激光经纬仪可调平台及其使用方法

(江苏扬子江船业集团公司，江苏靖江 214532)

1 船舶轴系中心线测定方法

船舶轴系定位，首先需要测定轴系中心线，目前船厂普遍采用的方法是拉线法和光学法两种。对于船舶轴系总长度小于20m的船舶，常采用拉钢丝法确定轴系中心线。当轴系较长时，一般采用光学法来确定轴系中心线。光学法是解决拉线法精度不高的改进工艺，但光学法没有拉线法操作简便，所以常采用的是先拉线后望光的施工工艺。依靠拉线主要检查轴舵线的相交情况、主机座分中情况，预测主机垫片厚度、确定主机纵向安装位置、检查镗孔余量以及测量舵线至艉管后端面的距离；而光学法是以艏艉两端轴系理论基准点为基准，精确定出轴系各临时拉线架与理论基线的交点，从而测定出轴系中心线。

光学法中有代表性的测量仪器是——激光经纬仪。

图1 轴系布置图

2 激光经纬仪在测定轴系中心线时的应用

采用激光经纬仪测定轴系中心线时，在艏、艉基准点位置上装上两只光电接收靶，并使靶中心落在基准点上。而激光经纬仪装在船艉基准接收靶的后方。先大致对准接收靶，启动激光器，发出激光束后，再按两只接收靶上的电表所指示的读数来调整仪器的位置，直到两电表的读数为零，或激光十字线与基准靶十字线重合，此光束中心线所代表的即为轴系理论中心线。然后据此进行各项检查工作，划出基准圆线。激光经纬仪由于同时具有光学经纬仪的性能，所以工作起来更为精确。它可先转动光阑，不让激光束进入望远镜，用望光法将激光经纬仪固定后，再让激光束射出去，经调焦后可在不同位置的光靶上形成红色十字线，最后进入各项检查和划线工作。

激光经纬仪精度高和适用性广的特点，让其受到了各类船厂的青睐。它也是目前船厂测定轴系中心线最普遍的光学仪器。但用激光经纬仪测定轴系中心线的过程中，需精确调整激光经纬仪的位置，确保激光十字线与基准靶十字线重合。此激光经纬仪的位置微调可称为激光经纬仪“精定位”，粗定位可由设计图纸现场量出。“精定位”若通过移动激光经纬仪支架很难达到理想效果，这就需要一种工装来实现激光经纬仪的小范围精确移动(上下和左右移动)。

3 激光经纬仪可调平台及其使用方法

关于激光经纬仪的“精定位”问题。本人经实船调研，结合前辈经验指导，运用机械丝杆传动原理，研制了一款简单轻便的工装——激光经纬仪可调平台，在江苏新扬子造船有限公司实用效果较好。现将其主要原理及使用方法介绍如下。

3.1 激光经纬仪可调平台外观相片和总装图相片如图2所示

图2 激光经纬仪可调平台外观相片和总装图

3.2 可调平台的主要组成

上部为与激光经纬仪连接部分；中部为实现激光经纬仪左右移动部分，移动距离(-46mm～46mm)；下部为实现激光经纬仪上下移动部分，移动距离(0～185mm)；底部设法兰连接面，可与现场装焊的临时管支架连接。

3.3 可调平台配合激光经纬仪的使用方法

(1)根据《轴系布置图》要求，装焊激光经纬仪临时管支架，“粗定位”激光经纬仪；

(2)将可调平台与管支架通过法兰面螺栓固定，连接时注意在两法兰面之间加一层减震橡胶，减小测量时仪器的振动；

(3)将激光经纬仪通过锁紧螺栓与可调平台固定；

(4)通过可调平台，实现激光经纬仪的“精定位”。当转动可调平台水平方向的左右手轮时，水平方向的小滑轮在小丝杆上沿导向轴左右移动，从而带动激光经纬仪左右移动；当转动垂直方向的大滑轮时，即可升高或降低垂直方向的大丝杆，从而带动激光经纬仪上下移动。水平和垂直方向均设有导向装置，确保丝杆直行移动和稳定。

3.4 注意

(1)为保证精度，在测定船舶轴系理论中心线前，主甲板以下的船体结构、大的舾装件焊接及火工校正等工作均已完成。考虑到船体变形、振动的影响，一般选择在早晚，船体变形较小，船上无施工的时候开展测定船舶轴系中心线的工作；

(2)如图3 所示，A、B两个基准点在船中纵剖面延长线上，在每次调节激光经纬仪位置时，激光线一定要能够同时扫到A、B两个基准点，并且两条激光线的夹角一定是垂直90°00′00″，误差<2″；同时经纬仪水平度为00°00′00″，误差<2″；

图3 激光经纬仪测定轴系理论中心线示意

(3)每处的测量和调节产生的误差，尽可能做到最小，以免由于误差传递产生更大的误差，甚至错误。

4 结 语

船舶轴系理论中心线的测定是一项复杂和精细的工作，理论中心线在三维空间位置的精度直接影响船舶轴系的对中，新工装“可调平台”的使用，更好地发挥了激光经纬仪的精确测量功能，进而保证了船舶轴系的安装精度，也提高了工作效率。对于船舶轴系安装与定位工艺具有积极的意义和影响。

该新型工装的设计原理亦可应用于其它工程测量场景，或加以变通推广到其他领域。