船舶舵桨轴安装一体的制造方法

船舶舵桨轴安装一体的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种船舶舵桨轴安装一体机，包括用于带动一体机移动的行走机构，行走机构上设置有主平台，主平台包括底部框架和位于底部框架尾部的斜梯，底部框架的四角均设置有水平移动机构，水平移动机构上方设置有立柱，立柱内设置有用于提升主平台的抬升油缸，底部框架上方设置有用于放置舵叶的调整平台，底部框架上方位于调整平台两侧设置有舵叶安装架，行走机构前端设置有可拆卸的螺旋桨安装架。本发明利用船台现有船台轨道设计纵向进退的安装平台小车，解决了安装螺旋桨进车时螺旋桨与挂舵臂可能相碰，阻碍螺旋桨安装到位的问题。利用本发明安装舵叶实现六个维度自由调整，减少舵、桨安装架吊装及拆卸工序，提高效率，降低成本。
【专利说明】船舶舵桨轴安装一体机

【技术领域】
[0001] 本发明涉及船舶制造安装设备，更具体地指一种船舶舵桨轴安装一体机。

【背景技术】
[0002] 舵叶、螺旋桨以及轴系的安装是船舶下水前的一项重要的工程任务，特别是舵和 螺旋桨的安装，通常都是通过在船壳板上焊接吊耳，用钢丝绳及多个手拉葫芦分别将螺旋 桨和舵调整到位，进行安装。由于螺旋桨和舵的重量都达到数十吨甚至上百吨，该方式安全 隐患大、施工效率低。有些船厂已经开始使用舵桨安装平台进行舵桨的安装。目前舵桨安装 平台小车主要是来自日本和上海交通大学研制的产品，两种产品的形式、功能基本相似，适 合于船坞使用。其产品主要由主平台小车、螺旋桨安装架和舵叶安装架三大部分构成。首 先需将桨叶安装架吊装在主平台小车上，桨叶搁置在安装架上，主平台小车沿船舶横向进 退安装螺旋桨。桨安装到位后，拆下桨安装架，主平台小车轮子转向90度，吊装上舵安装架 及舵，主平台小车沿船舶纵向进退安装舵。该方式存在以下问题：
[0003] 1)无法适用于船台建造的船舶，由于船台都有下水所需的轨道，只能够纵向进退 进行桨和舵的安装，不适于上述产品。
[0004] 2)如将上述产品技术方案进行改进，改为纵向进退安装桨和舵，仍然存在一些问 题：纵向进车安装螺旋桨时，桨与挂舵臂相碰；螺旋桨安装完成后退车时，螺旋桨前安装架 与螺旋桨相碰。
[0005] 3)需分别铺设横向和纵向轨道，桨安装架和舵安装架要分别吊装，安装效率低。
[0006] 4)虽然XYZ三维方向能够调整，但舵桨角度等姿态无法进行调整。（X轴为前后方 向即纵向，Y轴为左右方向即横向，Z轴为上下方向。以下表示相同）
[0007] 5)主平台上升时，人员登上平台不方便。
[0008] 6)成本高。


