舵系装置的组装及配焊方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及船舶加工技术领域，尤其是一种用于船舶舵系装置的组装及配焊方法。
【背景技术】
[0002]舵系装置是船舶的操纵装置之一，舵系装置按舵的固定方式可分为:舵踵支承的舵、半悬挂舵和悬挂舵。如今的远海锚作拖船、海洋工作船等海洋工程类船舶都基本采用如图1所示的舵踵支承的舵，这种舵踵支承的舵的舵系装置包括一端设有舵杆法兰的舵杆1，舵杆I通过其舵杆法兰1-1与舵叶2的舵叶法兰2-1相连接，舵杆法兰l-ι于下端面设有定位柱，舵叶法兰2-1于端面设有定位止口，舵杆法兰1-1的定位柱与舵叶法兰2-1的定位止口相插接；在舵叶的下部设有舵销座4，在舵销座4的中心孔内装有舵销5 ;舵杆1、舵叶2和舵销5的轴线呈同轴设置。工作时舵杆将转舵装置输出的扭力传递到舵叶使其转动，舵销用于消除舵叶转动时受水流影响所产生的晃动。由于舵系转动时，舵杆、舵叶、舵销是同时转动的，为了舵系转动顺畅因此要求对舵系的舵杆、舵叶和舵销进行组装时这三者的轴心线需在一条轴线上。目前，舵系舵叶的加工方法是首先是将舵叶本体整体制作完成并将舵叶法兰毛坯与舵销座毛坯分别焊接到舵叶本体的上部和下部，然后划线，最后通过一次装夹在镗床上镗削加工出舵叶法兰定位止口、舵叶法兰上端面和舵销座中心孔使舵叶法兰的定位止口和舵销座的中心孔同轴，从而达到舵杆、舵叶、舵销同轴的目的。这种加工方法在生产过程中存在如下问题:1、当今海洋工程类船舶的舵叶长度普遍都在3.5米以上，且现行行业新的规范要求舵叶的舵销座孔需为圆锥孔，而传统的手动镗床不能加工圆锥孔，因此舵系装置按上述加工及组装的方法，需要在一台大中型自动化数控镗床上才能实现一次装夹完成舵叶法兰定位止口、舵叶法兰上端面和舵销座圆锥孔的加工。对于一般只有中小型老式手动镗床的船厂来说，无法完成舵销座中心孔为圆锥孔的加工，使其满足舵杆、舵叶与舵销的组装无法达到设计要求的同轴度；需改造、购置价格昂贵的大型自动化加工设备或外协制作加工，这将大大的增加船舶建造周期与建造成本。
【发明内容】
[0003]本发明所解决的问题是提供一种舵系装置的组装及配焊方法，以解决在无大中型数控铣削设备情况下，现有舵销座中心孔为圆锥孔的舵系装置中的舵杆、舵叶与舵销加工和组装的同轴度无法达到设计要求的问题。
[0004]为了解决上述问题，本发明采用的技术方案是:这种舵系装置的组装及配焊方法，舵系装置包括一端设有舵杆法兰的舵杆，所述舵杆通过其舵杆法兰与舵叶的舵叶法兰相连接，所述舵杆法兰于下端面设有定位柱，所述舵叶法兰于上端面设有定位止口，所述舵杆法兰的定位柱与所述舵叶法兰的定位止口相插接；在所述舵叶的下部设有舵销座，在所述舵销座的圆锥孔内装有舵销；所述舵杆、所述舵叶和所述舵销的轴线呈同轴设置，其特征在于:操作步骤包括: A、分别在车床上完成所述舵杆的所述舵杆法兰定位柱和所述舵销座圆锥孔的加工，备用；
B、将所述舵叶法兰的毛坯焊到所述舵叶上部；
C、对在步骤B中完成焊接的所述舵叶的所述舵叶法兰的毛坯进行舵叶法兰上端面与定位止口的铣削加工；
D、将所述舵销装入所述舵销座的圆锥孔内，并将装有所述舵销的所述舵销座通过多个活动卡码固定在所述舵叶下部，再调节活动卡码使所述舵销与所述舵叶法兰上的定位止口大致同轴，然后将所述舵杆所述舵叶法兰定位柱卡装在所述舵叶的所述舵叶法兰的定位止口上即得完成预安装的舵系装置；
