一种艉管装置快速找中的工装的制作方法

1.本发明涉及船舶建造技术领域，特别是涉及一种艉管装置快速找中的工装。


背景技术：

2.艉管是船舶轴系的重要结构件，其布置在船舶的围布，供船舶的尾轴穿过，对尾轴具有支撑和密封的作用。艉管在安装时需要进行对中作业，并且公差要求较高，以保证尾轴可以穿过。
3.现有的轴系照光中艉管装置找中都是将两个光靶架分别放置在艉管前、后法兰的直线段位置，在光靶架上安装靶心，使用内卡来测量靶心到法兰内孔的上、下、左、右距离，配合千分尺读出数值，根据上、下差值利用光靶架上的调整螺钉来调节靶心高低，根据左、右差值利用光靶架上的调整螺钉来调节靶心左右。
4.上述的使用内卡钳配合千分尺的测量方法是造船企业通用的方法，但是精准度不高，内卡钳的准确使用跟操作者的手感、工作经验紧密相连，不同的人使用同一内卡测量相同位置数值时，用千分尺读出的数都各不相同，受个人主观因素影响特别大。而且这种用内卡钳测量配合千分尺读数的方法效率低下，就算知道上、下差值或者左右差值，调节螺钉的调整也是凭个人经验，具体需要调多少无法控制，只能再次使用内卡钳配合千分尺测量靶心是否调整到位，如此往复操作，直到艉管找中完成，这种方式的艉管找中不确定因素多，比如靶心孔变大，内卡钳卡在孔里测量不同位置数值时误差增大。因为艉管中心定位精度非常高，以0.01mm为单位，通常熟手需要三小时左右完成，碰到经验不足、手感差的操作者就需要更多时间。轴系照光通常在晚上进行，时间本身就很紧张，如果能把艉管找中时间缩短，而且不需要老手操作，那对于企业降本增效是实实在在的落到了实处。


技术实现要素：

5.本发明的目的是：提供一种艉管装置快速找中的工装，以解决现有技术中的采用内卡钳和千分尺对艉管对中时工作量大、测量误差大、操作时间长的问题。
6.为了实现上述目的，本发明提供了一种艉管装置快速找中的工装，包括光靶架和布置在所述光靶架上的定心组件；所述光靶架包括固定架、布置在所述固定架上的外支架、沿第一方向活动装配在所述外支架上的中支架和沿第二方向活动装配在所述中支架上的内支架，所述第一方向与所述第二方向垂直，所述固定架上布置有用于支撑在艉管上的支撑结构；
7.所述内支架上设置有中心孔，所述定心组件包括转动装配在所述中心孔内的旋转轴、与所述旋转轴连接的定心杆和布置在所述定心杆上的百分表，所述旋转轴上还同轴布置有靶心，所述百分表布置在所述定心杆远离所述旋转轴的一端。
8.优选地，所述中支架为矩形结构，所述中支架的外侧设置有第一翼缘，所述中支架通过第一翼缘搭接在所述外支架上，所述第一翼缘上开设有第一导向孔，所述第一导向孔沿第一方向延伸，所述外支架上布置有与所述第一导向孔导向配合的导向螺栓。
9.优选地，所述外支架为矩形结构，所述中支架嵌入所述外支架内，所述中支架上还布置有第一定位垫片，所述第一定位垫片具有超出所述中支架的边缘，所述外支架布置在所述第一定位垫片与所述第一翼缘之间。
10.优选地，所述中支架上布置有第一耳环件，所述第一耳环件上设置有螺纹孔，所述螺纹孔沿第一方向延伸，所述外支架上转动装配有与所述螺纹孔适配的第一驱动螺栓，所述第一驱动螺栓上还布置有手轮。
11.优选地，所述内支架为矩形结构，所述内支架的外侧设置有第二翼缘，所述内支架通过第二翼缘搭接在所述中支架上，所述第二翼缘上开设有第二导向孔，所述第二导向孔沿第二方向延伸，所述中支架上布置有与所述第二导向孔导向配合的导向螺栓。
12.优选地，所述内支架嵌入所述中支架内，所述内支架背离所述第二翼缘的一侧还布置有第二定位垫片，所述第二定位垫片具有超出所述内支架的边缘，所述中支架布置在所述第二定位垫片与所述第二翼缘之间。
13.优选地，所述内支架上布置有第二耳环件，所述第二耳环件上设置有螺纹孔，所述螺纹孔沿第二方向延伸，所述外支架上转动装配有与所述螺纹孔适配的第二驱动螺栓，所述第二驱动螺栓上还布置有手轮。
