一种船舶操舵模块定位安装方法及辅助装置与流程

1.本技术涉及船舶技术领域，具体而言，涉及一种船舶操舵模块定位安装方法及辅助装置。


背景技术：

2.这部分中描述仅提供与本公开有关的背景信息且可以不构成现有技术。
3.吊舱式全回转推进器因为结构紧凑、机动性好、易操作以及推进器可以360
°
旋转等优势，在对机动性要求较高的船舶上应用较为广泛。全回转推进器安装时，通过拉线的方式确定全回转推进器的操舵模块的中心线，在操舵模块吊入定位的过程中，按照修割后的开孔尺寸，不断调整操舵模块的位置，通过对操舵模块四周空隙的测量，使操舵模块尽量在船体上操舵模块焊装孔的中心位置。在操舵模块焊装前，船体结构的顶部肘板面板、垂直肘板、船体外板均预开有操舵模块焊装孔，其中顶部肘板面板和船体外板为水平延伸，垂直肘板处于顶部肘板面板与船体外板之间，垂直肘板沿操舵模块焊装孔周向间隔设置多个，操舵模块焊装孔修割时，需要在每一个垂直肘板上画竖直线，以方便修割。
4.这种操舵模块的安装方式中，以拉线为中心基准，在船体结构上画出操舵模块焊装孔处的余量修割线，画线时使用设定长度的连接绳连接拉线与画线笔，余量修割线画完后，按照余量修割线进行修割。这种方式确定的余量修割线偏差较大，按照余量修割线修割后的尺寸精度差，一些情况下还需要后期采用焊接修补，余量修割质量差。


技术实现要素：

5.本技术实施例的目的在于提供一种船舶操舵模块定位安装方法，用于在操舵模块安装中提高船体结构上余量修割线的修割精度，提高余量修割质量。
6.本技术实施例的另一目的还在于提供一种辅助实现上述船舶操舵模块定位安装方法的船舶操舵模块定位安装辅助装置。
7.第一方面，提供了一种船舶操舵模块定位安装方法，包括以下步骤：
8.1)确定船体基准线和操舵模块定位基准点o，在主甲板上预开操作孔，顶部肘板面板、垂直肘板和船体外板上均预开有操舵模块焊装孔；在主甲板上确定甲板基准点p，在o点和p点之间拉线，op连线为操舵模块中心线；
9.2)在拉线上套刚性的定位管，调整定位管的位置使拉线与定位管中心线重合；
10.3)定位管调整到位后，将定位管与船体固定；
11.4)以定位管为画线基准，在顶部肘板面板、垂直肘板、船体外板上分别画余量修割线，并按照余量修割线修割操舵模块焊装孔；
12.5)将操舵模块焊接在船体上，操舵模块上部的操舵模块焊接法兰与顶部肘板面板焊接固定，操舵模块中部与垂直肘板焊接固定，操作模块下部与船体外板焊接固定。
13.一种可能实施的方案中，在步骤4)中，在定位管上定位套装画线模板，沿着画线模板的边沿画余量修割线。
14.一种可能实施的方案中，在步骤2)中，调整定位管的位置的步骤包括：在船体上固定定位环，定位环上设置有沿定位环径向延伸的调节螺栓，调节螺栓设置多个，多个调节螺栓沿定位环周向间隔布置；通过调节螺栓顶推定位管调节定位管中心线的位置，使定位管中心线与拉线重合。
15.一种可能实施的方案中，步骤5)包括确定操舵模块轴线倾斜度的方式：
16.利用光学设备，在op连线上确定e点，e点所在位置为操舵模块焊接法兰上平面中心点的目标位置；
17.在操舵模块焊接法兰上作标记h1和h2，使h1与h2在船的左右方向布置，且h1和h2高度坐标相同，h1和h2距离op连线的垂直距离相同；
18.在操舵模块焊接法兰上平面上作标记v1和v2，使v1与v2在船的前后方向布置，且v1和v2距离op连线的垂直距离相同；
19.吊装操舵模块确定位置时，使h1、h2、e处于一条直线上，通过v1和v2的高度差确定操舵模块轴线的倾斜度。
20.第二方面，提供一种船舶操舵模块定位安装辅助装置，包括拉线定位工装，拉线定位工装包括上拉线架、下拉线架和用于标记船舶操舵模块中心线的拉线；上拉线架用于配置在船体上，下拉线架用于配置在船台上；拉线的上端连在上拉线架上，下端连在下拉线架上；
21.还包括：
22.定位管，为用于套在拉线外围的刚性管，定位管中心线用于与拉线重合，作为在顶部肘板面板、垂直肘板、船体外板上画余量修割线的画线基准；
23.定位管固定结构，用于将定位管固定在船体上。
24.一种可能实施的方案中，所述定位管固定结构包括定位环，定位环上设置有沿定位环径向延伸的调节螺栓，调节螺栓设置多个，多个调节螺栓沿定位环周向间隔布置；通过调节螺栓顶推定位管调节定位管中心线的位置使定位管中心线与拉线重合。
25.一种可能实施的方案中，还包括用于定位套装在定位管上的画线模板，画线模板的边沿用于画余量修割线。
