船用空气舵舵叶的制造安装工艺制造技术

本发明专利技术提供一种船用空气舵舵叶的制造安装工艺，包括以下步骤：一）胎架的制造；二）制作钛合金骨架；三）制作铝合金肋板；四）加工燕尾刃；五）加工蒙皮；六）舵轴的加工；七）将钛合金骨架和铝合金肋板进行铆接，将钛合金骨架、铝合金肋板、下蒙皮定位，进行划线并配钻；八）将舵叶内部框架、上蒙皮定位，并对上蒙皮进行划线并配钻；九）将舵叶内部框架、上蒙皮、下蒙皮、舵轴进行铆接及装配。该船用空气舵舵叶的制造安装工艺，零部件加工制造方式合理，装配方法和顺序得当，易于操作，便于掌握，满足了空气舵舵叶结构的设计要求及精度要求，实船安装后经受住了试验、试航的考验，因此，本发明专利技术可以广泛运用到船用空气舵舵叶的制造安装中。

【技术实现步骤摘要】
船用空气舵舵叶的制造安装工艺
本专利技术涉及一种船用空气舵舵叶的制造安装工艺。
技术介绍
舵设备是用以改变和保持船舶航向的设备，由舵和操舵装置组成。船舶航行时，通过操舵装置转动舵叶，使水流(气流)在舵叶上产生横向作用力，为船舶提供回转力矩，从而使船舶保持航向或回转。舵转动时产生的回转力矩的大小取决于舵角，即转舵后舵叶与正舵位置的夹角。当舵角为0°或90°时，回转力矩等于零，当舵角达到最大舵角值时，回转力矩达到最大值。气态垫升船舶设计有四只空气舵，空气舵的舵叶结构为钛合金骨架、铝合金肋板及蒙皮混合铆接结构，舵叶两端的上舵轴、下舵轴为锻钢。舵轴与舵叶顶板之间采用铰制螺栓连接，舵叶蒙皮与钛合金骨架、铝合金肋板之间以及钛合金骨架与铝合金肋板之间都采用铆接形式。舵叶通过舵轴安装在导管空气螺旋桨尾端的上、下舵承上，左、右舷导管各安装两只空气舵。由于钛合金、铝合金的材料特性，舵叶在制造过程中极易产生焊接变形，其焊接及变形控制要求极高；另外，舵叶蒙皮与钛合金骨架、铝合金肋板之间以及钛合金骨架与铝合金肋板之间的铆接要求也很高，因而对舵叶的制造也提出了更高的要求。为了达到设计技术要求及精度要求，本专利技术尝试提供一种实用的适合于空气舵舵叶的制造安装工艺，首先保证舵叶结构本身的质量及强度可靠、满足制造精度要求，进而保证实船安装的准确性、满足安装精度要求，为实船空气舵的正常、安全运转提供技术基础保障。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种船用空气舵舵叶的制造安装工艺，用于解决现有技术中舵叶在制造过程中极易产生焊接变形，以及舵叶蒙皮与钛合金骨架、铝合金肋板之间以及钛合金骨架与铝合金肋板之间的铆接要求高的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种船用空气舵舵叶的制造安装工艺，舵叶的两端分别装有上舵轴、下舵轴，舵叶包括舵叶内部框架和蒙皮，舵叶内部框架由纵横交错的钛合金骨架、铝合金肋板铆接而成，蒙皮分为位于舵叶两侧的上蒙皮、下蒙皮，舵叶的制造安装工艺包括以下步骤：一)在安装平台上进行胎架的制造，胎架设有胎架模板，胎架模板的表面与舵叶横剖面型线样板相适应；二)制作多根钛合金骨架，每根钛合金骨架的槽型主梁采用三段热模加工成型后的型材进行拼接；三)制作多个铝合金肋板，每个铝合金肋板由铝合金板采用模压加工成型；四)根据舵叶的线型数据，由铝合金型材加工出截面为锥形的燕尾刃；五)蒙皮与燕尾刃连接处的线型需按样板加工，蒙皮的后缘线型放置在胎架模板内压制自然成型；六)舵轴的加工，舵轴的外部端面设有沿径向向外延伸的舵轴安装面，舵轴安装面上设有将舵轴安装面与舵叶加强板安装在一起的舵轴安装孔，舵轴插入舵叶内部的一端设有与舵叶内部框架配合的键槽，舵轴插入舵叶内部的端面沿轴线设有向内延伸的定位孔；七)将钛合金骨架和铝合金肋板通过连接耳板进行铆接，形成舵叶内部框架，将钛合金骨架、铝合金肋板、下蒙皮在胎架模板内定位，进行划线并配钻；八)将舵叶内部框架、上蒙皮在胎架模板内定位，并对上蒙皮进行划线并配钻；九)对舵叶的舵叶内部框架进行检查，合格后按图纸要求将舵叶内部框架、上蒙皮、下蒙皮、舵轴进行铆接及装配。