基于齿轮箱对中的船舶轴系激光对中工装及对中安装方法

摘要

本发明涉及一种基于齿轮箱对中的船舶轴系激光对中工装及对中安装方法，所述基于齿轮箱对中的船舶轴系激光对中工装包括激光装置，所述激光装置包括激光器、盲板法兰盘、固定支架和校准件；所述盲板法兰盘用于栓接在船舶轴系的齿轮箱的水平传输法兰上，且其与水平传输法兰相适配；所述固定支架一端固定在所述盲板法兰盘的第一表面上；所述激光器通过所述校准件安装在所述固定支架上，且可通过调节所述校准件来调节所述激光器的固定状态，以使所述激光器的光路与所述水平传输法兰的中心对齐。本发明具有对中安装精度高、适用范围广等优点。

说明书

技术领域

本发明涉及船舶轴系设备安装领域，尤其是基于齿轮箱对中的船舶轴系设备安装领域， 更具体地，涉及一种基于齿轮箱对中的船舶轴系激光对中工装及对中安装方法。

背景技术

船舶轴系设备进行对中安装时，往往是先通过艏艉基准点拉线、照光、艉轴孔镗孔来进 行艉轴的定位安装；然后将艉轴作为对中起点，依次向艏部进行其余轴系设备的对中安装工 作。然而，船舶轴系的布置千差万别，其设计也各异，有的轴系需要从齿轮箱作为对中起 点，来进行整条轴系的对中安装工作。

现有技术中基于齿轮箱对中的船舶轴系安装方案主要采用的是拉线法，即将钢丝穿过齿 轮箱的水平传输法兰(即前后传输法兰，根据动力传输方向，包括水平输入法兰和水平输出 法兰)，并固定在两个基准点上，然后调整所述齿轮箱，使其前后传输法兰的中心(更确切 地说是两者的中轴)与所述钢丝重合，最后以所述齿轮箱的前后传输法兰的中轴为基准，完 成船舶轴系对中安装。

但是，这种拉线法会由于钢丝自身重力的下压而产生下垂量，导致对中安装精度不够高， 而且对于一些齿轮箱的水平传输法兰不是中空的结构时显然不能适应，因此其适用范围较有 限。

发明内容

本发明针对现有技术中基于齿轮箱对中的船舶轴系安装方案中存在的安装精度不够高且 适用范围有限等问题，提供一种精度高、适用较广的基于齿轮箱对中的船舶轴系激光对中工 装及对中安装方法。

本发明提出的一种基于齿轮箱对中的船舶轴系激光对中工装，其包括激光装置，所述激 光装置包括激光器、盲板法兰盘、固定支架和校准件；

所述盲板法兰盘用于栓接在船舶轴系的齿轮箱的水平传输法兰上，且其与水平传输法兰 相适配；所述盲板法兰盘上相对远离所述水平传输法兰的一面为第一表面，相对接近所述水 平传输法兰的一面为第二表面；所述固定支架一端固定在所述盲板法兰盘的第一表面上；

所述激光器通过所述校准件安装在所述固定支架上，且可通过调节所述校准件来调节所 述激光器的固定状态，以使所述激光器的光路与所述水平传输法兰的中心对齐。

优选的，所述固定支架具体为槽型架，所述校准件具体为校准螺钉；所述激光器安装在 所述槽型架的安装槽中；所述校准螺钉安装在所述槽型架的安装槽的两相对侧面上，以固定 所述激光器。

优选的，所述基于齿轮箱对中的船舶轴系激光对中工装还包括激光靶标，所述激光靶标 用于安装在船舶轴系对中的基准点上，以供所述齿轮箱及激光装置进行对中校准。

优选的，所述激光装置、激光靶标均包括两套，分别为第一激光装置和第二激光装置、 以及第一激光靶标和第二激光靶标；

所述齿轮箱的水平传输法兰包括水平输入法兰和水平输出法兰；所述第一激光装置的盲 板法兰盘用于栓接在所述水平输入法兰上，所述第二激光装置的盲板法兰盘用于栓接在所述 水平输出法兰上；

所述第一激光靶标用于安装在船舶轴系对中的第一基准点上，以供所述齿轮箱及第一激 光装置进行对中校准；所述第二激光靶标用于安装在船舶轴系对中的第二基准点上，以供所 述齿轮箱及第二激光装置进行对中校准。

