一种艉轴架安装方法与流程

本发明涉及船舶技术领域，尤其涉及一种艉轴架安装方法。

背景技术：

含艉轴架轴系的特种型船一般为能跨度几个大合拢分段的长轴系，在艉轴架的安装过程中，控制轴系的精度难度较大。

目前，艉轴架常用的安装方法是在船坞阶段将轴系分段搭载成型后，再根据轴线安装以及后续初拉线进行调整。由于单件艉轴架的尺寸较大，重量较重，例如：单件艉轴架的尺寸为2.4×7×8m(长×宽×高)，重量达60t，相当于中型分段的规格，在船坞搭载阶段需要利用葫芦辅助提升的定位方法来进行艉轴架定位装焊。因此，传统的艉轴架安装方法存在着以下缺点：1、在装配的过程中，需要在外板的周部以及在艉轴架上临时安装多个吊码，在一些位置上的吊码装焊的过程中需要高空车全程配合，操作难度较大，并且在后期艉轴架的吊装中需重复地搭架和拆架，耗费大量的人力和物力，不利于节约生产成本。2、在安装的过程中需要将艉轴架提升10.8m，属于高空作业，作业的危险度较高、安全系数差，且艉轴架质量较重，装吊难度大。3、船坞是船厂的重要资源，利用传统的焊装方法需要花费较长的时间在船坞内进行装配和调整，延长了船坞周期。

技术实现要素：

本发明的一个目的在于：提供一种艉轴架安装方法，能够降低艉轴架的安装难度，增加作业的安全性。

本发明的另一个目的在于：提供一种艉轴架安装方法，能够精确的控制安装精度，缩短船坞周期，节约生产成本。

为达到此目的，本发明采用以下技术方案：

提供一种艉轴架安装方法，提供艉轴架，在分段组装阶段将所述艉轴架安装在所述分段上，然后再一起随所述分段吊至船坞进行大合拢装配。

作为所述的艉轴架安装方法的一种优选的技术方案，包括以下步骤：

包括以下步骤：

步骤s10、所述分段制作；

步骤s20、所述艉轴架定位：在地样树立标杆，在所述标杆上划制高度检验线，所述高度检验线包括胎架水平基线和轴孔中心高度线，将所述艉轴架吊至所述分段处，并使其轴孔位于对应的所述标杆之间，根据所述轴孔中心高度线拉设钢丝，所述钢丝的一端与所述艉轴架的轴孔的一侧的所述标杆连接，另一端穿过所述艉轴架的轴孔与位于其另一侧的所述标杆连接，调整所述钢丝在所述标杆的位置，使所述钢丝与所述艉轴架的轴孔理论中心线重合，然后调整所述艉轴架的位置，使所述艉轴架的轴孔中心线沿水平和竖直方向偏移所述钢丝设定距离，再利用线锤调整所述艉轴架在所述分段的长度方向上的前后位置；

步骤s30、所述艉轴架焊接：将所述艉轴架与所述分段焊接，并在焊接的过程中进行监控，如有偏差则重新调整，以保证焊装的精确度。

作为所述的艉轴架安装方法的一种优选的技术方案，所述步骤s10具体包括：

步骤s11、在所述地样上根据图纸划制所述分段的轮廓地样线、分段中心线、肋检线以及标杆位置线；

步骤s12、在所述地样制作胎架，在所述胎架上制作所述分段；

步骤s13、在所述分段的外板上划制所述艉轴架的轴孔理论中心线。

作为所述的艉轴架安装方法的一种优选的技术方案，在所述步骤s20与所述步骤s30之间还设置步骤s21：采用定位件对所述艉轴架进行加强定位。

作为所述的艉轴架安装方法的一种优选的技术方案，所述步骤s20中：调整所述轴孔中心线后，使所述轴孔中心线沿竖直方向向上偏移所述钢丝0-2mm，再沿水平方向向远离舷侧方向偏移0-5mm，再利用线锤调整艉轴架在分段的长度方向上的前后位置。

作为所述的艉轴架安装方法的一种优选的技术方案，在所述步骤s30中，所述艉轴架与所述分段焊接前对两者的焊接位置进行预热并且在焊接后进行保温，其中，预热的温度为120℃～150℃。

