一种设备地脚螺栓孔与机架平面垂直度的调整方法及调整工装与流程

1.本发明属于船舶建造领域，具体涉及一种设备地脚螺栓孔与机架平面垂直度的调整方法及调整工装。


背景技术：

2.船舶设备的可靠性除了取决于设计、材料和制造工艺外，更重要的是取决于装配或安装与校中的质量。因此船舶设备与基座采用钢制金属垫片连接时，通常需要配置过盈配合的铰制螺栓抑制径向剪切力和轴向锁紧力，但铰制螺栓孔的加工精度要求高，一般需要先用钻头钻孔后，对铰制螺栓留有2-4mm铰孔剪切余量，再使用导向锥柄铰刀进行铰孔。但铰孔不能校正孔轴线的位置误差，孔的垂直精度需要由钻孔工序保证，因此钻孔垂直度的控制至关重要。
3.由于船舶轴系通常非完全水平布置，与水平面有一定的夹角，因此齿轮箱、中间轴承等与轴系连接的设备与水平面也有一定的夹角，此时设备基座边缘焊接的支撑平台与设备机架平面的平行度很难控制，且支撑平台焊接后无法调节角度，若焊接前校正不佳或焊接时支撑平台出现变形，则钻孔的垂直度易超差，导致钻孔出现偏斜等问题。某型船舶齿轮箱、中间轴承等设备采用金属垫片与基座连接，设备与基座连接时，需要利用取芯钻头贯穿设备机架、调整垫片、焊接垫片和设备基座，其中设备机架螺栓孔已经由设备承制厂商根据图纸尺寸预钻孔。齿轮箱、中间轴承等设备基座较小，无足够空间安装吸铁钻进行钻孔作业，因此通常需要在设备基座边缘焊接与设备机架平面相平行的支撑平台，用于安装吸铁钻。而吸铁钻底座所在的平面与安装在吸铁钻上的取芯钻头的轴线相互垂直，因此吸铁钻底座所在的平面必须与设备机架平面平行，即与设备机架螺栓孔的中心线相互垂直，否则钻孔会出现孔偏斜等问题。


