一种基于ω密封机理的船舶艏部伸缩桨的安装方法
一种基于ω密封机理的船舶艏部伸缩桨的安装方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种船舶艏部伸缩推进桨领域，特别是涉及一种基于Ω密封机理的船舶艏部伸缩桨的安装方法。
【背景技术】
[0002]随着海洋工程船舶的主尺度越来越大、操控能力要求越来越高、且普遍要求具有DP2、DP3动力定位能力，船舶艏部单纯配备侧向推进器越来越不满足要求，进而越来越要求配备可以自由收放的可伸缩式推进桨(下文简称伸缩桨)。
[0003]一般来说，伸缩桨的安装法兰与船上基座的安装面之间是靠O形密封圈或者矩形密封圈来保证水密的。O形密封圈或矩形密封圈是一种截面为圆形或矩形的橡胶圈，主要是靠O型密封圈或矩形密封圈产生一定的压缩变形量来起密封作用。安装O型密封圈或矩形密封圈需要在船上基座的安装面上加工出一道用于放置O型密封圈或矩形密封圈的卡槽，而通常伸缩桨的底座直径都比较大(直径约3?4米左右)，加工卡槽需要严格控制加工精度，由于船上空间狭窄，施工难度极高，且安装后，由于密封圈的压缩量不能完全保证且密封圈的压缩量不均匀，故密封效果差，易漏水。
[0004]采用Ω密封圈代替O型密封圈或矩形密封圈，利用Ω密封圈的双峰压缩变形，其变形量容易保证，且由于有Ω密封圈的双峰变形保证，密封为双保险，密封可靠。并省去了普通密封圈卡槽的加工，仅需对放置Ω密封圈处的结构基座平面进行平面度加工，其加工难度要小于卡槽加工，但是由于该结构基座呈大直径回字形，对其平面度加工仍存在一定困难。
[0005]安装伸缩桨通常包括两种方案，一是在船舶主船体成型之后才安装伸缩桨，这样可以保证伸缩桨的安装精度，但会导致船舶建造船台周期较长。二是选在分段预装阶段安装伸缩桨，这样可以减少船台安装周期，但由于分段合拢后船体变形对伸缩桨安装精度的反作用影响，易造成安装精度降低，导致船舶下水后伸缩桨无法正常下放至工作位置，从而导致返工。
【发明内容】
[0006]本发明针对现有技术中伸缩桨的安装方案中存在的建造船台周期较长、易造成安装精度降低等技术问题，提供了一种基于Ω密封机理的船舶艏部伸缩桨的安装方法，其在分段总组(总段)阶段进行安装以解决上述技术问题。
[0007]本发明提出的一种基于Ω密封机理的船舶艏部伸缩桨的安装方法，包括以下步骤:
[0008]步骤I)、将需要安装伸缩桨的船体总段固定，并调整好水平度；
[0009]步骤2)、利用移动式铣床工装铣削船体总段上用于固定伸缩桨的安装法兰的结构基座平面，并用激光取点法进行检测以确保结构基座的平面度；
[0010]步骤3)、在Ω密封圈中部及结构基座的对应位置上开设好螺纹孔，并安装螺柱，以将Ω密封圈固定在结构基座上；
[0011]步骤4)、吊装伸缩桨使其安装法兰压在Ω密封圈上；并在安装法兰及结构基座上安装定位螺栓，利用伸缩桨的自重和定位螺栓将所述安装法兰与结构基座之间的间距控制在预定范围内；
[0012]步骤5)、吊起伸缩桨的可伸缩单元，沿伸缩桨的导杆方向从其行程最低位置吊至行程最高位置，确保导杆与可伸缩单元的导向孔之间的间隙符合预定范围；反复进行几次且间隙都符合要求后将导杆上端固定在导杆固定座上；
[0013]步骤6)、在伸缩桨的安装法兰的螺栓孔和结构基座上对应的螺栓孔上安装紧固螺栓组件，使安装法兰与结构基座保持相对固定，并在所述紧固螺栓组件外围浇注环氧树脂垫块；待环氧树脂垫块固化后拧紧所述紧固螺栓组件，拆除所述定位螺栓，并安装用于锁紧伸缩桨的安全挂钩；
[0014]步骤7)、在伸缩桨的推力梁两端安装垫块，通过收放所述伸缩桨，进行定位焊接水下导轨；并保持所述推力梁两端的垫块与水下导轨之间的间隙保持在预定范围内；
[0015]步骤8)、船舶下水前，在船台地面上开掘坑道，所述坑道至船底的间距大于伸缩桨的行程，并将伸缩桨下放至工作位置，在所述坑道上完成伸缩桨整个行程的伸缩试验。
[0016]在本发明的进一步优选方案中，所述步骤2)中在铣削结构基座平面之前在结构基座上焊装所述铣床工装，铣削完毕后将所述铣床工装拆除。
[0017]在本发明的进一步优选方案中，所述步骤3)中安装螺柱之前先将锁紧条放置在Ω密封圈上，并在Ω密封圈及结构基座上攻钻螺柱安装螺纹孔。
[0018]在本发明的进一步优选方案中，在所述步骤3)中将Ω密封圈与结构基座固定及锁紧后，在所述Ω密封圈上均匀涂抹少量润滑油脂。
[0019]在本发明的进一步优选方案中，所述步骤6)中浇注环氧树脂垫块之前，在Ω密封圈外围放置一圈橡胶挡圈，在橡胶挡圈外侧喷涂密封胶，在结构基座上焊一圈扁铁，所述紧固螺栓组件位于所述橡胶挡圈和扁铁之间；所述环氧树脂垫块浇注在所述紧固螺栓组件外围、所述橡胶挡圈和扁铁之间。
[0020]在本发明的进一步优选方案中，所述步骤2)中用激光取点法进行检测以确保结构基座平面度满足:结构基座上放置Ω密封圈处的平面度< 1mm，其它位置处平面度
4mm η
[0021]在本发明的进一步优选方案中，所述步骤4)中所述安装法兰与结构基座之间的间距预定范围具体为32±2mm。
[0022]在本发明的进一步优选方案中，所述步骤5)中导杆与可伸缩单元的导向孔之间的间隙预定范围具体为小于1_ ;所述导杆上端具体通过高强螺栓组件固定在导杆固定座上。