【发明内容】

[0009] 为了解决上述现有【背景技术】中所存在的问题，本发明提供了一种适用于船台建造 的船舶、吊装及拆卸工序简单、安装效率高的船舶舵桨轴安装一体机。
[0010]为实现上述目的，本发明所设计的船舶舵桨轴安装一体机，包括用于带动一体机 移动的行走机构，所述行走机构上设置有主平台，其特殊之处在于，所述主平台包括底部框 架和位于底部框架尾部的斜梯，所述底部框架的四角均设置有水平移动机构，所述水平移 动机构上方设置有立柱，所述立柱内设置有用于提升主平台的抬升油缸，所述底部框架上 方设置有用于放置舵叶的调整平台，所述底部框架上方位于调整平台两侧设置有舵叶安装 架，所述行走机构前端设置有可拆卸的螺旋桨安装架。
[0011] 进一步地，所述调整平台包括平台面板，所述平台面板底部四周设置有螺旋斜面 调高器，底部中间设置有球面轴承，所述调整平台通过球面轴承与主平台的底部框架固定 连接。球面轴承设计载荷200t，可实现平台面板的万向姿态调整。螺旋斜面调高器，调高器 为辅助支承，调整高度0?80mm。调高器每个额定负荷25t。
[0012] 更进一步地，所述舵叶安装架包括两个分别位于调整平台两侧的四层操作平台， 所述操作平台的下面两层为固定平台，上面两层为升降平台，每层之间设置有步梯，所述升 降平台通过设置在操作平台两侧的升降平台油缸驱动。舵叶安装架的每层操作平台设有四 个油缸可实现升降动作，便于舵叶安装。每层油缸负荷为8t，顶升高度为1600_。
[0013] 更进一步地，所述螺旋桨安装架包括前支架和后支架，所述前支架和后支架顶部 为半圆弧形，中部设置有螺旋桨安装架油缸，所述螺旋桨安装架油缸驱动前支架和后支架 上下移动。前后支架均可实现方便拆卸，以便螺旋桨安装完成后，行走车可以退出，避免前 支架被螺旋桨阻挡。
[0014] 更进一步地，所述行走机构包括由四组平衡梁组成的行走机构框架，所述行走机 构框架的底部设置有八个的行走轮。八个行走轮采用液压马达驱动，液压马达安装在内侧， 行走速度在5?10m/min范围内可调。
[0015] 更进一步地，所述调整平台上设置有艉轴安装装置，所述艉轴安装装置包括前后 同轴设置的主动艉轴安装装置和从动艉轴安装装置，所述主动艉轴安装装置和从动艉轴 安装装置分别包括活动连接在调整平台上的高度调整座，所述高度调整座上设置有安轴托 架，所述安轴托架顶部设置有托架滚轮，所述主动艉轴安装装置还包括设置在安轴托架上 的液压马达。通过调整平台可实现艉轴的横向位置调整，通过操作主动艉轴安装装置的液 压马达可实现艉轴从尾部进轴。
[0016] 更进一步地，所述舵叶安装架底部向上第二层操作平台上横向设置有四个扶正油 缸。扶正油缸用于舵叶扶正、小角度旋转和固定。每个油缸行程600mm，速度15mm/sec，推 力10t。每个油缸可单独控制。
[0017] 更进一步地，水平移动机构为X、Y直角水平坐标辊排组，其中X为前后方向，Y为 左右方向。Χ、γ直角水平坐标辊排组的X (前后方向）行程约300mm，Y (左右方向）行程约 400mm，XY行程速度均彡50mm/sec，牵引力为36t，满足重量100吨以下舵叶、桨叶所需的牵 引力。
[0018] 更进一步地，所述斜梯上部与主平台可拆卸活动连接，下部配有与船台轨道滑动 配合的滚轮。斜梯下部设置两个滚轮，其轮距为1505mm，以轴相联置于船台钢轨上行走。
[0019] 本发明所设计的船舶舵桨轴安装一体机，适用于10万吨级船舶及以下规格范围 内舵叶、螺旋桨和艉轴的安装，特别适用于在船台建造的船舶。本发明的工作原理如下：
[0020] 1)利用船台现有的纵向轨道，采用纵进纵出的安装方式。
[0021] 2)安装舵叶：通过操作行走机构、主平台抬升油缸、主平台水平移动机构、调整平 台螺旋斜面调高器以及舵叶安装架上的扶正油缸，可实现六个维度的自由调整，能调正舵 叶的空间姿态，不需要手拉葫芦使舵杆法兰和舵叶法兰准确对中、对孔。
[0022] 3)安装螺旋桨：通过操作行走机构、主平台抬升油缸、主平台水平移动机构以及 螺旋桨安装架油缸，可使螺旋桨孔中心线和艉轴中心线准确对中。
[0023] 4)安装艉轴：设计组合式滚轮托架，利用液压马达驱动。可机动亦可手动，每个托 架可上下高度、左右方向调整，亦可与轴纵进方向随动。
[0024] 5)将主平台设计为局部镂空结构，主平台靠首部为下沉的桨叶放置区域，以便螺 旋桨能够尽可能放置到贴近船台轨道，避免螺旋桨与船体的挂舵臂相碰。
[0025] 本发明的利用现有船台轨道设计纵向进退的安装平台小车，解决了安装螺旋桨进 车时螺旋桨与挂舵臂可能相碰，阻碍螺旋桨安装到位的问题。其有益效果包括：
[0026] 1)安装舵叶实现六个维度自由调整，方便调正舵叶的空间姿态；
[0027] 2)减少舵、桨安装架吊装及拆卸工序，提高效率；
[0028] 3)利用船台现有轨道，设计可滑动斜梯，方便施工人员在任何平台高度下安全上 下；
[0029] 4)增加安装艉轴的设施；
[0030] 5)降低成本。

