一种船舶减摇鳍安装方法
【专利摘要】本发明揭示了一种船舶减摇鳍安装方法，步骤1、规划减摇鳍预安装位置；步骤2、将已知的鳍轴线平面角度换算为空间角度；步骤3、找出鳍轴中心线，并用钢丝绳拉出此中心线；步骤4、按照计算出的空间角度焊接鳍座并制作镗孔；步骤5、在鳍座上安装减摇鳍。该工艺通过理论计算将平面角度转换为空间角度，并利用全站仪找鳍轴线，确保了鳍设备的安装精度，降低了减摇鳍装配劳动强度，提高了装配效率。
【专利说明】一种船舶减摇鳍安装方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及船舶装配领域，尤其涉及舰、船用非收放式减摇鳍装置的精度安装工 艺。
【背景技术】
[0002] 鳍设备多安装于船舯的前、后，船体型线变化大，若减摇鳍的定位、安装稍有偏差， 不但会降低鳍的效率和使用寿命，更可能导致鳍在转动时与船壳板相碰，发生事故，因此， 安装精度对于减摇鳍设备来说至关重要。
[0003] 目前采用的减摇鳍安装方法如下：直接根据已知的鳍轴线平面角度粗拉中心线， 并人工微调至与平面角度一致，作为鳍轴中心线，对于流线角，则直接将其堪划在船体外板 上，然后转动鳍座，使鳍座面板水平线刻线与外板上流线角度线一致，由于鳍轴中心线靠人 工测量定出，拉线精度较低，加之未做角度转换，偏差太大，已不能满足精度安装的要求，且 传统定位、安装均以人工为主，劳动强度极大，效率很低，而且用时较长，严重影响船台周 期。
【发明内容】
[0004] 本发明所要解决的技术问题是实现一种安装精度高的船舶减摇鳍安装方法。
[0005] 为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种船舶减摇鳍安装方法：
[0006] 步骤1、规划减摇鳍预安装位置；
[0007] 步骤2、将已知的鳍轴线平面角度换算为空间角度；
[0008] 步骤3、找出鳍轴中心线，并用钢丝绳拉出此中心线；
[0009] 步骤4、按照计算出的空间角度焊接鳍座并制作镗孔；
[0010] 步骤5、在鳍座上安装减摇鳍。
[0011] 所述步骤2中，需建立鳍轴线的空间角度三维图和流线角的空间角度三维坐标 图；
[0012] 首先利用建立的空间角度三维图，确定减摇鳍的鳍轴线，获得鳍轴线投影角，之后 计算鳍轴线与中站面的夹角；
[0013] 再利用流线角的空间角度三维坐标图，求得空间流线角。
[0014] 所述步骤4中鳍座安装时需具备以下条件：
[0015] (1)减摇鳍的分段及其相连的分段装焊已结束，并且减摇鳍相连分段以后的分段 也定位结束；
[0016] (2)安装鳍座的分段周围振动作业及其上方焊割工作必须停止；
[0017] (3)复核鳍座中心十字线、就位分段外板上鳍中心线与外板交点的准确性。
[0018] 所述步骤4中鳍座安装时用全站仪找出鳍轴线，并用钢丝线拉出此线。
[0019] 所述步骤4中鳍座安装时，采用焊接工艺，焊接过程中随时监测鳍座内孔至中心 线的中心距并做好记录，焊接完成后需使用超声波探伤。
[0020] 所述步骤5中，先安装减摇鳍执行机构，在执行机构的支承座轴颈上的密封圈和 鳍座内孔涂上润滑脂，之后将执行机构装入鳍座孔，安装完成后检测执行机构支承座气密 性。
[0021] 进一步的，在执行机构安装完毕并检验合格后在船台/船坞上安装减摇鳍；
[0022] 减摇鳍的轴表面和轴端螺孔处需清洗干净，并将轴套上0形圈沟槽吹洗干净后， 装上密封圈并涂上润滑脂；
[0023] 将减摇鳍的吊至执行机构处，套入鳍轴并向船壳板方向推动鳍，直到到位；
[0024] 在鳍根部与鳍轴接触边缘、吊环旋塞等处涂敷环氧树脂密封保护层。
[0025] 本发明的优点在于该工艺通过理论计算将平面角度转换为空间角度，并利用全站 仪找鳍轴线，确保了鳍设备的安装精度，降低了减摇鳍装配劳动强度，提高了装配效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0026] 下面对本发明说明书中每幅附图表达的内容作简要说明：
[0027] 图1-4为减摇鳍定位参数示意图；
[0028] 图5为鳍座安装示意图；
[0029] 图6为鳍轴线三维模型；
[0030] 图7为鳍流线角三维模型；
[0031] 图8、9为鳍座密性试验图。
【具体实施方式】
[0032] 减摇鳍的安装工艺如下：
[0033] -、前期准备工作
