安装基座上的X向、Y向及Z向的合拢检验线J与固定腔的边缘标记X向、Y向及Z向的合拢检验线J是否对齐判断安装基座的在船舶10上的位置是否精确。通过将四个安装基座运输至船舶10上，并将每个安装基座置入对应的固定腔内并固定，使安装基座与固定腔的各X向、Y向及Z向的合拢检验线J对应对齐，可以保障四个安装基座在船舶10上的位置精确度，从而使得每个安装基座安装翼形硬质风帆后，各翼形硬质风帆之间可以协同配合，以提高航行效率。

并且，通过在安装基座安装于船舶10后，对各安装基座的主枢轴孔定位点、进行半精镗以及精镗开孔，并以各安装基座的主枢轴孔定位点为基准对对应安装基座的锁销轴孔定位点以及油缸销轴孔定位点进行半精镗以及精镗开孔，以分别得到主枢轴孔、锁销轴孔以及油缸销轴孔，可以有效的保障各个孔的精度和对齐度，避免因孔位位置偏移使得翼形硬质风帆无法实现安装。

以上工序完成后，翼形硬质风帆在船舶10的安装位置就已经确定。可以进行油缸的吊装和翼形硬质风帆的吊装固定。

本发明实施例进一步的方案中，S30、基于第二三维坐标系，将翼形硬质风帆安装于对应的安装基座上包括：

S310、基于第二三维坐标系，将翼形硬质风帆转动连接于主枢轴基座，使翼形硬质风帆竖立时能够与锁销轴基座固定连接；

S320、在油缸销轴基座上连接拉伸油缸g，并将拉伸油缸g远离油缸销轴基座的一端连接于翼形硬质风帆。

本实施例中，翼形硬质风帆基于船舶10上的第二三维坐标系与主枢轴基座转动连接，并使翼形硬质风帆竖立时能够与锁销轴基座固定连接，主枢轴基座可以为翼形硬质风帆呈竖立姿态或水平姿态提供支撑，翼形硬质风帆竖立后的固定通过与锁销轴基座固定连接实现，锁销轴基座上通过插入锁销可以实现与翼形硬质风帆竖立后的稳定连接，保障翼形硬质风帆顺利工作运行；在油缸销轴基座上连接拉伸油缸g，并将拉伸油缸g远离油缸销轴基座的一端连接于翼形硬质风帆，拉伸油缸g通过油缸销轴基座进行固定，本实施例中每个安装基座内均安装有两个拉伸油缸g，两个拉伸油缸g通过与翼形硬质风帆固定连接，可以拉伸驱动翼形硬质风帆水平姿态与竖立姿态之间的顺利切换。

以上，翼形硬质风帆在船舶10上的精确定位安装就已经完成，可以根据需求进一步进行翼形硬质风帆管路连接和试运行，风帆锁紧油缸安装和垫块的配置，休息臂i的位置调整和固定等。

参考图9～17，本发明的一个具体实施例中，以21万DWT矿砂船安装4组大型翼形硬质风帆为例，每组翼形硬质风帆风帆高37.5米、宽20米。船舶10上布置有沿X向间隔布置的第一安装基座101、第二安装基座102、第三安装基座103及第四安装基座104，第一翼形硬质风帆21、第二翼形硬质风帆22、第三翼形硬质风帆23及第四翼形硬质风帆24于对应的；其中，第一安装基座101、第二安装基座102、第三安装基座103的均设计有连接于锁销轴基座一端的休息臂i；休息臂i主要用于在翼形硬质风帆呈水平姿态(即休息姿态)时支撑翼形硬质风帆远离主枢轴基座的一端，供翼形硬质风帆休整。