[0023]在本发明的进一步优选方案中，所述步骤7)中伸缩桨处于工作位置时，伸缩桨推力梁两端垫块与水下导轨之间的间隙预定范围为0.8?Imm ;伸缩桨处于其他位置时，伸缩桨推力梁两端垫块与水下导轨之间的间隙预定范围为3?4_。
[0024]有益效果:本发明提出的基于Ω密封机理的船舶艏部伸缩桨的安装方法，其在分段总组(总段)阶段进行安装，不存在分段预装阶段那样由于分段合拢后船体变形对伸缩桨安装精度的带来的反作用影响，从而确保了伸缩桨的安装精度，且缩短了建造船台的周期。此外，本发明在船舶下水前便完成了伸缩桨整个行程的伸缩试验，避免了因安装精度或设备自身问题等原因导致船舶下水后伸缩桨无法正常收放(特别是无法下放至工作位置)而导致的船舶需要重新上排的问题。
【附图说明】
[0025]图1是本发明实施例提出的一种基于Ω密封机理的船舶艏部伸缩桨的安装方法流程示意图。
[0026]图2是本发明实施例中船体总段及伸缩桨的安装结构主视示意图。
[0027]图3是图1步骤S200涉及的移动式铣床工装的基座俯视结构示意图。
[0028]图4是图2中A处的放大图。
[0029]图5是图1步骤S200涉及的利用激光取点法对结构基座的平面度进行检测的取点示意图。
[0030]图6是图1步骤S700涉及的通过收放伸缩桨定位焊接水下导轨的示意图。
[0031]图7是图1步骤S800涉及的伸缩桨进行伸缩试验的示意图。
[0032]图2至图7中:10_船体的总段，11-结构基座，12-导杆固定座，20-伸缩桨，21-可伸缩单元，22-安装法兰，23-导杆，24-推力梁，30- Ω密封圈，31-不锈钢锁紧条，32-不锈钢双头螺柱，33-橡胶挡圈，34-扁铁，35-紧固螺栓组件，36-环氧树脂垫块，37-安 全挂钩，41-长槽钢，42-短槽钢，51-水下导轨，52-结构围井，60-船舶，70-船台小车，71-轨道，80-船台地面，81-坑道。
【具体实施方式】
[0033]为了便于本领域技术人员理解，下面将结合附图以及实施例对本发明进行进一步描述。
[0034]图1是本发明实施例提出的一种基于Ω密封机理的船舶艏部伸缩桨的安装方法流程示意图；图2是本发明实施例中船体总段及伸缩桨的安装结构主视示意图；图3是图1步骤S200涉及的移动式铣床工装的基座俯视结构示意图(图3的视角相当于图2右侧视角的俯视)；图4是图2中A处的放大图；图5是图1步骤S200涉及的利用激光取点法对结构基座的平面度进行检测的取点示意图(图5的视角与图3 —致)；图6是图1步骤S700涉及的通过收放伸缩桨定位焊接水下导轨的示意图(图6的视角与图3、图5—致)；图7是图1步骤S800涉及的伸缩桨进行伸缩试验的示意图(图7的视角相当于图1的右侧视角)。
[0035]请参阅图1至图7，本实施例提出的一种基于Ω密封机理的船舶艏部伸缩桨的安装方法，包括以下步骤:
[0036]S100、将需要安装伸缩桨的船体总段固定，并调整好水平度。
[0037]在步骤SlOO的具体实施中，请参阅图2，将要安装伸缩桨的船体总段10总组完成，用专用门架架高使得总段10距离地面2.4米左右，大于伸缩桨20的完整行程即可，并调好水平度。
[0038]S200、利用移动式铣床工装铣削船体总段上用于固定伸缩桨的安装法兰的结构基座平面，并用激光取点法进行检测以确保结构基座的平面度。
[0039]在步骤S200的具体实施中，在铣削结构基座平面之前可先在结构基座上焊装所述铣床工装，铣削完毕后将所述铣床工装拆除，如此则可有效解决结构基座呈大直径回字形而导致的平面度加工困难的问题。
[0040]具体可参阅图3，可选用规格为40a的长槽钢41 (2根长5000mm)和短槽钢42 (两根长2280mm)在结构基座11焊装移动式铣床工装基座。其中，长槽钢41沿左右船舷方向(即图3中的上下方向)，双面连续焊，焊脚不小于10mm。然后将铣床导轨放置在长槽钢41上，铣床导轨中心线与结构基座11中心线对正。调整铣床工装上的调整螺栓对铣床位置进行微调。
[0041]在铣削加工之前，使用激光仪测量铣床导轨的平面度，使其平面度< 0.01_。将铣刀电机频率控制在28?32Hz之间(转速约400转/分)，粗加工时切削量不大于3mm，进给速度不大于30mm/分；精加工时切削量不大于1_，进给速度不大于15mm/分。
[0042]在铣削加工时，先加工结构基座11在船艏方向的平面，并记录铣床刀臂上下位置，确定接下来要加工的结构基座11在船艉方向的平面的加工余量，需保证结构基座11两边平面在同一平面上。两边平面加工完之后，向任意一边平行移动长槽钢41，进行二次定位，将百分表固定在刀头处，另一端贴住结构基座11已加工完的平面，铣床沿左右舷方向在结构基座11面板宽度330mm范围内移动，观察百分表变化量应不大于0.0lmm0 二次定位完成后，加工结构基座11上第一次定位时被长槽钢41挡住的平面，确保所有加工面在同一平面上。
[0043]结构基座11平面加工完后，按图5所示在结构基座11的平面上取80个测量点，共两圈，每圈有40个点，每个点之间的间距相同，两圈之间的测量点应交错选取，这80个点覆盖的区域应大于要安装Ω密封圈30的区域。然后测量各个点处的平面度，记录并比较数据，结构基座11上放置Ω密封圈30处各点的平面度< Imm即可；结构基座11其他位置也按此方法测量，平面度< 4_即可。结构基座11的平面度检测合格后，可对结构基座11上要安装Ω密封圈30的平面进行油漆处理。
