一种大型环形总段合拢定位方法与流程

本发明涉及船舶技术领域，尤其涉及一种大型环形总段合拢定位方法。

背景技术

现有常用船体合拢方法为以总组总段的方式进坞或上船台合拢，总组总段采用龙门吊设备整体吊装。因龙门吊设备起吊能力有限，船体分段总组规模受到较大的限制，难以实现环形总段总组后整体吊装，故常以总段的形式参与船坞或船台合拢，导致船坞船台周期难以进一步缩短，使造船效率提升达到瓶颈。总段合拢后大量的壳、舾、涂作业面临时间空间上的交叉、作业环境差、施工难度大、作业周期短、施工节点紧张等苦难，不仅增加了造船成本，而且制约了企业的发展。

有技术人员提出一种采用环形总段总组后整体移装的方式成型船舶，即将船舶形成船艏环段、至少一个中间环段和船艉环段，采用平移设备将船艏环段、至少一个中间环段和船艉环段运送至指定的合拢位置，平移设备包括船艏船艉运输工装和中间环段运输工装，船艏船艉运输工装包括移船小车和支撑平台，中间环段运输工装为动力模块车。此成型船舶的方式虽然省去了吊车的使用，但是其仍然具有以下缺陷：(1)、采用仅能平移的移船小车和动力模块车，无法实现精确的环形总段的对位，即环形总段的定位效果差，存在较大的制造误差，使得后期的返修工序大，增加了制造难度；(2)所有的环形总段均需要移动至指定位置，需要调节所有的环形总段的位置，增加了调节难度，提高了制造误差。

技术实现要素：

本发明的目的在于：提供一种大型环形总段合拢定位方法，其操作简单，可准确地在大型环形总段合拢的过程中实现定位，保证船舶的建造精度。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

提供一种大型环形总段合拢定位方法，包括以下步骤：

步骤s100、提供船舶的艉环段和中间环段，使所述艉环段和所述中间环段间隔设定距离建造；

步骤s200、所述艉环段和所述中间环段建造结束后，使所述艉环段固定，于所述中间环段的下方布置多个调整小车；

步骤s300、多个所述调整小车启动对所述中间环段依次进行顶升操作、水平调整、中心线调整，以使所述中间环段位于第一合拢位置；

步骤s400、多个所述调整小车启动使所述中间环段朝向所述艉环段移动，以使所述中间环段位于第二合拢位置与所述艉环段合拢。

作为大型环形总段合拢定位方法的一种优选方案，所述顶升操作为：所述调整小车将所述中间环段沿z轴方向顶升直至所述中间环段距离地面约100mm，移开阻挡移位的外板支撑和船底线型墩木。

作为大型环形总段合拢定位方法的一种优选方案，在移开阻挡移位的所述外板支撑和所述船底线型墩木之前，降低所述中间环段的其余墩木，降低距离为20～50mm。

作为大型环形总段合拢定位方法的一种优选方案，所述水平调整为：所述调整小车将所述中间环段分别沿x轴和y轴方向旋转，并使所述中间环段的水平度与所述艉环段的水平度之间的误差不大于±1mm。

作为大型环形总段合拢定位方法的一种优选方案，所述中心线调整为：所述调整小车先将所述中间环段沿z轴旋转，再将所述中间环段沿y轴移动，并使所述中间环段的中心线与所述艉环段的中心线重叠。

作为大型环形总段合拢定位方法的一种优选方案，所述步骤s400包括以下步骤：

步骤s410、所述调整小车将所述中间环段沿x轴方向进行预合拢，确定所述调整小车的移动误差；

步骤s420、所述调整小车将所述中间环段沿x轴方向每次移动第一距离，直至合拢口间隙不大于第二距离，在每次移动后测量实际移动距离，综合分析多次移动的所述移动误差，并确定移动补偿量；