本实施例中，每个安装基座均包括第一主枢轴基座A、第二主枢轴基座B、第一锁销轴基座C及第二锁销轴基座D，第一主枢轴基座A与第二主枢轴基座B沿Y向连接，第一锁销轴基座C与第二锁销轴基座D沿Y向连接，第一主枢轴基座A与第一锁销轴基座C沿X向连接，第二主枢轴基座B与第二锁销轴基沿X向连接，以共同组成顶部分段；应理解的是，各主枢轴基座及各锁销轴基座的边缘均标识有合拢检验线J，便于连接时将各主枢轴基座及各锁销轴基座沿X向和Y向对齐。每个安装基座还包括第一油缸销轴基座E、第二油缸销轴基座F，第一油缸销轴基座E、第二油缸销轴基座F组成底部分段，第一油缸销轴基座E与第二油缸销轴基座F沿Y向连接，并且均与各主枢轴基座及各锁销轴基座沿Z向间隔布置，第一油缸销轴基座E与第二油缸销轴基座F位于第一主枢轴基座A、第二主枢轴基座B、第一锁销轴基座C及第二锁销轴基座D之间，底部分段通过作为中间分段的拉伸油缸收容座G与顶部分段连接，顶部分段、中间分段及底部分段的边缘均标识有合拢检验线J，以保障各分段之间连接精确性的同时，保障安装基座与船舶10之间的连接精确性。

每个主枢轴基座均包括第一基板a和两个第一立板b，每个锁销轴基座均包括第二基板c及两个第二立板d，每个油缸销轴基座均包括第三基板e及两个第三立板f；其中，两个第一立板b沿Y向对齐，两个第二立板d沿Y向对齐、并与对应的第一立板b沿X向对齐，两个第三立板f沿Y向对齐；安装基座上的合拢检验线J主要标记于第一基板a、第二基板c、第三基板e及拉伸油缸收容座G的边缘。另外，各立板之间均固定设置有保距工装H，以确保各立板在各自的基板上不会发生位置偏移。

为确保多个安装基座的各第一立板b和各第二立板d上的开孔处于同一水平面(XY面)，船舶10上设计有第一立柱W1、第二立柱W2和第三立柱W3，其中第一立柱W1与第三立柱W3在X向上对齐，第二立柱W2与第三立柱W3和第一立柱W1沿Y向间隔，第一立柱W1、第二立柱W2和第三立柱W3的同一位置高度均标记有靶点，各立柱上的靶点可以共同构成XY平面，检测多个安装基座的各第一立板b和各第二立板d上的开孔是否处于同一水平面时，可以通过检测开孔轴线是否与该水平面重合进行检验。

在各安装基座运输上船时，按第二安装基座102-第三安装基座103-第一安装基座101-第四安装基座104的次序将各安装基座吊装上船，首先通过上述的安装方法确保第二安装基座102位置安装精确后，再依次将第三安装基座103、第一安装基座101、第四安装基座104进行船舶10上的定位安装。

主枢轴孔和油缸销轴孔的半精镗和精镗时，首先对第二安装基座102的主枢轴孔中轴线进行最终调整定位；以第二安装基座102主枢轴孔中轴线为基准，对第二安装基座102油缸销轴孔中心进行位置确定；然后再对确定后的第二安装基座102主枢轴孔和油缸销轴孔进行半精镗和精镗加工；进一步以第二安装基座102主枢轴孔中心位置为基准，根据在第二三维坐标系中位置尺寸要求，对第一安装基座101、第三安装基座103、第四安装基座104的主枢轴孔中心进行定位；对第一安装基座101、第三安装基座103、第四安装基座104分别以各自主枢轴孔中轴线为基准，对各自的油缸销轴孔中心进行定位确定，以对确定精准位置后的主枢轴孔和油缸销轴孔进行半精镗和精镗加工。

锁销轴孔的半精镗和精镗时，以主枢轴基座孔中心为基准，对锁销轴基座孔进行定位；需要注意的是，第一主枢轴基座A、第二主枢轴基座B、第一锁销轴基座C及第二锁销轴基座D上的主枢轴孔中心线和锁销轴孔中心线构成的水平面与第一立柱W1、第二立柱W2及第三立柱W3靶点构成的水平基准面需要确保平行，以保障翼形硬质风帆竖立时的垂直度要求。

应理解的是，本实施例中的半精镗(semi-finish boring)和精镗(finishboring)是孔加工中常用的两种方法，用于加工精度要求较高的孔。半精镗是在粗加工后进行的一种中间加工过程，它通常在孔内留下一定的余量，以便在后续的精镗中去除余量并达到所需的尺寸和精度。半精镗可以通过单刃或多刃刀具进行，具体取决于孔的直径和形状。这个过程可以提供更好的刚性和稳定性，以确保精度的控制。

