专利名称：一种测量大型船舶上舵系中舵销和舵杆直线度的方法
技术领域：
本发明涉及控制大型船舶前进方向的舵系，其长度从10米20米及以上不等，舵销 和舵秆中心直线度采用"引出法"测量的一种方法。
背景技术：
当今造船行业中，随着生产技术的不断提高，所造船舶吨位也有小到大。控制船舶 前进方向的舵系尺寸也在不断加大。如我公司生产加工的"75000"T散货轮、"110000"T成 品油轮、"8530"集装箱船、"LNG"天然液化气船等船舶。其舵系长度从10米到20米及以上 不等。那么如何进行舵系中心直线度测量，这是我们在测量中碰到的一大难题。
舵系有舵叶、舵销和舵杆三部分组成。舵叶上有上下二个锥孔，分别安放舵销和舵 杆。其结构如图1所示，图1是本发明测量大型船舶上舵系中舵销和舵杆直线度的方法中 直线度测量光靶在舵系上的分布示意图。其中，A，B，C为三个轴承挡，且三个轴承挡外圆尺 寸也不一样。舵系上A、B、 C三个轴承挡布置有三道光靶，以A、 C轴承挡上光靶设为艏基准 靶和艉基准靶，根据CSQS检验要求，舵销和舵杆安装在舵叶上下二个锥孔内后，A、B、C三个 轴承挡的直线度误差不大于0. 30mm。 由于舵系长度从10米到20米及以上不等。工件大，重量有二十多吨，无法用常规 测量方法来进行直线度误差的检验。具了解现有技术中是把工件垂直放置，用钢丝吊重锤 的方法来测量其误差，这样就需要有极高的车间，以及支撑等大量辅助物，工作状态也极其 不安全。另外一种方法，就是用拉钢丝来测量舵销和舵杆直线度。但是这种方法只能测量 上下方向的误差，而不能测量左右方向的误差。同时上述二种测量方法测量精度也较底。
经过反复研究和各种可行性探讨，我们决定采用引出法来解决这类大型舵系，舵 销和舵杆直线度测量难题。
发明内容
本发明的目的在于克服以前测量技术中存在的不足，提供一种大型船舶舵系，舵 销和舵秆中心直线度测量的方法。利用本发明的方法可以达到对大型船舶舵系，舵销和舵 秆中心直线度测量精度要求，提高测量的精度和效率。
为了达到上述发明目的，本发明提供了如下技术方案 —种测量大型船舶上舵系中舵销和舵杆直线度的方法，其特征在于，该方法包括 如下步骤 ①先将舵系中的舵叶水平放置，将舵销和舵杆分别塞入到舵叶的上舵孔和下舵孔 内； ②将三个测量哈夫圈按照尺寸分别固定在A、B、C三个轴承挡外圆上；
③把一组中的一只V型铁测量光耙放在近端同一轴承挡外圆上，用0. 02mm/m水平 水泡定位，调节安放测微准直望远镜的测量架，使得测微准直望远镜内的十字线中心点对 准V型铁上的测量十字尖角光靶中心点；
④换上一组中的另外一只V型铁测量光靶，也用0. 02mm/m水平水泡定位，保持测 微准直望远镜不动，然后调节安装在V型铁上的测微螺杆副和左右调节螺钉，使得V型铁上 的测量十字尖角光靶中心点与测微准直望远镜内的十字线中心点对准，重复上述操作直至 两只V型铁上的测量十字尖角光靶中心点高度相等，左右位置相同； ⑤把二只调整完成的装有十字尖角光靶的V型铁分别安放在A， C轴承挡外圆上， 用V型铁上的0. 02mm/m水平水泡分别定位，以A、 C两点上的十字尖角光耙中心为基准点， 调节安放测微准直望远镜的测量架，将测微准直望远镜内的十字线中心点调整到A、 C十字 尖角光靶基准点的延长线上，使A、 C十字尖角光靶基准点与测微准直望远镜内的十字线中 心点连成一条直线，保持测微准直望远镜不动，移动A轴承挡外圆上的V型铁到B轴承挡外 圆上，用V型铁上的0. 02mm/m水平水泡定位，调节测微准直望远镜上目镜观察，如B轴承挡 上V型铁上十字尖角光靶中心点不在基准线上，则可用测微准直望远镜上下、左右两个测 微鼓轮测出目标偏离基准线上下、左右的距离，该距离即为该点偏离基准线的偏差值。
