一种船体、艏门、主铰链臂的连接安装方法与流程

1.本发明涉及船舶艏门安装技术领域，具体地说是一种船体、艏门、主铰链臂的连接安装方法。


背景技术：

2.众所周知，在船舶的艏门与艏门主铰链臂均是单独制作的。大部分船厂选择主铰链臂由滚装设备厂家提供，这样收到的主铰链臂就是一个加工好的完整设备，包括铰链臂上的耳板均已加工到位。在船厂自制的主铰链臂通常也是按照滚装设备厂家提供的图纸要求进行制作并机加工好，这样上船安装的时候就要求艏门上的主铰链耳板需要与主铰链臂上的耳板匹配，主要采用三种安装方式：1、固定好连接在船体结构上的主铰链臂的一端，然后通过主铰链臂的另一端耳板中心位置定位艏门上的主铰链耳板位置，然后划线并对艏门上的主铰链耳板进行镗孔；2、艏门上的主铰链耳板直接依据图纸设计定位镗孔；3、将已加工好的未安装在艏门结构上的耳板通过轴与主铰链臂连接后再定位与艏门结构焊接。
3.但是，以上方案安装时不易找中，或焊接容易导致耳板中心线不垂直现象，安装施工难度大，效率低，而且对于艏门主铰链臂的安装精度要求，艏门上的铰链耳板轴中心线要求与主铰链臂上的耳板轴中心线重合，这样就需要对艏门上主铰链耳板进行镗孔处理，考虑到主铰链臂要承受艏门的整体重量，为了防止开门后艏门下沉，在安装主铰链臂的时候就需要在主铰链臂前端施加艏门重量相等的预紧力，这样主铰链臂前端上下耳板轴线就不是垂直的了，对艏门上主铰链镗孔找线的时候就需要根据主铰链臂上下耳板的轴线来定位镗杆的轴线，这样加工出来的孔才能保证与主铰链臂上的轴线一致，受艏门内部空间限制，普通的机加工机械不好安装也不好调节，给艏门安装造成实际的困难。


技术实现要素：

4.本发明的目的是解决上述现有技术的不足，提供一种结构简单、艏门安装精度高、工作效率高、劳动强度低的船体、艏门、主铰链臂的连接安装方法。
5.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种船体、艏门、主铰链臂的连接安装方法，其特征在于连接安装方法步骤如下：（1）、根据船体设计，艏门与船体为一体设计，在整体的船舱内部的主铰链臂的后端位置的船体上安装上下两个船体耳板，在主铰链臂前端位置的艏门上安装上下两个艏门耳板；（2）、主铰链臂后端的铰链后端耳板与上下两个船体耳板定位并经后销轴相铰接，上下两个船体耳板之间的船体经铰链调节座板与主铰链臂连接，铰链调节座板将主铰链臂的后端调节后并定位；（3）、上下两个艏门耳板上分别初步开设直径小于与主铰链臂前端连接的前销轴
直径的前假孔，前假孔内插入直径小于前假孔的假轴，主铰链臂的铰链前端耳板经前假轴与上下两个艏门耳板连接；（4）、主铰链臂前端施加与艏门重力相当的压力，使主铰链臂产生弹性变形；（5）、变形后通过肘板将主铰链臂的铰链前端耳板与艏门耳板焊接固定；（6）、将假轴抽出，采用镗孔工具将铰链前端耳板和上下两个艏门耳板进行镗孔，镗孔时保证轴线一致，镗孔的轴线与船体的水平线垂直；（7）、将步骤（6）的镗孔内安装前销轴，并割除肘板，最后卸除主铰链臂前端施加的压力，艏门与主铰链臂安装完成；（8）、根据船体设计，艏门沿艏门板缝线进行切割，最终将艏门从船体上切割下来本发明所述的步骤（6）和步骤（7）中采用的镗孔工具包括支撑架、升降杆、驱动器、固定座、万向节、镗杆、铛刀、调节轴承、调节丝锥、固定基座，所述的支撑架侧面连接固定座，固定座内设有通孔，通孔内设有升降杆，升降杆的上端伸出固定座与带动升降杆旋转并升降的驱动器连接，升降杆的下端经万向节与镗杆连接，镗杆上设有两个调节轴承，调节轴承经调节丝锥与固定基座接触连接，所述的调节轴承的圆周方向外壁设有至少三个螺纹槽，调节丝锥的后端插入螺纹槽内，调节丝锥的前端伸直固定基座与固定基座的内壁相接触，固定基座侧面设有镗刀安装孔，镗刀安装在固定基座内的镗杆上。
