一种导流装置余量确定方法与流程

1.本发明属于船舶建造技术领域，具体涉及一种导流装置余量确定方法。


背景技术：

2.艉部铸钢件为外购产品件，其通过浇筑成型。由于浇筑获得的艉部外购件极易出现毛刺、飞边等缺陷，因此，即使是同一规格的艉部铸钢件，其外部线型也会存在差异，为了避免出现导流装置无法安装的问题，导流装置制造厂家在制造导流装置时会在各导流鳍的端部增加一定的余量(通常为100mm～150mm)，当导流装置安装时，再对多余余量进行切割，以保证导流装置的顺利安装。
3.目前，导流装置安装时，先根据过往工作经验得出一个大概的初始余量值，再将初始余量值切割后的导流装置吊装至艉部分段的艉部铸钢件上进行定位，并根据安装定位时的实际偏差逐步修割余量，直至导流装置定位至准确位置，需要较长时间用于定位和修割，极大地影响了导流装置的安装效率。


技术实现要素：

4.鉴于以上现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种导流装置余量确定方法，可在导流装置吊装前确定各导流鳍的余量，为后续导流装置的无余量安装奠定基础，有效提高导流装置的安装效率。
5.为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种导流装置余量确定方法，所述导流装置包括呈扇形的导流罩及位于导流罩上的第一导流鳍和第二导流鳍；所述第一导流鳍有三个，且三个第一导流鳍以导流罩的圆心为中心等角度分布；所述第一导流鳍包括外鳍和内鳍，所述第二导流鳍为内鳍；该余量确定方法包括：
6.s1、根据导流装置的安装要求、艉部铸钢件艉部端面内轮廓线上的四个内顶点位置及艉部铸钢件艏部端面内轮廓线上的四个内顶点位置，在艉部铸钢件艉部端面的外轮廓线上标记出4个导流鳍艉部基准点，并在艉部铸钢件艏部端面的外轮廓线上标记出4个导流鳍艏部基准点；
7.s2、在艉部铸钢件的侧面上勘划出4个导流鳍的艏艉安装中心线；
8.s3、根据导流装置安装要求、导流装置中各个导流鳍在艏艏方向上的长度、各个导流鳍艉端面与导流罩艉端面的间距，在4条艏艏安装中心线上标记出对应导流鳍的艏部连接点和艏部连接点；
9.s4、根据导流装置中各个导流鳍的连接端端面，制作对应导流鳍的纸样板；将各个纸样板贴合在艉部铸钢件的外侧面上，使纸样板的艏部顶点和艉部顶点分别与对应导流鳍艏艏安装中心线上的艏部连接点和艉部连接点重合，以在艉部铸钢件的外侧面上勘划出各个纸样板的外轮廓线，作为各个导流鳍的连接轮廓线；
10.s5、在每个导流鳍的连接轮廓线上标记出多个辅助连接点，并在导流装置中对应导流鳍的内端外轮廓线上标记出与各连接点一一对应的轮廓标记点；
11.s6、将艉部铸钢件与艉部分段的其余部件组装在一起，获得艉部分段；然后，使用全站仪获取艉部分段中艉部铸钢件上各连接点及艉部铸钢件艉部端面四个内顶点在第一坐标系下的三维坐标；
12.s7、根据艉部铸钢件艉部端面四个内顶点在第一坐标系下的三维坐标值及导流装置安装要求，确定导流装置安装在艉部铸钢件上时，导流装置上两个精度控制点在第一坐标系下的三维坐标值；
13.s8、将导流装置平放在地面上，并使用全站仪对该导流装置上的各轮廓标记点和两个精度控制点进行测量，获得导流装置上各测量点在第二坐标系中的三维坐标；
14.s9、以两个精度控制点为基准进行第一坐标系与第二坐标系的拟合，将各轮廓标记点与对应连接点在相同坐标系下的距离作为要修割的余量。
