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挂 舵臂与舵叶匹配检测装置及挂舵臂和舵叶的制作方法

阅读：294发布：2020-05-12

专利汇可以提供挂舵臂与舵叶匹配检测装置及挂舵臂和舵叶的制作方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且挂舵臂与舵叶匹配检测装置及挂舵臂和舵叶的制作方法，检测装置包括固定在挂舵臂上的工装板和绕工装板转轴旋转的测量板，测量板即可模拟为舵叶在挂舵臂上摆动，该检测装置的结构简单、轻便，所需测量数据少，极大地简化了检测工作，并有效提高检测精度和降低人员需求；通过该方法制作挂舵臂和舵叶，可以将挂舵臂与舵叶在坞内或船台搭载时发生碰撞的问题解决，提高安装舵叶和摆舵调试的效率，同时规避在搭载阶段修割、碳刨铸件导致延伸的铸件质量修复工作、UT探伤、船舶报验等系列工作，大大缩短船台船坞周期。，下面是挂舵臂与舵叶匹配检测装置及挂舵臂和舵叶的制作方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.挂舵臂与舵叶匹配检测装置，其特征在于：包括安装于挂舵臂舵钮轴孔处的工装板（1）和绕工装板的转轴旋转的测量板（2）；工装板上固定安装有对测量板进行径向限位的转轴（3）和对测量板进行轴向限位的承托柱（4），转轴位于挂舵臂舵钮轴线方向，三个或以上的承托柱分布于工装板板面的四周，且转轴从工装板上凸出的高度大于承托柱凸出的高度；测量板的端部形状与设计所需的舵叶顶部形状相一致，其端部中心处开有可套于工装板的转轴上并使测量板绕转轴旋转的通孔（5）。
2.根据权利要求1所述的挂舵臂与舵叶匹配检测装置，其特征在于：工装板（1）是十字形平板，其上划有与挂舵臂舵钮轴孔中心线对应的十字洋冲线，转轴（3）设置于十字洋冲线的中心点处。
3.根据权利要求1或2所述的挂舵臂与舵叶匹配检测装置，其特征在于：工装板（1）可装拆地安装于挂舵臂上。
4.根据权利要求1所述的挂舵臂与舵叶匹配检测装置，其特征在于：测量板（2）的外侧面为可书写平面。
5.根据权利要求1或4所述的挂舵臂与舵叶匹配检测装置，其特征在于：承托柱（4）包括垂直于工装板的立柱段（6），和垂直设置于立柱段顶部的承托板（7）。
6.利用检测装置制作挂舵臂和舵叶的方法，其特征在于包括以下步骤：
A、在船舶尾段定位时，测量舵机平台与甲板间的距离；
B、确定挂舵臂上舵钮下端面与舵叶顶部上表面的设计距离H1，挂舵臂下舵钮下端面与舵叶端面的设计距离H2，挂舵臂下舵钮上端面与舵叶端面的设计距离H3；
C、在挂舵臂制作前，按照舵叶旋转到的最大角度计算H1、H3 位置处与挂舵臂匹配的舵叶剖面的基线值，给出测量板的模板剖面；另外，在舵叶制作前，计算H2位置处与舵叶匹配的挂舵臂剖面的基线值，给出模板剖面；
D、根据模板剖面制作工装板和测量板；
E、在挂舵臂制作时，用测量板检测H1、H3位置的转角位置处尺寸，并在对中时使测量板位于 0°和最大角度时均不会出现测量板与挂舵臂转角位置碰撞；另外，在舵叶制作时，用测量板检测H2位置的转角位置处尺寸，同样要求在对中时使测量板位于 0°和最大角度时均不会出现测量板与挂舵臂转角位置碰撞。
7.根据权利要求6所述的利用检测装置制作挂舵臂和舵叶的方法，其特征在于：在步骤E中，确保挂舵臂转角位置与测量板的距离大于最小设定值。

说明书全文

挂舵臂与舵叶匹配检测装置及挂舵臂和舵叶的制作方法

技术领域

[0001] 本发明涉及船舶制造中的检测用具，特别是检测挂舵臂与舵叶之间的匹配度的装置，及使用该种装置进行检测的方法。

背景技术

[0002] 挂舵臂是船舶中用于支承半悬挂舵的臂状构件，舵叶是产生舵作用力的本体。在船舶结构中，挂舵臂固定安装于船舶外板的底部，其在朝向船艉一侧的上下两端分别设有凸出的舵钮，舵叶则通过舵销可转动地安装于舵钮上。若挂舵臂与舵叶之间的间隙不足，则在舵叶的转动过程中两者会发生碰撞，即舵叶位于上、下舵钮间的顶部与挂舵臂发生碰撞，俗称顶碰。如图1所示，挂舵臂101与舵叶102之间在M点处容易发生顶碰。