技术实现要素：

4.针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种设备地脚螺栓孔与机架平面垂直度的调整方法及调整工装。用以解决船舶设备地脚螺栓孔钻孔时，由于吸铁钻安装底座所在的平面与设备机架不平行导致钻孔垂直度超差的问题，同时提供了通过垂直度调整工装调整后的支撑平台，解决了设备基座空间小无法安装吸铁钻的难题。
5.为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
6.本发明首先提供了一种船舶设备地脚螺栓孔与机架平面垂直度的调整方法，所述船舶设备为包括齿轮箱和中间轴承在内的设备，船舶设备安装在设备基座上，该方法包括以下步骤：
7.步骤一、预钻完成船舶设备上的机架螺栓孔，将船舶设备定位完成且把焊接垫片烧焊结束；
8.步骤二、使用专门的垂直度调整工装，该垂直度调整工装结构包括有基准定位装
置、连接板、支撑平台和斜撑，所述连接板为包括上连接板、中连接板及下连接板的一体式结构，测量下连接板靠近中连接板一侧连接孔的中心线到船舶设备基座边缘的距离并定义为第一距离l1，在支撑平台上加工有连接孔，将靠近设备基座一侧连接孔的中心线到设备基座边缘的距离且定义为第二距离l2，该第二距离l1与第一距离l1相等；
9.步骤三、将所述基准定位装置的定位销插入船舶设备上预钻的机架螺栓孔中，使定位销的轴线与机架螺栓孔的中心线重合；
10.步骤四、选取支撑板上合适的连接孔，将上连接板采用螺纹连接安装在支撑板下方；
11.步骤五、以下连接板为基准，将下连接板与支撑平台螺纹连接；
12.步骤六、满焊焊接支撑平台靠近设备基座一侧与设备基座的边缘，并满焊焊接两根斜撑；
13.步骤七、移除所述的基准定位装置和连接板，将装有取芯钻头的吸铁钻放置到支撑平台上以开始钻孔，钻出船舶设备地脚螺栓孔，则钻孔完成的船舶设备地脚螺栓孔与设备机架平面垂直度得到保证。
14.作为优化方案，所述步骤一中设备机架螺栓孔由设备承制厂商出厂前根据图纸尺寸预钻。
15.作为优化方案，所述步骤二中在支撑平台上依次加工4个连接孔，支撑平台的4个连接孔与下连接板上的4个连接孔相对应，具有相同的孔距和孔径。
16.作为优化方案，所述步骤四中支撑板上连接孔的选取使用时，避免上连接板安装后与设备机架边缘接触。
17.作为优化方案，所述步骤五所述下连接板与支撑平台安装结束后，支撑平台与支撑板平行，且支撑平台与定位销的轴线相互垂直，以使得支撑平台与设备机架平面平行。
18.作为优化方案，所述步骤七中取芯钻头与支撑平台垂直，且取芯钻头垂直于设备机架平面。
19.本发明还提供了一种船舶设备地脚螺栓孔与机架平面垂直度的调整工装，该垂直度调整工装包括基准定位装置、连接板、支撑平台及斜撑；所述基准定位装置包括定位销、支撑板，所述定位销与支撑板为一体式结构，所述定位销为圆柱体形式，所述定位销直径与设备机架螺栓孔直径相同，所述支撑板上设有若干连接孔，所述连接孔呈直线分布，且各连接孔中心距相同，所述定位销的轴线与所述支撑板的平面相互垂直；所述连接板包括上连接板、中连接板及下连接板，所述上连接板、中连接板及下连接板为一体式结构，所述上连接板与所述中连接板相互垂直，所述中连接板与所述下连接板相互垂直，所述上连接板与所述下连接板相互平行；所述支撑平台的上表面面积大于所述下连接板下表面的面积，所述支撑平台靠近设备基座一侧与设备基座边缘紧密贴合；所述斜撑用于连接设备基座与支撑平台远离设备基座一侧的下平面。
20.作为优化方案，所述上连接板设有2个连接孔，所述连接孔与所述支撑板上的连接孔具有相同的孔距和孔径，所述下连接板四角上分别设有1个连接孔。
21.与现有技术相比，本发明的有益效果为：
22.1.本发明采用特制的垂直度调整工装进行取芯钻头与机架平面垂直度的调整，解决了设备地脚螺栓孔钻孔时，由于吸铁钻安装底座所在的平面与设备机架不平行导致钻孔
垂直度超差的问题。
23.2.本发明提供了通过垂直度调整工装调整后的支撑平台，解决了设备基座空间小无法安装吸铁钻的难题。
24.3.本发明提高了设备地脚螺栓钻孔精度，提升了设备安装精度，缩短了船舶建造周期，提供的方法操作简单易懂、安装简单、调整方法通用性强。