作为所述的艉轴架安装方法的一种优选的技术方案，在预热后，对所述艉轴架同时进行左右对称焊接。

作为所述的艉轴架安装方法的一种优选的技术方案，所述艉轴架的焊接顺序为：先将所述分段上的分别与内支臂和外支臂的对接的肋板之间的对接处焊接，再将所述艉轴架的内支臂和外支臂与所述分段的肋板之间的角接位置焊接，然后将所述艉轴架的内支臂和外支臂与所述分段的外板的角接位置焊接，最后将散装外板与其他外板之间的对接缝焊接。

作为所述的艉轴架安装方法的一种优选的技术方案，在所述艉轴架焊接过程进行精度监控，使所述轴孔中心线与所述艉轴架的轴孔理论中心线在焊接前的偏差为≤±1mm,焊接后的偏差为≤±2mm，所述轴孔的前后端面中心和理论中心的位置在焊接前的偏差为≤±2mm，焊接后的位置偏差为≤±3mm。

作为所述的艉轴架安装方法的一种优选的技术方案，所述步骤s30后设置步骤s40：所述分段离开所述胎架前分别在所述分段和所述艉轴架上作出相应的标记，以供后续搭载使用，相应的标记包括：将所述地样上的分段中心线分别引至所述分段的艏艉位置以及所述艉轴架的轴孔的前后端面上，将所述肋检线引至轴孔的前后端面上以及将靠近标杆的肋位线引至艉轴架的外表面上，将所述轴孔中心线引至所述艉轴架的轴毂前后端面上。

本发明的有益效果为：在分段组装阶段完成艉轴架的安装能够降低艉轴架的安装难度；在安装过程中采用反造法安装，降低了施工的高度，避免高空作业，增加了施工的安全性，在艉轴架的安装过程中，施工人员可直接在分段上施工，无需另外搭载施工平台。其中，分别采用分段制作、艉轴架定位、艉轴架焊接的安装步骤，能够对艉轴架的安装精确进行控制，提高艉轴架的安装精度。

附图说明

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

图1为实施例所述艉轴架安装在所述分段上的剖视示意图。

图2为实施例所述艉轴架在安装过程中的纵向剖视示意图(图中钢丝未示出)。

图3为实施例所述艉轴架在安装过程中的横向剖视示意图。

图4为实施例所述地样线的划制简图。

图中：

1、分段；11、肋板；12、外板；2、艉轴架；21、内支臂；22、外支臂；23、轴孔；24、轴孔中心线；3、胎架水平基线；4、标杆；41、标杆位置线；5、轮廓地样线；6、分段中心线；7、肋检线；8、定位件；9、地面。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1～4所示，于本实施例中，本发明所述的一种艉轴架安装方法，提供艉轴架2，在分段组装阶段将所述艉轴架2安装在所述分段1上，然后再一起随所述分段1吊至船坞进行大合拢装配。

在分段组装阶段完成艉轴架2的安装能够降低艉轴架2的安装难度，在安装过程中采用反造法安装，即在安装的过程中将分段1倒装使外板12位于远离地面9的一侧，甲板位于靠近地面9的一侧，降低了施工的高度，增加了施工的安全性，在艉轴架2的安装过程中，施工人员可直接在分段1上施工，无需另外搭载施工平台。采用反造法安装，在安装过程中方便调整艉轴架2的安装精度，减少拉线望光的工作量。在艉轴架2在分段1完成安装后，在一起随分段1吊至船坞进行大合拢装配，可在车间内完成转配艉轴架2的暗转工作，利用此方法能够减少占用船坞的时间，缩短了船坞的周期，提高了船坞的利用率，能够合理利用生产资源。

其中，所述的艉轴架2安装方法包括以下步骤：

步骤s10、所述分段1制作；

步骤s20、所述艉轴架2定位：在地样树立标杆4，在所述标杆4上划制高度检验线，所述高度检验线包括胎架水平基线3和轴孔中心高度线，将所述艉轴架2吊至所述分段1处，并使其轴孔23位于对应的所述标杆4之间，根据所述轴孔中心高度线拉设钢丝，所述钢丝的一端与所述艉轴架2的轴孔23的一侧的所述标杆4连接，另一端穿过所述艉轴架2的轴孔23与位于其另一侧的所述标杆4连接，调整所述钢丝在所述标杆4上的位置，使所述钢丝与所述轴孔理论中心线重合，然后调整艉轴架2的位置，使所述艉轴架2的轴孔中心线沿水平和竖直方向偏移所述钢丝设定距离，再利用线锤调整艉轴架2在分段1的长度方向上的前后位置；