本发明实施例还提供一种翼形硬质风帆的安装基座，用于供上述的安装方法安装翼形硬质风帆，安装基座设置有多个，每个安装基座均包括：两个主枢轴基座，两个主枢轴基座沿Y向连接，用于在翼形硬质风帆呈竖直姿态或水平姿态时给予翼形硬质风帆支撑；两个锁销轴基座，两个主枢轴基座沿Y向连接，每个锁销轴基座分别与对应的主枢轴基座X向连接，用于在翼形硬质风帆呈竖直姿态时将翼形硬质风帆固定；两个油缸销轴基座，与两个主枢轴基座及两个锁销轴基座沿Z向间隔布置，用于连接拉伸油缸g，以驱动翼形硬质风帆呈竖直姿态或水平姿态；拉伸油缸收容座G，拉伸油缸收容座GZ向上的一端连接两个油缸销轴基座，另一端同时连接两个主枢轴基座以及两个锁销轴基座；拉伸油缸收容座G内设置有收容腔，收容腔用于供拉伸油缸g布置；锁销轴基座上还设置有休息臂i，休息臂i用于配合至少一个主枢轴基座给予翼形硬质风帆呈水平姿态时的支撑；本实施例提供的安装基座的各结构在上述安装方法中已经详细说明，在此不再赘述。

综上，本发明实施例提供的安装方法及安装基座适用于超大型或大型船舶10上安装多组大型翼形硬质风帆的定位安装，通过对安装基座提前预制和整体吊装上船定位安装方法；即缩短了翼形硬质风帆安装周期，节约安装成本，又确保多组翼形硬质风帆在船舶10安装后，有效实现水平放置、倾斜、竖立、旋转和翼展等功能。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种翼形硬质风帆的安装方法，其特征在于，包括以下步骤：

基于预设的第一三维坐标系，将主枢轴基座、锁销轴基座及油缸销轴基座进行分段定位并组装，得到安装基座；

将所述安装基座运输至船舶上，并基于所述船舶上预设的第二三维坐标系，将所述安装基座在所述船舶上进行定位并安装；

基于所述第二三维坐标系，将翼形硬质风帆安装于对应的安装基座上。

2.根据权利要求1所述的翼形硬质风帆的安装方法，其特征在于，所述基于预设的第一三维坐标系，将主枢轴基座、锁销轴基座及油缸销轴基座进行分段定位并组装包括：

分别在所述主枢轴基座、所述锁销轴基座及油缸销轴基座的边缘标识合拢检验线；

基于预设的第一三维坐标系，将所述主枢轴基座、所述锁销轴基座及油缸销轴基座合拢并固定连接，使各所述合拢检验线分别沿X向、Y向及Z向对齐。

3.根据权利要求2所述的翼形硬质风帆的安装方法，其特征在于，所述分别在所述主枢轴基座、所述锁销轴基座及油缸销轴基座的边缘标识合拢检验线包括：

在第一基板上设置两个沿Y向间隔布置的第一立板以组成主枢轴基座、在第二基板上设置两个沿Y向间隔布置的第二立板以组成锁销轴基座、在第三基板上设置两个沿Y向间隔布置的第三立板以组成油缸销轴基座；

分别于所述第一基板和所述第二基板的边缘标记X向及Y向合拢检验线，得到顶部分段，并在所述顶部分段边缘标记Z向合拢检验线；

在所述第三基板边缘标记X向、Y向及Z向合拢检验线，得到底部分段。

4.根据权利要求3所述的翼形硬质风帆的安装方法，其特征在于，还包括：在拉伸油缸收容座的边缘标记Z向合拢检验线，得到中部分段。

5.根据权利要求4所述的翼形硬质风帆的安装方法，其特征在于，所述基于预设的第一三维坐标系，将所述主枢轴基座、所述锁销轴基座及油缸销轴基座合拢并固定连接，使各所述合拢检验线分别沿X向、Y向及Z向对齐包括：