15.优选地，各连接轮廓线上多个辅助连接点的确定方法为：在各艏艏安装中心线的艏部连接点和艏部连接点之间等间距标记出多个等分点，并以各等分点为基点划等分线，使各等分线与对应连接轮廓线相交，以确定连接轮廓线上各个辅助连接点的位置。
16.优选地，在s9步骤中，两个坐标系的拟合在eco block软件中进行。
17.优选地，第一坐标系为船体坐标系，以降低精度控制点的计算难度。
18.如上，本发明的一种导流装置余量确定方法，具有以下有益效果：
19.本发明先利用各导流鳍连接端纸样板在艉部铸钢件的侧面上标记出各导流鳍安装在艉部铸钢件上的连接轮廓线，并在各连接轮廓线上标记出多个连接点；然后，在导流装置的各导流鳍连接端外轮廓线上标记出与对应连接轮廓线上各连接点一一对应的轮廓标记点；接着使用全站仪测量艉部分段上该艉部铸钢件各连接点及艉部铸钢件艉部端面内轮廓线上顶点在第一坐标系下的三维坐标值，进而获得导流装置安装在艉部分段上时，其上两个精度控制点在第一坐标系下的三维坐标值；然后，使用全站仪测量导流装置上各轮廓标记点及其上两个精度控制点在第二坐标系下的三维坐标值；最后，以两个精度控制点为基准拟合两个坐标系，将相同坐标系下连接点与对应轮廓标记点的间距，作为不同轮廓标记点处的余量值，便于导流装置在安装前完成余量修割，为导流装置的无余量安装奠定基础，有效提高导流装置的安装效率。
附图说明
20.图1为导流装置安装工艺侧视图。
21.图2为导流装置安装工艺艉视图，
22.图3为艉部分段组装前在艉部铸钢件上确定各导流鳍基准点的示意图。
23.图4为艉部分段组装前在艉部铸钢件上确定各导流鳍艏、艉连接点的示意图。
24.图5为在导流鳍连接轮廓线上确定辅助连接点的示意图。
25.图6为使用全站仪获取艉部分段上艉部铸钢件各测量点坐标的示意图，
26.图7为导流装置上精度控制点位置示意图。
27.图8为使用全站仪测量导流装置上精度控制点及各导流鳍连接端上各轮廓标记点的示意图。
28.附图标记说明
29.艉轴中心线01，导流罩中心线02，导流罩11，第一导流鳍12a，第二导流鳍12b，艉部
铸钢件2，艉端水平中心线21a，艉端竖直中心线21b，艉端水平定位线21c，艏端水平中心线22a，艏端竖直中心线22b，艏端水平定位线22c，艏艉安装中心线3。
具体实施方式
30.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
31.请参阅图1至图8。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
32.本发明涉及的导流装置及艉部铸钢件2均为外购件。如图2所示，导流装置包括呈扇形的导流罩11及位于导流罩11上的第一导流鳍12a和第二导流鳍12b；其中，第一导流鳍12a有三个，三个第一导流鳍12a以导流罩11的圆心为中心呈45
°
角分布，且第二导流鳍12b与导流罩11竖直中心线所呈夹角为固定角度；第一导流鳍12a包括外鳍和内鳍，第二导流鳍12b为内鳍；各导流鳍通过内鳍与艉部铸钢件2连接；由于艉部铸钢件2浇铸成型时，外部型线发生变化，因此，导流装置在制造时，会预先加放80mm～150mm的余量，然后在安装时一边定位一边进行余量切割，直至定位至准确位置，以保证后续导流装置的连接稳定性，但这极大地增加了安装周期，不利于船舶的快速化建造。
33.基于此，本实施例提供一种导流装置余量确定方法，可在导流装置安装前确定余量，以实现导流装置的无余量安装，极大地提高了安装效率；该余量确定方法包括：