6.本发明所述的支撑架经调节组件与固定座连接，所述的调节组件包括左抱箍、右抱箍、抱箍连接螺栓、左连接板、右连接板、调节螺栓、固定螺栓、固定螺母，所述的左抱箍和右抱箍分别包裹在固定座的外侧，左抱箍和右抱箍经抱箍连接螺栓锁紧连接，所述的右抱箍侧面固定连接左连接板，所述的左连接板经固定螺栓、固定螺母与右连接板连接，所述的左连接板上设有调节螺孔，调节螺孔内设有调节螺栓，调节螺栓与调节螺孔连接后与右连接板的板面接触，通过调节螺栓调节左连接板和右连接板之间的间距。
7.本发明所述的升降器包括驱动电机、主动齿轮、从动齿轮，所述的升降杆设为升降螺杆，所述的从动齿轮内部为与升降螺杆相配合的内螺纹，驱动电机的输出轴与主动齿轮连接，主动齿轮与从动齿轮相啮合，通过驱动电机带动主动齿轮旋转，进而带动从动齿轮旋转，最终实现升降螺杆的旋转并升降功能。
8.本发明所述的万向节为可拆卸万向节，可拆卸万向节包括连接环、u型环、拆卸螺栓和拆卸螺母，所述的连接环与升降杆连接，u型环的开口上端分别对应设有拆卸插孔，所述的u型环的上端开口伸直连接环上，拆卸螺栓穿过拆卸插孔和连接环的内孔与拆卸螺母连接。
9.本发明所述的支撑架的截面为直角三角形，支撑架的一个直角边与固定座连接，支撑架的另一直角边固定在船体上，增加结构稳定性。
10.本发明所述的镗孔工具的使用方法如下：首先将支撑架焊接固定在船体上，支撑架侧面经调节组件与固定座连接，调节组件初步调整好固定座的位置，然后将固定基座分别放置在铰链前端耳板或铰链后端耳板的上方并焊接，然后采用激光或铅垂线的方法穿过前假孔或后假孔，再旋转调节丝锥，将上下两个调节轴承的轴线与激光和铅垂线分别重合，然后再将镗杆穿过上方的调节轴承和下方的调节轴承内，镗杆与经万向节与上方的升降杆连接，再通过调节组件最终调整好固定座的位置，使升降杆与镗杆的轴线重合，然后从固定基座侧面将镗杆上安装镗刀，启动驱动器将升降杆朝向下方下降的过程同时旋转，进而带
动镗刀进行镗孔。
11.本发明由于采用上述结构，具有结构简单、艏门安装精度高、工作效率高、劳动强度低等优点。
附图说明
12.图1是本发明的安装结构示意图。
13.图2是图1的俯视图。
14.图3是图1中a部的局部放大图。
15.图4是图3中固定基座和调节轴承、调节丝锥的俯视图。
16.图5是图3中万向节的结构示意图。
具体实施方式
17.下面结合附图对本发明进一步说明：如附图所示，一种船体、艏门、主铰链臂的连接安装方法，其特征在于连接安装方法步骤如下：一种船体、艏门、主铰链臂的连接安装方法，其特征在于连接安装方法步骤如下：（1）、根据船体设计，艏门与船体为一体设计，在整体的船舱内部的主铰链臂1的后端位置的船体上安装上下两个船体耳板2，在主铰链臂1前端位置的艏门3上安装上下两个艏门耳板4；（2）、主铰链臂1后端的铰链后端耳板5与上下两个船体耳板2定位并经后销轴相铰接，上下两个船体耳板2之间的船体经铰链调节座板与主铰链臂1连接，铰链调节座板将主铰链臂的后端调节后并定位，所述的铰链调节座板包括千斤顶、锁紧螺栓和托盘，托盘连接在主铰链臂上，千斤顶的输出轴与托盘连接，千斤顶固定在船体上，船体上设有支撑板，支撑板与托盘平行布置，支撑板上设有锁紧螺孔，锁紧螺孔穿过支撑板