船舶艉总段在船坞内的二次定位装置 本发明涉及一种船舶艉总段在船坞内的二次定位装置，用于船舶在装配过程中船舶艉总段在船坞内的移位定位，属于造船技术领域。
随着船舶建造的大型化，目前越来越多的造船企业修建大型船坞，采用船坞造船。船坞在设计时考虑到船厂可能生产的最大船舶，来确定船坞的大小尺寸，但实际中船厂可能大部分时间所造船舶尺度远小于船坞的尺度，船厂为了提高船坞的利用效率和整个船厂的生产效率，大多采用串联造船方式。即先期造好的船出坞后，已经造好的下一条船的尾部总段需要重新移位、定位，进行下一生产周期的生产。
船舶在装配过程中是靠各种定位线、检验线来确定船舶各个分段的安装正确位置，如中心检验线、肋骨检验线等，这些检验线刻划在坞底中心线槽钢上，或者坞墙上，这是保证船舶后续分段正确装配的基础。故船舶艉总段在重新定位时必须保证船体中心线落在坞底中心线槽钢上，肋位位置也与原肋位基本对齐，这样才便于后续分段地装配，而目前国内外尚没有这样一种实用的总段移位后重新定位装置。
本发明的目的在于针对实际需求和现有技术的不足，设计提供一套船舶艉总段在船坞内的二次定位装置，满足船舶艉总段在船坞内的移位定位要求。
为了实现这样的目的，本发明的技术方案中，采用先定点后定线的方法，在船舶艉总段的前后设置两个定位装置：首部定位装置和尾部定位装置，尾部定位装置采用圆锥台雌雄模的配合形式，首部定位装置采用楔形棱台与楔形槽雌雄模相互配合的形式。
船舶艉总段定位时，定位装置必须在纵、横两个方向上都能够保证总段的准确定位，因此装置必须满足艉总段在下降的过程中，能自动对准定位中心，且能自动摆正艉总段的中心线位置。由于艉总段在定位过程中有纵倾且存在长度和宽度方向的偏移，因此本发明采用先定点后定线的方法，在艉总段的前后设置两个定位装置。靠近尾端的定位装置因为先接触，采用雌雄圆锥台的形式，固定在艉总段上的部分为雄的圆锥台，固定在坞底的为雌的圆锥台，在艉总段粗定位后的下沉过程中，两个圆锥台相互配合，就可以准确确定一点的位置。对于靠近首端的定位装置，其固定在艉总段上的部分为一楔形四棱台，固定在坞底的部分为一可转动的楔形槽，当楔形棱台与楔形槽相互配合，就可以决定一条直线，这条直线必通过靠近尾部定位装置所确定的中心线。采用上述两个定位装置，可实现艉总段在下沉过程中的自动定位，而且避免了艉总段和坞底在定位过程中承受因定位产生的巨大弯矩和扭矩，其定位精度仅取决于两个定位装置的安装精度。
以下结合附图对本发明的技术方案作进一步详细描述。
图1为本发明的尾部定位装置结构示意图。
图2为本发明的尾部定位装置结构的俯视图。
图中，定位装置基架1通过紧固件与调节垫块2、定位装置底座3连接在一起，基架1通过坞底预埋连接件9焊接或紧固在坞底上，弹簧导向杆6和弹簧7装在底座3内，其上装有尾部定位装置雌模4，底座3的底部放置有木垫8，和基架1共同承担来自于船舶定位时的冲力，尾部定位装置雄模5在定位时被装在船舶的底部，雌模4和雄模5为圆锥台相互配合形式。
定位装置基架1、调节垫块2、机座3、尾部定位装置雌模4、弹簧导向杆6、木垫8和弹簧7组装成整体后安装在船坞底部，尾部定位装置雄模5被装在船舶的底部，当船舶艉总段移位到指定位置后，进行粗定位，粗定位精度可以保证雄模5在船舶艉总段落位时能嵌在雌模4中，然后开始从坞内向外排水，艉总段随着水位的下降而下降，并随着相互配合的雌雄圆台精确配合而达到确定艉总段长度方向的位置和在中心线上一点的位置。
图3为本发明首部定位装置结构示意图。
图4为本发明首部定位装置结构俯视图。
图中，首部定位装置结构中除相互配合的雌雄模之外，其余与尾部定位装置相同。定位装置基架1通过紧固件与调节垫块2、定位装置底座3连接在一起，基架1通过坞底预埋连接件9焊接或紧固在坞底上，弹簧导向杆6和弹簧7装在底座3内，其上装有首部定位装置雌模10，底座3的底部放置有木垫8，和基架1共同承担来自于船舶定位时的冲力，首部定位装置雄模11在定位时被装在船舶的底部，雌模10和雄模11为楔形棱台和楔形槽精确配合形式。