[0044]S300、在Ω密封圈中部及结构基座的对应位置上开设好螺纹孔，并安装螺柱，以将Ω密封圈固定在结构基座上。
[0045]在步骤S300的具体实施中，安装螺柱之前可先将锁紧条放置在Ω密封圈上，并在Ω密封圈及结构基座上攻钻螺柱安装螺纹孔。具体如图4所示，可采用不锈钢锁紧条31，将不锈钢锁紧条31放在Ω密封圈30上，并以不锈钢锁紧条31上的孔为依据在Ω密封圈30上钻Φ9πιπι的孔，然后移去不锈钢锁紧条31，再将孔扩至Φ12πιπι，将间隔衬套放入这些孔内，并在结构基座11上做记号。然后移除Ω密封圈30，以这些记号在结构基座11的面板上加工Μ8不锈钢双头螺柱32的螺纹孔，深12mm并攻丝。清洁后重新放置Ω密封圈30，再装上不锈钢锁紧条31，然后安装不锈钢双头螺柱32。完成后可在Ω密封圈30上表面均匀地涂上少量润滑油脂。
[0046]S400、吊装伸缩桨使其安装法兰压在Ω密封圈上；并在安装法兰及结构基座上安装定位螺栓，利用伸缩桨的自重和定位螺栓将所述安装法兰与结构基座之间的间距控制在预定范围内。
[0047]在步骤S400的具体实施中，可将伸缩桨20连接至吊车，拆除运输用途的部件并吊起至垂直位置，控制吊车将伸缩桨20缓缓落在Ω密封圈30上；在安装法兰22及结构基座11的螺栓孔上安装36颗定位螺栓(未示出)，利用伸缩桨20自身的重量和上述定位螺栓，控制伸缩桨20的安装法兰22与结构基座11之间的间距在32±2mm范围内。
[0048]S500、吊起伸缩桨的可伸缩单元，沿伸缩桨的导杆方向从其行程最低位置吊至行程最高位置，确保导杆与可伸缩单元的导向孔之间的间隙符合预定范围；反复进行几次且间隙都符合要求后将导杆上端固定在导杆固定座上。
[0049]在步骤S500的具体实施中，可用起重葫芦吊起伸缩桨20的可伸缩单元21，将伸缩桨20的可伸缩单元21从其行程最低位置向上吊起约30mm后，用楔形块支撑，检测伸缩桨20的安装法兰22上面导杆23下端调整垫块的高度，两块垫块高度应一致；此时测量导杆23与可伸缩单元21上的导向孔之间的间隙，间隙应小于Imm ;移除楔形块，继续用起重葫芦吊起可伸缩单元21至其行程的最高点，起吊过程中应保证导杆23与可伸缩单元21上的导向孔内壁无卡阻，如有卡阻，应立即停止起吊，并及时调整结构基座11上的36颗定位螺栓；将可伸缩单元21吊起至行程最高点后，复测导杆23与可伸缩单元21上的导向孔之间的间隙，间隙应小于Imm ;反复进行几次且间隙都符合要求后，用高强螺栓组件将导杆23上端固定在导杆固定座12上。
[0050]S600、在伸缩桨的安装法兰的螺栓孔和结构基座上对应的螺栓孔上安装紧固螺栓组件，使安装法兰与结构基座保持相对固定，并在所述紧固螺栓组件外围浇注环氧树脂垫块；待环氧树脂垫块固化后拧紧所述紧固螺栓组件，拆除所述定位螺栓，并安装用于锁紧伸缩桨的安全挂钩。
[0051]在步骤S600的具体实施中，如图4所示，可先用压缩空气彻底清洁结构基座11上表面，然后在Ω密封圈30外围放置一圈橡胶挡圈33，并在结构基座11上焊一圈扁铁34，安装所有86个M24的紧固螺栓组件35，在紧固螺栓组件35上喷涂脱模剂，橡胶挡圈33的外侧喷涂密封胶后，在所述紧固螺栓组件35外围、所述橡胶挡圈33和扁铁34之间开始浇注环氧树脂塾块36 ;环氧树脂塾块36的最终尚度应满足32±2mm ;待环氧树脂塾块36完全冷却固化后，将紧固螺栓组件35拧 紧，拧紧力矩为336Nm ;按图2所示位置安装用于锁紧伸缩桨20的安全挂钩37。
[0052]S700、在伸缩桨的推力梁两端安装垫块，通过收放所述伸缩桨，进行定位焊接水下导轨；并保持所述推力梁两端的垫块与水下导轨之间的间隙保持在预定范围内。
[0053]在步骤S700的具体实施中，请参阅图6，可通过启动液压泵站，将伸缩桨20放下至工作位置，将水下导轨51下部位置点焊至结构围井52 ;收起伸缩桨20，将水下导轨51上部位置点焊至结构围井52 ;将4块铜垫块用螺钉固定至推力梁24的两端；打磨水下导轨51上面的不锈钢导条，直至不锈钢导条与推力梁24铜垫块之间的间隙达到0.8mm ;启动液压泵站，启动伸缩桨20，在伸缩桨20整个伸缩行程检测推力梁24与水下导轨51的间隙；伸缩桨20处于工作位置时(完全放下时)在每个铜垫块处，推力梁24与水下导轨51间的间隙为0.8?1mm，伸缩桨20处于其他位置时的间隙为3?4mm ;提交报验，报验通过后，再次将伸缩桨20放下至工作位置，将水下导轨51满焊至结构围井52，并将不锈钢导条与导轨满焊，焊接过程中注意控制焊接变形；如果焊接后间隙超出要求范围，则需再次打磨水下导轨51上的不锈钢导条直至重新满足上述间隙要求。完成后提交报验。
[0054]S800、船舶下水前，在船台地面上开掘坑道，所述坑道至船底的间距大于伸缩桨的行程，并将伸缩桨下放至工作位置，在所述坑道上完成伸缩桨整个行程的伸缩试验。
[0055]在步骤S800的具体实施中，船舶下水前，伸缩桨20的重力油柜要安装到位，所有的液压、滑油管系应安装完整，并经严格的串油处理，将伸缩桨20内部注满滑油，注油压力不得大于0.5bar，检测轴封密性，并提交报验；准备440V、60HZ、20KW电源线；如图7所示，在船台地面80上开掘坑道81，进行伸缩试验，坑道81至船舶60底部高度应大于伸缩桨20的行程并预留600_裕度，以使得伸缩桨20可以放下至工作位置，完成整个行程的伸缩试验。