优选的，所述第一基准点具体为艏基准点，所述第二基准点具体为艉基准点。

本发明相应提出的一种基于齿轮箱对中的船舶轴系对中安装方法，其使用上述基于齿轮 箱对中的船舶轴系激光对中工装来实施，且包括以下步骤：

将第一激光靶标安放在船舶轴系对中的第一基准点上，第二激光靶标安放在船舶轴系对 中的第二基准点上，且所述第一激光靶标第二激光靶的靶心相向对齐；

将位于所述第一激光靶标和第二激光靶标之间用于对中的齿轮箱初步调整至水平状态；

在所述齿轮箱的水平输入法兰和输出法兰上分别安装第一激光装置和第二激光装置；

调节所述第一激光装置和第二激光装置的固定状态，以使所述第一激光装置的光路与所 述水平输入法兰、第二激光装置的光路与所述水平输出法兰的中心对齐；

开启所述第一激光装置和第二激光装置，并再次调整所述齿轮箱，使所述第一激光装置 发出的激光波束的投影圆心、第二激光装置发出的激光波束的投影圆心，对应与所述第一激 光靶标的靶心、第二激光靶标的靶心重合；

固定所述齿轮箱的状态，并将所述第一激光装置和第二激光装置相应拆除；

以所述齿轮箱的水平输入法兰及水平输出法兰的中轴为基准，完成船舶轴系对中安装。

优选的，所述齿轮箱设置有调节其升降的顶升螺栓，其前、后、左、右四个方位对应设 置有顶推螺栓；所述将齿轮箱初步调整至水平状态的步骤具体为：通过所述顶推螺栓和顶升 螺栓，将所述齿轮箱调整至水平状态。

优选的，所述齿轮箱顶部设置有水平度检测法兰；所述将齿轮箱初步调整至水平状态的 步骤还包括：

将水平象限仪放置在所述齿轮箱顶部的水平度检测法兰上，利用所述水平象限仪检测所 述齿轮箱的水平度。

优选的，所述开启所述第一激光装置和第二激光装置，再次调整所述齿轮箱，使所述第 一激光装置发出的激光波束的投影圆心、第二激光装置发出的激光波束的投影圆心，对应与 所述第一激光靶标的靶心、第二激光靶标的靶心重合的步骤包括：

开启所述第一激光装置，沿360°转动所述齿轮箱的水平输入法兰，并对应调整所述齿轮 箱，使所述第一激光装置发出的激光波束的投影圆心始终与所述第一激光靶标的靶心重合； 同时，开启所述第二激光装置，沿360°转动所述齿轮箱的水平输出法兰，并对应调整所述齿 轮箱，使所述第二激光装置发出的激光波束的投影圆心始终与所述第二激光靶标的靶心重合。

优选的，所述固定所述齿轮箱的状态，并将所述第一激光装置和第二激光装置相应拆除 的步骤之前还包括：

利用所述水平象限仪对所述齿轮箱的水平度进行再次复核

有益效果：本发明提出的基于齿轮箱对中的船舶轴系激光对中工装，可以利用激光的直 线传播原理，通过激光装置发射激光波束来实现对中，相对于现有技术中的拉线法不会产生 下垂量，因此对中安装精度更高；并且本发明在齿轮箱的水平传输法兰不是中空的结构时同 样适用(均只要使用两套激光装置对应安装在齿轮箱的水平传输法兰上即可)，因此适用范 围更广。

本发明相应提出的基于齿轮箱对中的船舶轴系对中安装方法，其有益效果与所述基于齿 轮箱对中的船舶轴系激光对中工装对应，即同样具有精度更高、适用范围更广等优点。

附图说明

图1是本发明提出的一种基于齿轮箱对中的船舶轴系激光对中工装的实施例中激光装置 的主视结构示意图。

图2是图1的右视结构示意图。

图3是本发明提出的一种基于齿轮箱对中的船舶轴系激光对中工装的实施例中激光靶标 的主视结构示意图。

图4是本发明提出的一种基于齿轮箱对中的船舶轴系激光对中工装的实施例进行对中安 装的示意图。

图中：100-激光装置，110-激光器，120-盲板法兰盘，121-螺栓，130-槽型架，140- 校准螺钉，200-齿轮箱，210-水平输入法兰，220-水平输出法兰，230-水平度检测法兰，240- 水平象限仪，300-激光靶标，310-靶标支架，301-第一激光靶标，302-第二激光靶标。