后与托盘接触，通过锁紧螺定位托盘的最终位置，保证主铰链臂的稳定性，通过铰链调节座板实现主铰链臂后端的高度调节，艏门下沉后可再次通过铰链调节座板进行调节；（3）、上下两个艏门耳板4上分别初步开设直径小于与主铰链臂1前端连接的前销轴直径的前假孔，前假孔内插入直径小于前假孔的假轴，主铰链臂1的铰链前端耳板6经前假轴与上下两个艏门耳板4连接；；（4）、主铰链臂1前端施加与艏门3重力相当的压力，使主铰链臂1产生弹性变形；（5）、变形后通过肘板将主铰链臂1的铰链前端耳板6与艏门耳板4焊接固定；（6）、将假轴抽出，采用镗孔工具将铰链前端耳板6和上下两个艏门耳板4进行镗孔，镗孔时保证轴线一致，镗孔的轴线与船体的水平线垂直；（7）、将步骤（6）的镗孔内安装前销轴，并割除肘板，最后卸除主铰链臂1前端施加的压力，艏门3与主铰链臂1安装完成；（8）、根据船体设计，艏门3沿艏门板缝线进行切割，最终将艏门3从船体上切割下来。
18.进一步，所述的步骤（6）中采用的镗孔工具包括支撑架7、升降杆8、驱动器9、固定座10、万向节11、镗杆12、铛刀13、调节轴承14、调节丝锥15、固定基座16，所述的支撑架7侧
面连接固定座10，固定座10内设有通孔，通孔内设有升降杆8，升降杆8的上端伸出固定座10与带动升降杆8旋转并升降的驱动器9连接，升降杆8的下端经万向节11与镗杆12连接，镗杆12上设有两个调节轴承14，调节轴承14经调节丝锥15与固定基座16接触连接，所述的调节轴承14的圆周方向外壁设有至少三个螺纹槽，调节丝锥15的后端插入螺纹槽内，调节丝锥15的前端伸直固定基座16与固定基座16的内壁相接触，固定基座16侧面设有镗刀安装孔17，镗刀安装在固定基座16内的镗杆12上，上述所述的螺纹槽设在调节轴承的外套上，通过扳手旋转调节丝锥控制调节丝锥的伸出长度，进而带动调节轴承14位置的调节，使调节轴承14的内套的轴线与激光或重力锤的轴线在同一条直线上。
19.进一步，所述的支撑架7经调节组件与固定座10连接，所述的调节组件包括左抱箍18、右抱箍19、抱箍连接螺栓20、左连接板21、右连接板22、调节螺栓23、固定螺栓24、固定螺母25，所述的左抱箍18和右抱箍19分别包裹在固定座10的外侧，左抱箍18和右抱箍19经抱箍连接螺栓20锁紧连接，所述的右抱箍19侧面固定连接左连接板21，所述的左连接板21经固定螺栓24、固定螺母25与右连接板22连接，所述的左连接板21上设有调节螺孔，调节螺孔内设有调节螺栓23，调节螺栓23与调节螺孔连接后与右连接板22的板面接触，通过调节螺栓23调节左连接板21和右连接板22之间的间距。
20.进一步，所述的升降器包括驱动电机、主动齿轮、从动齿轮，所述的升降杆8设为升降螺杆，所述的从动齿轮内部为与升降螺杆相配合的内螺纹，驱动电机的输出轴与主动齿轮连接，主动齿轮与从动齿轮相啮合，通过驱动电机带动主动齿轮旋转，进而带动从动齿轮旋转，最终实现升降螺杆的旋转并升降功能，升降器为能实现升降并旋转功能的结构，其具体连接关系为现有技术，因此，图中未示出详细的结构关系。
21.进一步，所述的万向节11为可拆卸万向节11，可拆卸万向节11包括连接环26、u型环27、拆卸螺栓28和拆卸螺母29，所述的连接环26与升降杆8连接，u型环27的开口上端分别对应设有拆卸插孔，所述的u型环27的上端开口伸直连接环26上，拆卸螺栓28穿过拆卸插孔和连接环26的内孔与拆卸螺母29连接。26272829进一步，所述的支撑架7的截面为直角三角形，支撑架7的一个直角边与固定座10连接，支撑架7的另一直角边固定在船体上，增加结构稳定性。