【专利附图】

【附图说明】
[0031] 图1为本发明船舶舵桨轴安装一体机的主视结构示意图；
[0032] 图2为图1中行走机构的主视结构示意图；
[0033] 图3为图2的俯视结构示意图；
[0034] 图4为图1中主平台的结构示意图；
[0035] 图5为图4中I处放大示意图；
[0036] 图6为图1调整平台的结构示意图；
[0037] 图7为图6的俯视结构示意图；
[0038] 图8为图1中舵叶安装架的结构示意图；
[0039] 图9为图8的俯视结构示意图；
[0040] 图10为图1中螺旋桨安装架的结构示意图；
[0041] 图11为图1中艉轴安装装置的结构示意图；
[0042] 图12为螺旋桨安装准备过程示意图；
[0043] 图13为螺旋桨到位过程示意图；
[0044] 图14为螺旋桨案子完毕一体机推出过程示意图；
[0045] 图15为舵叶安装准备过程示意图；
[0046] 图16为舵叶到位过程示意图。
[0047] 图中：1.行走机构，2.主平台，3.调整平台，4.舵叶安装架，5.螺旋桨安装架， 6.艉轴安装装置，7.螺旋桨，8.船台轨道，9.挂舵臂，10.舵叶，11.行走机构框架，12.行 走轮，13.艉轴，21.水平移动机构，22.立柱，23.抬升油缸，24.底部框架，25.斜梯，31.平 台面板，32.球面轴承，33.螺旋斜面调高器，41.操作平台，42.升降平台，43.升降平台油 缸，44.扶正油缸，45.步梯，51.前支架，52.后支架，53.螺旋桨安装架油缸，54.载人平台， 61.主动艉轴安装装置，62.从动艉轴安装装置，63.安轴托架，64.托架滚轮，65.高度调整 座，66.液压马达。