[0056]本实施例提出的基于Ω密封机理的船舶艏部伸缩桨的安装方法，其在分段总组(总段)阶段进行安装，不存在分段预装阶段那样由于分段合拢后船体变形对伸缩桨安装精度的带来的反作用影响，从而确保了伸缩桨的安装精度，且缩短了建造船台的周期。此夕卜，本实施例在船舶下水前便完成了伸缩桨整个行程的伸缩试验，避免了因安装精度或设备自身问题等原因导致船舶下水后伸缩桨无法正常收放(特别是无法下放至工作位置)而导致的船舶需要重新上排的问题。
[0057]以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1.一种基于Ω密封机理的船舶艏部伸缩桨的安装方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤I)、将需要安装伸缩桨的船体总段固定，并调整好水平度； 步骤2)、利用移动式铣床工装铣削船体总段上用于固定伸缩桨的安装法兰的结构基座平面，并用激光取点法进行检测以确保结构基座的平面度； 步骤3)、在Ω密封圈中部及结构基座的对应位置上开设好螺纹孔，并安装螺柱，以将Ω密封圈固定在结构基座上； 步骤4)、吊装伸缩桨使其安装法兰压在Ω密封圈上；并在安装法兰及结构基座上安装定位螺栓，利用伸缩桨的自重和定位螺栓将所述安装法兰与结构基座之间的间距控制在预定范围内； 步骤5)、吊起伸缩桨的可伸缩单元，沿伸缩桨的导杆方向从其行程最低位置吊至行程最高位置，确保导杆与可伸缩单元的导向孔之间的间隙符合预定范围；反复进行几次且间隙都符合要求后将导杆上端固定在导杆固定座上； 步骤6)、在伸缩桨的安装法兰的螺栓孔和结构基座上对应的螺栓孔上安装紧固螺栓组件，使安装法兰与结构基座保持相对固定，并在所述紧固螺栓组件外围浇注环氧树脂垫块；待环氧树脂垫块固化后拧紧所述紧固螺栓组件，拆除所述定位螺栓，并安装用于锁紧伸缩桨的安全挂钩； 步骤7)、在伸缩桨的推力梁两端安装垫块，通过收放所述伸缩桨，进行定位焊接水下导轨；并保持所述推力梁两端的垫块与水下导轨之间的间隙保持在预定范围内； 步骤8)、船舶下水前，在船台地面上开掘坑道，所述坑道至船底的间距大于伸缩桨的行程，并将伸缩桨的可伸缩单元下放至工作位置，在所述坑道上完成伸缩桨整个行程的伸缩试验。2.根据权利要求1所述的基于Ω密封机理的船舶艏部伸缩桨的安装方法，其特征在于，所述步骤2)中在铣削结构基座平面之前在结构基座上焊装所述铣床工装，铣削完毕后将所述铣床工装拆除。3.根据权利要求2所述的基于Ω密封机理的船舶艏部伸缩桨的安装方法，其特征在于，所述步骤3)中安装螺柱之前先将锁紧条放置在Ω密封圈上，并在Ω密封圈及结构基座上攻钻螺柱安装螺纹孔。4.根据权利要求3所述的基于Ω密封机理的船舶艏部伸缩桨的安装方法，其特征在于，在所述步骤3)中将Ω密封圈与结构基座固定及锁紧后，在所述Ω密封圈上均匀涂抹少量润滑油脂。5.根据权利要求3所述的基于Ω密封机理的船舶艏部伸缩桨的安装方法，其特征在于，所述步骤6)中浇注环氧树脂垫块之前，在Ω密封圈外围放置一圈橡胶挡圈，在橡胶挡圈外侧喷涂密封胶，在结构基座上焊一圈扁铁，所述紧固螺栓组件位于所述橡胶挡圈和扁铁之间；所述环氧树脂垫块浇注在所述紧固螺栓组件外围、所述橡胶挡圈和扁铁之间。6.根据权利要求1至5任一项所述的基于Ω密封机理的船舶艏部伸缩桨的安装方法，其特征在于，所述步骤2)中用激光取点法进行检测以确保结构基座平面度满足:结构基座上放置Ω密封圈处的平面度< 1mm，其它位置处平面度< 4mm。7.根据权利要求6所述的基于Ω密封机理的船舶艏部伸缩桨的安装方法，其特征在于，所述步骤4)中所述安装法兰与结构基座之间的间距预定范围具体为32±2mm。8.根据权利要求7所述的基于Ω密封机理的船舶艏部伸缩桨的安装方法，其特征在于，所述步骤5)中导杆与可伸缩单元的导向孔之间的间隙预定范围具体为小于Imm;所述导杆上端具体通过高强螺栓组件固定在导杆固定座上。9.根据权利要求8所述的基于Ω密封机理的船舶艏部伸缩桨的安装方法，其特征在于，所述步骤7)中伸缩桨处于工作位置时，伸缩桨推力梁两端垫块与水下导轨之间的间隙预定范围为0.8?Imm ;伸缩桨处于其他位置时，伸缩桨推力梁两端垫块与水下导轨之间的间隙预定范围为3?4mm。
【专利摘要】本发明涉及一种基于Ω密封机理的船舶艏部伸缩桨的安装方法，其在分段总组总段阶段进行安装，因而不存在分段预装阶段那样由于分段合拢后船体变形对伸缩桨安装精度的带来的反作用影响，从而确保了伸缩桨的安装精度，且缩短了建造船台的周期。此外，本发明在船舶下水前便完成了伸缩桨整个行程的伸缩试验，避免了因安装精度或设备自身问题等原因导致船舶下水后伸缩桨无法正常收放而导致的船舶需要重新上排的问题。
【IPC分类】B63B9/00
【公开号】CN104890811
【申请号】CN201510382117
【发明人】戴雁航, 赖国栋
【申请人】中船黄埔文冲船舶有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年7月1日