在本发明中，所述步骤②中的三个哈夫圈对应于三个轴承挡外圆，其中三个哈夫 圈的外圆直径相同，内圆配合与相对的轴承挡外圆，三个哈夫圈的结构均包括两个半圆，两 个半圆的一端通过销轴固定，可开合的另一端通过紧固螺钉拧紧。进一步地，所述的哈夫圈 的一个半圆上有可装卸的吊环，便于哈夫圈的装卸。在本发明中，所述步骤③中的V型铁测量光耙的结构包括有V型铁底座、0. 02mm/
m水平水泡、左右调节压板、可调换杆、测微螺杆副和十字尖角靶，所述的V型铁底座的下端
具有V形槽，其背部水平面上固定有0. 02mm/m水平水泡和左右调节压板，该左右调节压板
通过左右调节螺钉左右移动，在左右调节压板上固定有可调换杆，该可调换杆内设有测量
螺杆副以通过转动高低调节，在测量螺杆副的顶端固定有十字尖角靶。 基于上述技术方案，本发明的测量方法相比于现有技术具有如下技术优点 本发明在舵系上A、B、 C三个轴承挡布置有三道光靶，以A、 C轴承挡上光靶设为艏
基准靶和艉基准靶。该方法主要利用测微准直望远镜以艏基准靶和艉基准靶为基准，将测
微准直望远镜内的十字线中心点调整到A、 C光耙基准点的延长线上，这样就在空间建立起
一条基准线，然后测量B轴承挡偏离A、C轴承挡上下、左右距离。利用本发明的方法对大型
舵系进行直线度测量，大大地提高了大型舵系系的直线度测量精度，保证了大型船舶舵系
精度要求。
图1是本发明测量大型船舶上舵系中舵销和舵杆直线度的方法中直线度测量光 靶在舵系上的分布示意图。 图2是本发明测量大型船舶上舵系中舵销和舵杆直线度的方法中测量V型铁的结 构示意图。 图3是本发明测量大型船舶上舵系中舵销和舵杆直线度的方法中测量哈夫圈的 结构示意图。 图4是本发明测量大型船舶上舵系中舵销和舵杆直线度的方法中用到的测微准 直望远镜的结构示意图。
具体实施例方式
下面我们结合附图和具体的实施例来对本发明测量大型船舶上舵系中舵销和舵 杆直线度的方法做进一步的详细阐述，进而来更为清楚地说明本发明的内容，但不能以此 来限制本发明的保护范围。 本发明的主题思想是利用专用工装将舵销和舵杆中心线抬高的方法(引出法)来 解决这类大型舵系，舵销和舵杆直线度测量难题。其中涉及到的专用工装有两类，一类是专 用测量V型铁；另一类是专用测量哈夫圈。其结构阐述如下 专用测量V型铁的结构如图2所述，图2是本发明测量大型船舶上舵系中舵销和 舵杆直线度的方法中测量V型铁的结构示意图。有图可知，V型铁测量光靶的结构包括有V 型铁底座21、0. 02mm/m水平水泡22、左右调节压板23、可调换杆24、测微螺杆副25和十字 尖角靶26，所述的V型铁底座21的下端具有V形槽，该V形槽用于卡在轴承挡外圆上，其背 部水平面上固定有0. 02mm/m水平水泡22和左右调节压板23，该左右调节压板23通过左右 调节螺钉27左右移动，移动完成后可通过紧固螺钉28进行定位，在左右调节压板23上固 定有可调换杆24，该可调换杆24上设有测量螺杆副25以通过转动高低调节，在测量螺杆副 25的顶端固定有十字尖角靶26。 上述专用测量V型铁在V型铁平面上加装一只0. 02mm/m水平水泡，以及可调换 杆，旧的外径千分尺测微螺杆副和定制的十字尖角光靶组成一副可以上下、左右都可以移 动的专用测量工装。使用时将V型铁反放骑在轴承挡外圆上，用0.02mm/m水平水泡可使V 型铁定位时不产生倾斜，用可换接杆可以长短调整，使测量光靶有一定高度，不被被测工件 其他部位当住，用外径千分尺测微螺杆副可使测量光靶作微量上下调节。