【具体实施方式】
[0048] 以下结合附图和实施例对本发明作进一步的详细描述。
[0049] 如图1所示的本发明船舶舵桨轴安装一体机，包括用于带动一体机移动的行走机 构1，行走机构1上设置有主平台2。主平台2包括底部框架24和位于底部框架24尾部的 斜梯25,底部框架24的四角均设置有水平移动机构21，水平移动机构21上方设置有立柱 22,立柱22内设置有用于提升主平台2的抬升油缸23,底部框架24上方设置有用于放置舵 叶的调整平台3,底部框架24上方位于调整平台3两侧设置有舵叶安装架4,行走机构1前 端设置有可拆卸的螺旋桨安装架5。
[0050] 如图2和图3所示，行走机构1包括由四组平衡梁组成的行走机构框架11，行走 机构框架11的底部设置有八个的行走轮12。行走轮12安装在行走轮12内侧的液态马达 驱动。行走轮12的直径Φ = 320mm，每车轮负载26t，采用8个轮总承重208t。行走轮12 的行走速度在5?10m/min范围内可调。
[0051] 如图4和图5所示，主平台2由工字梁组成的框架结构，四角下有座板，放置在水 平移动机构21上。水平移动机构21为X、Y直角水平坐标辊排组。X方向前后方向行程约 300mm，Υ方向左右方向行程约400mm，ΧΥ行程速度均彡50mm/sec，牵引力为36t，满足重量 100吨以下舵叶、桨叶所需的牵引力。主平台2四角座板上设四支方形立柱22,立柱22内 各安装顶升能力为72t的抬升油缸23,四个抬升油缸总提升力为288t。抬升油缸行程为 1300mm,顶升速度17mm/min。四个抬升油缸由四台液压泵组独立驱动，既可联动也可单动， 同步性达到95%以上。主平台2靠首部为下沉的螺旋桨7放置区域，该区域将主平台2局 部镂空，以便螺旋桨7能够尽可能放置到贴近船台轨道8,以避免螺旋桨7与挂舵臂9相碰。 主平台2尾部正中增设一部宽800mm弧形踏步斜梯25,工作时随平台进/退/升/降。斜 梯25上部与平台活络连接可拆，斜梯25下部配有两滚轮，轮距1505mm，以轴相联置于船台 钢轨上行走。主平台2上还设有一个金属外壳的万象水准器，用于观测水平对准。主平台 2配置40米供电电缆及线盘。
[0052] 如图6和图7所示，调整平台3包括平台面板31，调整平台面宽1100mm，长4500mm。 平台面板31的底部是由工字钢组成的强框架结构，强框架中强横梁上设置有球面轴承32， 球面轴承32设计载荷200t.球面轴承32上部即为平台面板31，平台面板31四边安置螺旋 斜面调高器33,螺旋斜面调高器33为辅助支承，调整高度0?80mm。每个螺旋斜面调高器 33的额定负荷为25t。
[0053] 如图8和图9所示，舵叶安装架4包括两个分别位于调整平台3两侧的四层操作 平台41，操作平台41的下面两层为固定平台，上面两层为升降平台42,每层之间设置有步 梯45,升降平台42通过设置在操作平台41两侧的升降平台油缸43驱动。每层操作平台 41设有四个升降平台油缸43可实现升降动作，便于舵叶10的安装。每个升降平台油缸43 负荷为8t，顶升高度为1600mm。在高度范围内，每层操作平台41侧面每200mm设置定位销 孔，选择高度后插入定位销，确保安全。在第二层操作平台41上横向设有四个扶正油缸44， 用于舵叶10扶正、小角度旋转和固定。每个扶正油缸44行程600mm，速度15mm/sec，推力 10t。每个油缸可单独控制。
[0054] 如图10所示，螺旋桨安装架5包括分别安装在主平台2前端的前支架51和后支 架52,前支架51和后支架52顶部为半圆弧形，中部设置有螺旋桨安装架油缸53,螺旋桨安 装架油缸53驱动前支架51和后支架52上下移动。前后支架均可用油缸顶升，每个油缸顶 升负荷为20t，顶升高度为1300mm，顶升速度为500mm/min。前支架51和后支架52上均设 置载人平台54,供操作人员安装螺旋桨7。前支架51和后支架52均可实现方便拆卸，以便 螺旋桨7安装完成后，一体机可以退出，避免前支架51被螺旋桨7阻挡。
[0055] 如图11所示，调整平台3上设置有艉轴安装装置6。艉轴安装装置6活动安装在 调整平台3上，艉轴13安装工作前将艉轴安装装置6固定在调整平台3上，艉轴13安装完 成后，将艉轴13安装装置6卸下。艉轴13安装装置6包括前后同轴设置的主动艉轴安装 装置61和从动艉轴安装装置62,主动艉轴安装装置61和从动艉轴安装装置62分别包括 活动连接在调整平台3上的高度调整座65,高度调整座65上设置有安轴托架63,安轴托架 63顶部设置有托架滚轮64,托架滚轮64,主动艉轴安装装置61还包括设置在安轴托架63 上的液压马达66。在调整平台3上可选择安装艉轴安装装置6,通过调整平台3可实现艉 轴13的横向位置调整，通过操作主动艉轴安装装置61的液压马达可实现艉轴11从尾部进 轴。
[0056] 本发明的电气及安保部分包括：
[0057] 主电源：AC380V 3相50HZ ;控制电源DC24V。电气绝缘等级（IP-56)。
[0058] 主体平台2上设有主操纵台。主操作板上可控制行走机构1、主平台2抬升油缸 23、水平移动机构21、舵叶安装架4的操作平台41升降及扶正油缸动作44、，螺旋桨安装架 升降等所有动作。设有单动和联动按钮、应急停止按钮等。主操作板上有电源、压力等指示， 设有故障报警指示。所有主控制板上的操作指令均能够通过无线遥控板实现操控。
[0059] 电路设过载和缺相失压保护。
[0060] 电气和液压部份设防护罩或位于结构内部不易碰撞位置。四周外侧设电源急停防 止意外。主操作盘面和遥控盒均设紧急总停。
[0061] 抬升油缸23带液压锁防止下滑。每个抬升油缸23设置防爆阀。
[0062] 本发明的实施过程如下：
[0063] 1、螺旋桨安装
[0064] 1. 1、调整螺旋桨7前支架51和后支架52的间距，吊入螺旋桨7。利用抬升油缸 23降下主平台2使螺旋桨7桨叶外缘与船台轨道8上平面一致。
[0065] 1. 2、检查无误后，启动行走机构1，驱动本机使螺旋桨7通过挂舵臂9下端至艉轴 13后端（见图12)。
[0066] 1. 3、提升主平台2至螺旋桨孔轴线与艉轴中心线基本一致，当轴线较高主平台2 抬升油缸23行程不足时，通过螺旋桨安装架油缸（53)动作提升至所需高度。通过主平台 2上的水平调整机构21调整螺旋桨7的姿态，使螺旋桨孔轴线与艉轴轴线重合。驱动本机 前进至螺旋桨7进入