基于预设的第一三维坐标系，将所述第一基板及所述第二基板进行X向及Y向合拢并固定连接，使各X向及Y向的合拢检验线对齐，得到合拢后的顶部分段；

基于预设的第一三维坐标系，将所述底部分段、所述中部分段及合拢后的所述顶部分段依次沿Z向合拢并固定连接，使各对应的Z向合拢检验线对齐。

6.根据权利要求5所述的翼形硬质风帆的安装方法，其特征在于，所述安装基座中，所述主枢轴基座、所述锁销轴基座及所述油缸销轴基座分别设置有两个；

两个所述主枢轴基座沿Y向连接，两个所述锁销轴基座沿Y向连接、并分别与对应的主枢轴基座X向连接；

两个所述油缸销轴基座沿Y向连接；

所述拉伸油缸收容座的一端与所述主枢轴基座及所述锁销轴基座Z向连接，另一端与两个所述油缸销轴基座Z向连接；

所述第一立板上沿Y向设置有主枢轴孔定位点，所述第二立板上沿Y向设置有锁销轴孔定位点，所述第三立板上沿Y向设置有油缸销轴孔定位点。

7.根据权利要求6所述的翼形硬质风帆的安装方法，其特征在于，所述安装方法还包括：

基于预设的第一三维坐标系，检测两个相邻所述主枢轴孔定位点的轴线与相邻两个锁销轴孔定位点的轴线是否处于同一水平面；和/或

基于预设的第一三维坐标系，检测每个所述主枢轴基座上的第一立板与对角的所述锁销轴基座的第二立板的对角线长度是否相等；和/或

在两个所述第一立板之间、两个所述第二立板之间及两个所述第三立板之间分别设置保距工装。

8.根据权利要求6所述的翼形硬质风帆的安装方法，其特征在于，所述将所述安装基座运输至船舶上，并基于所述船舶上预设的第二三维坐标系，将所述安装基座在所述船舶上进行定位并安装包括：

基于所述第二三维坐标系，在所述船舶上沿X向间隔设置多个固定腔，在每个所述固定腔的边缘标记X向、Y向及Z向的合拢检验线；

将多个安装基座运输至所述船舶上，并将每个安装基座置入对应的所述固定腔内并固定，使所述安装基座与所述固定腔的各X向、Y向及Z向的合拢检验线对应对齐；

对各安装基座的主枢轴孔定位点、进行半精镗以及精镗开孔，并以各安装基座的所述主枢轴孔定位点为基准对对应安装基座的锁销轴孔定位点以及油缸销轴孔定位点进行半精镗以及精镗开孔，以分别得到主枢轴孔、锁销轴孔以及油缸销轴孔。

9.根据权利要求8所述的翼形硬质风帆的安装方法，其特征在于，所述基于所述第二三维坐标系，将所述翼形硬质风帆安装于对应的安装基座上包括：

基于所述第二三维坐标系，将所述翼形硬质风帆转动连接于所述主枢轴基座，使所述翼形硬质风帆竖立时能够与所述锁销轴基座固定连接；

在所述油缸销轴基座上连接拉伸油缸，并将拉伸油缸远离所述油缸销轴基座的一端连接于所述翼形硬质风帆。

10.一种翼形硬质风帆的安装基座，其特征在于，用于供权利要求1～9任一项所述的翼形硬质风帆的安装方法安装翼形硬质风帆，所述安装基座设置有多个，每个所述安装基座均包括：

两个主枢轴基座，两个所述主枢轴基座沿Y向连接，用于在所述翼形硬质风帆呈竖直姿态或水平姿态时给予所述翼形硬质风帆支撑；

两个锁销轴基座，两个所述主枢轴基座沿Y向连接，每个所述锁销轴基座分别与对应的所述主枢轴基座X向连接，用于在所述翼形硬质风帆呈竖直姿态时将所述翼形硬质风帆固定；

两个油缸销轴基座，与两个主枢轴基座及两个所述锁销轴基座沿Z向间隔布置，用于连接拉伸油缸，以驱动所述翼形硬质风帆呈竖直姿态或水平姿态；

拉伸油缸收容座，拉伸油缸收容座Z向上的一端连接两个所述油缸销轴基座，另一端同时连接两个所述主枢轴基座以及两个所述锁销轴基座；

所述拉伸油缸收容座内设置有收容腔，所述收容腔用于供拉伸油缸布置；

所述锁销轴基座上还设置有休息臂，所述休息臂用于配合至少一个所述主枢轴基座给予所述翼形硬质风帆呈水平姿态时的支撑。