步骤s30、所述艉轴架2焊接：将艉轴架2与分段1焊接，并在焊接的过程中进行监控，如有偏差则重新调整，以保证焊装的精确度。

在施工前检查艉轴架2的制作精度并且确认加工余量，检查艉轴架2在轴孔23前后端面中心的标记，以便于后续的划线以及焊接。通过高度检验线能够确定为艉轴架2的安装高度，拉设钢丝能够辅助轴孔中心线24与轴孔理论中心线重合。在所述轴孔理论中心线沿水平和竖直方向偏移所述钢丝设定距离，充分考虑到了在艉轴架2与分段1焊接时的焊接收缩量，为焊接变形预留空间，确保了艉轴架2在水平方向和垂直方向的实际安装的精确度，然后利用线锤调整艉轴架2在分段1的长度方向上的前后位置，实现了在分段1的长度方上的精确度的控制。在步骤s30中对焊接的过程中进行监控，能够对焊接偏差及时的调整，减少后续的调整工作，确保了焊装精确性，提高了焊装的效率。

在本实施例中，采用直径为0.6mm的钢丝拉设标杆4，为了对钢丝进行有效的定位在钢丝的两端挂重30kg，以减少钢丝定位的误差。

在实施过程中，通过在轴孔23的端口位置处设置线锤，需要考虑加工余量以确保艉轴架2的定位的精确度。为了进一步提高艉轴架2的定位的精确度，需要重复测量轴孔23的端口位置到标杆4的距离以及轴孔23理论中心线偏移钢丝的高度。

具体的，所述步骤s10具体包括：步骤s11、在所述地样上根据图纸划制所述分段1的轮廓地样线8、分段1中心线、肋检线7以及标杆位置线41；

步骤s12、在所述地样制作胎架，在胎架上制作所述分段1；

步骤s13、在所述分段1的外板12上划制所述艉轴架2的轴孔理论中心线。

将标杆4树立在地样所划制的标杆位置线41上，并采用固定件将标杆4加以固定，确保标杆4与水平面垂直，并保证在整个施工过程中标杆4不发生相对位移，保持良好的稳定性，避免影响所述艉轴架2的安装精度。在本实施例中，所述固定件为槽钢。

在焊接过程中，为了防止艉轴架2在分段1上发生位移，在所述步骤s20与所述步骤s30之间还设置步骤s21：采用定位件对所述艉轴架2进行加强定位。通过定位件对艉轴架2进行定位，防止在焊接的过程中艉轴架2偏移，确保了艉轴架2的安装精度，并且方便将艉轴架2焊接在分段1上。

考虑到艉轴架2上的内支臂21和外支臂22焊接在分段1的收缩量，为了达到精确控制艉轴架2的安装精度的目的，所述步骤s20中，调整所述艉轴架2的轴孔中心线24与所述钢丝24重合后，使所述轴孔中心线24沿竖直方向向上偏移所述钢丝0-2mm，再沿水平方向向远离舷侧方向偏移0-5mm，再利用线锤调整艉轴架2在分段1的长度方向上的前后位置。通过此设计，能够对艉轴架2的安装精度进行控制，使得将艉轴架2与分段1焊接完成后，艉轴架2的轴线与钢丝24在误差允许的范围内重合，以符合安装精度的要求。在本实施例中，所述轴孔中心线24沿竖直方向向上偏移所述钢丝2mm，再沿水平方向向远离舷侧方向偏移5mm。当然在实际施工中，具体反变形的释放量即所述轴孔中心线24沿竖直方向向上偏移所述钢丝的距离以及所述轴孔中心线24沿水平方向向远离舷侧方向偏移的距离均根据艉轴架2的内支臂21、外支臂22的尺寸大小而设定，并根据船厂经验进行。

在所述步骤s30中，所述艉轴架2与所述分段1焊接前对两者的焊接位置进行预热并且在焊接后进行保温，其中，预热的温度为120℃～150℃，预热的时间根据具体的施工情况而定。进行预热能减缓焊后的冷却度，避免金属中扩散氢的溢出，提高焊接处的抗裂性，降低焊接应力，有效地提到了焊接的质量。在焊接后进行保温，能过使焊接处收缩均匀，防止焊接处开裂。

