本发明涉及舵杆施工无碰撞引导装备，更具体地说，涉及用于船舶舵杆施工施工过程中的自动定心无碰撞引导工装。
背景技术：
舵杆安装施工一直是船厂建造船舶过程中技术难点，舵杆与舵筒的配合安装，需要保证二者很高的同轴度，同时安装过程中不可以损坏二者相互配合部位零部件。特别是某些船型采用舵杆为有阶梯结构，在安装过程中容易造成舵筒内舵套碰撞损坏，维修施工需要将舵杆抽出，造成巨大的资金和人力损失，严重时需要返回舵杆加工厂家进行修复，费用较大，周期较长，严重影响船舶的成本及交船周期。因此设计一种自动定心舵杆施工无碰撞引导工装可以解决上述问题。
技术实现要素：
本发明目的是满足船舶舵杆施工过程中，利用一种自动定心的舵杆施工无碰撞引导装备使舵杆自动定心，满足避免舵杆和舵筒内结构发生碰撞的要求，并且可以适用有阶梯状结构的舵杆和舵筒结构。
7、为了达到上述目的，本发明提供一种自定心船舶舵杆施工无碰撞引导工装，由接舵杆的螺母组件、与所述接舵杆的螺母组件通过螺栓及螺母连接的固定架机构、外部套接所述固定架机构的升降平台机构、与所述升降平台机构上部连接可沿轴向移动的支撑滚轮机构组成；
所述接舵杆的螺母组件包括：接舵杆的内螺纹螺母、与所述内螺纹螺母一端连接的连接固定架法兰；
所述固定架机构包括：一端垂直连接上端口连接法兰的法兰面、另一端与底板一侧板面连接的立柱滚轮导轨槽；与所述底板另一板面连接的连接管，与所述连接管连接的下端口连接法兰；位于两个相邻所述立柱滚轮导轨槽之间、平行于所述上端口连接法兰法兰面的支撑横板；位于所述支撑横板上且豁口方向朝向所述上端口连接法兰的支撑滚轮连接耳板；
所述升降平台机构包括：设有驱动轴的驱动气缸；与所述驱动气缸连接的驱动气缸连接座；固定所述驱动轴贯穿升降平台端与升降平台耳板的驱动气缸驱动轴连接销轴；在所述升降平台上端面、围绕所述驱动轴设有升降平台滚轮滑槽；两两相邻的所述升降平台滚轮滑槽之间、垂直于所述升降平台边缘设置的升降滚轮组，所述升降滚轮组由升降滚轮固定架两端通过升降滚轮轴穿设的升降滚轮组成；所述升降平台滚轮滑槽内嵌有支撑滚轮机构中的内支撑滚轮；
所述支撑滚轮机构还包括与所述内支撑滚轮通过内支撑滚轮轴铰接的支撑滚轮机构固定架及第一耳板，与所述支撑滚轮机构固定架及第二耳板通过外支撑滚轮轴铰接的外支撑滚轮，连接所述第一耳板与第二耳板未交接端的支撑滚轮连接耳板销轴，所述支撑滚轮连接耳板销轴与所述固定架机构所述支撑滚轮连接耳板铰接。
优选的是，所述立柱滚轮导轨槽的数目≥2。
优选的是，所述驱动气缸驱动轴连接销轴突出所述驱动轴一端径向贯穿插设一个连接销轴开口销。
优选的是，所述升降平台滚轮滑槽槽口宽度介于所述支撑滚轮机构固定架嵌入所述升降平台滚轮滑槽的宽度、及所述升降平台滚轮滑槽两侧分别安装所述外支撑滚轮后的宽度之间。
优选的是，所述升降平台滚轮滑槽下部设置升降平台滚轮滑槽连接板。
优选的是，所述支撑横板与所述底板之间设置支撑横板结构加强板。
本发明本发明采用分体式结构设计，可以重复使用，安装简便，成本低。本发明具有自动定心功能，既适用无阶梯阶梯状结构的舵杆和舵筒施工，又适用有阶梯阶梯状结构的舵杆和舵筒施工。本发明可以根据不用舵杆结构重量，通过驱动气缸来调节支撑力大小，以保证每个支撑滚轮的扩张力相同，保证舵杆与舵筒轴线对中，杜绝施工时因舵杆与舵筒内舵套碰撞而产生的结构零件损坏，降低船舶的维修成本，保证交船周期。