[0003] 为了避免顶碰的发生，在制作挂舵臂和舵叶之前需要对两者间的匹配度进行检测，现有的检测方法如下：（1）、首先明确挂舵臂与舵叶上表明的设计距离，而在挂舵臂在定位时则要测量挂舵臂与舵机平台的距离以保证挂舵臂处于理论位置允许的偏差内，并检测挂舵臂平面度以保证挂舵臂与舵叶上表面的距离为在设计距离公差范围内；（2）、按照舵叶旋转到最大角度模拟出此时挂舵臂端部与舵叶间隙的理论值，再确定挂舵臂端部与舵系中心线的距离及端部的坡口角度，接着进行现场挂舵臂的测量并将测量数据与理论数据进行对比，模拟后得出舵叶旋转后与挂舵臂两侧的间隙防止相碰，如图2所示。

[0004] 该种检测方法可以在挂舵臂和舵叶的制作阶段大致判断两者间是否会发生顶碰，但测量难度大、需要记录数据数据，并对操作人员的经验和分析能力要求较高，但即使如此，记录数据与理论值的对比仍然十分困难且精度低，除此之外，该方法还需要多名操作人员相互配合方可实施，导致人员无论是素质还是数量均要求高。

发明内容

[0005] 本发明旨在提供一种检测挂舵臂与舵叶之间的匹配度的装置以及利用检测装置制作挂舵臂和舵叶的方法，以简化检测工作并提高检测精度，同时降低检测人员的需求。

[0006] 本发明所述的挂舵臂与舵叶匹配检测装置，包括安装于挂舵臂舵钮轴孔处的工装板，和绕工装板的转轴旋转的测量板；工装板上固定安装有对测量板进行径向限位的转轴和对测量板进行轴向限位的承托柱，转轴位于挂舵臂舵钮轴线方向，三个或以上的承托柱分布于工装板板面的四周，且转轴从工装板上凸出的高度大于承托柱凸出的高度；测量板的端部形状与设计所需的舵叶顶部形状相一致，其端部中心处开有可套于工装板的转轴上并使测量板绕转轴旋转的通孔。

[0007] 利用检测装置制作挂舵臂和舵叶的方法，包括以下步骤：

[0008] A、在船舶尾段定位时，测量舵机平台与甲板间的距离；

[0009] B、确定挂舵臂上舵钮下端面与舵叶顶部上表面的设计距离H1，挂舵臂下舵钮下端面与舵叶端面的设计距离H2，挂舵臂下舵钮上端面与舵叶端面的设计距离H3；

[0010] C、在挂舵臂制作前，按照舵叶旋转到的最大角度，计算H1、H3 位置处与挂舵臂匹配的舵叶剖面的基线值，给出测量板的模板剖面；另外，在舵叶制作前，计算H2位置处与舵叶匹配的挂舵臂剖面的基线值，给出模板剖面；

[0011] D、根据模板剖面制作工装板和测量板；

[0012] E、在挂舵臂制作时，用测量板检测H1、H3位置的转角位置处尺寸，并在对中时使测量板位于 0°和最大角度时均不会出现测量板与挂舵臂转角位置碰撞；另外，在舵叶制作时，用测量板检测H2位置的转角位置处尺寸，同样要求在对中时使测量板位于 0°和最大角度时均不会出现测量板与挂舵臂转角位置碰撞。

[0013] 本发明所述的挂舵臂与舵叶匹配检测装置以及利用检测装置制作挂舵臂和舵叶的方法，将工装板固定安装于挂舵臂的舵钮轴孔处，然后将测量板的通孔套在工装板的转轴上，测量板即可模拟为舵叶在挂舵臂上摆动，此时，转轴通过通孔限定了测量板的轴向移动，使其只能够绕转轴的轴心转动，同时，工作人员对测量板施加向内的压力，使得测量板的平面抵紧在承托柱的顶面上，测量板在转动过程中就不会产生晃动。通过测量板检测挂舵臂上舵钮下端面与舵叶顶部上表面的设计距离、挂舵臂下舵钮下端面与舵叶端面的设计距离，和挂舵臂下舵钮上端面与舵叶端面的设计距离是否符合设计要求，即可方便地确定挂舵臂与舵叶的匹配度是否合乎要求。该检测装置的结构简单、轻便，只需少量的工作人员即可进行检测操作，且仅需要对中线和对转动角度的检验线进行测量，依靠测量板与舾装件的间隙大小即可进行准确判断，极大地简化了检测工作，并有效提高检测精度和降低人员需求；还有，利用该检测装置辅助来制作挂舵臂和舵叶，使挂舵臂和舵叶的制作过程中可以对两者进行分别检测，使得检测效果明显、精确，极大地提高了制作精度；另外，通过该方法制作挂舵臂和舵叶，可以将挂舵臂与舵叶在坞内或船台搭载时发生碰撞的问题解决，提高安装舵叶和摆舵调试的效率，同时规避在搭载阶段修割、碳刨铸件导致延伸的铸件质量修复工作、UT探伤、船舶报验等系列工作，大大缩短船台船坞周期。附图说明