步骤s430、检查所述中间环段的水平度和中心线，确保水平度和中心线在公差范围内；

步骤s440、测量所述合拢口间隙，确定最终合拢的移动距离，精确至1mm；

步骤s450、根据最终合拢的所述移动距离，释放所述移动补偿量，所述调整小车将所述中间环段一次移动到位，检查所述合拢口间隙，并对所述合拢口进行焊接。

作为大型环形总段合拢定位方法的一种优选方案，所述步骤s410包括以下步骤：

步骤s411、所述调整小车将所述中间环段沿x轴靠近所述艉环段，每次移动所述第一距离，并在每次移动结束后测量实际行走距离，掌握所述调整小车的所述移动误差，直至所述合拢口间隙不大于所述第二距离；

步骤s412、检查所述中间环段的水平度和中心线，确保水平度和中心线在公差范围内；

步骤s413、所述调整小车将所述中间环段沿x轴继续靠近所述艉环段，直至所述合拢口间隙不大于第三距离；

步骤s414、所述调整小车将所述中间环段沿z轴移动，使所述中间环段的中心线与所述艉环段的中心线错位；

步骤s415、确定所述中间环段的端面余量，修割所述余量；

步骤s416、所述调整小车将所述中间环段沿z轴移动，使所述中间环段的中心线与所述艉环段的中心线重合；

步骤s417、所述调整小车将所述中间环段沿x轴远离所述艉环段移动，使所述合拢口间隙为2m。

作为大型环形总段合拢定位方法的一种优选方案，所述第一距离为500mm，所述第二距离为500mm，所述第三距离为50mm。

作为大型环形总段合拢定位方法的一种优选方案，所述步骤s414为：所述调整小车将所述中间环段沿z轴向上移动，使所述中间环段的中心线与所述艉环段的中心线错位5mm。

作为大型环形总段合拢定位方法的一种优选方案，所述步骤s414为：所述调整小车将所述中间环段沿z轴下移动，使所述中间环段的中心线与所述艉环段的中心线错位5mm。

本发明实施例的有益效果为：通过将船舶采用大型环段合拢的方式组装，可以提高舱室完整性，并有效地缩短船舶的制造周期，降低制造成本；通过将艉环段固定，仅移动中间环段，可以降低环段移动的工作量，提升合拢时的精度；通过设置调整小车，可以在中间环段与艉环段合拢的过程中精确调整中间环段的位置，满足中间环段与艉环段合拢的精度要求。

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为本发明的中间环段沿z轴向平移的状态示意图(未示出调整小车)。

图2为本发明的中间环段沿y轴向平移的状态示意图。

图3为本发明的中间环段沿x轴向平移的状态示意图(未示出调整小车)。

图4为本发明的中间环段沿y轴向旋转的状态示意图(未示出调整小车)。

图5为本发明的中间环段沿z轴向旋转的状态示意图。

图6为本发明的中间环段沿x轴向旋转的状态示意图。

图中：

1、艉环段；2、中间环段；3、调整小车；4、旋转圆心。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1至6所示，本发明实施例提供一种大型环形总段合拢定位方法，包括以下步骤：

步骤s100、提供船舶的艉环段1和中间环段2，使所述艉环段1和所述中间环段2间隔设定距离建造；

步骤s200、所述艉环段1和所述中间环段2建造结束后，使所述艉环段1固定，于所述中间环段2的下方布置多个调整小车3；

步骤s300、多个所述调整小车3启动对所述中间环段2依次进行顶升操作、水平调整、中心线调整，以使所述中间环段2位于第一合拢位置；

步骤s400、多个所述调整小车3启动使所述中间环段2朝向所述艉环段1移动，以使所述中间环段2位于第二合拢位置与所述艉环段1合拢。

通过将船舶采用大型环段合拢的方式组装，可以提高舱室完整性，并有效地缩短船舶的制造周期，降低制造成本；通过将艉环段1固定，仅移动中间环段2，可以降低环段移动的工作量，提升合拢时的精度；通过设置调整小车3，可以在中间环段2与艉环段1合拢的过程中精确调整中间环段2的位置，满足中间环段2与艉环段1合拢的精度要求。

本发明实施例的大型环段合拢采用1+1+n的方式建造，将整船划分为一个艉环段1、一个中间环段2(即货舱大型环段)和4个艏部上建总段进行合拢搭载。

艉环段1及中间环段2均在平台线上以总组总装、总段及分段的形式总组而成，艉环段1完工后原地不动，中间环段2与艉环段1纵向相隔一定距离建造，环段完工后，在望光前通过调整小车3纵向平移与艉环段1合拢。调整小车3为轨道式动力小车，具有同步顶升或下降、同步行走、横移及载荷分组或限制功能，调整小车3的旋转是通过多个调整小车3的顶升距离不同实现。