[0034] 列出上船安装的设备清单与专用工具，列出安装该设备所需的相关图纸与文件资 料。
[0035] 此外还需进行以下准备工作：
[0036] 设备复核：安装前，复验各主要配合尺寸并记录，复验合格后方可上船安装；
[0037] 设备标记：由于减摇鳍多有成对配置，应做好设备的区别标志；
[0038] 工具准备：准备好全站仪、光靶、起吊设备、吊环、钢丝绳、检查用工具、测量用工 具、木质角度样板等相应的工具；
[0039] 采取一定的安全保护措施，务必注意保护执行机构和鳍座外露的加工面。
[0040] 二、结合减摇鳍的技术参数优化设计出鳍座结构，制作鳍座，制作鳍座时需按照给 定的技术要求和工艺步骤。
[0041] 三、建立鳍轴线三维模型和鳍流线角三维模型，从而计算出鳍轴线的空间角度和 流线角的空间角度。
[0042] 图6、7中Χ0Ζ平面为中站面，Υ0Ζ平面为中横剖面，Χ0Υ平面为基线面，0B为鳍轴 中心线，0H为鳍轴中心线在中横剖面上的投影线，ABD平面为鳍座平面，A' B' D'为三角形 ABD在中纵剖面上的投影，0' B"为0B在基线面上的投影，0' G为0H在基线面上的投影。
[0043] 图6所示为后右减摇鳍鳍轴线三维模型，其中AC即为鳍轴线，根据图1-5中已知 参数可知，鳍轴线投影角ZC' A' D' =11.5°，结合空间几何投影原理，求得鳍轴线与 中站面的夹角，即Z CAD为7.63°。
[0044] 图7所示为后右减摇鳍流线角的三维模型，Z CAD即为所求空间流线角，由图1中 已知参数可知，平面角ZB' A' D' = 4.3°，结合空间几何投影原理，可求得ZCAD为 7. 65。
[0045] 将二维参数转化为了实际操作过程中所需要的三维参数，使减摇鳍的安装有了理 论数据的支撑。
[0046] 四、鳍座安装
[0047] 鳍座定位的条件如下：
[0048] 1、安装减摇鳍的分段及其相连的分段装焊已结束，且相连分段以后的分段也定位 结束；
[0049] 2、在确定鳍轴的位置时，外界气温不应由剧烈变化，且安装鳍座的分段周围振动 作业及其上方焊割工作必须停止；
[0050] 3、按技术要求和规定的工艺方法复核鳍座中心十字线、就位分段外板上鳍中心线 与外板交点的准确性。
[0051] 根据计算结果，用全站仪找出鳍（座）轴线，并用钢丝线拉出此线；
[0052] 按技术要求和规定的工艺方法检查鳍与船体外壳板间隙并记录；
[0053] 将鳍座吊入舱内就位，按给定的技术要求和规定的工艺方法定位鳍座；
[0054] 划出鳍座切割余量线，并将其吊至方便切割位置切割余量；
[0055] 再次吊装就位，并进一步校核鳍座安装位置的准确性；
[0056] 最终再船上焊接鳍座，焊接时按技术要求和规定的工艺做好焊前准备工作；按工 艺规定选取焊材，并严格按给定的技术要求、焊接顺序和焊接方法焊接，以最大程度减少焊 接变形，焊接过程中随时监测鳍座内孔至中心线的中心距并做好记录；检查焊缝外观是否 符合工艺规定；按技术要求和规定的工艺方法做超声波探伤。
[0057] 五、在鳍座上制作镗孔
[0058] 镗孔前复验鳍座各机加工尺寸，并按工艺要求划出预检圆和尺寸圆；
[0059] 镗孔前应按工艺给定的要求和方法对所使用的镗排进行质量检查，要求使用的镗 排圆度、圆柱度、挠度符合要求；
[0060] 镗孔前应对镗排安装固定的牢靠程度进行检查，确保固定牢固、可靠；
[0061] 检查镗排中心与鳍座面板上平面是否垂直，确认其偏差在许可范围内，镗孔过程 中应随时停车检查，直到达到图示准确尺寸；
[0062] 镗孔结束后，按工艺要求和方法刮鳍座上平面。
[0063] 全站仪和镗孔设备的引入，使得各参数的实际定位、安装精度得以保证，同时大大 提高了工作效率、降低了劳动强度，也节约了大量时间，有效缩短了船台周期，加之，给出了 详细的作业步骤和技术要求，确保了减摇鳍装置的高效安装。
[0064] 六、减摇鳍设备的安装
[0065] 按设备标记将鳍设备吊装到位，吊装执行机构时，务必注意保护好外露的鳍轴，检 查支承座轴颈上的〇型密封圈和鳍座面板上的帆布垫，不允许脱落或损伤，并在支承座〇形 圈、鳍座内孔涂上铝基润滑脂，小心地装入鳍座孔。在执行机构支承座上找到L 口及L ' 口， 如图8、9所示；在一端接上气源，另一端用螺塞堵住；气体在0. IMPa压力下保持20min，应 无明显的压力下降。之后将鳍角发送器按图纸和工艺要求安装至执行机构上。
