董文輝+鄒沛

摘 要：折疊推是海工輔助船的新型動力定位裝置，其安裝精度要求高且結(jié)構(gòu)復(fù)雜。本文以Rolls-Royce設(shè)計的UT771 WP系列船型的折疊推為例，介紹利用全站儀三維坐標(biāo)值測量法定位折疊推轉(zhuǎn)軸樞法蘭軸線的工藝。

關(guān)鍵詞：折疊推；全站儀；測量；劃線

中圖分類號：U664.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

Abstract： Swing-up azimuth thruster is a new type of DP equipment for PSV with high installation accuracy and complex structure. This paper introduces a method of locating the shaft flange centerline of swing-up Azimuth thruster designed by Rolls-Royce for UT771WP series vessel by using total station to measure 3D coordinate values.

Key words： Swing-up azimuth thruster；Total Station；Measurement；Marking out

1 前言

為了提高船舶的機(jī)動性，越來越多的海工輔助船不僅采用了全回轉(zhuǎn)式方位推為主推進(jìn)器，還在艏部增設(shè)了折疊式或伸縮式方位推為輔推進(jìn)器。其中，折疊式推進(jìn)器（以下簡稱折疊推）是以設(shè)置在船體底部結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)軸樞法蘭為旋轉(zhuǎn)鉸點(diǎn)，通過船體內(nèi)部液壓油缸頂推轉(zhuǎn)軸樞法蘭搖臂使船體外部的推進(jìn)器收放，如圖1所示。

折疊推在水平和垂直位置分別設(shè)置有一個鎖緊油缸使之固定，當(dāng)槳體鎖置于水平位置槽腔內(nèi)或懸垂于底部而起到側(cè)推模式或方位推模式。

該類設(shè)備定位要點(diǎn)在于確定出轉(zhuǎn)軸法蘭軸線正確位置，使設(shè)備安裝后，槳體在收放狀態(tài)下能分別滿足側(cè)推或方位推模式。本文以UT771WP船型折疊推為例，簡述在分段時期測量、定位設(shè)備轉(zhuǎn)軸樞基座法蘭軸線工藝過程。

2 轉(zhuǎn)軸樞中心線定位步驟

2.1 分析轉(zhuǎn)軸樞法蘭安裝要求

如圖2所示，轉(zhuǎn)軸樞法蘭軸線距基線公差±1mm，法蘭平面相對舯線左右對稱公差±1 mm，即該軸線與基線平行、與船舯線垂直。由于動力采用Z型傳動形式，當(dāng)推進(jìn)器處于側(cè)推模式時，導(dǎo)流罩應(yīng)與橫向的軸隧孔同軸，唇口端面間隙均勻。測量時，合理協(xié)調(diào)設(shè)備與結(jié)構(gòu)各處的相互位置關(guān)系，正確定出軸線位置，這樣在后期安裝、調(diào)試設(shè)備時才能避免收放槳體過程中碰撞船體結(jié)構(gòu)。

2.2 確定分段中線和基線

設(shè)備的軸線位置是參考船體的基線、中線確定。該設(shè)備安裝完成后需要進(jìn)行收放效用實(shí)驗(yàn)，由于船臺墩高限制，故將設(shè)備前移至分段階段安裝，采用架高分段的方法。分段放置的狀態(tài)要符合船臺搭載要求，即水平度不大于±4 mm。采用激光全站儀測量才能準(zhǔn)確找出該分段的中線和基線。

2.3 在法蘭毛胚孔內(nèi)安裝光靶架

在法蘭毛坯孔內(nèi)架設(shè)十字光靶架，預(yù)調(diào)節(jié)十字靶心，使其滿足：（1）基本居于毛坯圓孔的中心區(qū)域；（2）將靶心板平面和壁板內(nèi)側(cè)面平齊。這樣測量的靶心點(diǎn)坐標(biāo)的半寬值才能真實(shí)反映出壁板裝配、焊接制作過程中形成的偏差。根據(jù)需要可以調(diào)節(jié)法蘭加工壁厚，使法蘭平面滿足對稱度±1 mm要求。

2.4 調(diào)整并測量法蘭中心坐標(biāo)

以分段的基線（標(biāo)高）及中線（地樣）為測量基準(zhǔn)，用全站儀測量軸線AB坐標(biāo)，步驟如下：

（1）調(diào)整并測量左右靶心A、B坐標(biāo)值X（首尾方向）、Y（左右舷方向）、Z（垂線高度方向），使其滿足圖紙公差要求：ZA=ZB=距基線高度，即軸線AB平行于基線；XA=XB ，即軸線AB垂直于中線；

（2）過靶心吊重錘線，根據(jù)結(jié)構(gòu)尺寸（如圖3所示）測量L、M、N。測量L的目的是檢查下鎖緊銷模塊的L型壁板對接焊板口平齊度。模塊是安裝在槳體耳板的止口上當(dāng)軸線AB距基線高度確定后，距離L符合設(shè)計要求，L型壁板焊口才能同時滿足平齊；測量M、N的目的是驗(yàn)證軸距（轉(zhuǎn)軸樞軸線與漿軸間距）時，槳體在側(cè)推模式時導(dǎo)流罩與軸遂的同軸度。

2.5 劃 線

測量時，將靶心面平齊于內(nèi)側(cè)板面，而加工面是在厚壁板的外側(cè)板面。當(dāng)左右的厚壁板相對于中剖面有開口現(xiàn)象時，鏜桿以劃在外側(cè)的檢驗(yàn)圓校正出的軸線與兩板內(nèi)側(cè)圓心確定的軸線，兩者之間是有偏差的，所以要將檢驗(yàn)圓劃在測量點(diǎn)的內(nèi)側(cè)板面。劃出鏜孔檢驗(yàn)圓后，可以進(jìn)行鏜孔作業(yè)。

3 結(jié)束語

在上述測量劃線過程中，前提條件是分段滿足水平狀態(tài)，否則測定出軸線與真實(shí)的船底板基線不平行，可引起導(dǎo)流罩與軸遂端面間隙不均勻，甚至槳體收放時與結(jié)構(gòu)干涉需修改結(jié)構(gòu)；其次，使用全站儀將需要找出的定位點(diǎn)以三維坐標(biāo)值形式直觀反映出來，以利于調(diào)整操作，其測量誤差值±0.5 mm符合設(shè)備定位精度的要求。采用此種坐標(biāo)值測量法，也可以應(yīng)用在定位相對于垂線有縱橫傾角的回轉(zhuǎn)主推的轉(zhuǎn)軸軸線等。

參考文獻(xiàn)

[1]Rolls-Royce Azimuth Thruster TCNS73 Installation Manual， Rev.： B.2013，11.

[2]中國造船質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)CB/T 4000-2005.endprint