具体实施方式

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。

请一并参阅图1至图4，图1是本发明提出的一种基于齿轮箱对中的船舶轴系激光对中 工装的实施例中激光装置的主视结构示意图，图2是图1的右视结构示意图，图3是本发明 提出的一种基于齿轮箱对中的船舶轴系激光对中工装的实施例中激光靶标的主视结构示意 图，图4是本发明提出的一种基于齿轮箱对中的船舶轴系激光对中工装的实施例进行对中安 装的示意图。

本发明提出的一种基于齿轮箱对中的船舶轴系激光对中工装实施例，请参阅图1至图2， 其包括激光装置100，所述激光装置100包括激光器110、盲板法兰盘120、固定支架和校准 件。

所述盲板法兰盘120用于栓接(通过螺栓121连接)在船舶轴系的齿轮箱200(齿轮箱 200请参阅图4)的水平传输法兰上，且其与所述水平传输法兰相适配；所述盲板法兰盘120 上相对远离所述水平传输法兰的一面为第一表面，相对接近所述水平传输法兰的一面为第二 表面(所述第一表面和第二表面即指所述盲板法兰盘120的正反面)；所述固定支架一端固 定在所述盲板法兰盘120的第一表面上。

所述激光器110通过所述校准件安装在所述固定支架上，且可通过调节所述校准件来调 节所述激光器110的固定状态，以使所述激光器110的光路与所述水平传输法兰的中心对齐。

在本实施例的优选方案中，所述固定支架具体为槽型架130，所述校准件具体为校准螺 钉140(请参阅图1和图2)；所述激光器110安装在所述槽型架130的安装槽中，以起到更 优的安装及稳定的效果；所述校准螺钉140安装在所述槽型架130的安装槽的两相对侧面上， 以固定所述激光器110；利用所述校准螺钉140来固定及调节所述激光器110，具有结构简单、 调节方便、容易实现、成本较低等优点。

本实施例中，所述齿轮箱200的水平传输法兰具体包括水平输入法兰210和水平输出法 兰220(请参阅图4)，在进行对中安装时，可在所述水平输入法兰210和水平输出法兰220 上各安装一个激光装置100。

在本实施例的优选方案中，所述基于齿轮箱对中的船舶轴系激光对中工装还包括激光靶 标300(请参阅图3)，所述激光靶标300用于安装在船舶轴系对中的基准点上，以供所述齿 轮箱200及激光装置进行对中校准。所述激光靶标300在使用时具体可以固定在靶标支架310 上。

本实施例在具体的对中安装时，所述激光装置100、激光靶标300均可采用两套，分别 为第一激光装置和第二激光装置、以及第一激光靶标301和第二激光靶标302(参阅图4)。

所述第一激光装置的盲板法兰盘120用于栓接在所述水平输入法兰210上，所述第二激 光装置102的盲板法兰盘120用于栓接在所述水平输出法兰220上。

所述第一激光靶标301用于安装在船舶轴系对中的第一基准点上，以供所述齿轮箱200 及第一激光装置进行对中校准；所述第二激光靶标302用于安装在船舶轴系对中的第二基准 点上，以供所述齿轮箱200及第二激光装置进行对中校准。

所述第一基准点和第二基准点均可根据具体对中需要进行选取，本实施例中，所述第一 基准点具体可以是艏基准点，相应的，所述第二基准点具体可以是艉基准点。

本实施例可以利用激光的直线传播原理，通过激光装置100(具体为激光器110)发射激 光波束来实现对中，相对于现有技术中的拉线法不会产生下垂量，因此对中安装精度更高； 并且本实施例在齿轮箱200的水平传输法兰不是中空的结构时同样适用(均只要使用两套激 光装置100对应安装在齿轮箱的水平输入法兰上即可)，因此适用范围更广。