34.s1、根据导流装置的安装要求、艉部铸钢件2艉部端面内轮廓线上的四个内顶点位置及艉部铸钢件2艏部端面内轮廓线上的四个内顶点位置，在艉部铸钢件2艉部端面的外轮廓线上标记出4个导流鳍艉部基准点，并在艉部铸钢件2艏部端面的外轮廓线上标记出4个导流鳍艏部基准点；
35.如图3所示，艉部铸钢件2艉部端面内轮廓线上的四个内顶点a1～a4及艉部铸钢件2艏部端面内轮廓线上的四个内顶点a1
′
～a4
′
，通常由制造厂家标记以确定艉部铸钢件2的艉端十字中心线(即艉端水平中心线21a和艉端竖直中心线21b)和艉部铸钢件2的艏端十字中心线(即艏端水平中心线22a和艏端竖直中心线22b)；将艉端十字中心线与艉部铸钢件2艉部端面外轮廓线相交，即可确定艉部铸钢件2艉部端面外轮廓线上的四个外顶点b1～b4；将艏端十字中心线与艉部铸钢件2艏部端面外轮廓线相交，即可确定艉部铸钢件2艏部端面外轮廓线上的四个外顶点b1
′
～b4
′
。
36.由图1和图2可知，导流装置安装至艉部铸钢件2上时，导流罩中心线02与艉轴中心线01的间距为100mm。基于此，在艉部铸钢件2艉部端面上勘划与艉端水平中心线21a相距100mm的艉端水平定位线21c，并在艉部铸钢件2艏部端面上勘划与艏端水平中心线22a相距100mm的艏端水平定位线22c(如图3所示)；使艉端水平定位线21c与艉部铸钢件2艉部端面外轮廓线相交，艏端水平定位线22c与艉部铸钢件2艏部端面外轮廓线相交，即可确定水平
安装的第一导流鳍12a的艉部基准点c3和艏部基准点c3
′
。
37.根据图1和图2中，其余两个第一导流鳍12a和第二导流鳍12b的角度位置，结合艉部铸钢件2内孔直径(已知数据，由制造厂家提供)、艉部铸钢件2两个端面的外轮廓尺寸(已知数据，由制造厂家提供)，计算出各导流鳍艉部基准点至艉端水平定位线21c的理论间距及对应导流鳍艏部基准点至艏端水平定位线22c的理论间距，然后根据计算获得的理论间距，在艉部铸钢件2的艉部端面外轮廓线上标记出其余各导流鳍的艉部基准点c1、c2、c4，并在艉部铸钢件2的艏部端面外轮廓线上标记出各导流鳍对应的艏部基准点c1
′
、c2
′
、c4
′
(如图3所示)。
38.s2、在艉部铸钢件2的侧面上勘划出4个导流鳍的艏艉安装中心线3；
39.如图4所示，使用拉线投影法，连接各导流鳍的艏部基准点和艉部基准点，勘划对应导流鳍的艏艉安装中心线3。
40.以第二导流鳍12b艏艉安装中心线3的勘划为例具体说明拉线投影法原理：即旋转整个艉部铸钢件2，使艉部基准点c1和艏部基准点c1
′
处于上方位置，并位于相同竖直平面内；然后，拉线使线的两端分别与艉部基准点c1和艏部基准点c1
′
接触，此时，该线在艉部铸钢件2外侧面上的投影线，即为第二导流鳍12b的艏艉安装中心线3，完成对应艏艉安装中心线3的勘划。
41.s3、根据导流装置安装要求、导流装置中各个导流鳍在艏艏方向上的长度、各个导流鳍艉端面与导流罩艉端面的间距，在4条艏艏安装中心线上标记出对应导流鳍的艉部连接点d1和艏部连接点d2；
42.由图1和图2可知，导流罩11艉端面与艉部铸钢件2艉端面的间距为118mm；各个导流鳍在艏艉方向上的长度和各个导流鳍艉端面与导流罩艉端面的间距可直接在节能装置上测量获得；基于这些数据，即可知道，各导流鳍安装在艉部铸钢件2上时，各导流鳍艉端面至艉部铸钢件2艉端面的间距及各导流鳍艏端面至艉部铸钢件2艉端面的间距，进而，在艉部铸钢件2上各艏艉安装中心线3上标记出对应导流鳍的艉部连接点d1和艏部连接点d2。
