船舶總組與搭載精度控制研究

摘要：本文以船舶總組和搭載的精度控制為突破口，以三維的全站儀為輔助工具，來加強造船數(shù)據(jù)分析的完整性和增加對相關(guān)控制點的研究，來提高我們的精度控制水平。

關(guān)鍵詞：船舶總組；搭載；精度控制；全站儀；數(shù)據(jù)分析

Research on Precision Control of Assembly and Erection

LIU Jun

( Jiangmen Nanyang Ship Engineering Co.， Ltd. Jiangmen 529145 )

Abstract:Based on three-dimensional measurer total station along with precision control of ship assembly and erection， this paper intensify the integrity of data analysis and increases the relevant control points to improve precision control for shipbuilding.

Key words: Assembly;Erection;Precision Control;Total station;Data Analysis

1船舶總組精度控制研究

船舶總組精度控制在整體精度管理中的核心內(nèi)容是連接分段精度和搭載精度的橋梁，在控制總組精度時不僅要考慮分段精度局部偏差的修正，還要考慮對后續(xù)搭載的影響，這是船塢搭載精度控制的前提和保障。在精度控制等級上相對于船塢來講船舶總組精度是要高出一個等級的。為此總組的平臺精度控制是整個船體建造精度管理中相當(dāng)重要的一個部分。對此問題本文是基于某船廠生產(chǎn)現(xiàn)場的實際情況來分析總組精度控制。

1.1總組工具和工裝優(yōu)化前后分析

按照當(dāng)前某船企的總組平臺規(guī)劃和所接船型，決定了現(xiàn)場總組平臺只能實現(xiàn)胎位的固化而不能實現(xiàn)總組胎架水平度的固化，為此當(dāng)前情況下只能是分段吊裝前預(yù)先調(diào)節(jié)所用工裝的水平度。常規(guī)使用的工裝工具是水泥塢墩上面墊木板的組合，實際上因木板材質(zhì)不盡相同，分段吊裝后，區(qū)域的下沉量也就不同，導(dǎo)致水平度發(fā)生偏差必須用手動油泵進行調(diào)整，尤其是總組分段有時涉及四個分段，即每吊裝一次則重力增加，水平度一直是一種動態(tài)的變化過程，直到全部分段吊裝結(jié)束才是靜態(tài)過程，這樣消耗大量勞動力還不能確?？偨M水平±4 mm的要求。而水平度是總組精度控制的基礎(chǔ)，必須嚴(yán)格控制。總組改進前的工裝狀況見圖1。

為此提出了優(yōu)化方案即更改了平臺總組使用工裝和工具，見圖2。

當(dāng)水泥塢墩變?yōu)槁菪絼傂云脚_，很好的避免了總組定位結(jié)束后水平度不受重力增加而發(fā)生的動態(tài)變化。即使有局部的下沉變化也是在1~2 mm，這樣就始終能保持水平的靜態(tài)管理。若局部水平度偏差，則結(jié)合電動油泵來進行調(diào)整，螺旋式支撐旋轉(zhuǎn)圈數(shù)和其高度變化是一個固定值，也便于調(diào)整。

1.2總組定位精度數(shù)據(jù)優(yōu)化前后分析

因為受測量工具的限制并從現(xiàn)場測量安全考慮，我們所使用的數(shù)據(jù)嚴(yán)格意義上講只是兩維的精度數(shù)據(jù)，而分段本來要求三維的精度保證。之前使用的舷側(cè)及首部精度數(shù)據(jù)分別見圖3、4。.

從上面數(shù)據(jù)可以明顯看出所有的尺寸均是在一維空間上測量，結(jié)合后也只有二維空間尺寸，若常規(guī)測量方法得出三維尺寸，則將消耗大量測量勞動力且繁瑣，實際在快速生產(chǎn)中是不現(xiàn)實的。這樣對于總組數(shù)據(jù)控制方面提供分析時就不能全面。在引進了先進的全站儀后這樣就可以優(yōu)化所有的總組精度測量。圖5、圖6測量圖上的數(shù)據(jù)分別是上述舷側(cè)及首部同類型總組分段優(yōu)化后的測量數(shù)據(jù)

從圖6可以看出，所有總組精度控制點的位置和理論三維尺寸全部在數(shù)據(jù)測量圖上體現(xiàn)，實際測量的偏差值直接填入括號內(nèi)，這樣既細(xì)化了測量人員對測量點的概念，也明顯降低了測量人員的技能要求，對后續(xù)精度分析提供了完善的數(shù)據(jù)保障。有了全方位的數(shù)據(jù)，總組精度控制水平就可以明顯上升。

2船舶搭載精度控制研究

塢內(nèi)搭載是船體建造過程中的最后一道精度控制程序，其精度控制水平主要受分段和總組時精度的影響，其控制難點比總組較為簡單，因總段吊裝重量較大多數(shù)為200～600ｔ左右，導(dǎo)致調(diào)整難度相對較大?，F(xiàn)我們從數(shù)據(jù)測量和搭載精度控制基準(zhǔn)方面來分析。

2.1搭載精度測量數(shù)據(jù)的優(yōu)化

我們原先使用的某型船頂邊艙總段搭載測量數(shù)據(jù)見圖7，優(yōu)化后的該總段測量數(shù)據(jù)見圖8。.

圖7、圖8搭載精度定位數(shù)據(jù)圖，最大的差別是“直觀”，數(shù)據(jù)全部由二維變?yōu)槿S的數(shù)據(jù)，所有需要測量的點的數(shù)據(jù)均進一步明確，優(yōu)化或改進后便于數(shù)據(jù)分析，提高了定位的精確度和測量的深度和廣度。

2.2搭載精度控制基準(zhǔn)優(yōu)化

搭載定位數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)進行優(yōu)化或改進后作為現(xiàn)場施工的工藝性文件，需要統(tǒng)一所有精度管理人員的思路和施工標(biāo)準(zhǔn)，這將大大提高現(xiàn)場精度控制水平。

2.3模擬搭載的研究

模擬搭載是在基于所有數(shù)據(jù)三維測量的基礎(chǔ)之上開展的，這里面涉及到數(shù)據(jù)的測量，數(shù)據(jù)輸入計算機后分析、確定最終總段接頭的余量實現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)的模擬搭載。最后導(dǎo)出數(shù)據(jù)并修正接縫余量實現(xiàn)現(xiàn)場搭載的一次定位，圖9為模擬搭載流程。

最終導(dǎo)入電腦進行三維模式分析及數(shù)據(jù)表的生成，見圖10。

3結(jié)束語

精度管理水平的提升，必須依靠日常生產(chǎn)中數(shù)據(jù)的積累和分析，對總組和搭載精度提升來講，同樣如此。本文主要是以某生產(chǎn)現(xiàn)場為參照并結(jié)合多年的數(shù)據(jù)分析，在人員技能已經(jīng)基本成熟的情況下引進先進的工裝、設(shè)備和軟件，完善精度測量數(shù)據(jù)表和精度控制基準(zhǔn)，優(yōu)化總組、搭載精度管理體系，實現(xiàn)了傳統(tǒng)的二維數(shù)據(jù)測量分析到三維數(shù)據(jù)測量分析的轉(zhuǎn)變。就讓我們?yōu)槿嫣嵘偨M、搭載的精度管理水平，也為中國早日實現(xiàn)真正意義上的造船強國而積極探索和實踐。