附图说明
图1是自定心船舶舵杆施工无碰撞引导工装螺母组件的立体结构示意图。
图2是自定心船舶舵杆施工无碰撞引导工装固定架机构的立体结构示意图。
图3是自定心船舶舵杆施工无碰撞引导工装螺母组件与固定架机构相连接的立体结构示意图。
图4是自定心船舶舵杆施工无碰撞引导工装升降平台机构的立体结构示意图。
图5是自定心船舶舵杆施工无碰撞引导工装支撑滚轮机构的立体结构示意图。
图6是自定心船舶舵杆施工无碰撞引导工装升降平台机构与支撑滚轮机构装配后的立体结构示意图。
图7是辅助舵杆穿入阶梯型舵筒时，两台自定心船舶舵杆施工无碰撞引导工装串接的立体结构示意图。
其中：1、接舵杆的螺母组件；11、内螺纹螺母；12、连接固定架法兰；2、固定架机构；21、立柱滚轮导轨槽；22、支撑横板；23、支撑滚轮连接耳板；24、支撑横板结构加强板；25、底板；26、连接管；27、下端口连接法兰；28、上端口连接法兰；31、螺母；32、螺栓；4、升降平台机构；40、驱动气缸；400、升降平台；41、驱动气缸连接座；401、驱动轴；42、驱动气缸驱动轴连接销轴；43、升降平台滚轮滑槽；44、升降平台耳板；45、连接销轴开口销；46、升降滚轮固定架；47、升降滚轮；48、升降滚轮轴；49、升降平台滚轮滑槽连接板；5、支撑滚轮机构；51、内支撑滚轮；52内支撑滚轮轴；53、外支撑滚轮；54、外支撑滚轮轴；55、支撑滚轮机构固定架；56、耳板销轴；57、第一耳板；58、第二耳板。
具体实施方式
如图1～7所示，本发明公开了一种自定心船舶舵杆施工无碰撞引导工装，由接舵杆的螺母组件1、与所述接舵杆的螺母组件1通过螺栓32及螺母31连接的固定架机构2、外部套接所述固定架机构2的升降平台机构4、与所述升降平台机构4上部连接可沿轴向移动的支撑滚轮机构5组成；
如图1所示，所述接舵杆的螺母组件1包括：接舵杆的内螺纹螺母11、与所述内螺纹螺母11一端连接的固定架法兰12；
如图2所示，所述固定架机构2包括：一端垂直连接上端口连接法兰28的法兰面、另一端与底板25一侧板面连接的立柱滚轮导轨槽21，所述立柱滚轮导轨槽21的数目大于等于两个；与所述底板25另一板面连接的连接管26，与所述连接管26连接的下端口连接法兰27；位于两个相邻所述立柱滚轮导轨槽21之间、平行于所述上端口连接法兰28法兰面的支撑横板22；位于所述支撑横板22上且豁口方向朝向所述上端口连接法兰28的支撑滚轮连接耳板23；所述支撑横板22与所述底板25之间设置支撑横板结构加强板24。
如图4所示，所述升降平台机构4包括：设有驱动轴401的驱动气缸40；与所述驱动气缸40连接的驱动气缸连接座41；固定所述驱动轴401贯穿升降平台400端与升降平台耳板44的驱动气缸驱动轴连接销轴42；在所述升降平台400上端面、围绕所述驱动轴401设有下部设置升降平台滚轮滑槽连接板49的升降平台滚轮滑槽43，所述驱动气缸驱动轴连接销轴42突出所述驱动轴401一端径向贯穿插设一个连接销轴开口销45；两两相邻的所述升降平台滚轮滑槽43之间、垂直于所述升降平台400边缘设置的升降滚轮组，所述升降滚轮组由升降滚轮固定架46两端通过升降滚轮轴48穿设的升降滚轮47组成；所述升降平台滚轮滑槽43内嵌有支撑滚轮机构中的内支撑滚轮51，所述升降平台滚轮滑槽43槽口宽度介于所述支撑滚轮机构固定架55嵌入所述升降平台滚轮滑槽43的宽度、及所述升降平台滚轮滑槽43两侧分别安装所述外支撑滚轮53后的宽度之间。