43.s4、根据导流装置中各个导流鳍的连接端端面，制作对应导流鳍的纸样板；将各个纸样板贴合在艉部铸钢件2的外侧面上，使纸样板的艏部顶点和艉部顶点分别与对应导流鳍艏艏安装中心线3上的艏部连接点d2和艉部连接点d1重合，以在艉部铸钢件的外侧面上勘划出各个纸样板的外轮廓线，作为各个导流鳍的连接轮廓线；
44.s5、在每个导流鳍的连接轮廓线上标记出多个辅助连接点，并在导流装置中对应导流鳍的连接端外轮廓线上标记出与各连接点一一对应的轮廓标记点；
45.如图5所示，在各艏艏安装中心线3的艉部连接点d1和艏部连接点d2之间等间距标记出多个等分点，并以各等分点为基点划等分线(等分线为曲线，要求等分线所在平面与艉部铸钢件2艉端面平行)，使各等分线与对应连接轮廓线相交，以确定连接轮廓线上各个辅助连接点d3～d10的位置；艉部连接点d1、艏部连接点d2和辅助连接点d3～d10共同构成导流鳍的理想连接点；然后在各个导流鳍的连接端外轮廓线上敲艏部轮廓标记点和艉部轮廓标记点，并以相同原理，在各个导流鳍的连接端外轮廓线上标记出与辅助连接点一一对应的辅助轮廓标记点，艏部轮廓标记点、艉部轮廓标记点和各个辅助轮廓标记点共同构成导流鳍的实际轮廓点(图中未示出)。
46.s6、将艉部铸钢件与艉部分段的其余部件组装在一起，获得艉部分段；然后，使用
全站仪测量艉部分段中艉部铸钢件上的各连接点及艉部铸钢件艉部端面内轮廓线上四个内顶点在第一坐标系下的三维坐标；
47.如图6所示，使用全站仪获得艉部铸钢件2四个内顶点a1～a4、艉部铸钢件上4组连接点d1～d10在第一坐标系下的三维坐标；第一坐标系优选选用船体坐标系，便于后续精度控制点j1～j2的理论安装坐标；如图7所示，精度控制点j1、j2为导流鳍艉端面的导流罩11十字中心线与导流罩11内径的交点，其由制造厂家标记。
48.s7、根据艉部铸钢件上各测量点在第一坐标系下的三维坐标值及导流装置安装要求，确定导流装置安装在艉部铸钢件上时，导流装置上两个精度控制点在第一坐标系下的三维坐标值；
49.根据s7步骤测得的第一坐标系下的内顶点a1～a4坐标，结合图2、图7，可计算出导流装置安装在艉部铸钢件2上时，导流装置精度控制点j1～j2在第一坐标系下的三维坐标。
50.s8、如图8所示，将导流装置平放在地面上，并使用全站仪对该导流装置上的各轮廓标记点和两个精度控制点进行测量，获得导流装置上各测量点在第二坐标系中的三维坐标；
51.s9、以两个精度控制点为基准进行第一坐标系与第二坐标系的拟合，将各轮廓标记点与对应连接点在相同坐标系下的距离作为要修割的余量。
52.为了降低拟合难度，拟合过程可在eco block软件中进行。
53.由于本发明利用各导流鳍连接端纸样板在艉部铸钢件的侧面上标记出各导流鳍安装在艉部铸钢件上的连接轮廓线，以获得各导流鳍的理想连接点；然后，在导流装置的各导流鳍连接端外轮廓线上标记出与对应连接轮廓线上各理想连接点一一对应的轮廓标记点；接着使用全站仪测量艉部分段上该艉部铸钢件各理想连接点及艉部铸钢件艉部端面内轮廓线上顶点在第一坐标系下的三维坐标值，进而获得导流装置安装在艉部分段上时，其上两个精度控制点在第一坐标系下的三维坐标值；然后，使用全站仪测量导流装置上各轮廓标记点及其上两个精度控制点在第二坐标系下的三维坐标值；最后，以两个精度控制点为基准拟合两个坐标系，将相同坐标系下连接点与对应轮廓标记点的间距，作为不同轮廓标记点处的余量值，便于导流装置在安装前完成余量修割，为导流装置的无余量安装奠定基础，有效提高导流装置的安装效率。
54.上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

技术特征：