14.优选地，所述支撑结构为螺纹装配在所述固定架上的支撑顶丝，所述支撑顶丝沿所述固定架的周向间隔布置有多个，所述支撑顶丝的外侧成型有用于顶压艉管内壁的锥头。
15.优选地，所述中心孔内布置有轴承，所述轴承与所述中心孔过盈配合，所述旋转轴与所述轴承过盈配合，所述靶心与所述旋转轴间隙配合，所述靶心与所述旋转轴之间的间隙不大于0.04mm。
16.优选地，所述定心杆包括主杆和副杆，所述主杆与所述旋转轴固定连接，所述副杆上套设有u形的夹紧块，所述夹紧块通过锁紧螺钉固定连接在所述主杆上，所述百分表固定布置在所述副杆的端部。
17.本发明实施例一种艉管装置快速找中的工装与现有技术相比，其有益效果在于：中支架沿第一方向活动装配在外支架上，内支架沿与第一方向垂直的第二方向活动装配在中支架上，在对艉管进行对中定心时，操作人员利用支撑结构将固定架固定在艉管的前后直管段上，转动旋转轴后通过定心杆带动百分表转动，百分表分别转动到上下左右位置后比较各位置的差值，调整外支架在第一方向、内支架在第二方向上移动，直至百分表的读数差值小于等于0.01mm，此时靶心的圆心即为艉管的中心，完成找中作业，该工装根据百分表的读数来调整靶心的位置，可以边看数值边调整，减少了找中工作量，同时百分表的数值精准，减小了测量误差，提高了找中效率。
附图说明
18.图1是本发明的艉管装置快速找中的工装的结构示意图；
19.图2是图1的艉管装置快速找中的工装的侧视图；
20.图3是图1的艉管装置快速找中的工装的光靶座的结构示意图；
21.图4是图1的艉管装置快速找中的工装的固定架的结构示意图；
22.图5是图1的艉管装置快速找中的工装的外支架的结构示意图；
23.图6是图1的艉管装置快速找中的工装的中支架的结构示意图；
24.图7是图6的中支架的侧视图；
25.图8是图1的艉管装置快速找中的工装的内支架的结构示意图；
26.图9是图8的中支架的侧视图；
27.图10是图1的艉管装置快速找中的工装的第一定位垫片的结构示意图；
28.图11是图1的艉管装置快速找中的工装的第二定位垫片的结构示意图；
29.图12是本发明的艉管装置快速找中的工装的外支架与中支架的装配分解示意图；
30.图13是本发明的艉管装置快速找中的工装的内支架与中支架的装配分解示意图；
31.图14是图1的艉管装置快速找中的工装的第一耳环件的结构示意图；
32.图15是图1的艉管装置快速找中的工装的第二耳环件的结构示意图；
33.图16是图1的艉管装置快速找中的工装的配合耳环的结构示意图；
34.图17是图16的配合耳环的俯视图；
35.图18是图1的艉管装置快速找中的工装的手轮的结构示意图；
36.图19是图1的艉管装置快速找中的工装的内支架与旋转轴的装配示意图；
37.图20是图19的内支架与旋转轴的装配剖视图；
38.图21是图1的艉管装置快速找中的工装的夹紧块与锁紧螺钉的结构示意图。
39.图中，1、固定架；2、外支架；3、中支架；31、第一翼缘；32、第一导向孔；33、第一定位垫片；34、第一耳环件；35、第一驱动螺栓；4、内支架；41、中心孔；42、第二翼缘；43、第二导向孔；44、第二定位垫片；45、第二耳环件；46、第二驱动螺栓；5、旋转轴；51、紧固螺钉；52、固定孔；6、定心杆；61、主杆；62、副杆；63、夹紧块；64、锁紧螺钉；7、百分表；8、靶心；9、导向螺栓；10、配合耳环；11、手轮；12、锁紧顶丝；13、固定臂；14、支撑顶丝；15、轴承。
具体实施方式
40.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详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
41.本发明的一种艉管装置快速找中的工装的优选实施例，如图1至图21所示，该艉管装置快速找中的工装包括光靶架和定心组件，定心组件布置在光靶架上，光靶架用于支撑固定在艉管的内壁内。