26.一种可能实施的方案中，至少一个为下部画线模板，下部画线模板预套在定位管上，，用于在垂直肘板和船体外板中至少一个上画线，下部画线模板边沿设置有用于卡在垂直肘板上的卡槽。
27.一种可能实施的方案中，至少一个画线模板为上部画线模板，上部画线模板通过紧固螺母固定在定位管上，用于在顶部肘板面板上画线。
28.一种可能实施的方案中，定位管上设置有画线模板挡环，画线模板挡环用于与画线模板上下挡止配合承托画线模板。
29.本技术中一种船舶操舵模块定位安装方法具有的有益效果：本技术的船舶操舵模块定位安装方法中在拉线上套定位管，并使定位管中心线与拉线重合，在顶部肘板面板、垂直肘板和船体外板上画线时，由于定位管为刚形管，不容易变形，相比通过容易变形的拉线为基准画线的方式，以定位管为基准进行画线时画线精度更高，船体开孔的余量修割质量得以提高，进而减少后期船体开孔的修补工作，提高了施工效率。
附图说明
30.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
31.图1为现有技术中吊舱式全回转推进器的结构示意图；
32.图2为现有技术中操舵模块中肘板的横截面图；
33.图3为根据本技术一种船舶操舵模块定位安装方法具体实施例中定位管套在拉绳后的状态示意图；
34.图4为根据本技术一种船舶操舵模块定位安装方法具体实施例中画线状态示意图；
35.图5为根据本技术一种船舶操舵模块定位安装方法具体实施例中操舵模块焊接法兰上作标记后的示意图；
36.图6为根据本技术一种船舶操舵模块定位安装方法具体实施例中定位管、画线模板和定位环的配合示意图；
37.图7为根据本技术一种船舶操舵模块定位安装方法具体实施例中定位管的结构示意图；
38.图8为根据本技术一种船舶操舵模块定位安装方法具体实施例中下部画线模板的结构示意图；
39.图9为根据本技术一种船舶操舵模块定位安装方法具体实施例中上部画线模板的局部图(仅显示一半上部画线模板)；
40.图10为根据本技术一种船舶操舵模块定位安装方法具体实施例中上部画线模板的侧视图；
41.图11为根据本技术一种船舶操舵模块定位安装方法具体实施例中定位环的结构示意图；
42.其中，附图标记说明如下：
43.1、上拉线架；2、下拉线架；3、拉线；4、船体；5、定位管；51、螺纹段；52、画线模板挡环；6、永磁电机；7、操舵模块；71、操舵模块焊接法兰；8、推进器单元；9、顶部肘板面板；10、垂直肘板；11、船体外板；12、定位环；13、调节螺栓；14、主甲板；15、下部画线模板；151、下部画线模板减重孔；152、卡槽；16、上部画线模板；161、加强筋；162、上部画线模板减重孔；17、紧固螺母；18、固定支架；100、第一焊接位置；101、第二焊接位置；102、第三焊接位置。
具体实施方式
44.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
45.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通
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，都属于本技术保护的范围。
46.在本技术的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
47.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
48.根据本技术的第一方面，首先提供了一种船舶操舵模块定位安装方法，参见图1至图9。
49.如图1和图2所示，首先对吊舱式全回转推进器的结构简单说明。吊舱式全回转推进器包括永磁电机6、操舵模块7、推进器单元8，操舵模块7固定在船体4上，具体的，船体4与操舵模块7焊接固定的位置有三处，分别为第一焊接位置100、第二焊接位置101、第三焊接位置102，包括顶部肘板面板9、垂直肘板10和船体外板11，垂直肘板10为上下延伸的立板。顶部肘板面板9、垂直肘板10和船体外板11从上至下布置。
50.本实施例中船舶操舵模块定位安装方法使用一种船舶操舵模块定位安装辅助装置实现，下面先对辅助装置进行介绍。
51.船舶操舵模块定位安装辅助装置包括拉线定位工装，如图3和图4所示，拉线定位工装包括上拉线架1、下拉线架2和用于标记船舶操舵模块中心线的拉线3；上拉线架1用于配置在船体4上，下拉线架2用于配置在船台上；拉线3的上端连在上拉线架1上，下端连在下拉线架2上。本实施例中拉线3采用钢丝绳。