E、使用一种舵系装置焊接工装对所述舵系装置进行焊接，该舵系装置焊接工装包括一个平台，在所述平台台面上至少设置有三个舵杆固定座和多个舵叶支承座，所述舵杆固定座包括带有开口的座体和设在所述座体的开口上的座盖，于所述座体和所述座盖一侧开口的外围设有多个活动夹爪；在所述舵叶支承座上设有多个活动夹爪；
(1)装夹具:在每个所述舵杆固定座上分别划有一个基准圆，并校正使多个基准圆同轴后将所述舵杆固定座固定在所述平台上；
(2)装舵系装置:将在步骤D中完成预安装的所述舵系装置的所述舵杆间隔放置在两个所述舵杆固定座的开口上，所述舵销放置在一个所述舵杆固定座的开口上；所述舵叶支承座放置在所述平台台面与所述舵系装置的所述舵叶之间；通过调节所述舵叶支承座上的活动夹爪、所述舵叶支承座上的活动夹爪和所述固定舵销座的活动卡码使所述舵销、所述舵杆的轴线与所述舵杆固定座的基准圆同轴的同时将所述舵系装置固定在所述舵杆固定座上；
F、将所述舵销座与所述舵叶焊接即完成本舵系装置的组装及配焊。
[0005]上述条舵系装置的组装及配焊方法技术方案中，更具体的技术方案还可以是:步骤F中所述舵销座与所述舵叶焊接采用手工电弧焊方式进行，焊接前焊条应进行烘焙，同时对所述舵叶、所述舵销座进行预热，温度为150°C?250°C;焊接时应按立焊、对接焊、平焊的顺序进行，每次焊接后须用保温棉覆盖焊缝，对焊缝进行保温，使其缓慢冷却；完成焊接后使所述舵系装置在所述舵系装置焊接工装上放置8小时?12小时即可卸下。
[0006]由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下有益效果:1、由于分别对舵叶的舵叶法兰上端面与定位止口、舵杆的舵叶法兰定位柱和舵销座圆锥孔进行加工，再进行舵系装置的预安装，其中舵杆的舵叶法兰定位柱与舵叶的定位止口在预安装中同轴；然后使用一种舵系装置焊接工装对舵系装置进行调整、夹装，确保舵销座圆锥孔轴线与舵杆同轴，止方法并可达到在4米以上长度的舵系中舵杆、舵叶、舵销同轴度< I毫米，大大提高了舵系装置的组装质量；2、由于是使用中小型镗床进行加工降低制造加工难度、免去改造加工设备费用、显著降低船舶建造成本。
【附图说明】
[0007]图1是本发明实施例的舵系装置的结构示意图。
[0008]图2是图1的I处的局部放大图。
[0009]图3是本发明实施例的舵系装置焊接工装的结构示意图。
[0010]图4是本发明实施例的结构示意图。
[0011]图5是图4的A-A处的结构示意图。
[0012]图6是图4的B-B处的结构示意图。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图实例对本发明作进一步详述:
实施例1:
如图1和图2所示的是本发明要组装及配焊的舵系装置，该舵系装置包括一端设有舵杆法兰1-1的舵杆1，舵杆I通过其舵杆法兰1-1与舵叶2的舵叶法兰2-1相连接，舵杆法兰1-1于下端面设有定位柱，舵叶法兰2-1于上端面设有定位止口，舵杆法兰1-1的定位柱与舵叶法兰2-1的定位止口相插接；在舵叶的下部焊接有舵销座4，在舵销座4的圆锥孔内装有舵销5 ;舵杆1、舵叶2和舵销