42.光靶架包括固定架1、外支架2、中支架3和内支架4，固定架1用于固定在艉管的内壁上，固定架1为光靶架的支撑基础，固定架1上布置有支撑结构，光靶架通过支撑结构支撑在艉管的内壁。外支架2与固定架1固定连接，外支架2为中支架3、内支架4的支撑基础。
43.固定架1为圆形中空结构，固定架1的上下左右偏四十五度一体成型有固定臂13，固定臂13沿固定架1的径向延伸，即固定臂13共有四个，四个固定臂13成十字交叉结构。固定臂13的内端加工有供螺栓穿过的穿孔，外支架2通过螺栓与四个固定臂13固定连接，实现外支架2的固定。
44.中支架3沿第一方向活动装配在外支架2上，内支架4沿第二方向活动装配在中支架3上，第一方向与第二方向垂直。在本实施例中，第一方向为上下方向，第二方向为左右方向；在其他实施例中，第一方向和第二方向也可以根据情况进行确定。中支架3在第一方向活动时可带动内支架4活动，同时内支架4还可在中支架3上沿第二方向活动，从而调节内支
架4在第一方向、第二方向上的位置，使内支架4在整个平面内移动，从而调节定心组件的位置，实现找中定心作业。
45.定心组件包括旋转轴5、定心杆6和百分表7，内支架4上开设有中心孔41，旋转轴5转动装配在中心孔41内，旋转轴5为定心组件的支撑基础，内支架4在第一方向、第二方向移动时可通过旋转轴5带动定心组件移动，从而调整定心组件的位置。
46.定心杆6固定在旋转轴5上，百分表7固定布置在定心杆6上，百分表7布置在远离旋转轴5的一端，定心杆6用于支撑百分表7，并在旋转轴5转动时带动百分表7转动。百分表7通过固定夹具固定在定心杆6上，旋转轴5转动时百分表7的顶针与艉管的内壁接触，通过百分表7的读数可以确定各个位置与旋转轴5之间的差值，从而便于调整旋转轴5的位置。
47.旋转轴5上开设有径向延伸的固定孔52，固定孔52穿过旋转轴5的中心，定心杆6穿装在固定孔52内，以保证定心杆6转动时绕旋转轴5的中心线转动，定心杆6的转动中心与旋转轴5的中心重合。旋转轴5的轴向外端上还螺纹装配有紧固螺钉51，通过紧固螺钉51对定心杆6进行固定，防止定心杆6转动时晃动。
48.靶心8嵌装在旋转轴5的端部，靶心8与旋转轴5同轴布置，靶心8的圆心即为需要确定的艉管的中心。内支架4移动时带动旋转轴5移动，从而调节靶心8的圆心，实现找中作业。
49.在对艉管进行对中定心时，操作人员利用支撑结构将固定架1固定在艉管的前后直管段上，转动旋转轴5后通过定心杆6带动百分表7转动，百分表7分别转动到上下左右位置后比较各位置的差值，调整外支架2在第一方向、内支架4在第二方向上移动，直至百分表7的读数差值小于等于0.01mm，此时靶心8的圆心即为艉管的中心，完成找中作业，该工装根据百分表7的读数来调整靶心8的位置，可以边看数值边调整，减少了找中工作量，同时百分表7的数值精准，减小了测量误差，提高了找中效率。
50.优选地，中支架3为矩形结构，中支架3的外侧设置有第一翼缘31，中支架3通过第一翼缘31搭接在外支架2上，第一翼缘31上开设有第一导向孔32，第一导向孔32沿第一方向延伸，外支架2上布置有与第一导向孔32导向配合的导向螺栓9。
51.中支架3为矩形结构，并且中支架3为中空结构，第一翼缘31共有两个，两个第一翼缘31布置在中支架3的左右两侧，第一翼缘31沿上下方向延伸。第一翼缘31的高度低于中支架3的主体高度，即中支架3成中部高、两侧低的凹凸结构。
52.中支架3中间突出的部分嵌入外支架2的中间，使两个第一翼缘31搭接在外支架2上，中支架3的外壁和第一翼缘31的顶壁与外支架2接触形成导向配合，保证中支架3移动方向稳定。中支架3在外支架2上沿第一方向移动时，外支架2上的导向螺栓9进入第一导向孔32内，从而避免中支架3晃动，采用导向螺栓9和第一导向孔32进行导向，简化导向结构，配合第一翼缘31的顶壁、中支架3的侧壁，可以增加中支架3移动的稳定性。