为了控制艉轴架2安装在分段1左右两侧的形变，在预热后，对所述艉轴架2同时进行左右对称焊接。将两艉轴架2同时左右对称焊接，能够同时控制分体左右两侧的形变量，使得分体的左右两侧能够保持一致，避免由于左右两侧先后焊接的顺序不同使得艉轴架2在分段1的左右两侧之间存在着差异而影响分段1的平衡性，提高了艉轴架2的使用性能。

优选的，所述内支臂21和所述外支臂22与所述分段1的焊接形式为全透焊。采用全透焊的焊接方式避免了在焊接处产生焊缝，满足所述艉轴架2在使用过程中对强度的要求，延长了其使用寿命。

其中，所述艉轴架2的焊接顺序为：先将所述分段1上的分别与内支臂21和外支臂22的对接的肋板11之间的对接处焊接，再将所述艉轴架2的内支臂21和外支臂22与所述分段1的肋板11之间的角接位置焊接，然后将所述艉轴架2的内支臂21和外支臂22与所述分段1的外板12的角接位置焊接，最后将散装外板与其他外板之间的对接缝焊接。在制作分段的过程中，为了方便安装艉轴架2，在分段1上预留艉轴架2的焊接位置。具体的，将分段1上艉轴架2的对接位置先不安装的肋板11，在焊接艉轴架2的过程中再将未与分段1焊接的肋板11焊接带分段1上，能够确保与内支臂21和外支臂22对接的肋板1之间焊装良好的前提下，再将内支臂21和外支臂22与肋板11焊接。在分段1上与艉轴架1对接的位置预留安装口，为焊接施工预留空间，能够降低焊接难度，同时方便焊接艉轴架2。同时也能尽量地减少对焊接区域外的外板12的损坏，并且也方便的焊接的过程中对外板12的调整。

为了保证所述艉轴架2的安装精度，在所述艉轴架2焊接过程进行精度监控，使轴孔中心线24与轴孔理论中心线在焊接前的偏差为≤±1mm,焊接后的偏差为≤±2mm，轴孔23的前后端面中心和理论中心的位置在焊接前的偏差为≤±2mm，焊接后的位置偏差为≤±3mm。

为了配合在所述艉轴架2安装完成后将分段1吊装至船坞中进行船台大合装配的装配工序，所述步骤s30后设置步骤s40：分段1离开胎架前分别在分段1和艉轴架2上作出相应的标记，以供后续搭载使用，相应的标记包括：所述地样上的分段1中心线引分别至分段1的艏艉位置以及所述艉轴架2的轴孔23的前后端面上，将肋检线引至轴孔23的前后端面上以及将靠近标杆4的肋位线引至艉轴架2的外表面上，将所述轴孔中心线24引至所述艉轴架的轴孔23的前后端面上。在装配的过程中，将各分段1上的标记相对应合拢，减少了大合拢装配的工作量，提高了船舶的生产效率。

本发明所述的一种艉轴架安装方法所带来的经济效益：

1、由艉轴架的安装由船坞作业改为分段阶段，高空作业转地面，不仅节省了搭拆架费用，而且省去船坞脚手架搭设，按长16m×4m×12m的空间区域搭架计算，可节省人工费用约61440元。

2、减少外板、艉轴架临时吊码约36个，即减少了相应的高空车配合、吊码装配焊接、探伤、拆除、打磨、修补、艉轴架探伤作业工序工序，节省的人工费用约为(40+60)×36×(1.5+2+0.5+1+2+1.5+0.5)＝32400元。

3、采用传统的安装方法艉轴架定位过程中需大量起运人员、葫芦配合，提升至复位消耗时间至少3天，采用所述的艉轴架安装方法可节省人工费用约为10×300×3＝9000元。

4、按照艉轴架在分段阶段安装，10个人花费6天完成，根据工时分段与船坞1:6计算，采用所述的艉轴架安装方法比传统的安装方法先比节省人工费用约为10×300×6×6＝108000元。

5、缩短船坞建造(水下工程)周期至少10天。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于在描述上加以区分，不具有特殊含义。

需要声明的是，上述具体实施方式仅仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理，在本发明所公开的技术范围内，任何熟悉本技术领域的技术人员所容易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。