專利名稱：船用三自由度可調(diào)墩的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種船用三自由度可調(diào)墩，可用于船舶分段建造、船臺(tái)分段裝配等狀 態(tài)下進(jìn)行分段位置和姿態(tài)調(diào)整，屬于船臺(tái)分段裝配裝置技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著船臺(tái)無(wú)余量裝配技術(shù)的應(yīng)用，很大程度上提高了船臺(tái)裝配效率和質(zhì)量。目前， 分段合攏方法主要是沿用裝配工人和吊車司機(jī)互相配合吊運(yùn)定位安裝和用船臺(tái)小車合攏 兩種傳統(tǒng)方法，存在著吊車?yán)寐实?、操作?fù)雜、對(duì)位精度差、時(shí)間長(zhǎng)、危險(xiǎn)性高等問題。船 臺(tái)合攏方式，對(duì)位方法及工裝設(shè)備的滯后是限制船臺(tái)合攏精度和效率進(jìn)一步提高的瓶頸。船體分段的分段建造、分段裝配、分段總裝、分段船臺(tái)定位仍然處于手工操作狀 態(tài)，一種常用的方式是由裝配工人和吊車司機(jī)互相配合吊運(yùn)、定位安裝，分段下面的支撐墩 為不可調(diào)式普通船用墩，分段位置的移動(dòng)，姿態(tài)的調(diào)整，全靠吊車和人力，在此期間吊車不 能用于其他用途，而且使用吊車進(jìn)行吊裝定位過程中精度不易控制，分段焊縫中存在很大 的應(yīng)力，影響建造質(zhì)量，存在著吊車?yán)寐实?、?duì)位精度差、施工周期長(zhǎng)、危險(xiǎn)性高等問題。 目前，船廠也出現(xiàn)了垂向可調(diào)墩，該墩有一個(gè)頂升油缸，能在高度方向調(diào)整分段，但不能實(shí) 現(xiàn)水平方向和左右方向的調(diào)整，為了擱置分段，必須經(jīng)常搬運(yùn)及疊放沉重的墩木。這些手工 操作的裝備數(shù)量多、重量大，而且船底與船臺(tái)表面之間的距離僅1. 2m-l. 8m，作業(yè)往往是在 人不能直立的條件下進(jìn)行，工效低、工時(shí)多、勞動(dòng)繁重。因此，要設(shè)計(jì)一種可調(diào)裝置，能夠在 分段建造、分段裝配、分段總裝過程中方便的對(duì)分段進(jìn)行上下、前后、左右三自由度的調(diào)整， 移動(dòng)方便，從而解放出吊車、節(jié)約人力，進(jìn)一步提高船舶建造精度、縮短建造周期。

發(fā)明內(nèi)容
為實(shí)現(xiàn)分段的三向可調(diào)，本發(fā)明提供一種船用三自由度可調(diào)墩，該可調(diào)墩可在一 定范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)上下、前后、左右三自由度的軸線平移，具有重量輕、舉力大、可移動(dòng)性強(qiáng)的特 點(diǎn)ο本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種船用三自由度可調(diào)墩，它包括 一個(gè)支撐船體的上托架；所述上托架的下部鉸鏈連接三個(gè)電動(dòng)缸，每個(gè)電動(dòng)缸的下端鉸鏈 連接一個(gè)底座，三個(gè)底座采用底座連接件固定連接在一起，在每個(gè)底座連接件上各設(shè)有一 個(gè)升降牽引裝置。所述電動(dòng)缸采用推桿經(jīng)上可旋轉(zhuǎn)連接法蘭與上托架構(gòu)成鉸鏈連接；電動(dòng)缸本體經(jīng) 下可旋轉(zhuǎn)連接法蘭與底座構(gòu)成鉸鏈連接。所述電動(dòng)缸選用電機(jī)驅(qū)動(dòng)與電動(dòng)缸本體固定在一起的變速箱，再由變速箱驅(qū)動(dòng)推 桿。所述升降牽引裝置設(shè)有一個(gè)小液壓缸，在小液壓缸的柱塞上設(shè)有一個(gè)萬(wàn)向輪。上述的船用三自由度可調(diào)墩位于船體分段的下方，用作支撐分段和調(diào)整分段的空 間位置。