53.在本实施例中，第一导向孔32仅开设在一个第一翼缘31上，即第一导向孔32仅有一个，可以简化中支架3的结构；在其他实施例中，第一导向孔32、导向螺栓9均可以有两个，分别布置在两个第一翼缘31上。
54.优选地，外支架2为矩形结构，中支架3嵌入外支架2内，中支架3上还布置有第一定位垫片33，第一定位垫片33具有超出中支架3的边缘，外支架2布置在第一定位垫片33与第一翼缘31之间。
55.外支架2的四角通过螺栓与固定架1的四个固定臂13固定连接，从而对外支架2进
行固定。第一定位垫片33布置在中支架3的背离第一翼缘31的一侧，第一定位垫片33与中支架3之间通过沉头螺钉固定连接。
56.在本实施例中，第一定位垫片33为u形结构，第一定位垫片33的两端分别开孔供沉头螺钉固定。u形结构的第一定位垫片33可以使第一定位垫片33超出中支架3的侧边，从而使第一定位垫片33覆盖在外支架2上。第一定位垫片33与第一翼缘31之间的间隔形成滑槽，外支架2布置在第一定位垫片33与第一翼缘31之间，通过第一定位垫片33和第一翼缘31对外支架2、中支架3之间的位置进行限位，对中支架3的移动具有导向作用，保证中支架3移动稳定。
57.优选地，中支架3上布置有第一耳环件34，第一耳环件34上设置有螺纹孔，螺纹孔沿第一方向延伸，外支架2上转动装配有与螺纹孔适配的第一驱动螺栓35，第一驱动螺栓35上还布置有手轮11。
58.外支架2上固定装配有配合耳环10，配合耳环10的两端通过螺钉与外支架2固定连接、中部凸起形成供第一驱动螺栓35穿过的穿孔。第一驱动螺栓35上布置有轴肩与配合耳环10的内侧挡止配合，手轮11套装在第一驱动螺栓35的外侧，手轮11上螺纹装配有锁紧顶丝12，利用锁紧顶丝12对手轮11进行定位。手轮11与配合耳环10的外侧挡止装配，与第一驱动螺栓35的轴肩配合对第一驱动螺栓35进行限位，防止第一驱动螺栓35轴向移动。
59.第一耳环件34固定装配在中支架3的底部，第一耳环件34上的螺栓孔与配合耳环10高度相同，螺栓孔与第一驱动螺栓35螺纹配合，第一驱动螺栓35转动时，在螺纹的作用下可驱动第一耳环件34上下移动，进而驱动中支架3上下移动。
60.优选地，内支架4为矩形结构，内支架4的外侧设置有第二翼缘42，内支架4通过第二翼缘42搭接在中支架3上，第二翼缘42上开设有第二导向孔43，第二导向孔43沿第二方向延伸，中支架3上布置有与第二导向孔43导向配合的导向螺栓9。
61.内支架4为矩形结构，并且内支架4为中空结构，第二翼缘42共有两个，两个第二翼缘42布置在内支架4的上下两侧，第二翼缘42沿左右方向延伸。第二翼缘42的高度低于内支架4的主体高度，即内支架4成中部高、两侧低的凹凸结构。
62.内支架4中间突出的部分嵌入中支架3的中间，使两个第二翼缘42搭接在内支架4上，内支架4的外壁和第二翼缘42的顶壁与中支架3接触形成导向配合，保证内支架4移动方向稳定。内支架4在中支架3上沿第二方向移动时，中支架3上的导向螺栓9进入第二导向孔43内，从而避免内支架4晃动，采用导向螺栓9和第二导向块进行导向，简化导向结构，配合第二翼缘42的顶壁、内支架4的侧壁，可以增加内支架4移动的稳定性。
63.在本实施例中，第二导向孔43仅开设在一个第二翼缘42上，即第二导向孔43仅有一个，可以简化内支架4的结构；在其他实施例中，第二导向孔43、导向螺栓9均可以有两个，分别布置在两个第二翼缘42上。
64.优选地，内支架4嵌入中支架3内，内支架4背离第二翼缘42的一侧还布置有第二定位垫片55，第二定位垫片55具有超出内支架4的边缘，中支架3布置在第二定位垫片55与第二翼缘42之间。
65.第二定位垫片55布置在内支架4的背离第二翼缘42的一侧，第二定位垫片55与内支架4之间通过沉头螺钉固定连接。在本实施例中，第二定位垫片55为长方形结构，第二定位垫片55的两端分别开孔供沉头螺钉固定。