52.如图6至图11所示，船舶操舵模块定位安装辅助装置还包括用于套在拉线3外围的刚性定位管5，定位管5代替拉线3作为在顶部肘板面板9、垂直肘板10、船体外板11画余量修割线的基准。
53.定位管5通过定位管固定结构固定在船体4上。定位管固定结构包括定位环12和与定位环12固定的固定支架18，固定支架18焊接固定在船体4上，定位环12上设置有沿定位环12径向延伸的调节螺栓13，调节螺栓13设置多个并沿定位环12周向间隔布置，通过调节螺栓13顶推定位管5，能够调节定位管5中心线的位置，使定位管5中心线与拉线3重合。
54.本实施例中，定位环12上下设置两个，其中一个用于固定在船体外板11下侧，另一用于固定在船体外板11与顶部肘板面板之间。
55.为了便于画线，船舶操舵模块定位安装辅助装置还包括用于定位套装在定位管5上的画线模板，画线模板的边沿用于画余量修割线。画线模板中间有供定位管插入的定位孔，定位孔的孔径与定位管5的管径适配，以使定位孔的中心轴线与定位管5的中心轴线重合。
56.本实施例中，画线模板包括下部画线模板15和上部画线模板16，下部画线模板15预套在定位管5上。上部画线模板16通过紧固螺母17固定在定位管5上。定位管5上设置有与上部画线模板16定位配合的定位台阶，定位台阶上侧设置有螺纹段51，紧固螺母17与螺纹段51配合压紧上部画线模板16。
57.本实施例中，下部画线模板15上设置有下部画线模板减重孔151和卡槽152，卡槽152用于卡在垂直肘板10上，由于垂直肘板10为立板，垂直肘板10上的余量修割线需要上下画，卡槽152的设置便于下部画线模板15与垂直肘板10定位。
58.上部画线模板16尺寸较大，为了提高上部画线模板16的强度，上部画线模板16的上侧设置有加强筋161。上部画线模板16的中部设置有上部画线模板减重孔162。
59.为了便于在垂直肘板上画线，本实施例中，下部画线模板15设置两个，两个下部画线模板15同时卡在垂直轴板10上后，垂直肘板10的上下两端均有画线基准，方便画线，提高了画线的效率。
60.为了避免下部画线模板15脱落，定位管5上设置有画线模板挡环52，画线模板挡环52用于与画线模板上下挡止配合承托下部画线模板15。
61.一种船舶操舵模块定位安装方法包括以下步骤：
62.1)确定船体基准线和操舵模块定位基准点o，在主甲板14上预开操作孔，顶部肘板面板9、垂直肘板10和船体外板11上均预开有操舵模块焊装孔；在主甲板14上确定主甲板基准点p，通过o点和p点拉线3，op连线为操舵模块中心线。本实施例中，顶部肘板面板9、垂直肘板10上的操舵模块焊装孔在安装至船体上时开设，船体外板上的操舵模块焊装孔在主甲板14上预开操作孔之后开设。
63.具体的，操舵模块安装前，结构尾部至机舱后壁，全部结构焊接及火工矫正工作结束，拍片及探伤结束。在机舱艉部主甲板以下分段搭载及舱室密性试验完成后，主甲板14位置开可拆板，留出足够大的操作孔供操舵模块7吊装。可拆板和推进器开孔周围应搭好平台和临时防护栏杆，保证人员安全。顶部肘板面板9、船体外板11、垂直肘板10上均预开操舵模块焊装孔，留出安装操作的空间。需要说明的是，顶部肘板面板9、船体外板11及垂直肘板10上的预开操舵模块焊装孔留有修割余量。
64.核对船体中心线、肋位基准线、高度基准线，船体中心线、肋位基准线、高度基准线的交点为零位基准点，确定零位基准点位置并标记为f0。零位基准点的测量方法为成熟的现有技术，本实施例中仅简单介绍如下：
65.船体中心线的确认：根据预先勘划的船台中心线，核对船体4分段首尾中心线，满足船体4建造工艺要求。肋位基准线的确认：根据定位分段基准肋位，与船体中心线角尺线，核对船体4分段总长，确认各肋位长度满足工艺要求，确定0号肋位基准并做好标记。高度基线的确认：根据预先设置定位基准高度，勘划各分段距基线高度，满足船体4建造工艺要求。根据测量点测出的基线数据，加上测量点的板厚后，取其平均值，修正后作为艉部总段的高度基准线。
66.零位基准点作为全船的唯一定位基准，是找出各个操舵装置相对位置点的定位基准点。
67.通过零位基准点，采用光学设备分别确定左右推进系统的安装定位基准点o，并做好标记。本实施例中，推进系统有两个，分别为左侧推进系统和右侧推进系统，左侧推进系统和右侧推进系统对称设置，二者均设置有吊舱式全回转推进器。本实施例中的定位基准点o左右布置两个，分别对应左侧推进系统和右侧推进系统。为了减少赘述，本实施例中仅以单侧推进系统的操舵模块安装为例进行说明。