【权利要求】
1. 船舶舵桨轴安装一体机，其特征在于：包括用于带动一体机移动的行走机构（1)，所 述行走机构（1)上设置有主平台（2)，其特征在于：所述主平台（2)包括底部框架（24)和 位于底部框架（24)尾部的斜梯（25)，所述底部框架（24)的四角均设置有水平移动机构 (21)，所述水平移动机构（21)上方设置有立柱（22)，所述立柱（22)内设置有用于提升主平 台（2)的抬升油缸（23)，所述底部框架（24)上方设置有用于放置舵叶的调整平台（3)，所 述底部框架（24)上方位于调整平台（3)两侧设置有舵叶安装架（4)，所述行走机构（1)前 端设置有可拆卸的螺旋桨安装架（5)。
2. 根据权利要求1所述的船舶舵桨轴安装一体机，其特征在于：所述调整平台（3)包 括平台面板（31)，所述平台面板（31)底部四周设置有螺旋斜面调高器（33)，底部中间设置 有球面轴承（32)，所述调整平台（3)通过球面轴承（32)与主平台（2)的底部框架（24)固 定连接。
3. 根据权利要求1或2所述的船舶舵桨轴安装一体机，其特征在于：所述舵叶安装架 (4)包括两个分别位于调整平台（3)两侧的四层操作平台（41)，所述操作平台（41)的下 面两层为固定平台，上面两层为升降平台（42)，每层之间设置有步梯（45)，所述升降平台 (42)通过设置在操作平台（41)两侧的升降平台油缸（43)驱动。
4. 根据权利要求2所述的船舶舵桨轴安装一体机，其特征在于：所述螺旋桨安装架（5) 包括前支架（51)和后支架（52)，所述前支架（51)和后支架（52)顶部为半圆弧形，中部设 置有螺旋桨安装架油缸（53)，所述螺旋桨安装架油缸（53)驱动前支架（51)和后支架（52) 上下移动。
5. 根据权利要求3所述的船舶舵桨轴安装一体机，其特征在于：所述行走机构（1)包 括由四组平衡梁组成的行走机构框架（11)，所述行走机构框架（11)的底部设置有八个的 行走轮（12)。
6. 根据权利要求4所述的船舶舵桨轴安装一体机，其特征在于：所述调整平台（3)上 设置有艉轴安装装置（6)，所述艉轴安装装置（6)包括前后同轴设置的主动艉轴安装装置 (61)和从动艉轴安装装置（62)，所述主动艉轴安装装置（61)和从动艉轴安装装置（62)分 别包括活动连接在调整平台（3)上的高度调整座（65)，所述高度调整座（65)上设置有安轴 托架￠3)，所述安轴托架￠3)顶部设置有托架滚轮￠4)，所述主动艉轴安装装置￠1)还 包括设置在安轴托架（63)上的液压马达（66)。
7. 根据权利要求3所述的船舶舵桨轴安装一体机，其特征在于：所述舵叶安装架（4) 底部向上第二层操作平台上横向设置有四个扶正油缸（44)。
8. 根据权利要求5所述的船舶舵桨轴安装一体机，其特征在于：所述行走轮（12)安装 在行走轮（12)内侧的液态马达驱动。
9. 根据权利要求6所述的船舶舵桨轴安装一体机，其特征在于：水平移动机构（21)为 X、Y直角水平坐标辊排组，其中X为前后方向，Y为左右方向。
10. 根据权利要求7所述的船舶舵桨轴安装一体机，其特征在于：所述斜梯（25)上部 与主平台（2)可拆卸活动连接，下部配有与船台轨道（8)滑动配合的滚轮。
【文档编号】B63B9/00GK104290865SQ201410382435
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年8月6日 优先权日:2014年8月6日
【发明者】朱清, 方裕华, 何其中, 方晶, 任承广, 罗彦军 申请人:中国长江航运集团青山船厂, 大连连船重工有限公司