定位装置基架1、调节垫块2、机座3、首部定位装置雌模10、弹簧导向杆6、木垫8和弹簧7组装成整体后安装在船坞底部，首部定位装置雄模11被装在船舶的底部，当船舶艉总段移位到指定位置后，进行粗定位，粗定位精度可以保证雄模10在船舶艉总段落位时能嵌在雌模11中，然后开始从坞内向外排水，艉总段随着水位的下降而下降，并随着相互配合的雄四棱台和雌楔形槽精确配合而达到确定艉总段中心线上的另一点的位置，该点和尾部定位装置确定的另一点就准确确定了艉总段的中心线，从而达到艉总段准确定位的目的。
图5为尾部定位装置雄模结构正视图。
图6为尾部定位装置雄模结构俯视图。
图7为尾部定位装置雄模结构侧视图。
图中，尾部定位装置雄模通过与船体外底板相连接的带板12安装在船舶底部，并通过圆台体13在定位时与雌模配合，圆台体内部有加强筋板14。圆台体13应有一定的坡度，并能够和雌模圆台型凹坑有良好的配合。
图8为尾部定位装置雌模结构正视图。
图9为尾部定位装置雌模结构侧视图。
图10为图8尾部定位装置雌模结构A-A剖面的俯视图。
图中，雌模的上沿板15、下沿板18和筋板17外沿轮廓构成一圆柱，该圆柱和定位装置底座的圆形桶壁应有良好的配合，能够在底座内自由转动，其内部圆台型凹坑16应和雄模的圆台体有相同的坡度，并有良好的配合。
图11为首部定位装置雄模正视图。
图12为首部定位装置雄模俯视图。
图13为首部定位装置雄模侧视图。
图中，首部定位装置雄模通过与船底相连的带板19安装在船舶底部，并通过四棱台体20与雌模配合，四棱台体内部有加强筋21，四棱台应有一定的坡度，应该与首部定位装置雌模的楔形槽有良好的配合。
图14为首部定位装置雌模正视图。
图15为首部定位装置雌模侧视图。
图16为图14沿B-B剖面的剖视图。
图中，雌模的上沿板22、下沿板25和楔形槽23两端的外沿轮廓为一圆柱形，楔形槽23内有楔形槽加强筋板24，雌模放置在底座圆形桶壁内，两者之间有良好的配合。楔形槽23应和雄模四棱台有相同的坡度，两者同样应该有良好的配合。
图17为首尾定位装置底座的结构示意图。
图18为首尾定位装置底座的结构俯视图。
图中，定位装置底座有圆柱形桶壁26，底座有与基架和垫块连接的支撑板27、底座底板28和筋板29。圆柱形桶壁26应该与首尾定位装置的雌模圆柱形外轮廓有良好的配合，在底板28上开有固定弹簧的孔。定位装置底座通过螺栓与垫块和基架连接，基架焊接在坞底板上，依此达到固定底座的目的。
本发明的设计考虑到，在船舶艉总段定位之后要拆除定位系统并移出船底，所以设计定位系统时还必须考虑在装置撤除后，仍有足够的高度可以把定位装置连同底座一起取出。为了解决这个问题，采用在底座下面加一基架和垫块，在定位过程中，底座上的力通过垫块传给基架和底座下面的木垫，再由基架和木垫传递给坞底。撤除定位装置时，用千斤顶支起底座，然后移去基架上的垫块和木垫，千斤顶收缩，定位装置和底座一起落下，通过其它一些辅助设施就可以把定位装置移出。
船舶艉总段在定位时，要求正确定位的同时船舶安全落在坞底铺设的墩木上。但是坞底墩木在船舶重量完全落在其上时，会发生压缩变形。因此定位时定位系统必须随着墩木的收缩而下降，否则定位装置及安装定位装置的船体局部会承受由船体重量引起的巨大外力，从而造成船体的局部破坏。另外艉总段在定位时，开始接触时发生碰撞，由于船体的巨大质量，因此产生的冲力相当大，可能造成坞底或船体的破坏。为了解决这些问题，在定位装置的内部安装了弹簧。
本发明设计合理，定位精确，适合于任何浮体的移位定位。
本发明具有显著的效果和良好的应用前景。目前造船行业的竞争越来越激烈，所造船舶越来越大型化，世界上许多大型船厂都已经或正准备修建大型船坞，并想方设法缩短造船周期，提高生产效率。对于大型船坞造船来讲，采用串联造船法是提高效率、缩短造船周期的最好办法之一。采用船坞串联造船必然存在串联总段的移位和二次定位问题。本发明适应了目前造船行业发展的动态和市场前景，预计将有很好的应用前景。