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种船舶艏部伸缩推进桨领域，特别是涉及一种基于Ω密封机理的船舶艏部伸缩桨的安装方法。
【背景技术】
[0002]随着海洋工程船舶的主尺度越来越大、操控能力要求越来越高、且普遍要求具有DP2、DP3动力定位能力，船舶艏部单纯配备侧向推进器越来越不满足要求，进而越来越要求配备可以自由收放的可伸缩式推进桨(下文简称伸缩桨)。
[0003]一般来说，伸缩桨的安装法兰与船上基座的安装面之间是靠O形密封圈或者矩形密封圈来保证水密的。O形密封圈或矩形密封圈是一种截面为圆形或矩形的橡胶圈，主要是靠O型密封圈或矩形密封圈产生一定的压缩变形量来起密封作用。安装O型密封圈或矩形密封圈需要在船上基座的安装面上加工出一道用于放置O型密封圈或矩形密封圈的卡槽，而通常伸缩桨的底座直径都比较大(直径约3?4米左右)，加工卡槽需要严格控制加工精度，由于船上空间狭窄，施工难度极高，且安装后，由于密封圈的压缩量不能完全保证且密封圈的压缩量不均匀，故密封效果差，易漏水。
[0004]采用Ω密封圈代替O型密封圈或矩形密封圈，利用Ω密封圈的双峰压缩变形，其变形量容易保证，且由于有Ω密封圈的双峰变形保证，密封为双保险，密封可靠。并省去了普通密封圈卡槽的加工，仅需对放置Ω密封圈处的结构基座平面进行平面度加工，其加工难度要小于卡槽加工，但是由于该结构基座呈大直径回字形，对其平面度加工仍存在一定困难。
[0005]安装伸缩桨通常包括两种方案，一是在船舶主船体成型之后才安装伸缩桨，这样可以保证伸缩桨的安装精度，但会导致船舶建造船台周期较长。二是选在分段预装阶段安装伸缩桨，这样可以减少船台安装周期，但由于分段合拢后船体变形对伸缩桨安装精度的反作用影响，易造成安装精度降低，导致船舶下水后伸缩桨无法正常下放至工作位置，从而导致返工。
【发明内容】
[0006]本发明针对现有技术中伸缩桨的安装方案中存在的建造船台周期较长、易造成安装精度降低等技术问题，提供了一种基于Ω密封机理的船舶艏部伸缩桨的安装方法，其在分段总组(总段)阶段进行安装以解决上述技术问题。
[0007]本发明提出的一种基于Ω密封机理的船舶艏部伸缩桨的安装方法，包括以下步骤:
[0008]步骤I)、将需要安装伸缩桨的船体总段固定，并调整好水平度；
[0009]步骤2)、利用移动式铣床工装铣削船体总段上用于固定伸缩桨的安装法兰的结构基座平面，并用激光取点法进行检测以确保结构基座的平面度；
[0010]步骤3)、在Ω密封圈中部及结构基座的对应位置上开设好螺纹孔，并安装螺柱，以将Ω密封圈固定在结构基座上；
[0011]步骤4)、吊装伸缩桨使其安装法兰压在Ω密封圈上；并在安装法兰及结构基座上安装定位螺栓，利用伸缩桨的自重和定位螺栓将所述安装法兰与结构基座之间的间距控制在预定范围内；
[0012]步骤5)、吊起伸缩桨的可伸缩单元，沿伸缩桨的导杆方向从其行程最低位置吊至行程最高位置，确保导杆与可伸缩单元的导向孔之间的间隙符合预定范围；反复进行几次且间隙都符合要求后将导杆上端固定在导杆固定座上；
[0013]步骤6)、在伸缩桨的安装法兰的螺栓孔和结构基座上对应的螺栓孔上安装紧固螺栓组件，使安装法兰与结构基座保持相对固定，并在所述紧固螺栓组件外围浇注环氧树脂垫块；待环氧树脂垫块固化后拧紧所述紧固螺栓组件，拆除所述定位螺栓，并安装用于锁紧伸缩桨的安全挂钩；
[0014]步骤7)、在伸缩桨的推力梁两端安装垫块，通过收放所述伸缩桨，进行定位焊接水下导轨；并保持所述推力梁两端的垫块与水下导轨之间的间隙保持在预定范围内；
[0015]步骤8)、船舶下水前，在船台地面上开掘坑道，所述坑道至船底的间距大于伸缩桨的行程，并将伸缩桨下放至工作位置，在所述坑道上完成伸缩桨整个行程的伸缩试验。
[0016]在本发明的进一步优选方案中，所述步骤2)中在铣削结构基座平面之前在结构基座上焊装所述铣床工装，铣削完毕后将所述铣床工装拆除。
[0017]在本发明的进一步优选方案中，所述步骤3)中安装螺柱之前先将锁紧条放置在Ω密封圈上，并在Ω密封圈及结构基座上攻钻螺柱安装螺纹孔。
[0018]在本发明的进一步优选方案中，在所述步骤3)中将Ω密封圈与结构基座固定及锁紧后，在所述Ω密封圈上均匀涂抹少量润滑油脂。
[0019]在本发明的进一步优选方案中，所述步骤6)中浇注环氧树脂垫块之前，在Ω密封圈外围放置一圈橡胶挡圈，在橡胶挡圈外侧喷涂密封胶，在结构基座上焊一圈扁铁，所述紧固螺栓组件位于所述橡胶挡圈和扁铁之间；所述环氧树脂垫块浇注在所述紧固螺栓组件外围、所述橡胶挡圈和扁铁之间。
[0020]在本发明的进一步优选方案中，所述步骤2)中用激光取点法进行检测以确保结构基座平面度满足:结构基座上放置Ω密封圈处的平面度< 1mm，其它位置处平面度
4mm η
[0021]在本发明的进一步优选方案中，所述步骤4)中所述安装法兰与结构基座之间的间距预定范围具体为32±2mm。
[0022]在本发明的进一步优选方案中，所述步骤5)中导杆与可伸缩单元的导向孔之间的间隙预定范围具体为小于1_ ;所述导杆上端具体通过高强螺栓组件固定在导杆固定座上。
[0023]在本发明的进一步优选方案中，所述步骤7)中伸缩桨处于工作位置时，伸缩桨推力梁两端垫块与水下导轨之间的间隙预定范围为0.8?Imm ;伸缩桨处于其他位置时，伸缩桨推力梁两端垫块与水下导轨之间的间隙预定范围为3?4_。