附图说明
25.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1为本发明一种船舶设备地脚螺栓孔与机架平面垂直度的调整工装的结构示意图。
27.图2为本发明一种船舶设备地脚螺栓孔与机架平面垂直度的调整工装的使用示意图。
28.图3为本发明垂直度调整完成后的钻孔示意图。
29.其中，附图标记具体说明如下：基准定位装置1、定位销101、支撑板102、连接板2、上连接板201、中连接板202、下连接板203、支撑平台3、斜撑4、设备机架5、设备机架螺栓孔6、设备基座7、连接孔8、取芯钻头9、吸铁钻10。
具体实施方式
30.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“中”、“一侧”、“垂直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
31.实施例1
32.如图1所示，本实施例提供一种设备地脚螺栓孔与机架平面垂直度的调整方法，该调整方法的实现采用特制的垂直度调整工装，垂直度调整工装包括基准定位装置1、连接板2、支撑平台3及斜撑4。
33.上述基准定位装置1包括定位销101、支撑板102，定位销101与支撑板102为一体式结构，定位销101为圆柱体形式，定位销101直径与设备机架螺栓孔6直径相同，支撑板102上设有若干连接孔8，连接孔8呈直线分布，且各连接孔8中心距相同，定位销101的轴线与支撑板102的平面相互垂直。
34.上述连接板2包括上连接板201、中连接板202及下连接板203，上连接板201、中连接板202及下连接板203为一体式结构，上连接板201与中连接板202相互垂直，中连接板202与下连接板203相互垂直，上连接板201与下连接板203相互平行。
35.上述上连接板201设有2个连接孔8，连接孔8与所述支撑板102上的连接孔8具有相同的孔距和孔径，下连接板203四角上分别设有1个连接孔8。
36.上述支撑平台3的上表面面积大于下连接板203下表面的面积，支撑平台3靠近设
备基座7一侧与设备基座7边缘紧密贴合。
37.上述斜撑4包括2根，用于连接设备基座7与支撑平台3远离设备基座7一侧的下平面，并对支撑平台3形成有效支撑。
38.基于上述调整工装，设备地脚螺栓孔与机架平面垂直度的调整方法包括以下步骤：
39.步骤一、设备机架螺栓孔6预钻完成，设备定位完成且焊接垫片烧焊结束，其中设备机架螺栓孔6由设备承制厂商出厂前根据图纸尺寸预钻。
40.步骤二、测量下连接板203靠近中连接板202一侧连接孔8的中心线到设备基座7边缘的距离l1，在支撑平台3上加工连接孔8，使靠近设备基座7一侧连接孔8的中心线到设备基座7边缘的距离l2与l1相等。其中，在支撑平台3上依次加工4个连接孔，支撑平台3的4个连接孔8与下连接板203上的4个连接孔8相对应，具有相同的孔距和孔径。
41.步骤三、将基准定位装置1的定位销101插入设备机架螺栓孔6中，使定位销101的轴线与设备机架螺栓孔6的中心线重合；
42.步骤四、选取支撑板102上合适的连接孔8，将上连接板201采用螺纹连接安装在支撑板102下方，所述支撑板102上连接孔8的选取要避免上连接板201安装后与设备机架5边缘接触。
43.步骤五、以下连接板203为基准，将下连接板203与支撑平台3螺纹连接，所述下连接板203与支撑平台3安装结束后，支撑平台3与支撑板102平行，即支撑平台3与定位销101的轴线相互垂直，即支撑平台3与设备机架5平面平行。
44.步骤六、满焊焊接支撑平台3靠近设备基座7一侧与设备基座7的边缘，采取满焊焊接的方式固定两根斜撑4，其中所述取芯钻头9与支撑平台3垂直，即取芯钻头9与设备机架5平面垂直。
45.步骤七、移除基准定位装置1和连接板2，将装有取芯钻头9的吸铁钻10放置到支撑平台3上开始钻孔，设备地脚螺栓孔与设备机架平面垂直度调整完成。
46.尽管上述实施例已对本发明作出具体描述，但是对于本领域的普通技术人员来说，应该理解为可以在不脱离本发明的精神以及范围之内基于本发明公开的内容进行修改或改进，这些修改和改进都在本发明的精神以及范围之内。