22.进一步，所述的镗孔工具的使用方法如下：首先将支撑架7焊接固定在船体上，支撑架7侧面经调节组件与固定座10连接，调节组件初步调整好固定座10的位置，然后将固定基座16分别放置在铰链前端耳板6或铰链后端耳板5的上方并焊接，然后采用激光或铅垂线的方法穿过前假孔或后假孔，再旋转调节丝锥15，将上下两个调节轴承14的轴线与激光和铅垂线分别重合，然后再将镗杆12穿过上方的调节轴承14和下方的调节轴承14内，镗杆12与经万向节11与上方的升降杆8连接，再通过调节组件最终调整好固定座10的位置，使升降杆8与镗杆12的轴线重合，然后从固定基座16侧面将镗杆12上安装镗刀，启动驱动器9将升降杆8朝向下方下降的过程同时旋转，进而带动镗刀进行镗孔。
23.上述所述的步骤（4）中主铰链臂1前端施加与艏门3重力相当的压力，施加压力位置在主铰链臂1的前端位置（如图2和图4中所示施力点f的位置），施加的压力为艏门3重力，根据力臂与压力关系，由于艏门3重量非常大，因此，施力点与艏门3之间的力臂产生的压力差可忽略不计，因此，在主铰链臂1的前端施加的重力为艏门3的重力，而且，由于主铰链臂1收到压力后会产生朝向下方弯曲的变形，艏门3上的艏门耳板4的位置是前期通过计算主铰
链臂1变形的角度后而得到的位置，因此，在主铰链臂1变形之后与艏门耳板4的连接是对应的，可以实现主铰链臂1与艏门3之间的连接，主铰链臂1的铰链前端耳板6与艏门耳板4之间产生的间隙可以通过垫片进行支撑连接。
24.上述所述的铰链前端耳板6和铰链后端耳板5的上下两个分别设有供船体耳板2和艏门耳板4插入的插槽，船体耳板2和艏门耳板4分别插入插槽内，采用上述安装方法高效且精度高，能保证主铰链臂1前端轴线与后端轴线平行，开门后艏门3运行顺畅，不变形，无噪音，大大提高了工作效率，降低了生产成本，而且船体与艏门前期为一体结构，制作成本低、后期设定之后进行切割即可，可以满足艏门与船体的开口之间配合度好，具有结构简单、艏门3安装精度高、工作效率高、劳动强度低等优点。

技术特征：
1.一种船体、艏门、主铰链臂的连接安装方法，其特征在于连接安装方法步骤如下：（1）、根据船体设计，艏门与船体为一体设计，在整体的船舱内部的主铰链臂的后端位置的船体上安装上下两个船体耳板，在主铰链臂前端位置的艏门上安装上下两个艏门耳板；（2）、主铰链臂后端的铰链后端耳板与上下两个船体耳板定位并经后销轴相铰接，上下两个船体耳板之间的船体经铰链调节座板与主铰链臂连接，铰链调节座板将主铰链臂的后端调节后并定位；（3）、上下两个艏门耳板上分别初步开设直径小于与主铰链臂前端连接的前销轴直径的前假孔，前假孔内插入直径小于前假孔的假轴，主铰链臂的铰链前端耳板经前假轴与上下两个艏门耳板连接；（4）、主铰链臂前端施加与艏门重力相当的压力，使主铰链臂产生弹性变形；（5）、变形后通过肘板将主铰链臂的铰链前端耳板与艏门耳板焊接固定；（6）、将假轴抽出，采用镗孔工具将铰链前端耳板和上下两个艏门耳板进行镗孔，镗孔时保证轴线一致，镗孔的轴线与船体的水平线垂直；（7）、将步骤（6）的镗孔内安装前销轴，并割除肘板，最后卸除主铰链臂前端施加的压力，艏门与主铰链臂安装完成；（8）、根据船体设计，艏门沿艏门板缝线进行切割，最终将艏门从船体上切割下来。2.