一种船舶管系分段安装位置精度检测工具及检测方法与流程

本发明涉及船舶管系分段安装技术领域，具体涉及一种船舶管系分段安装位置精度检测工具及检测方法。

背景技术：

在船舶的制造过程中，涉及到船体分段管系的安装及船体分段对接时的管系合拢。为了确保管系合拢的顺利进行，需要提高船体分段管系的安装精度。

现有技术中，分段安装阶段管系的位置精度测量采用吊线锤的方法，使用此方法存在两个问题：

一是需要将分段调成水平状态，比较麻烦，并且浪费一定的人力物力；二是吊线锤处有时存在障碍物，从而影响到其测量；而如果测量不准确会影响到后期的合拢，导致一些管系只能到后期合拢时才能安装，造成工作效率的降低。

为此，寻找比较简便的测量方法就显得尤为重要。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提出一种船舶管系分段安装位置精度检测工具及检测方法，旨在提高船舶管系分段安装时管系位置检测的方便性和检测的精度，进而减少船体阶段合拢管的数量，提高工作效率。具体的技术方案如下：

一种船舶管系分段安装位置精度检测工具，包括一对连杆，所述的一对连杆其一端通过铰轴实现可转动连接，所述的一对连杆其另一端分别设置有用于与管系法兰上的螺栓孔相适配的定位销，所述定位销的轴线与所述铰轴的轴线相平行，且两个所述的定位销与所述铰轴的距离相等。

此检测工具所利用的原理主要有两点：一是等腰三角形顶角的角平分线与该角对应边的中线与垂直平分线重合，即三线合一。二是管系法兰上螺栓孔都是成对称布置，并且常用管系法兰上螺栓孔规格较少，主要有14mm、18mm、22mm、26mm四种。其中的连杆相当于等腰三角形的两腰，铰轴中心就是等腰三角形的顶点，两个所述的定位销的中心为等腰三角形的另外两个顶点。

使用时，将检测工具上的两个定位销分别插入管系法兰上对称的两个螺栓孔内，就能很容易得出除管子合拢方向外的另外两个方向的安装误差。并且连杆具有一定长度，使用长连杆时能够有效规避一些测量障碍，达到简单便捷的测量目的，且提高了检测精度。

通过将两个定位销分别插入管系法兰上不同位置上的两个对称螺栓孔，其连杆伸出的长度还能够分档调节。

本发明利用一对可相对转动的连杆和设置在连杆上的定位销实现了管系法兰位置的测量，相比传统的吊线锤测量方法，由于不需要将分段调成水平即可实现管系的准确测量和安装，因此提高了工作效率；同时，本发明在测量时能绕开障碍物，便捷性好。

作为本发明的优选方案，所述定位销为阶梯轴结构的定位销，所述阶梯轴结构的定位销包括若干数量不同直径的定位圆柱，所述定位圆柱的轴线相互同轴且按照所述定位圆柱的大小从小到大依次设置并呈阶梯轴结构，且在所述定位圆柱中，其最小的一个定位圆柱在所述定位销上位于所述定位销与连杆连接处的另一端。

其中，两个所述的定位销上的各定位圆柱其轴向位置分别对应一致、其定位圆柱的大小在对应位置分别相等。

上述通过在定位销上设置多个定位圆柱，一方面提高了测量工具的通用性，另一方面也降低了测量工具的成本。

优选的，在所述阶梯轴结构的定位销上其所述定位圆柱包括直径分别为φ13、φ17、φ21、φ25的定位圆柱。

优选的，在所述阶梯轴结构的定位销上其所述定位圆柱包括直径分别为φ14、φ18、φ22、φ26的定位圆柱。

优选的，所述连杆为采用扁铁制作的连杆。

为了方便测量。所述铰轴的一端轴线中心位置设置有中心标记点。

同样的，所述铰轴的一端设有测量用基准外圆。

一种采用上述检测工具进行船舶管系分段安装位置精度检测的方法，包括如下步骤：

步骤1、在船舶管系法兰左侧，取管系法兰上分别处于水平中心线上下位置的法兰左侧的两个对称螺栓孔，将检测工具上的一对定位圆柱插入到所述法兰左侧的两个对称螺栓孔中，然后测量铰轴中心至分段上的基准底面的距离；