如图5所示，所述支撑滚轮机构还包括与所述内支撑滚轮51通过内支撑滚轮轴52铰接的支撑滚轮机构固定架55及第一耳板57，与所述支撑滚轮机构固定架55及第二耳板58通过外支撑滚轮轴54铰接的外支撑滚轮53，连接所述第一耳板57与第二耳板58未交接端的支撑滚轮连接耳板销轴56，所述支撑滚轮连接耳板销轴56与所述固定架机构2所述支撑滚轮连接耳板23铰接。
本发明的优选操作方法如下：
本发明所述工装用于船舶舵杆施工过程中，使舵杆自动定心，避免舵杆和舵筒内结构发生碰撞，保护舵杆和舵筒，在使用时将本发明所述工装通过连接舵杆内螺母11安装在舵杆的端头上，驱动气缸40给予一定压力的压缩空气，驱动气缸40通过驱动气缸连接座41和驱动气缸驱动轴连接销轴42，推动升降平台机构4上下移动，升降平台机构4上的升降滚轮47沿着固定架机构内立柱滚轮导轨槽21上下移动，使升降平台机构4能沿着驱动气缸40的轴向方向做单自由度移动。
升降平台机构4的上下移动推动支撑滚轮机构5上的内支撑滚轮51上下移动，支撑滚轮机构5通过支撑滚轮连接耳板销轴56绕固定架机构2上的支撑滚轮连接耳板23转动，内支撑滚轮51只能在升降平台滚轮滑槽43内运动，将驱动气缸40轴向的推力转化成外支撑滚轮53径向的推力，每一组外支撑滚轮径向的推力都由驱动气缸的推力传递，并且推力相等，根据舵杆的重量计算出适合的驱动气缸推力，这样通过三组支撑滚轮机构5就可以使舵杆自动定心在舵筒的轴线上，舵杆沿着舵筒轴线移动时，通过支撑滚轮机构5的外支撑滚轮53与舵筒内壁滚动摩擦接触，不会对舵筒造成损坏。
如图7所示，当舵杆需要跨越舵筒的阶梯结构时，需要两组本发明工装串联组合使用，两组本发明所述工装通过螺栓、螺母将上端口连接法兰和下端口连接法兰连接在一起，使两组本发明所述工装串联成为一个整体。
位于前端的本发明所述工装所述驱动气缸40收缩，带动所述升降平台机构4移动，使所述内支撑滚轮51向轴向移动，带动所述外支撑滚轮53向径向内侧移动，所述外支撑滚轮53脱离舵筒内壁，当所述外支撑滚轮53向内运动到各所述支撑滚轮53组成的圆的最大外径小于舵筒阶梯结构内径时，驱动气缸停止移动，此时，后端的本发明所述工装仍然把舵杆定位在舵筒的轴线中心。然后向前移动舵杆，当前端的本发明所述工装的外支撑滚轮53跨越舵筒的阶梯结构后，前端的本发明所述工装的驱动气缸40伸出，带动升降平台机构4移动，使外支撑滚轮53向径向外侧移动，当驱动气缸达到设定的压力时，前端的本发明所述工装完成舵杆定心在舵筒轴线的动作，此时，后端的本发明所述工装重复前端自动定心的船舶舵杆施工无碰撞引导工装外支撑滚轮53收缩的动作，使其脱离舵筒内壁，当外支撑滚轮53向内运动到各所述支撑滚轮53组成的圆的最大外径小于舵筒阶梯结构内径时，驱动气缸40停止移动，舵杆继续向前移动，此时由前端的本发明所述工装完成舵杆定位在舵筒轴线的功能。
这样前、后两个本发明所述工装的交替动作完成了舵杆跨越舵筒阶梯结构的动作。
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披露的技术范围内，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。