技术特征：
1.一种船舶设备地脚螺栓孔与机架平面垂直度的调整方法，所述船舶设备为包括齿轮箱和中间轴承在内的设备，船舶设备安装在设备基座上，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、预钻完成船舶设备上的机架螺栓孔，将船舶设备定位完成且把焊接垫片烧焊结束；步骤二、使用专门的垂直度调整工装，该垂直度调整工装结构包括有基准定位装置、连接板、支撑平台和斜撑，所述连接板为包括上连接板、中连接板及下连接板的一体式结构，测量下连接板靠近中连接板一侧连接孔的中心线到船舶设备基座边缘的距离并定义为第一距离(l1)，在支撑平台上加工有连接孔，将靠近设备基座一侧连接孔的中心线到设备基座边缘的距离且定义为第二距离(l2)，该第二距离(l1)与第一距离(l1)相等；步骤三、将所述基准定位装置的定位销插入船舶设备上预钻的机架螺栓孔中，使定位销的轴线与机架螺栓孔的中心线重合；步骤四、选取支撑板上合适的连接孔，将上连接板采用螺纹连接安装在支撑板下方；步骤五、以下连接板为基准，将下连接板与支撑平台螺纹连接；步骤六、满焊焊接支撑平台靠近设备基座一侧与设备基座的边缘，并满焊焊接两根斜撑；步骤七、移除所述的基准定位装置和连接板，将装有取芯钻头的吸铁钻放置到支撑平台上以开始钻孔，钻出船舶设备地脚螺栓孔，则钻孔完成的船舶设备地脚螺栓孔与设备机架平面垂直度得到保证。2.根据权利要求1所述的一种设备地脚螺栓孔与机架平面垂直度的调整方法，其特征在于，所述步骤一中设备机架螺栓孔由设备承制厂商出厂前根据图纸尺寸预钻。3.根据权利要求1所述的一种设备地脚螺栓孔与机架平面垂直度的调整方法，其特征在于，所述步骤二中在支撑平台上依次加工4个连接孔，支撑平台的4个连接孔与下连接板上的4个连接孔相对应，具有相同的孔距和孔径。4.根据权利要求1所述的一种设备地脚螺栓孔与机架平面垂直度的调整方法，其特征在于，所述步骤四中支撑板上连接孔的选取使用时，避免上连接板安装后与设备机架边缘接触。5.根据权利要求1所述的一种设备地脚螺栓孔与机架平面垂直度的调整方法，其特征在于，所述步骤五所述下连接板与支撑平台安装结束后，支撑平台与支撑板平行，且支撑平台与定位销的轴线相互垂直，以使得支撑平台与设备机架平面平行。6.根据权利要求1所述的一种设备地脚螺栓孔与机架平面垂直度的调整方法，其特征在于，所述步骤七中取芯钻头与支撑平台垂直，且取芯钻头垂直于设备机架平面。7.一种船舶设备地脚螺栓孔与机架平面垂直度的调整工装，其特征在于，该垂直度调整工装包括基准定位装置、连接板、支撑平台及斜撑；所述基准定位装置包括定位销、支撑板，所述定位销与支撑板为一体式结构，所述定位销为圆柱体形式，所述定位销直径与设备机架螺栓孔直径相同，所述支撑板上设有若干连接孔，所述连接孔呈直线分布，且各连接孔中心距相同，所述定位销的轴线与所述支撑板的平面相互垂直；所述连接板包括上连接板、中连接板及下连接板，所述上连接板、中连接板及下连接板为一体式结构，所述上连接板与所述中连接板相互垂直，所述中连接板与所述下连接板相互垂直，所述上连接板与所述下
连接板相互平行；所述支撑平台的上表面面积大于所述下连接板下表面的面积，所述支撑平台靠近设备基座一侧与设备基座边缘紧密贴合；所述斜撑用于连接设备基座与支撑平台远离设备基座一侧的下平面。8.根据权利要求7所述的一种船舶设备地脚螺栓孔与机架平面垂直度的调整工装，其特征在于，所述上连接板设有2个连接孔，所述连接孔与所述支撑板上的连接孔具有相同的孔距和孔径，所述下连接板四角上分别设有一个连接孔。

技术总结
本发明公开了一种设备地脚螺栓孔与机架平面垂直度的调整方法，其包括：步骤一、预钻完成设备机架螺栓孔，完成定位；步骤二、测量下连接板靠近中连接板一侧连接孔的中心线到设备基座边缘的距离L1，使支撑平台靠近设备基座一侧连接孔的中心线到设备基座边缘的距离L2与L1相等；步骤三、将定位销插入设备机架螺栓孔中，使定位销的轴线与设备机架螺栓孔的中心线重合；步骤四、选取支撑板上的连接孔，将上连接板安装在支撑板下方；步骤五、将下连接板与支撑平台螺纹连接；步骤六、焊接支撑平台与设备基座边缘和斜撑；步骤七、移除基准定位装置和连接板，将吸铁钻放置到支撑平台上开始钻孔。本发明提高了设备地脚螺栓钻孔精度和安装精度，缩短了船舶建造周期。缩短了船舶建造周期。缩短了船舶建造周期。


技术研发人员：尹浩 姚海
受保护的技术使用者：沪东中华造船（集团）有限公司
技术研发日：2022.11.25
技术公布日：2023/3/10