优选的，步骤一)具体包括以下步骤：1)胎架制造前先在安装平台上划出“十”字基准线，打好标记，再按舵叶的图纸划出舵轴的中心线、舵叶的外形线以及胎架模板的安装位置线；2)胎架由竖支撑、斜支撑及水平角钢平台焊接组成，水平角钢平台由纵向水平角钢、横向水平角钢相互交叉焊接而成，竖支撑、斜支撑固定在安装平台和水平角钢平台之间，水平角钢平台上表面与胎架模板用螺栓、螺母固定连接；3)在胎架模板上划出水平基准线，并根据舵叶横剖面型线样板划线、切割，切割边缘打磨光顺；4)胎架制造完工后进行检查，检查胎架的胎架模板安装的牢固性，按舵叶横剖面型线样板检查胎架模板的型线的准确性，检查舵叶横剖面型线样板上的水平线与胎架模板上的水平线的吻合度。优选的，步骤七)具体包括以下步骤：1)将舵叶的下蒙皮在胎架模板上铺设、定位，在下蒙皮上划出纵、横向构架线以及首、尾端部肋位线；2)钛合金骨架事先在胎架模板上预装后划出铆钉孔位置并在钻床上钻出；3)在胎架模板上安装钛合金骨架、铝合金肋板，下蒙皮、钛合金骨架、铝合金肋板与胎架模板之间用L型耳板通过螺栓、螺母临时固定，再将钛合金骨架、铝合金肋板之间通过连接耳板进行铆接，形成舵叶内部框架，舵叶的两端面安装有用于安装舵轴的舵叶加强板，在安装舵叶加强板时检查垂直度、水平度；4)将钛合金骨架上的铆钉孔在下蒙皮上的对应位置在下蒙皮上标出；5)将下蒙皮与胎架模板之间的定位螺栓拆开后翻身，根据定位孔对铝合金肋板与下蒙皮的铆钉孔进行划线并配钻；6)将下蒙皮与舵叶内部框架拆离，再将下蒙皮上的与钛合金骨架相配合的铆钉孔钻出。优选的，步骤八)具体包括以下步骤：1)将上蒙皮在胎架模板上铺设、定位，在上蒙皮上划出纵、横向构架线以及首、尾端部肋位线；2)在上蒙皮上安装舵叶内部框架，上蒙皮、舵叶内部框架与胎架模板之间用L型耳板通过螺栓、螺母临时固定，将钛合金骨架上的铆钉孔在上蒙皮上的对应位置在上蒙皮上标出，以便拆开框架后在上蒙皮上钻孔；3)上蒙皮、舵叶内部框架与胎架模板之间的定位螺栓拆开后，将上蒙皮、舵叶内部框架翻身，根据定位孔对铝合金肋板与上蒙皮的铆钉孔进行划线并配钻；4)将上蒙皮与舵叶内部框架拆离，再将上蒙皮上的与钛合金骨架相配合的铆钉孔钻出。优选的，步骤九)具体包括以下步骤：1)先将下蒙皮与舵叶内部框架进行铆接；2)在舵叶的两端安装上舵轴、下舵轴；3)舵叶的内表面油漆；4)将上蒙皮与舵叶内部框架进行铆接；5)舵叶的上蒙皮、下蒙皮的前缘与燕尾刃焊接。进一步的优选，步骤2)具体包括以下步骤：ⅰ)检查位于舵叶的两端的舵叶加强板表面平整度和垂直度；ⅱ)以拉线定位尺寸为基准，用工装将舵轴定位，将舵轴插入舵叶内部，键槽、定位孔与舵叶内部框架配合，然后在舵轴的舵轴安装面与舵叶加强板之间进行加工和拂配中间垫片，拂配完成后再配铰舵轴安装孔和配制紧固螺栓，并加螺栓防松装置；ⅲ)舵轴安装完成后，检查舵轴的中心线偏差。如上所述，本专利技术船用空气舵舵叶的制造安装工艺，具有以下有益效果：该船用空气舵舵叶的制造安装工艺，零部件加工制造方式合理，装配方法和顺序得当，易于操作，便于掌握，满足了空气舵舵叶结构的设计要求及精度要求，实船安装后经受住了试验、试航的考验，因此，本专利技术可以广泛运用到船用空气舵舵叶的制造安装中。附图说明图1显示为本专利技术船用空气舵舵叶的制造安装工艺的所制造的舵叶与导管的安装示意图。图2显示为本专利技术船用空气舵舵叶的制造安装工艺的所制造的舵叶的结构示意图。图3显示为图2所示的舵叶的放大示意图。图4显示为图2所示的舵叶的A-A向示意图。图5显示为图2所示的舵叶的B-B向示意图。图6显示为图2所示的舵叶的C-C向示意图。图7显示为图2所示的舵叶的D-D向示意图。图8显示为本专利技术船用空气舵舵叶的制造安装工艺中安装在舵叶两端的舵轴的结构示意图。图9显示为图8所示的舵轴的E-E向示意图。图10显示为图8所示的舵轴的F-F向示意图。图11显示为图8所示的舵轴的G-G向示意图。图12显示为本专利技术船用空气舵舵叶的制造安装工艺中所用胎架的结构示意图。