[0024]有益效果:本发明提出的基于Ω密封机理的船舶艏部伸缩桨的安装方法，其在分段总组(总段)阶段进行安装，不存在分段预装阶段那样由于分段合拢后船体变形对伸缩桨安装精度的带来的反作用影响，从而确保了伸缩桨的安装精度，且缩短了建造船台的周期。此外，本发明在船舶下水前便完成了伸缩桨整个行程的伸缩试验，避免了因安装精度或设备自身问题等原因导致船舶下水后伸缩桨无法正常收放(特别是无法下放至工作位置)而导致的船舶需要重新上排的问题。
【附图说明】
[0025]图1是本发明实施例提出的一种基于Ω密封机理的船舶艏部伸缩桨的安装方法流程示意图。
[0026]图2是本发明实施例中船体总段及伸缩桨的安装结构主视示意图。
[0027]图3是图1步骤S200涉及的移动式铣床工装的基座俯视结构示意图。
[0028]图4是图2中A处的放大图。
[0029]图5是图1步骤S200涉及的利用激光取点法对结构基座的平面度进行检测的取点示意图。
[0030]图6是图1步骤S700涉及的通过收放伸缩桨定位焊接水下导轨的示意图。
[0031]图7是图1步骤S800涉及的伸缩桨进行伸缩试验的示意图。
[0032]图2至图7中:10_船体的总段，11-结构基座，12-导杆固定座，20-伸缩桨，21-可伸缩单元，22-安装法兰，23-导杆，24-推力梁，30- Ω密封圈，31-不锈钢锁紧条，32-不锈钢双头螺柱，33-橡胶挡圈，34-扁铁，35-紧固螺栓组件，36-环氧树脂垫块，37-安 全挂钩，41-长槽钢，42-短槽钢，51-水下导轨，52-结构围井，60-船舶，70-船台小车，71-轨道，80-船台地面，81-坑道。
【具体实施方式】
[0033]为了便于本领域技术人员理解，下面将结合附图以及实施例对本发明进行进一步描述。
[0034]图1是本发明实施例提出的一种基于Ω密封机理的船舶艏部伸缩桨的安装方法流程示意图；图2是本发明实施例中船体总段及伸缩桨的安装结构主视示意图；图3是图1步骤S200涉及的移动式铣床工装的基座俯视结构示意图(图3的视角相当于图2右侧视角的俯视)；图4是图2中A处的放大图；图5是图1步骤S200涉及的利用激光取点法对结构基座的平面度进行检测的取点示意图(图5的视角与图3 —致)；图6是图1步骤S700涉及的通过收放伸缩桨定位焊接水下导轨的示意图(图6的视角与图3、图5—致)；图7是图1步骤S800涉及的伸缩桨进行伸缩试验的示意图(图7的视角相当于图1的右侧视角)。
[0035]请参阅图1至图7，本实施例提出的一种基于Ω密封机理的船舶艏部伸缩桨的安装方法，包括以下步骤:
[0036]S100、将需要安装伸缩桨的船体总段固定，并调整好水平度。
[0037]在步骤SlOO的具体实施中，请参阅图2，将要安装伸缩桨的船体总段10总组完成，用专用门架架高使得总段10距离地面2.4米左右，大于伸缩桨20的完整行程即可，并调好水平度。
[0038]S200、利用移动式铣床工装铣削船体总段上用于固定伸缩桨的安装法兰的结构基座平面，并用激光取点法进行检测以确保结构基座的平面度。
[0039]在步骤S200的具体实施中，在铣削结构基座平面之前可先在结构基座上焊装所述铣床工装，铣削完毕后将所述铣床工装拆除，如此则可有效解决结构基座呈大直径回字形而导致的平面度加工困难的问题。
[0040]具体可参阅图3，可选用规格为40a的长槽钢41 (2根长5000mm)和短槽钢42 (两根长2280mm)在结构基座11焊装移动式铣床工装基座。其中，长槽钢41沿左右船舷方向(即图3中的上下方向)，双面连续焊，焊脚不小于10mm。然后将铣床导轨放置在长槽钢41上，铣床导轨中心线与结构基座11中心线对正。调整铣床工装上的调整螺栓对铣床位置进行微调。
[0041]在铣削加工之前，使用激光仪测量铣床导轨的平面度，使其平面度< 0.01_。将铣刀电机频率控制在28?32Hz之间(转速约400转/分)，粗加工时切削量不大于3mm，进给速度不大于30mm/分；精加工时切削量不大于1_，进给速度不大于15mm/分。
[0042]在铣削加工时，先加工结构基座11在船艏方向的平面，并记录铣床刀臂上下位置，确定接下来要加工的结构基座11在船艉方向的平面的加工余量，需保证结构基座11两边平面在同一平面上。两边平面加工完之后，向任意一边平行移动长槽钢41，进行二次定位，将百分表固定在刀头处，另一端贴住结构基座11已加工完的平面，铣床沿左右舷方向在结构基座11面板宽度330mm范围内移动，观察百分表变化量应不大于0.0lmm0 二次定位完成后，加工结构基座11上第一次定位时被长槽钢41挡住的平面，确保所有加工面在同一平面上。
[0043]结构基座11平面加工完后，按图5所示在结构基座11的平面上取80个测量点，共两圈，每圈有40个点，每个点之间的间距相同，两圈之间的测量点应交错选取，这80个点覆盖的区域应大于要安装Ω密封圈30的区域。然后测量各个点处的平面度，记录并比较数据，结构基座11上放置Ω密封圈30处各点的平面度< Imm即可；结构基座11其他位置也按此方法测量，平面度< 4_即可。结构基座11的平面度检测合格后，可对结构基座11上要安装Ω密封圈30的平面进行油漆处理。