船用三自由度可調(diào)墩有三個(gè)電動(dòng)缸，每個(gè)電動(dòng)缸通過U型叉與圓形底座上的可旋轉(zhuǎn)連接法蘭鉸鏈連接，實(shí)現(xiàn)萬(wàn)向可調(diào)，上面通過U型叉與上托板上的可旋轉(zhuǎn)法蘭銷式連接， 上托架在三個(gè)電動(dòng)缸的推動(dòng)下實(shí)現(xiàn)上下、左右、前后三向運(yùn)動(dòng)。底部的圓形底座之間有槽鋼 相連接，槽鋼中間部位設(shè)置由萬(wàn)向輪和小型液壓缸組成的可升降牽引系統(tǒng)，當(dāng)可調(diào)墩在工 作狀態(tài)時(shí)，該牽引系統(tǒng)通過小型液壓缸收到槽鋼內(nèi)，圓形底座著地受力；工作完畢，需要移 動(dòng)三自由度可調(diào)墩時(shí)，該牽引系統(tǒng)通過小型液壓缸伸出槽鋼，萬(wàn)向輪著地受力，三個(gè)圓形底 座離開地面，人力就可以牽引移動(dòng)。本發(fā)明的有益效果是這種船用三自由度可調(diào)墩針對(duì)船臺(tái)分段裝配的大尺度、大 噸位、外形復(fù)雜、移動(dòng)困難、難以精確對(duì)位等特點(diǎn)設(shè)計(jì)開發(fā)，能實(shí)現(xiàn)三個(gè)自由度的軸向平移。 每墩有獨(dú)立的控制單元，模塊化設(shè)計(jì)，可以單獨(dú)控制使用，也可以并行控制。由多個(gè)船用三 自由度可調(diào)墩布置成一個(gè)支撐船體分段的群墩平臺(tái)，通過對(duì)群墩的同步調(diào)整，可便捷實(shí)現(xiàn) 分段的位置和姿態(tài)的六自由度調(diào)整，從而提高船體分段裝配精度，縮短建造周期。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施方法對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。圖1是一種船用三自由度可調(diào)墩的總體外形。圖2是一種船用三自由度可調(diào)墩上托架的放大圖。圖3是圖2中上托架的B-B剖視圖。圖4是圖2中上托架的A向視圖。圖5是電動(dòng)缸二端的連接結(jié)構(gòu)圖。圖6是圖5中的D-D視圖。圖7是升降牽引裝置的安裝圖。圖8是圖7中的F-F視圖。圖中1、電動(dòng)缸本體，la、電機(jī)，lb、變速箱，lc、推桿，Id、上部U型叉，le、下部U型 叉，2、底座，2a、底座本體，2b、底座開口蓋，2c、埋入式固定螺栓，3、上托架，3a、開口蓋，3b、 埋入式螺栓，3c、上托架本體，4、上可旋轉(zhuǎn)連接法蘭，4a、帶孔定位螺母，4b、墊片，4c、外接 頭，4d、螺母定位銷，5、底座連接件，6、升降牽引裝置，6a、小液壓缸，6b、萬(wàn)向輪，6c、連接法 蘭，6d、螺栓，7、上連接銷，8、下可旋轉(zhuǎn)連接法蘭，9、下連接銷。
具體實(shí)施例方式圖1示出了一種船用三自由度可調(diào)墩的工作狀態(tài)圖。圖中船用三自由度可調(diào)墩的 上托架3可以直接或通過墩木等間接與船體分段外殼相接觸，下面通過三個(gè)底座2與地面 相接觸。通過三個(gè)電動(dòng)缸的推桿Ic的收縮實(shí)現(xiàn)上托架3在三個(gè)軸向自由度的移動(dòng)。圖2、3、4示出了船用三自由度可調(diào)墩上托架及上可旋轉(zhuǎn)連接法蘭的結(jié)構(gòu)圖。上托 架3上部有開口，通過開口可以進(jìn)行上可旋轉(zhuǎn)連接法蘭4的安裝、維修。開口上端設(shè)開口蓋 3a，通過埋入式螺栓3b與上托架本體3c連接。圖5示出了每個(gè)電動(dòng)缸與上托架和下底座的連接結(jié)構(gòu)圖。電動(dòng)缸上端的上部U型 叉Id與上可旋轉(zhuǎn)連接法蘭4通過上連接銷7連結(jié)；下端的下部U型叉Ie與下可旋轉(zhuǎn)連接 法蘭8通過下連接銷9連結(jié)。電動(dòng)缸選用電機(jī)Ia驅(qū)動(dòng)與電動(dòng)缸本體1固定在一起的變速 箱lb，再由變速箱Ib驅(qū)動(dòng)推桿lc。