左右调节螺钉可 微量调节测量光靶左右位置。 专用测量哈夫圈的结构如图3所示，图3是本发明测量大型船舶上舵系中舵销和 舵杆直线度的方法中测量哈夫圈的结构示意图。由图可知，哈夫圈的结构均包括两个半圆， 即上半圆31和下半圆32，两个半圆的一端通过销轴35固定，可开合的另一端通过紧固螺钉 34拧紧。本发明涉及到三个哈夫圈对应于三个轴承挡外圆，A、B、C三个轴承挡外圆尺寸大 小不一样，其中三个哈夫圈的外圆直径相同，内圆直径则配合于所相对的轴承挡外圆。为了 移动方便，还在测量哈夫圈的上半圆31上固定有一个吊环33。 为了使得A， B， C三个轴承挡外圆尺寸一致。我们采用在A， B， C三个轴承挡外圆 上加装上述的三个测量哈夫圈。三个测量哈夫圈内孔根据A， B， C三个轴承挡外圆尺寸加 工，三个测量哈夫圈外圆尺寸加工成一致。三个测量哈夫圈按尺寸分别套在A，B，C三个轴 承档外圆上，使A，B，C三个轴承档外圆尺寸大小都控制在0.05mm范围内。另外根据船型 不同，还可以设计加工了多副不同规格尺寸的测量哈夫圈。 本发明测量大型船舶上舵系中舵销和舵杆直线度的方法包括如下步骤 ①先将舵系中的舵叶水平放置，将舵销和舵杆分别塞入到舵叶的上舵孔和下舵孔
内； ②将三个测量哈夫圈按照尺寸分别固定在A、B、C三个轴承挡外圆上；
③把一组中的一只V型铁测量光耙放在近端同一轴承挡外圆上，用0. 02mm/m水平 水泡定位，调节安放测微准直望远镜的测量架，使得测微准直望远镜内的十字线中心点对 准V型铁上的测量十字尖角光靶中心点；
④换上一组中的另外一只V型铁测量光靶，也用0. 02mm/m水平水泡定位，保持测 微准直望远镜不动，然后调节安装在V型铁上的测微螺杆副和左右调节螺钉，使得V型铁上 的测量十字尖角光靶中心点与测微准直望远镜内的十字线中心点对准，重复上述操作直至 二只V型铁上的测量十字尖角光靶中心点高度相等，左右位置相同的状态；；
⑤把二只调整完成的装有十字尖角光靶的V型铁分别安放在A， C轴承挡外圆上， 用V型铁上的0. 02mm/m水平水泡分别定位，以A、 C两点上的十字尖角光耙中心为基准点， 调节安放测微准直望远镜的测量架，将测微准直望远镜内的十字线中心点调整到A、 C十字 尖角光靶基准点的延长线上，使A、 C十字尖角光靶基准点与测微准直望远镜内的十字线中 心点连成一条直线，保持测微准直望远镜不动，移动A轴承挡外圆上的V型铁到B轴承挡外 圆上，用V型铁上的0. 02mm/m水平水泡定位，调节测微准直望远镜上目镜观察，如B轴承挡 上V型铁上十字尖角光靶中心点不在基准线上，则可用测微准直望远镜上下、左右两个测 微鼓轮测出目标偏离基准线上下、左右的距离，该距离即为该点偏离基准线的偏差值。
上述步骤⑤中还涉及到了测微准直望远镜，其结构原理如图4所示，由图可知，物 镜42的后面是可前后移动的调焦物镜43。利用调焦物镜43的前后移动，可以对不同距离 目标进行聚焦，这些聚焦点可视为一条理想的基准直线，不同距离的目标在分划板44上成 倒立的象，经过转象目镜45将倒立象正立过来并放大，46是目镜。物镜42的前面是可摆动 的测微平板41，利用测微鼓轮带动测微平板41的摆动，这样就可以测出目标中心点偏离基 准线中心点的距离。 本发明的"引出法"这种方法在形位公差检测中是没有提到的，通过该方法对以完 成的舵系，舵销和舵秆中心直线度测量工作效果来看，这种测量方法在操作上是完全可行 的，不管从精度，效率等方面都得到船东以及各国船级社的认可。
权利要求