步骤2、在船舶管系法兰右侧，取管系法兰上分别处于水平中心线上下位置的法兰右侧的两个对称螺栓孔，将检测工具上的一对定位圆柱插入到所述法兰右侧的两个对称螺栓孔中，然后测量铰轴中心至分段上的基准底面的距离；

步骤3、根据步骤1和步骤2分别得到的铰轴中心至分段上的基准底面的距离，计算其差值及平均值，进而根据差值得到管系法兰上螺栓孔的周向位置误差，根据平均值得到管系法兰中心的高度位置偏差。

一种船舶管系分段安装位置精度检测的方法，还包括如下步骤：

步骤4、在船舶管系法兰上侧，取管系法兰上分别处于垂直中心线左右位置的法兰上侧的两个对称螺栓孔，将检测工具上的一对定位圆柱插入到所述法兰上侧的两个对称螺栓孔中，然后测量铰轴中心至分段上的基准侧面的距离；

步骤5、在船舶管系法兰下侧，取管系法兰上分别处于垂直中心线左右位置的法兰下侧的两个对称螺栓孔，将检测工具上的一对定位圆柱插入到所述法兰下侧的两个对称螺栓孔中，然后测量铰轴中心至分段上的基准侧面的距离；

步骤6、根据步骤4和步骤5分别得到的铰轴中心至分段上的基准侧面的距离，计算其平均值，进而根据平均值得到管系法兰中心的左右位置偏差。

上述检测方法实现了管系法兰上螺栓孔周向位置误差的检测、管系法兰中心左右位置误差的检测、管系法兰中心上下位置误差的检测。通过使用此检测工具，可以进一步减少管子在分段安装阶段的测量误差，为今后减少船台阶段合拢管的数量奠定了良好的基础。

本发明的有益效果是：

第一，本发明的一种船舶管系分段安装位置精度检测工具及检测方法，利用一对可相对转动的连杆和设置在连杆上的定位销实现了管系法兰位置的测量，相比传统的吊线锤测量方法，由于不需要将分段调成水平即可实现管系的准确测量和安装，因此提高了工作效率；同时，本发明在测量时能绕开障碍物，便捷性好。

第二，本发明的一种船舶管系分段安装位置精度检测工具及检测方法，通过在定位销上设置多个定位圆柱，一方面提高了测量工具的通用性，另一方面也降低了测量工具的成本。

第三，本发明的一种船舶管系分段安装位置精度检测工具及检测方法，实现了管系法兰上螺栓孔周向位置误差的检测、管系法兰中心左右位置误差的检测、管系法兰中心上下位置误差的检测。通过使用此检测工具，可以进一步减少管子在分段安装阶段的测量误差，为今后减少船台阶段合拢管的数量奠定了良好的基础。

附图说明

图1是本发明的一种船舶管系分段安装位置精度检测工具的结构示意图；

图2是图1的左视图；

图3是采用图1中的检测工具进行船舶管系分段安装位置精度检测的示意图。

图中：1、连杆，2、铰轴，3、管系法兰，4、螺栓孔，5、定位销，6、定位圆柱，7、中心标记点，8、基准外圆，9、基准底面，10、基准侧面。

图中，a、b为在法兰左侧和法兰右侧分别测得的铰轴中心至分段上的基准底面的距离。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

实施例1：

如图1至3所示为本发明的一种船舶管系分段安装位置精度检测工具的实施例，包括一对连杆1，所述的一对连杆1其一端通过铰轴2实现可转动连接，所述的一对连杆1其另一端分别设置有用于与管系法兰3上的螺栓孔4相适配的定位销5，所述定位销5的轴线与所述铰轴2的轴线相平行，且两个所述的定位销5与所述铰轴2的距离相等。

此检测工具所利用的原理主要有两点：一是等腰三角形顶角的角平分线与该角对应边的中线与垂直平分线重合，即三线合一。二是管系法兰3上螺栓孔4都是成对称布置，并且常用管系法兰3上螺栓孔4规格较少，主要有14mm、18mm、22mm、26mm四种。其中的连杆1相当于等腰三角形的两腰，铰轴2中心就是等腰三角形的顶点，两个所述的定位销5的中心为等腰三角形的另外两个顶点。