元件标号说明1舵叶11钛合金骨架1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种船用空气舵舵叶的制造安装工艺，所述舵叶的两端分别装有上舵轴、下舵轴，所述舵叶包括舵叶内部框架和蒙皮，所述舵叶内部框架由纵横交错的钛合金骨架、铝合金肋板铆接而成，所述蒙皮分为位于舵叶两侧的上蒙皮、下蒙皮，其特征在于，所述舵叶的制造安装工艺包括以下步骤：一)在安装平台上进行胎架的制造，所述胎架设有胎架模板，所述胎架模板的表面与舵叶横剖面型线样板相适应；二)制作多根钛合金骨架，每根钛合金骨架的槽型主梁采用三段热模加工成型后的型材进行拼接；三)制作多个铝合金肋板，每个铝合金肋板由铝合金板采用模压加工成型；四)根据所述舵叶的线型数据，由铝合金型材加工出截面为锥形的燕尾刃；五)蒙皮与燕尾刃连接处的线型需按样板加工，蒙皮的后缘线型放置在所述胎架模板内压制自然成型；六)舵轴的加工，所述舵轴的外部端面设有沿径向向外延伸的舵轴安装面，所述舵轴安装面上设有将舵轴安装面与舵叶加强板安装在一起的舵轴安装孔，所述舵轴插入舵叶内部的一端设有与舵叶内部框架配合的键槽，舵轴插入舵叶内部的端面沿轴线设有向内延伸的定位孔；七)将所述钛合金骨架和铝合金肋板通过连接耳板进行铆接，形成舵叶内部框架，将所述钛合金骨架、铝合金肋板、下蒙皮在所述胎架模板内定位，进行划线并配钻；八)将所述舵叶内部框架、上蒙皮在所述胎架模板内定位，并对所述上蒙皮进行划线并配钻；九)对舵叶的舵叶内部框架进行检查，合格后按图纸要求将舵叶内部框架、上蒙皮、下蒙皮、舵轴进行铆接及装配。...

【技术特征摘要】
1.一种船用空气舵舵叶的制造安装工艺，所述舵叶的两端分别装有上舵轴、下舵轴，所述舵叶包括舵叶内部框架和蒙皮，所述舵叶内部框架由纵横交错的钛合金骨架、铝合金肋板铆接而成，所述蒙皮分为位于舵叶两侧的上蒙皮、下蒙皮，其特征在于，所述舵叶的制造安装工艺包括以下步骤：一)在安装平台上进行胎架的制造，所述胎架设有胎架模板，所述胎架模板的表面与舵叶横剖面型线样板相适应；二)制作多根钛合金骨架，每根钛合金骨架的槽型主梁采用三段热模加工成型后的型材进行拼接；三)制作多个铝合金肋板，每个铝合金肋板由铝合金板采用模压加工成型；四)根据所述舵叶的线型数据，由铝合金型材加工出截面为锥形的燕尾刃；五)蒙皮与燕尾刃连接处的线型需按样板加工，蒙皮的后缘线型放置在所述胎架模板内压制自然成型；六)舵轴的加工，所述舵轴的外部端面设有沿径向向外延伸的舵轴安装面，所述舵轴安装面上设有将舵轴安装面与舵叶加强板安装在一起的舵轴安装孔，所述舵轴插入舵叶内部的一端设有与舵叶内部框架配合的键槽，舵轴插入舵叶内部的端面沿轴线设有向内延伸的定位孔；七)将所述钛合金骨架和铝合金肋板通过连接耳板进行铆接，形成舵叶内部框架，将所述钛合金骨架、铝合金肋板、下蒙皮在所述胎架模板内定位，进行划线并配钻；八)将所述舵叶内部框架、上蒙皮在所述胎架模板内定位，并对所述上蒙皮进行划线并配钻；九)对舵叶的舵叶内部框架进行检查，合格后按图纸要求将舵叶内部框架、上蒙皮、下蒙皮、舵轴进行铆接及装配。2.根据权利要求1所述的船用空气舵舵叶的制造安装工艺，其特征在于，所述步骤一)具体包括以下步骤：1)胎架制造前先在安装平台上划出“十”字基准线，打好标记，再按舵叶的图纸划出舵轴的中心线、舵叶的外形线以及胎架模板的安装位置线；2)所述胎架由竖支撑、斜支撑及水平角钢平台焊接组成，水平角钢平台由纵向水平角钢、横向水平角钢相互交叉焊接而成，竖支撑、斜支撑固定在安装平台和水平角钢平台之间，水平角钢平台上表面与胎架模板用螺栓、螺母固定连接；3)在所述胎架模板上划出水平基准线，并根据舵叶横剖面型线样板划线、切割，切割边缘打磨光顺；4)胎架制造完工后进行检查，检查所述胎架的胎架模板安装的牢固性，按舵叶横剖面型线样板检查胎架模板的型线的准确性，检查舵叶横剖面型线样板上的水平线与所述胎架模板上的水平线的吻合度。3.根据权利要求1所述的船用空气舵舵叶的制造安装工艺，其特征在于，所述步骤七)具体包括以下步骤：1)将所述舵叶的下蒙皮在所述胎架模板上...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟广军，徐军，程方，
申请(专利权)人：江南造船集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：上海;31