采用本发明实施例的大型环形总段合拢定位方法对平台线大型环形总段进行合拢定位，有以下优点：

(1)、采用大型环形总段合拢的方法对船舶进行建造，可以提高舱室完整性，部分工序前移，从而缩短造船周期，降低生产成本；

(2)、采用调整小车3进行环形总段移位合拢，不受龙门吊吊装能力的限制，调整小车3可进行多组布置，可提升的重量大，可进行大型环形总段的移位合拢，不仅适用于小型船舶的建造，而且适用于中、大型船舶的建造，适用范围广；

(3)、可有效地控制合拢的精度，满足精度要求。

在本发明的一个优选的实施例中，所述顶升操作为：所述调整小车3将所述中间环段2沿z轴方向顶升直至所述中间环段2距离地面约100mm，移开阻挡移位的外板支撑和船底线型墩木。

顶升操作可以将中间环段2底部脱离外板支撑和船底线型墩木，便于后期移动，而移动100mm，此距离可以在保证后期移动顺畅的同时降低移动难度，进而降低能源的消耗。

在本实施例中，在移开阻挡移位的所述外板支撑和所述船底线型墩木之前，降低所述中间环段2的其余墩木，降低距离为20～50mm。降低其余墩木是为了防止中间环段2提前坐墩，避免移动失效。

在本发明的另一个优选的实施例中，所述水平调整为：所述调整小车3将所述中间环段2分别沿x轴和y轴方向旋转，并使所述中间环段2的水平度与所述艉环段1的水平度之间的误差不大于±1mm。

如图6所示，x轴方向旋转时，以中间环段2的右舷侧的调整小车3为旋转圆心4，使中间环段2右舷侧的调整小车3实现顶升，进而使中间环段2绕x轴旋转指定角度。

所述中心线调整为：所述调整小车3先将所述中间环段2沿z轴旋转，再将所述中间环段2沿y轴移动，并使所述中间环段2的中心线与所述艉环段1的中心线重叠。

如图5所示，中间环段2沿z轴旋转时，将中间环段2的中部的调整小车3的延长线上的某一点为旋转圆心4，然后使中间环段2的其中一端的调整小车3沿水平方向的一侧平移，另一端的调整小车3沿水平方向的另一侧平移。

如图2所示，中间环段2沿y轴移动，所有的调整小车3沿中间环段2的宽度方向移动。

由此可见，中间环段2下方的调整小车3不仅可以实现对中间环段2的支撑和移动，还可以配合不同位置的不同调整小车3的移动或顶升实现x轴、y轴和z轴方向的旋转，以调整整个中间环段2的水平度和中心线。

在本发明的一个实施例中，所述步骤s400包括以下步骤：

步骤s410、所述调整小车3将所述中间环段2沿x轴方向进行预合拢，确定所述调整小车3的移动误差；

步骤s420、所述调整小车3将所述中间环段2沿x轴方向每次移动第一距离，直至合拢口间隙不大于第二距离，在每次移动后测量实际移动距离，综合分析多次移动的所述移动误差，并确定移动补偿量；

步骤s430、检查所述中间环段2的水平度和中心线，确保水平度和中心线在公差范围内；

步骤s440、测量所述合拢口间隙，确定最终合拢的移动距离，精确至1mm；

步骤s450、根据最终合拢的所述移动距离，释放所述移动补偿量，所述调整小车3将所述中间环段2一次移动到位，检查所述合拢口间隙，并对所述合拢口进行焊接。

通过设置预合拢步骤，可以精确找出调整小车3的移动误差，进而得出准确的移动补偿量，为后续的最终合拢提供一个准确的数据基础，保证最终合拢精度。

合拢口是指中间环段2与艉环段1之间位置，合拢口间隙是指中间环段2与艉环段1之间的距离。

在本实施例中，所述步骤s410包括以下步骤：

步骤s411、所述调整小车3将所述中间环段2沿x轴靠近所述艉环段1，每次移动所述第一距离，并在每次移动结束后测量实际行走距离，掌握所述调整小车3的所述移动误差，直至所述合拢口间隙不大于所述第二距离；