使用时，将检测工具上的两个定位销5分别插入管系法兰3上对称的两个螺栓孔4内，就能很容易得出除管子合拢方向外的另外两个方向的安装误差。并且连杆1具有一定长度，使用长连杆1时能够有效规避一些测量障碍，达到简单便捷的测量目的，且提高了检测精度。

通过将两个定位销4分别插入管系法兰3上不同位置上的两个对称螺栓孔4，其连杆1伸出的长度还能够分档调节。

本实施例利用一对可相对转动的连杆1和设置在连杆1上的定位销5实现了管系法兰3位置的测量，相比传统的吊线锤测量方法，由于不需要将分段调成水平即可实现管系的准确测量和安装，因此提高了工作效率；同时，本实施例在测量时能绕开障碍物，便捷性好。

作为本实施例的优选方案，所述定位销5为阶梯轴结构的定位销，所述阶梯轴结构的定位销5包括若干数量不同直径的定位圆柱6，所述定位圆柱6的轴线相互同轴且按照所述定位圆柱6的大小从小到大依次设置并呈阶梯轴结构，且在所述定位圆柱6中，其最小的一个定位圆柱6在所述定位销5上位于所述定位销5与连杆1连接处的另一端。

其中，两个所述的定位销5上的各定位圆柱6其轴向位置分别对应一致、其定位圆柱6的大小在对应位置分别相等。

上述通过在定位销5上设置多个定位圆柱6，一方面提高了测量工具的通用性，另一方面也降低了测量工具的成本。

优选的，在所述阶梯轴结构的定位销5上其所述定位圆柱6包括直径分别为φ13、φ17、φ21、φ25的定位圆柱。

优选的，在所述阶梯轴结构的定位销5上其所述定位圆柱6包括直径分别为φ14、φ18、φ22、φ26的定位圆柱。

优选的，所述连杆1为采用扁铁制作的连杆。

为了方便测量。所述铰轴2的一端轴线中心位置设置有中心标记点7。

同样的，所述铰轴2的一端设有测量用基准外圆8。

实施例2：

一种采用上述实施例的检测工具进行船舶管系分段安装位置精度检测的方法，包括如下步骤：

步骤1、在船舶管系法兰3左侧，取管系法兰3上分别处于水平中心线上下位置的法兰左侧的两个对称螺栓孔4，将检测工具上的一对定位圆柱6插入到所述法兰左侧的两个对称螺栓孔4中，然后测量铰轴2中心至分段上的基准底面9的距离a；

步骤2、在船舶管系法兰3右侧，取管系法兰3上分别处于水平中心线上下位置的法兰右侧的两个对称螺栓孔4，将检测工具上的一对定位圆柱6插入到所述法兰右侧的两个对称螺栓孔4中，然后测量铰轴2中心至分段上的基准底面9的距离b；

步骤3、根据步骤1和步骤2分别得到的铰轴中心至分段上的基准底面的距离a和b，计算其差值(a-b)及平均值(a+b)/2，进而根据差值(a-b)得到管系法兰3上螺栓孔4的周向位置误差，根据平均值(a+b)/2得到管系法兰3中心的高度位置偏差。

一种船舶管系分段安装位置精度检测的方法，还包括如下步骤：

步骤4、在船舶管系法兰3上侧，取管系法兰3上分别处于垂直中心线左右位置的法兰上侧的两个对称螺栓孔4，将检测工具上的一对定位圆柱6插入到所述法兰上侧的两个对称螺栓孔4中，然后测量铰轴2中心至分段上的基准侧面10的距离；

步骤5、在船舶管系法兰3下侧，取管系法兰3上分别处于垂直中心线左右位置的法兰下侧的两个对称螺栓孔4，将检测工具上的一对定位圆柱6插入到所述法兰下侧的两个对称螺栓孔4中，然后测量铰轴2中心至分段上的基准侧面10的距离；

步骤6、根据步骤4和步骤5分别得到的铰轴2中心至分段上的基准侧面10的距离，计算其平均值，进而根据平均值得到管系法兰3中心的左右位置偏差。

上述检测方法实现了管系法兰3上螺栓孔4周向位置误差的检测、管系法兰3中心左右位置误差的检测、管系法兰3中心上下位置误差的检测。通过使用此检测工具，可以进一步减少管子在分段安装阶段的测量误差，为今后减少船台阶段合拢管的数量奠定了良好的基础。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。