相应的，本发明还提出了一种基于齿轮箱对中的船舶轴系对中安装方法实施例，其使用 上述基于齿轮箱对中的船舶轴系激光对中工装实施例来实施，请继续参阅图4，其主要包括 以下步骤S100至S700：

S100、将第一激光靶标安放在船舶轴系对中的第一基准点上，第二激光靶标安放在船舶 轴系对中的第二基准点上，且所述第一激光靶标第二激光靶的靶心相向对齐。

S200、将位于所述第一激光靶标和第二激光靶标之间用于对中的齿轮箱初步调整至水平 状态。

本实施例中，以顶部设有水平度检测法兰的齿轮箱为例(参阅图4，即齿轮箱200顶部 设置有水平度检测法兰230，该水平度检测法兰230实际为齿轮箱200顶部自带的输出法兰， 本实施例将其用于检测齿轮箱200的水平度，因此命名为水平度检测法兰)；步骤200中， 所述将齿轮箱初步调整至水平状态的步骤还包括：将水平象限仪(参阅图4中水平象限仪240) 放置在所述齿轮箱顶部的水平度检测法兰上，利用所述水平象限仪检测所述齿轮箱的水平度。

更进一步地，本实施例中所述齿轮箱设置有4个调节其升降的顶升螺栓，其前、后、左、 右四个方位对应各设置有2个顶推螺栓；所述步骤S200中将齿轮箱初步调整至水平状态的步 骤具体为：通过所述顶推螺栓和顶升螺栓，将所述齿轮箱调整至水平状态。

所述齿轮箱是否已调整至水平状态可以通过所述水平象限仪来精确判断，且水平度误差 要求≤10＇。

S300、在所述齿轮箱的水平输入法兰和输出法兰上分别安装第一激光装置和第二激光装 置。

具体的，步骤S300即将第一激光装置的盲板法兰盘安装在所述水平输入法兰上，将第二 激光装置的盲板法兰盘安装在所述水平输出法兰上。

S400、调节所述第一激光装置和第二激光装置的固定状态，以使所述第一激光装置的光 路与所述水平输入法兰、第二激光装置的光路与所述水平输出法兰的中心对齐。

步骤S400中，优选的具体方案为：通过所述第一激光装置的校准螺钉对其激光器进行校 准，以使其激光器的光路与所述水平输入法兰中心对齐；以及通过所述第二激光装置的校准 螺钉对其激光器进行校准，以使其激光器的光路与所述水平输出法兰中心对齐。

S500、开启所述第一激光装置和第二激光装置，并再次调整所述齿轮箱，使所述第一激 光装置发出的激光波束的投影圆心、第二激光装置发出的激光波束的投影圆心，对应与所述 第一激光靶标的靶心、第二激光靶标的靶心重合。

所述再次调整所述齿轮箱的步骤具体是通过所述顶升螺栓和顶推螺栓进行微调。

步骤500中，优选的具体方案为：开启所述第一激光装置，沿360°转动所述齿轮箱的水 平输入法兰，并对应调整所述齿轮箱，使所述第一激光装置发出的激光波束的投影圆心始终 与所述第一激光靶标的靶心重合，误差不大于2.0mm；同时，开启所述第二激光装置，沿360° 转动所述齿轮箱的水平输出法兰，并对应调整所述齿轮箱，使所述第二激光装置发出的激光 波束的投影圆心始终与所述第二激光靶标的靶心重合，误差同样不大于2.0mm。

S600、固定所述齿轮箱的状态，并将所述第一激光装置和第二激光装置相应拆除。

在所述步骤S500中调节完毕后，所述步骤S600中将可对所述齿轮箱进行固定，具体包 括采用调整垫片垫紧以及将螺栓打紧等。当然，在所述步骤S600中固定所述齿轮箱的状态优 选利用所述水平象限仪对所述齿轮箱的水平度进行再次复核，以确保水平度达标，即水平度 误差要求≤10＇。

S700、以所述齿轮箱的水平输入法兰及水平输出法兰的中轴为基准，完成船舶轴系对中 安装。

在步骤S700中，即可所述齿轮箱的水平输入法兰及水平输出法兰的中轴进行船舶轴系的 对中安装。

本实施例的有益效果与所述基于齿轮箱对中的船舶轴系激光对中工装对应，即同样具有 精度更高、适用范围更广等优点。

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。