1.一种导流装置余量确定方法，所述导流装置包括呈扇形的导流罩及位于导流罩上的第一导流鳍和第二导流鳍；所述第一导流鳍有三个，且三个第一导流鳍以导流罩的圆心为中心等角度分布；其特征在于，该余量确定方法包括：s1、根据导流装置的安装要求、艉部铸钢件艉部端面内轮廓线上的四个内顶点位置及艉部铸钢件艏部端面内轮廓线上的四个内顶点位置，在艉部铸钢件艉部端面的外轮廓线上标记出4个导流鳍艉部基准点，并在艉部铸钢件艏部端面的外轮廓线上标记出4个导流鳍艏部基准点；s2、在艉部铸钢件的侧面上勘划出4个导流鳍的艏艉安装中心线；s3、根据导流装置安装要求、导流装置中各个导流鳍在艏艏方向上的长度、各个导流鳍艉端面与导流罩艉端面的间距，在4条艏艏安装中心线上标记出对应导流鳍的艉部连接点和艏部连接点；s4、根据导流装置中各导流鳍的内端端面，制作对应导流鳍的纸样板；然后，将各纸样板贴合在艉部铸钢件的外侧面上，使纸样板的艏部顶点和艉部顶点分别与对应导流鳍艏艏安装中心线上的艏部连接点和艉部连接点重合，以在艉部铸钢件的外侧面上勘划出各个纸样板的外轮廓线，作为各个导流鳍的连接轮廓线；s5、在每个导流鳍的连接轮廓线上标记出多个辅助连接点，并在导流装置中对应导流鳍的内端外轮廓线上标记出与各连接点一一对应的轮廓标记点；s6、将艉部铸钢件与艉部分段的其余部件组装在一起，获得艉部分段；然后，使用全站仪获取艉部分段中艉部铸钢件上各连接点及艉部铸钢件艉部端面四个内顶点在第一坐标系下的三维坐标；s7、根据艉部铸钢件艉部端面四个内顶点在第一坐标系下的三维坐标值及导流装置安装要求，确定导流装置安装在艉部铸钢件上时，导流装置上两个精度控制点在第一坐标系下的三维坐标值；s8、将导流装置平放在地面上，并使用全站仪对该导流装置上的各轮廓标记点和两个精度控制点进行测量，获得导流装置上各测量点在第二坐标系中的三维坐标；s9、以两个精度控制点为基准进行第一坐标系与第二坐标系的拟合，将各轮廓标记点与对应连接点在相同坐标系下的距离作为要修割的余量。2.根据权利要求1所述的一种导流装置余量确定方法，其特征在于，各连接轮廓线上多个辅助连接点的确定方法为：在各艏艏安装中心线的艏部连接点和艏部连接点之间等间距标记出多个等分点，并以各等分点为基点划等分线，使各等分线与对应连接轮廓线相交，以确定连接轮廓线上各个辅助连接点的位置。3.根据权利要求1或2所述的一种导流装置余量确定方法，其特征在于，在s9步骤中，两个坐标系的拟合在eco block软件中进行。4.根据权利要求1所述的一种导流装置余量确定方法，其特征在于，所述第一坐标系为船体坐标系。

技术总结
本发明的导流装置余量确定方法，包括：S1、在艉部铸钢件两端外轮廓线上各标记4个导流鳍基准点；S2、勘划艏艉安装中心线；S3、在艏艉安装中心线标记出对应导流鳍的艏、艉连接点；S4、在艉部铸钢件上划出连接轮廓线；S5、在每个连接轮廓线上标记出多个辅助连接点，并在导流装置中对应导流鳍的内端外轮廓线上标记出对应的轮廓标记点；S6、组装艉部分段，测量艉部分段中艉部铸钢件艉端内顶点和艉部铸钢件各连接点在第一坐标系的坐标；S7、计算导流装置理论安装时两精度控制点在第一坐标系下的坐标；S8、测量导流装置上各轮廓标记点和两精度控制点在第二坐标系下的坐标；S9、坐标系拟合，获得余量；本发明便于导流装置的无余量安装。本发明便于导流装置的无余量安装。本发明便于导流装置的无余量安装。


技术研发人员：常志军 刘畅 钟毅 龚松凯
受保护的技术使用者：江南造船（集团）有限责任公司
技术研发日：2023.03.06
技术公布日：2023/5/30