[0014] 图1是挂舵臂与舵叶间的匹配关系示意图。

[0015] 图2是现有检测方法的测量示意图。

[0016] 图3是本发明所述挂舵臂与舵叶匹配检测装置的结构示意图。

[0017] 图4是图3所示挂舵臂与舵叶匹配检测装置的工装板的安装示意图。

[0018] 图5是图4所示挂舵臂与舵叶匹配检测装置的工装板的侧视示意图。

[0019] 图6是图3所示挂舵臂与舵叶匹配检测装置的测量板的结构示意图。

[0020] 图7、8、9分别是利用检测装置制作挂舵臂和舵叶的方法中测量板与挂舵臂转角位置距离的检测示意图。

具体实施方式

[0021] 如图3-6所示。

[0022] 一种挂舵臂与舵叶匹配检测装置，包括安装于挂舵臂100舵钮轴孔处的工装板1，和绕工装板的转轴旋转的测量板2；工装板上固定安装有对测量板进行径向限位的转轴3和对测量板进行轴向限位的承托柱4，转轴位于挂舵臂舵钮轴线方向，三个或以上的承托柱分布于工装板板面的四周，且转轴从工装板上凸出的高度大于承托柱凸出的高度；测量板的端部形状与设计所需的舵叶顶部形状相一致，其端部中心处开有可套于工装板的转轴上并使测量板绕转轴旋转的通孔5。

[0023] 所述的挂舵臂与舵叶匹配检测装置，工装板1是十字形平板，其上划有与挂舵臂舵钮轴孔中心线对应的十字洋冲线，转轴3垂直于工装板1，并设置于十字洋冲线的中心点处；工装板可装拆地安装于挂舵臂上；测量板2的外侧面为可书写平面；承托柱4包括垂直于工装板的立柱段6，和垂直设置于立柱段顶部的承托板7。

[0024] 十字形并划有十字洋冲线的工装板，一方面其体积小，有利于测量的对线操作，另一方面十字洋冲线的设置既有利于定位，又使得测量更加准确、方便；工装板可装拆地设置，使得工装板和测量板都可以重复利用，特别是工装板的尺寸要求较宽，重复利用程度高，有利于降低生产成本和提高生产效率；测量板的表面可书写，这就使得在测量的过程中，工作人员可以方便地直接在测量板上标示线条和记录尺寸，通过该种简单设置即可提高工作便利性，有利于进一步简化工作；测量板转动时虽不会产生大范围的晃动，但若支撑部件与测量板的接触面积过小，可能导致测量板转动不顺畅甚至导致测量数据出错，有鉴于此，在承托柱的顶部设置承托板，该板的板面面积要大于立柱段的直径，有利于增加承托柱与测量板的接触面积，提高测量板转动的稳定性，进而提高测量精度。

[0025] 一种利用检测装置制作挂舵臂和舵叶的方法，包括以下步骤：

[0026] A、在船舶尾段定位时，测量舵机平台与甲板间的距离；

[0027] B、确定挂舵臂上舵钮下端面与舵叶顶部上表面的设计距离H1，挂舵臂下舵钮下端面与舵叶端面的设计距离H2，挂舵臂下舵钮上端面与舵叶端面的设计距离H3；

[0028] C、在挂舵臂制作前，按照舵叶旋转到的最大角度θ，计算H1、H3 位置处与挂舵臂匹配的舵叶剖面的基线值，给出测量板的模板剖面；另外，在舵叶制作前，计算H2位置处与舵叶匹配的挂舵臂剖面的基线值，给出模板剖面；

[0029] D、根据模板剖面制作工装板和测量板；

[0030] E、在挂舵臂制作时，用测量板检测H1、H3位置的转角位置处尺寸，并在对中时使测量板位于 0°和最大角度θ时均不会出现测量板与挂舵臂转角位置碰撞；另外，在舵叶制作时，用测量板检测H2位置的转角位置处尺寸，同样要求在对中时使测量板位于 0°和最大角度θ时均不会出现测量板与挂舵臂转角位置碰撞。

[0031] 所述的挂舵臂和舵叶的制作方法，在步骤E中，确保挂舵臂转角位置与测量板的距离大于最小设定值P。

[0032] 如图7、8、9所示，在对中时需要分别检测0°和最大角度θ时测量板与挂舵臂转角位置的距离。

[0033] 所述的挂舵臂和舵叶的制作方法，测量舵机平台与甲板间的距离可用以保证挂舵臂定位的相对位置；H1、H2、H3的的确定可以明确相应剖面的基线值；通过该方法制作挂舵臂和舵叶，可以将挂舵臂与舵叶在坞内或船台搭载时发生碰撞的问题解决，提高安装舵叶和摆舵调试的效率，同时规避在搭载阶段修割、碳刨铸件导致延伸的铸件质量修复工作、UT探伤、船舶报验等系列工作，大大缩短船台船坞周期。

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