68.在主甲板14位置确定p，并做好标记，通过o点和p点拉线3。在主甲板14上标记p点
距舯距离，以便后面吊装操舵模块7定位。
69.全站仪本身有空间定位功能，当在全站仪中输入零位基准点的空间位置以后，全站仪中会形成一个以零位基准点为原点的三维空间坐标，通过设计图纸上o点和p点的三维理论坐标值，全站仪在船台上找到o点的实际位置。
70.已经确认的零位基准点是在船下，因为船体4结构的遮挡原因，需要通过全站仪将船下的零位基准点转驳倒主甲板14上，再通过转驳到主甲板14上的零位基准点，通过全站仪确定p点的实际位置。
71.2)在拉线3上套定位管5，调整定位管5的位置使拉线3与定位管5中心线重合。
72.具体的，在船体4上通过固定支架18固定定位环12，通过定位环12上的调节螺栓13顶推定位管5调节定位管5中心线的位置使定位管5中心线与拉线3重合。
73.3)定位管5调整到位后，将定位管5与船体4固定。
74.具体的，如图2所示，在船体4内设置固定支架18，通过固定支架18将定位管5固定。
75.4)以定位管5为画线基准，在船体外板11、垂直肘板10、顶部肘板面板9分别画余量修割线并修割操舵模块的操舵模块焊装孔；其中船体外板11上的操舵模块焊装孔和垂直肘板上的操舵模块焊装孔大小一致，顶部肘板面板上的操舵模块焊装孔与操舵模块焊接法兰71焊接。
76.具体的，本实施例中，在定位管5上定位套装画线模板，沿着画线模板的边沿画余量修割线。
77.下部画线模板预先套在定位管5上，在通过下部画线模板15对船体外板11和垂直肘板10画线完毕后，再将上部画线模板16固定在定位管5上，对顶部肘板面板9进行画线。
78.定位管5的高度位置根据画线模板的设计要求确定，定位管5位置通过定位管5与o点或者p点之间的间距确定。
79.拆除定位管5和画线模板，按照操舵模块7实际来货数据，分别对顶部肘板面板9、垂直肘板10以及船体外板11进行修割：修割操舵模块焊装孔时，应沿画线的内侧进行，不超过画线。通过打磨和修割，使操舵模块焊装孔直径控制在理论值
±
1mm，然后，再根据船体4结构要求修割坡口，最终操舵模块焊装孔与操舵模块之间的间隙不要超过3mm。修割过程中，应通过拉线3试试确保中心位置。
80.5)将操舵模块7焊接在船体4上，操舵模块7与船体外板11、顶部肘板面板9、垂直肘板10处操舵模块焊装孔的孔壁焊接固定。
81.吊装操舵模块时，需拆除p点处的标记和上拉线架1，在拆除前，应在p点附近，做好参考点，并做好标记，作为转舵模块定位基准。转舵模块安装完成后，确保操舵模块焊接法兰71的前后和左右偏差满足公差要求。
82.具体的，利用光学设备，如图4所示，在op连线上确定e点，e点所在位置为操舵模块焊接法兰71上平面中心点的目标位置。
83.如图5所示，在操舵模块焊接法兰71上平面上作标记h1和h2，h1与h2在船的左右方向布置，且h1和h2高度坐标相同，h1和h2距离op连线的垂直距离相同；在操舵模块焊接法兰71上平面上作标记v1和v2，v1与v2在船的前后方向布置，且v1和v2距离op连线的垂直距离相同；吊装操舵模块7确定位置时，使h1、h2、e处于一条直线上，v1、v2、e也处于一条直线上，两条直线相垂直。通过v1和v2的高度差h确定操舵模块7轴线的倾斜角度
84.操舵模块焊接法兰71直径是d，操舵模块焊接法兰71高度差h为：通常误差控制范围为h
±
10mm。定位结束将操舵模块7与船体4焊接固定。
85.一种实施例中，与上述实施例中采用画线模板画余量修割线不同的是，本实施例中采用连接线连接定位管和画线笔，画线笔以定位管为中心画余量修割线。
86.一种实施例中，下部画线模板设置一个。一种实施例中，与上述实施例中采用在操舵模块焊接法兰上作标记不同的是，本实施例中，依靠全站仪调整操舵模块的姿态，测量操舵模块轴线的倾斜度。
87.一种实施例中，定位管固定结构仅在定位管的下端固定；一种实施例中，定位管固定结构包括固定杆，固定杆上端与主甲板焊接，下端与定位管焊接。
88.根据本技术的第二方面，还提供了一种船舶操舵模块定位安装辅助装置，船舶操舵模块定位安装辅助装置的结构与上述船舶操舵模块定位安装方法实施例中所述的船舶操舵模块定位安装辅助装置结构相同，不再赘述。
89.以上仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。