根据权利要求1所述的一种船体、艏门、主铰链臂的连接安装方法，其特征在于所述的步骤（6）中采用的镗孔工具包括支撑架、升降杆、驱动器、固定座、万向节、镗杆、铛刀、调节轴承、调节丝锥、固定基座，所述的支撑架侧面经调节组件连接固定座，固定座内设有通孔，通孔内设有升降杆，升降杆的上端伸出固定座与带动升降杆旋转并升降的驱动器连接，升降杆的下端经万向节与镗杆连接，镗杆上设有两个调节轴承，调节轴承经调节丝锥与固定基座接触连接，所述的调节轴承的圆周方向外壁设有至少三个螺纹槽，调节丝锥的后端插入螺纹槽内，调节丝锥的前端伸直固定基座与固定基座的内壁相接触，固定基座侧面设有镗刀安装孔，镗刀安装在固定基座内的镗杆上。3.根据权利要求2所述的一种船体、艏门、主铰链臂的连接安装方法，其特征在于所述的调节组件包括左抱箍、右抱箍、抱箍连接螺栓、左连接板、右连接板、调节螺栓、固定螺栓、固定螺母，所述的左抱箍和右抱箍分别包裹在固定座的外侧，左抱箍和右抱箍经抱箍连接螺栓锁紧连接，所述的右抱箍侧面固定连接左连接板，所述的左连接板经固定螺栓、固定螺母与右连接板连接，所述的左连接板上设有调节螺孔，调节螺孔内设有调节螺栓，调节螺栓与调节螺孔连接后与右连接板的板面接触。4.根据权利要求2所述的一种船体、艏门、主铰链臂的连接安装方法，其特征在于所述的升降器包括驱动电机、主动齿轮、从动齿轮，所述的升降杆设为升降螺杆，所述的从动齿轮内部为与升降螺杆相配合的内螺纹，驱动电机的输出轴与主动齿轮连接，主动齿轮与从动齿轮相啮合。5.根据权利要求2所述的一种船体、艏门、主铰链臂的连接安装方法，其特征在于所述的万向节为可拆卸万向节，可拆卸万向节包括连接环、u型环、拆卸螺栓和拆卸螺母，所述的连接环与升降杆连接，u型环的开口上端分别对应设有拆卸插孔，所述的u型环的上端开口伸直连接环上，拆卸螺栓穿过拆卸插孔和连接环的内孔与拆卸螺母连接。
6.根据权利要求2所述的一种船体、艏门、主铰链臂的连接安装方法，其特征在于所述的支撑架的截面为直角三角形，支撑架的一个直角边与固定座连接，支撑架的另一直角边固定在船体上。7.根据权利要求2所述的一种船体、艏门、主铰链臂的连接安装方法，其特征在于所述的镗孔工具的使用方法如下：首先将支撑架焊接固定在船体上，支撑架侧面经调节组件与固定座连接，调节组件初步调整好固定座的位置，然后将固定基座分别放置在铰链前端耳板或铰链后端耳板的上方并焊接，然后采用激光或铅垂线的方法穿过前假孔或后假孔，再旋转调节丝锥，将上下两个调节轴承的轴线与激光或铅垂线分别重合，然后再将镗杆穿过上方的调节轴承和下方的调节轴承内，镗杆与经万向节与上方的升降杆连接，再通过调节组件最终调整好固定座的位置，使升降杆与镗杆的轴线重合，然后从固定基座侧面将镗杆上安装镗刀，启动驱动器将升降杆朝向下方下降的过程同时旋转，进而带动镗刀进行镗孔。

技术总结
本发明涉及船舶艏门安装技术领域，具体地说是一种船体、艏门、主铰链臂的连接安装方法，主要是通过船体设计，艏门和船体为一体设计，主铰链臂的后端经后销轴连接在船体上，主铰链臂的前端通过施加压力后，使主铰链臂产生弹性变形，主铰链臂的铰链前端耳板经假轴连接在艏门耳板上，变形后通过肘板将主铰链臂的铰链前端耳板与艏门耳板焊接固定；通过镗孔工具将艏门耳板和主铰链臂前端铰链耳板进行镗孔，镗孔后进行销轴的插接，拆除肘板后进而完成主铰链臂的连接，具有结构简单、艏门安装精度高、工作效率高、劳动强度低等优点。劳动强度低等优点。劳动强度低等优点。


技术研发人员：王强生 李敏 郑和辉 欧书博 曲维英 倪维松 高娟
受保护的技术使用者：招商局金陵船舶（威海）有限公司
技术研发日：2022.12.26
技术公布日：2023/3/7