圖6示出了三自由度可調(diào)墩底座的結(jié)構(gòu)圖。圖7、8示出了船用三自由度可調(diào)墩的升降牽引裝置結(jié)構(gòu)圖。升降牽引裝置6通過 液壓缸6a推動(dòng)萬(wàn)向輪6b的升降。上述的裝置建成后，上托架3上面放置船體分段，通過電動(dòng)缸的推桿Ic的收縮，實(shí) 現(xiàn)三個(gè)自由度的軸向平移。每墩有獨(dú)立的控制單元，模塊化設(shè)計(jì)，可以單獨(dú)控制使用，也可 以并行控制。由多個(gè)船用三自由度可調(diào)墩布置成一個(gè)支撐船體分段的群墩平臺(tái)，通過對(duì)群 墩的同步調(diào)整，可便捷實(shí)現(xiàn)分段的位置和姿態(tài)的六自由度調(diào)整，從而提高船體分段裝配精 度，縮短建造周期。可調(diào)墩的底座2之間有槽鋼相連接，在槽鋼的中間部位設(shè)置由萬(wàn)向輪6b 和小型液壓缸6a組成的可升降牽引系統(tǒng)，當(dāng)可調(diào)墩在工作狀態(tài)時(shí)，通過小型液壓缸6a牽引 將萬(wàn)向輪6b收到槽鋼內(nèi)，圓形底座2著地受力；工作完畢，需要移動(dòng)三自由度可調(diào)墩時(shí)，該 牽引系統(tǒng)通過小液壓缸6a牽引將萬(wàn)向輪6b伸出槽鋼，萬(wàn)向輪著地受力，三個(gè)圓形底座離開 地面，人力就可以牽引移動(dòng)。
權(quán)利要求
1.一種船用三自由度可調(diào)墩，它包括一個(gè)支撐船體的上托架(3)；其特征在于所述上 托架(3 )的下部鉸鏈連接三個(gè)電動(dòng)缸，每個(gè)電動(dòng)缸的下端鉸鏈連接一個(gè)底座(2 )，三個(gè)底座 (2)采用底座連接件(5)固定連接在一起，在每個(gè)底座連接件(5)上各設(shè)有一個(gè)升降牽引裝 置(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船用三自由度可調(diào)墩，其特征在于所述電動(dòng)缸采用推桿 (Ic)經(jīng)上可旋轉(zhuǎn)連接法蘭(4)與上托架(3)構(gòu)成鉸鏈連接；電動(dòng)缸本體(1)經(jīng)下可旋轉(zhuǎn)連 接法蘭(8 )與底座(2 )構(gòu)成鉸鏈連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的船用三自由度可調(diào)墩，其特征在于所述電動(dòng)缸選用電機(jī) (Ia)驅(qū)動(dòng)與電動(dòng)缸本體(1)固定在一起的變速箱(lb)，再由變速箱(Ib)驅(qū)動(dòng)推桿(lc)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船用三自由度可調(diào)墩，其特征在于所述升降牽引裝置(6)設(shè) 有一個(gè)小液壓缸(6a)，在小液壓缸(6a)的柱塞上設(shè)有一個(gè)萬(wàn)向輪(6b)。
全文摘要
一種船用三自由度可調(diào)墩，可用于船舶分段建造、船臺(tái)分段裝配等狀態(tài)下進(jìn)行分段位置和姿態(tài)調(diào)整，屬于船臺(tái)分段裝配裝置技術(shù)領(lǐng)域。這種船用三自由度可調(diào)墩針對(duì)船臺(tái)分段裝配的大尺度、大噸位、外形復(fù)雜、移動(dòng)困難、難以精確對(duì)位等特點(diǎn)設(shè)計(jì)開發(fā)，能實(shí)現(xiàn)三個(gè)自由度的軸向平移。每墩有獨(dú)立的控制單元，模塊化設(shè)計(jì)，可以單獨(dú)控制使用，也可以并行控制。由多個(gè)船用三自由度可調(diào)墩布置成一個(gè)支撐船體分段的群墩平臺(tái)，通過對(duì)群墩的同步調(diào)整，可便捷實(shí)現(xiàn)分段的位置和姿態(tài)的六自由度調(diào)整，從而提高船體分段裝配精度，縮短建造周期。
文檔編號(hào)B63C5/02GK102079369SQ20101061775
公開日2011年6月1日 申請(qǐng)日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者于雁云, 林焰, 王運(yùn)龍, 秦品樂, 紀(jì)卓尚, 金朝光, 陳明 申請(qǐng)人:大連理工大學(xué)