[0044]S300、在Ω密封圈中部及结构基座的对应位置上开设好螺纹孔，并安装螺柱，以将Ω密封圈固定在结构基座上。
[0045]在步骤S300的具体实施中，安装螺柱之前可先将锁紧条放置在Ω密封圈上，并在Ω密封圈及结构基座上攻钻螺柱安装螺纹孔。具体如图4所示，可采用不锈钢锁紧条31，将不锈钢锁紧条31放在Ω密封圈30上，并以不锈钢锁紧条31上的孔为依据在Ω密封圈30上钻Φ9πιπι的孔，然后移去不锈钢锁紧条31，再将孔扩至Φ12πιπι，将间隔衬套放入这些孔内，并在结构基座11上做记号。然后移除Ω密封圈30，以这些记号在结构基座11的面板上加工Μ8不锈钢双头螺柱32的螺纹孔，深12mm并攻丝。清洁后重新放置Ω密封圈30，再装上不锈钢锁紧条31，然后安装不锈钢双头螺柱32。完成后可在Ω密封圈30上表面均匀地涂上少量润滑油脂。
[0046]S400、吊装伸缩桨使其安装法兰压在Ω密封圈上；并在安装法兰及结构基座上安装定位螺栓，利用伸缩桨的自重和定位螺栓将所述安装法兰与结构基座之间的间距控制在预定范围内。
[0047]在步骤S400的具体实施中，可将伸缩桨20连接至吊车，拆除运输用途的部件并吊起至垂直位置，控制吊车将伸缩桨20缓缓落在Ω密封圈30上；在安装法兰22及结构基座11的螺栓孔上安装36颗定位螺栓(未示出)，利用伸缩桨20自身的重量和上述定位螺栓，控制伸缩桨20的安装法兰22与结构基座11之间的间距在32±2mm范围内。
[0048]S500、吊起伸缩桨的可伸缩单元，沿伸缩桨的导杆方向从其行程最低位置吊至行程最高位置，确保导杆与可伸缩单元的导向孔之间的间隙符合预定范围；反复进行几次且间隙都符合要求后将导杆上端固定在导杆固定座上。
[0049]在步骤S500的具体实施中，可用起重葫芦吊起伸缩桨20的可伸缩单元21，将伸缩桨20的可伸缩单元21从其行程最低位置向上吊起约30mm后，用楔形块支撑，检测伸缩桨20的安装法兰22上面导杆23下端调整垫块的高度，两块垫块高度应一致；此时测量导杆23与可伸缩单元21上的导向孔之间的间隙，间隙应小于Imm ;移除楔形块，继续用起重葫芦吊起可伸缩单元21至其行程的最高点，起吊过程中应保证导杆23与可伸缩单元21上的导向孔内壁无卡阻，如有卡阻，应立即停止起吊，并及时调整结构基座11上的36颗定位螺栓；将可伸缩单元21吊起至行程最高点后，复测导杆23与可伸缩单元21上的导向孔之间的间隙，间隙应小于Imm ;反复进行几次且间隙都符合要求后，用高强螺栓组件将导杆23上端固定在导杆固定座12上。
[0050]S600、在伸缩桨的安装法兰的螺栓孔和结构基座上对应的螺栓孔上安装紧固螺栓组件，使安装法兰与结构基座保持相对固定，并在所述紧固螺栓组件外围浇注环氧树脂垫块；待环氧树脂垫块固化后拧紧所述紧固螺栓组件，拆除所述定位螺栓，并安装用于锁紧伸缩桨的安全挂钩。
[0051]在步骤S600的具体实施中，如图4所示，可先用压缩空气彻底清洁结构基座11上表面，然后在Ω密封圈30外围放置一圈橡胶挡圈33，并在结构基座11上焊一圈扁铁34，安装所有86个M24的紧固螺栓组件35，在紧固螺栓组件35上喷涂脱模剂，橡胶挡圈33的外侧喷涂密封胶后，在所述紧固螺栓组件35外围、所述橡胶挡圈33和扁铁34之间开始浇注环氧树脂塾块36 ;环氧树脂塾块36的最终尚度应满足32±2mm ;待环氧树脂塾块36完全冷却固化后，将紧固螺栓组件35拧 紧，拧紧力矩为336Nm ;按图2所示位置安装用于锁紧伸缩桨20的安全挂钩37。
[0052]S700、在伸缩桨的推力梁两端安装垫块，通过收放所述伸缩桨，进行定位焊接水下导轨；并保持所述推力梁两端的垫块与水下导轨之间的间隙保持在预定范围内。
[0053]在步骤S700的具体实施中，请参阅图6，可通过启动液压泵站，将伸缩桨20放下至工作位置，将水下导轨51下部位置点焊至结构围井52 ;收起伸缩桨20，将水下导轨51上部位置点焊至结构围井52 ;将4块铜垫块用螺钉固定至推力梁24的两端；打磨水下导轨51上面的不锈钢导条，直至不锈钢导条与推力梁24铜垫块之间的间隙达到0.8mm ;启动液压泵站，启动伸缩桨20，在伸缩桨20整个伸缩行程检测推力梁24与水下导轨51的间隙；伸缩桨20处于工作位置时(完全放下时)在每个铜垫块处，推力梁24与水下导轨51间的间隙为0.8?1mm，伸缩桨20处于其他位置时的间隙为3?4mm ;提交报验，报验通过后，再次将伸缩桨20放下至工作位置，将水下导轨51满焊至结构围井52，并将不锈钢导条与导轨满焊，焊接过程中注意控制焊接变形；如果焊接后间隙超出要求范围，则需再次打磨水下导轨51上的不锈钢导条直至重新满足上述间隙要求。完成后提交报验。
[0054]S800、船舶下水前，在船台地面上开掘坑道，所述坑道至船底的间距大于伸缩桨的行程，并将伸缩桨下放至工作位置，在所述坑道上完成伸缩桨整个行程的伸缩试验。
[0055]在步骤S800的具体实施中，船舶下水前，伸缩桨20的重力油柜要安装到位，所有的液压、滑油管系应安装完整，并经严格的串油处理，将伸缩桨20内部注满滑油，注油压力不得大于0.5bar，检测轴封密性，并提交报验；准备440V、60HZ、20KW电源线；如图7所示，在船台地面80上开掘坑道81，进行伸缩试验，坑道81至船舶60底部高度应大于伸缩桨20的行程并预留600_裕度，以使得伸缩桨20可以放下至工作位置，完成整个行程的伸缩试验。
