[发明专利]采用三维坐标计算船舶艉轴管镗孔量及主机锚栓孔定位的方法

说明书

本发明涉及造船领域，具体是一种采用三维坐标计算船舶艉轴管镗孔量及主机锚栓孔定位的方法。解决了船舶的建造周期和建造质量要求越来越高的问题，具体步骤如下：（一）艉轴管轴承镗孔量测量与计算，（二）艏艉基线复合，（三）主机锚栓孔定位。本发明的计算步骤适用于计算机编程计算，可以缩短船舶建造周期，并且通过数字化手段提高船舶建造质量，会给船厂带来显著的经济效益。

技术领域

本发明涉及造船领域，具体是一种采用三维坐标计算船舶艉轴管镗孔量及主机锚栓孔定位的方法。

背景技术

船舶机舱分段、挂舵壁分段在船坞/船台上总装时需要推进系统轴心线与船体中心线平行，以保证船舶在不经过舵修正时进行直线行驶。船舶艉轴管分段统称为“葫芦头”，在进行与机舱分段合拢时需要控制机舱段中心线、艉轴管中心线、船体中心线三条线投影在XY平面上重合，统称为“三线合一”，并与舵轴线(Z轴)垂直相交。

“葫芦头”分段上艉轴管轴承预留了加工量，艉轴管轴承的镗孔质量和主机轴安装质量直接会导致船体轴承高温的因素之一，控制质量不佳会导致船舶在航行过程中产生高温易导致“停车”，船舶会失去动力。所以“三线合一”是保证船舶螺旋桨推进系统产生经济性的必要条件之一，也是造船行业船体建造的重中之重。目前船舶的建造周期和建造质量要求越来越高，所以缩短船舶建造周期和通过数字化手段提高船舶建造质量会给船厂带来显著的经济效益。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提供一种采用三维坐标计算船舶艉轴管镗孔量及主机锚栓孔定位的方法。

本发明采取以下技术方案：一种采用三维坐标计算船舶艉轴管镗孔量及主机锚栓孔定位的方法，具体步骤如下：

(一)艉轴管轴承镗孔量测量与计算：

(1)艏基点测量：首先在机舱后部任意架设全站仪或跟踪仪，控制全站仪或跟踪仪盘左、盘右两次照准机舱中心标志点得到两套测量原始数据(H₁,V₁,S₁)和(H₂,V₂,S₂)；为了消除仪器固定误差，采用测量误差修正模型(ΔH＝H₁-H₂±180⁰)、(ΔV＝V₁+V₂-360⁰)、(ΔS＝S₁-S₂)计算出误差值，然后加入到盘左原始观测数据中(H₁＝H₁+ΔH，V₁＝V₁+ΔV，S₁＝S₁+ΔS)进行误差修正。通过以下三维坐标计算公式(式1)

式中S₁为修正后的斜距，H₁为修正后的水平角，V₁为修正后的天顶距。根据公式1计算其中心标志点三维坐标(x,y,z)；设计图纸中主机中心线距基座面高度为H_j，将标志点坐标z加上高度H_j，x和y坐标不变得到艏基点三维坐标(X_艏,Y_艏,Z_艏)；

(2)艉基点测量：从挂舵壁上部管分中吊下钢丝，钢丝下挂垂球，对中船体中心线，全站仪/跟踪仪盘左、盘右两次对准钢丝同一标志点；同艏基点测量得到两套测量原始数据(H₃,V₃,S₃)和(H₄,V₄,S₄)；进行误差修正并通过(式1)计算出钢丝上测点的三维坐标(x,y,z)，设置反变形量为ΔH，将测点的坐标z加上反变形量ΔH，x和y坐标不变得到艉基点三维坐标(X_艉,Y_艉,Z_艉)。