66.第二定位垫片55的边缘超出内支架4的侧边，从而使第二定位垫片55覆盖在中支架3上。第二定位垫片55与第二翼缘42之间的间隔形成滑槽，中支架3布置在第二定位垫片55与第二翼缘42之间，通过第二定位垫片55和第二翼缘42对中支架3、内支架4之间的位置进行限位，对内支架4的移动具有导向作用，保证内支架4移动稳定。
67.优选地，内支架4上布置有第二耳环件45，第二耳环件45上设置有螺纹孔，螺纹孔沿第二方向延伸，外支架2上转动装配有与螺纹孔适配的第二驱动螺栓46，第二驱动螺栓46上还布置有手轮11。
68.中支架3上固定装配有配合耳环10，配合耳环10的两端通过螺钉与中支架3固定连接、中部凸起形成供第二驱动螺栓46穿过的穿孔。第二驱动螺栓46上布置有轴肩与配合耳环10的内侧挡止配合，手轮11套装在第二驱动螺栓46的外侧，手轮11上螺纹装配有锁紧顶丝12，利用锁紧顶丝12对手轮11进行定位。手轮11与配合耳环10的外侧挡止装配，与第二驱动螺栓46的轴肩配合对第二驱动螺栓46进行限位，防止第二驱动螺栓46轴向移动。
69.第二耳环件45固定装配在内支架4的底部，第二耳环件45上的螺栓孔与配合耳环10高度相同，螺栓孔与第二驱动螺栓46螺纹配合，第二驱动螺栓46转动时，在螺纹的作用下可驱动第二耳环件45上下移动，进而驱动内支架4左右移动。
70.优选地，支撑结构为螺纹装配在固定架1上的支撑顶丝14，支撑顶丝14沿固定架1的周向间隔布置有多个，支撑顶丝14的外侧成型有用于顶压艉管内壁的锥头。
71.支撑顶丝14螺纹装配在支撑结构内，支撑顶丝14转动时在螺纹结构下沿固定架1的径向伸缩，外侧的锥头可顶压在艉管的内壁，从而对固定架1进行固定。支撑顶丝14作为支撑结构可以简化支撑结构的形式，锥头则可以减小支撑顶丝14的外侧端面的表面积，与艉管的曲面进行接触，增加支撑稳定性。
72.优选地，中心孔41内布置有轴承15，轴承15与中心孔41过盈配合，旋转轴5与轴承15过盈配合，靶心8与旋转轴5间隙配合，靶心8与旋转轴5之间的间隙不大于0.04mm。
73.在本实施例中，轴承15采用冷冻安装方式与内支架4的中心孔41过盈配合安装，可以确保轴承15的圆心就是内支架4的中心孔41的圆心。旋转轴5通过冷冻安装方式与轴承15过盈配合安装，确保旋转轴5与轴承15的圆心重合，从而保证定位精度。
74.靶心8在圆心位置开设有通孔，通孔的直径为0.47mm。靶心8与旋转轴5间隙配合，最大总间隙不大于0.04mm，可以默认靶心8与旋转轴5属于同心，通过靶心8的圆心确定艉管的中心。
75.优选地，定心杆6包括主杆61和副杆62，主杆61与旋转轴5固定连接，副杆62上套设有u形的夹紧块63，夹紧块63通过锁紧螺钉64固定连接在主杆61上，百分表7固定布置在副杆62的端部。
76.夹紧块63通过锁紧螺钉64固定在主杆61上，而夹紧块63套设在副杆62上，通过松紧锁紧螺钉64可以在主杆61上旋转夹紧块63，从而调整副杆62的方向。而百分表7固定布置在副杆62上，副杆62的方向调整时可以调节百分表7的位置，使百分表7与艉管内壁的不同位置接触，提高找中的精准度。
77.综上，本发明实施例提供一种艉管装置快速找中的工装，其中支架沿第一方向活动装配在外支架上，内支架沿与第一方向垂直的第二方向活动装配在中支架上，在对艉管进行对中定心时，操作人员利用支撑结构将固定架固定在艉管的前后直管段上，转动旋转
轴后通过定心杆带动百分表转动，百分表分别转动到上下左右位置后比较各位置的差值，调整外支架在第一方向、内支架在第二方向上移动，直至百分表的读数差值小于等于0.01mm，此时靶心的圆心即为艉管的中心，完成找中作业，该工装根据百分表的读数来调整靶心的位置，可以边看数值边调整，减少了找中工作量，同时百分表的数值精准，减小了测量误差，提高了找中效率。
78.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替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。