[0066] 七、安装减摇鳍
[0067] 在执行机构安装完毕并检验合格后安装鳍，由于鳍位于舷外水线下，待执行机构 的舱内部分安装结束后，鳍需在船台/船坞上安装；
[0068] 鳍吊装前注意标识（鳍的导边应朝向船艏，窗口朝上），装鳍前，鳍轴表面和轴端 螺孔处应清洗干净，轴套上0形圈沟槽吹洗干净后，装上0形圈，涂上润滑脂
[0069] 鳍吊装前，鳍的表面按船体水下部分要求进行涂漆；
[0070] 卸下鳍面上的三个旋塞（暂保存好），安装上吊环螺钉；
[0071] 通过吊环螺钉用钢丝绳将鳍吊装至适当位置状态，套入鳍轴，然后利用专用工具 往船壳板方向推动鳍，直到到位；
[0072] 鳍安装到位后，卸下专用工具，测量鳍根部与船壳板之间的最小间隙；
[0073] 检查鳍在极限转角范围内与船体是否干涉，如不干涉，封好手孔盖；
[0074] 卸下鳍的吊环螺钉，安装上吊环旋塞；
[0075] 在鳍根部与鳍轴接触边缘、吊环旋塞等处涂敷环氧树脂密封保护层；
[0076] 鳍表面清洗干净，按船体水下部分要求进行补漆；
[0077] 按技术要求安装鳍角发送器和反馈装置安装。
[0078] 八、液压机组的安装
[0079] 安装前注意区分机组标识并做好设备保护；
[0080] 将机组安装在船体基座上，然后连接好液压和润滑管路；
[0081] 清洗液压系统,并做系统密性试验；
[0082] 接头码头/船坞电源，按给定的步骤和方法检查鳍装置是否能够正常工作；
[〇〇83] 上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式 的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改 进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1. 一种船舶减摇鳍安装方法，其特征在于： 步骤1、规划减摇鳍预安装位置； 步骤2、将已知的鳍轴线平面角度换算为空间角度； 步骤3、找出鳍轴中心线，并用钢丝绳拉出此中心线； 步骤4、按照计算出的空间角度焊接鳍座并制作镗孔； 步骤5、在鳍座上安装减摇鳍。
2. 根据权利要求1所述的船舶减摇鳍安装方法，其特征在于：所述步骤2中，需建立鳍 轴线的空间角度三维图和流线角的空间角度三维坐标图； 首先利用建立的空间角度三维图，确定减摇鳍的鳍轴线，获得鳍轴线投影角，之后计算 鳍轴线与中站面的夹角； 再利用流线角的空间角度三维坐标图，求得空间流线角。
3. 根据权利要求1所述的船舶减摇鳍安装方法，其特征在于：所述步骤4中鳍座安装 时需具备以下条件： (1) 减摇鳍的分段及其相连的分段装焊已结束，并且减摇鳍相连分段以后的分段也定 位结束； (2) 安装鳍座的分段周围振动作业及其上方焊割工作必须停止； (3) 复核鳍座中心十字线、就位分段外板上鳍中心线与外板交点的准确性。
4. 根据权利要求1或3所述的船舶减摇鳍安装方法，其特征在于：所述步骤4中鳍座 安装时用全站仪找出鳍轴线，并用钢丝线拉出此线。
5. 根据权利要求4所述的船舶减摇鳍安装方法，其特征在于：所述步骤4中鳍座安装 时，采用焊接工艺，焊接过程中随时监测鳍座内孔至中心线的中心距并做好记录，焊接完成 后需使用超声波探伤。
6. 根据权利要求1所述的船舶减摇鳍安装方法，其特征在于：所述步骤5中，先安装减 摇鳍执行机构，在执行机构的支承座轴颈上的密封圈和鳍座内孔涂上润滑脂，之后将执行 机构装入鳍座孔，安装完成后检测执行机构支承座气密性。
7. 根据权利要求6所述的船舶减摇鳍安装方法，其特征在于： 在执行机构安装完毕并检验合格后在船台/船坞上安装减摇鳍； 减摇鳍的轴表面和轴端螺孔处需清洗干净，并将轴套上〇形圈沟槽吹洗干净后，装上 密封圈并涂上润滑脂； 将减摇鳍的吊至执行机构处，套入鳍轴并向船壳板方向推动鳍，直到到位； 在鳍根部与鳍轴接触边缘、吊环旋塞等处涂敷环氧树脂密封保护层。
【文档编号】B63B39/06GK104085499SQ201410331493
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年7月11日 优先权日:2014年7月11日
【发明者】赵日定, 宋现国, 黄建华, 任承松, 刘彤, 范明仁 申请人:芜湖新联造船有限公司