[0056]本实施例提出的基于Ω密封机理的船舶艏部伸缩桨的安装方法，其在分段总组(总段)阶段进行安装，不存在分段预装阶段那样由于分段合拢后船体变形对伸缩桨安装精度的带来的反作用影响，从而确保了伸缩桨的安装精度，且缩短了建造船台的周期。此夕卜，本实施例在船舶下水前便完成了伸缩桨整个行程的伸缩试验，避免了因安装精度或设备自身问题等原因导致船舶下水后伸缩桨无法正常收放(特别是无法下放至工作位置)而导致的船舶需要重新上排的问题。
[0057]以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1.一种基于Ω密封机理的船舶艏部伸缩桨的安装方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤I)、将需要安装伸缩桨的船体总段固定，并调整好水平度； 步骤2)、利用移动式铣床工装铣削船体总段上用于固定伸缩桨的安装法兰的结构基座平面，并用激光取点法进行检测以确保结构基座的平面度； 步骤3)、在Ω密封圈中部及结构基座的对应位置上开设好螺纹孔，并安装螺柱，以将Ω密封圈固定在结构基座上； 步骤4)、吊装伸缩桨使其安装法兰压在Ω密封圈上；并在安装法兰及结构基座上安装定位螺栓，利用伸缩桨的自重和定位螺栓将所述安装法兰与结构基座之间的间距控制在预定范围内； 步骤5)、吊起伸缩桨的可伸缩单元，沿伸缩桨的导杆方向从其行程最低位置吊至行程最高位置，确保导杆与可伸缩单元的导向孔之间的间隙符合预定范围；反复进行几次且间隙都符合要求后将导杆上端固定在导杆固定座上； 步骤6)、在伸缩桨的安装法兰的螺栓孔和结构基座上对应的螺栓孔上安装紧固螺栓组件，使安装法兰与结构基座保持相对固定，并在所述紧固螺栓组件外围浇注环氧树脂垫块；待环氧树脂垫块固化后拧紧所述紧固螺栓组件，拆除所述定位螺栓，并安装用于锁紧伸缩桨的安全挂钩； 步骤7)、在伸缩桨的推力梁两端安装垫块，通过收放所述伸缩桨，进行定位焊接水下导轨；并保持所述推力梁两端的垫块与水下导轨之间的间隙保持在预定范围内； 步骤8)、船舶下水前，在船台地面上开掘坑道，所述坑道至船底的间距大于伸缩桨的行程，并将伸缩桨的可伸缩单元下放至工作位置，在所述坑道上完成伸缩桨整个行程的伸缩试验。2.根据权利要求1所述的基于Ω密封机理的船舶艏部伸缩桨的安装方法，其特征在于，所述步骤2)中在铣削结构基座平面之前在结构基座上焊装所述铣床工装，铣削完毕后将所述铣床工装拆除。3.根据权利要求2所述的基于Ω密封机理的船舶艏部伸缩桨的安装方法，其特征在于，所述步骤3)中安装螺柱之前先将锁紧条放置在Ω密封圈上，并在Ω密封圈及结构基座上攻钻螺柱安装螺纹孔。4.根据权利要求3所述的基于Ω密封机理的船舶艏部伸缩桨的安装方法，其特征在于，在所述步骤3)中将Ω密封圈与结构基座固定及锁紧后，在所述Ω密封圈上均匀涂抹少量润滑油脂。5.根据权利要求3所述的基于Ω密封机理的船舶艏部伸缩桨的安装方法，其特征在于，所述步骤6)中浇注环氧树脂垫块之前，在Ω密封圈外围放置一圈橡胶挡圈，在橡胶挡圈外侧喷涂密封胶，在结构基座上焊一圈扁铁，所述紧固螺栓组件位于所述橡胶挡圈和扁铁之间；所述环氧树脂垫块浇注在所述紧固螺栓组件外围、所述橡胶挡圈和扁铁之间。6.根据权利要求1至5任一项所述的基于Ω密封机理的船舶艏部伸缩桨的安装方法，其特征在于，所述步骤2)中用激光取点法进行检测以确保结构基座平面度满足:结构基座上放置Ω密封圈处的平面度< 1mm，其它位置处平面度< 4mm。7.根据权利要求6所述的基于Ω密封机理的船舶艏部伸缩桨的安装方法，其特征在于，所述步骤4)中所述安装法兰与结构基座之间的间距预定范围具体为32±2mm。8.根据权利要求7所述的基于Ω密封机理的船舶艏部伸缩桨的安装方法，其特征在于，所述步骤5)中导杆与可伸缩单元的导向孔之间的间隙预定范围具体为小于Imm;所述导杆上端具体通过高强螺栓组件固定在导杆固定座上。9.根据权利要求8所述的基于Ω密封机理的船舶艏部伸缩桨的安装方法，其特征在于，所述步骤7)中伸缩桨处于工作位置时，伸缩桨推力梁两端垫块与水下导轨之间的间隙预定范围为0.8?Imm ;伸缩桨处于其他位置时，伸缩桨推力梁两端垫块与水下导轨之间的间隙预定范围为3?4mm。
【专利摘要】本发明涉及一种基于Ω密封机理的船舶艏部伸缩桨的安装方法，其在分段总组总段阶段进行安装，因而不存在分段预装阶段那样由于分段合拢后船体变形对伸缩桨安装精度的带来的反作用影响，从而确保了伸缩桨的安装精度，且缩短了建造船台的周期。此外，本发明在船舶下水前便完成了伸缩桨整个行程的伸缩试验，避免了因安装精度或设备自身问题等原因导致船舶下水后伸缩桨无法正常收放而导致的船舶需要重新上排的问题。
【IPC分类】B63B9/00
【公开号】CN104890811
【申请号】CN201510382117
【发明人】戴雁航, 赖国栋
【申请人】中船黄埔文冲船舶有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年7月1日
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