一种测量大型船舶上舵系中舵销和舵杆直线度的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤①先将舵系中的舵叶水平放置，将舵销和舵杆分别塞入到舵叶的上舵孔和下舵孔内；②将三个测量哈夫圈按照尺寸分别对应固定在A、B、C三个轴承挡外圆上；③把一组中的一只V型铁测量光靶放在近端同一轴承挡外圆上，用0.02mm/m水平水泡定位，调节安放测微准直望远镜的测量架，使得测微准直望远镜内的十字线中心点对准V型铁上的测量十字尖角光靶中心点；④换上一组中的另外一只V型铁测量光靶，也用0.02mm/m水平水泡定位，保持测微准直望远镜不动，然后调节安装在V型铁上的测微螺杆副和左右调节螺钉，使得V型铁上的测量十字尖角光靶中心点与测微准直望远镜内的十字线中心点对准，重复上述操作直至两只V型铁上的测量十字尖角光靶中心点高度相等，左右位置相同；⑤把两只调整完成的装有十字尖角光靶的V型铁分别安放在A，C轴承挡外圆上，用V型铁上的0.02mm/m水平水泡分别定位，以A、C两点上的十字尖角光靶中心为基准点，调节安放测微准直望远镜的测量架，将测微准直望远镜内的十字线中心点调整到A、C十字尖角光靶基准点的延长线上，使A、C十字尖角光靶基准点与测微准直望远镜内的十字线中心点连成一条直线，保持测微准直望远镜不动，移动A轴承挡外圆上的V型铁到B轴承挡外圆上，用V型铁上的0.02mm/m水平水泡定位，调节测微准直望远镜上目镜观察，如B轴承挡上V型铁上十字尖角光靶中心点不在基准线上，则可用测微准直望远镜上下、左右两个测微鼓轮测出目标偏离基准线上下、左右的距离，该距离即为该点偏离基准线的偏差值。
2. 根据权利要求1所述的一种测量大型船舶上舵系中舵销和舵杆直线度的方法，其特 征在于，所述步骤②中的三个哈夫圈对应于三个轴承挡外圆，其中三个哈夫圈的外圆直径 相同，内圆直径配合于相对的轴承挡外圆直径，三个哈夫圈的结构均包括两个半圆，两个半 圆的一端通过销轴固定，可开合的另一端通过紧固螺钉拧紧。
3. 根据权利要求2所述的一种测量大型船舶上舵系中舵销和舵杆直线度的方法，其特 征在于，所述的哈夫圈的一个半圆上设有可装卸的吊环。
4. 根据权利要求1所述的一种测量大型船舶上舵系中舵销和舵杆直线度的方法，其特 征在于，所述步骤③中的V型铁测量光耙的结构包括有V型铁底座、0. 02mm/m水平水泡、左 右调节压板、可调换杆、测微螺杆副和十字尖角靶，所述的V型铁底座的下端具有V形槽，其 背部水平面上固定有0. 02mm/m水平水泡和左右调节压板，该左右调节压板通过左右调节 螺钉左右移动，在左右调节压板上固定有可调换杆，该可调换杆上设有测量螺杆副以通过 转动高低调节，在测量螺杆副的顶端固定有十字尖角靶。
全文摘要
本发明涉及到一种测量大型船舶上舵系中舵销和舵杆直线度的方法①将舵销和舵杆分别塞入到舵叶的上下舵孔内；②将三个测量哈夫圈分别固定轴承挡外圆上；③把一只V型铁测量光靶放在近端同一轴承挡外圆上，调节测量架使测微准直望远镜十字线中心点对准V型铁上的测量十字尖角光靶中心点；④换另一只V型铁测量光靶，调节至两V型铁上测量十字尖角光靶中心点高度相等，左右位置相同；⑤把调整完成的V型铁分别安放在A，C轴承挡外圆上，以A，C轴承挡外圆上十字尖角光靶为基准建立基准直线，将A轴承挡上V型铁测量光靶移至B轴承挡，测出该点中心偏离基准线的距离以作为目标偏离基准线的偏差值。本发明的方法提高了舵系测量的精度和效率。
文档编号G01B11/26GK101793507SQ20101012661
公开日2010年8月4日 申请日期2010年3月17日 优先权日2010年3月17日
发明者傅金平, 沈铭玉, 罗乐, 陈国庆, 韦蒨 申请人:沪东中华造船(集团)有限公司