步骤s412、检查所述中间环段2的水平度和中心线，确保水平度和中心线在公差范围内；

步骤s413、所述调整小车3将所述中间环段2沿x轴继续靠近所述艉环段1，直至所述合拢口间隙不大于第三距离；

步骤s414、所述调整小车3将所述中间环段2沿z轴移动，使所述中间环段2的中心线与所述艉环段1的中心线错位；

步骤s415、确定所述中间环段2的端面余量，修割所述余量；

步骤s416、所述调整小车3将所述中间环段2沿z轴移动，使所述中间环段2的中心线与所述艉环段1的中心线重合；

步骤s417、所述调整小车3将所述中间环段2沿x轴远离所述艉环段1移动，使所述合拢口间隙为2m。

通过将预合拢和最终合拢的移动的设置为相同的第一距离，可以保证预合拢的移动误差计算出来的移动补偿量能应用于最终合拢，进而保证最终合拢的精度。

在本实施例中，所述第一距离为500mm，所述第二距离为500mm，所述第三距离为50mm。

在本发明的另一实施例中，所述步骤s414为：所述调整小车3将所述中间环段2沿z轴向上移动，使所述中间环段2的中心线与所述艉环段1的中心线错位5mm。

在其他实施例中，所述步骤s414为：所述调整小车3将所述中间环段2沿z轴下移动，使所述中间环段2的中心线与所述艉环段1的中心线错位5mm。

中心线错位设置是为了在预合拢阶段准确划制余量和切割余量。

在本发明的一个具体的实施例中，此大型环形总段合拢定位方法包括如下步骤：

步骤s10、调整小车3将中间环段2顶升离地100mm，移开阻挡移位的外板支撑和船底线型墩木，将其他墩木降低20～50mm，避免中间环段2提前坐墩；

步骤s20、调整小车3对中间环段2进行x轴旋转和y轴旋转，以调整中间环段2的水平度；

步骤s30、调整小车3对中间环段2进行z轴旋转和y轴平移，以调整中间环段2的中心线；

步骤s40、调整小车3对中间环段2进行x向平移，将中间环段2移靠艉环段1，每次行走500mm，并在每次行走结束后测量实际行走距离，掌握行走误差值，直到行走至合拢口间隙约500mm；

步骤s50、检查确保中心线、水平度在公差范围；检查合拢口处船体结构、舾装件、脚手架间距，确保中间环段2靠拢后不会发生顶碰；

步骤s60、最后一步行走至合拢口间隙约50mm，再次复查确保中心线与水平度在公差范围后，将中间环段2降低至比艉环段1高约5mm；

步骤s70、通过检查线、合拢口间隙等确定端面余量，并进行局部余量修割；同时打紧中间段的环段平底区域的墩木，并将外板高位支撑摆放到位；

步骤s80、余量修割完毕后，中间环段2被调整小车3顶起50mm，然后调整小车3反向行走至合拢口间隙约2m；

步骤s90、调整小车3行走，中间环段2重新向艉环段1靠拢，每次行走500mm，直到第三次行走至合拢口间隙约500mm，每次行走结束后需测量实际行走距离，综合分析三次行走误差，取合理值作为行走补偿量；

步骤s100、复查确保中心线、水平值在公差范围内，全面测量合拢口间隙，考虑坡口间隙后确定最后一步行走距离，精确到1mm；

步骤s110、根据确定的行走距离，施放行走补偿量后，最后指挥调整小车3行走将中间环段2一步平移到位，检查合拢口间隙，如超差，重复步骤s80至步骤110；

步骤s120、如合拢口间隙满足要求，将中间环段2下降坐墩，打紧所有墩木、拧紧高位支撑，然后调整小车3卸载约2/3，复查并记录定位数据；

步骤s130、合拢口烧担排、定位焊；

步骤s140、调整小车3卸载。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”等的描述意指结合该实施例的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚器件，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。