桩腿主舷管装配参数的检测工具及其检测方法
【专利摘要】一种桩腿主舷管装配参数的检测工具及其检测方法，用于自升式钻井平台桩腿建造过程中主舷管的装配参数检测。所述检测工具包括样板本体；定位部，设置在所述样板本体上并与所述主舷管的齿条适配，用于保证所述样板本体的中心线与所述齿条的中心线及所述主舷管的半弦管的中心线位于同一直线上；检测部，设置在所述样板本体上并与所述半弦管适配，用于检测所述半弦管的高度数据和宽度数据，以分别判断所述半弦管的高度偏移量和所述半弦管的宽度偏移量；持握部，设置在所述样板本体上，用于调整和移动所述样板本体至所需的检测位置。本发明还包括采用该检测工具对桩腿主舷管装配参数进行检测的检测方法。
【专利说明】粧腿主舷管装配参数的检测工具及其检测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种桩腿主舷管的检测方法和检测工具，特别是一种自升式钻井平台桩腿建造过程中主舷管装配参数的检测方法及其检测工具。
【背景技术】
[0002]桩腿主舷管装配是指主舷管焊接前，按照图纸要求尺寸，通过工装夹具将齿条与半弦管装配锁紧，以此保证焊后尺寸数据达到规定要求。如专利号为“ZL200710157687”，名称为“桩腿中主舷管的建造焊接方法”的中国发明专利，其公开的主舷管焊接之前，需要对其装配参数进行检测，以保证主舷管的装配精度。其中，主舷管装配参数的数据采集主要是用于检验半弦管中心线是否在齿条中心线上，半弦管的高度是否在同一高度范围内等。因主舷管装配后，原有的尺寸基线被半弦管覆盖，数据无法直接采集获得，目前，在进行主舷管装配参数的数据采集工作时，一般采用常规的直尺、塞尺以及拐尺配合收集尺寸数据。收集过程中因装配后原有尺寸基线被半弦管边缘覆盖、半弦管的高度等数据利用常规尺量法测量难度大，而且需要多人配合精度掌控，受人为因素影响较大。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是提供一种可简单、快捷、准确地实现对装配完成的桩腿主舷管装配参数的数据检测的桩腿主舷管装配参数的检测方法及其检测工具。
[0004]为了实现上述目的，本发明提供了一种桩腿主舷管装配参数的检测工具，用于自升式钻井平台桩腿建造过程中主舷管的装配参数检测，其中，包括装配数据检测样板，所述装配数据检测样板包括:
[0005]样板本体；
[0006]定位部，设置在所述样板本体上并与所述主舷管的齿条适配，用于保证所述样板本体的中心线与所述齿条的中心线及所述主舷管的半弦管的中心线位于同一直线上；
[0007]检测部，设置在所述样板本体上并与所述半弦管适配，用于检测所述半弦管的高度数据和宽度数据，以分别判断所述半弦管的高度偏移量和所述半舷管的宽度偏移量；
[0008]持握部，设置在所述样板本体上，用于调整和移动所述样板本体至所需的检测位置。
[0009]上述的检测工具，其中，所述定位部包括:
[0010]第一定位部，为一与所述齿条的齿尖契合的矩形拐角，设置在所述样板本体的一侧下端，用于卡合于所述齿条的齿尖上以对所述样板本体定位；
[0011]第二定位部，为一设置在所述样板本体的中心线上的刻线，所述刻线至所述矩形拐角的内边的距离等于所述齿条的中心线到所述齿条的齿尖的距离。
[0012]上述的检测工具，其中，所述检测部为一半圆孔，所述半圆孔的中心线与所述样板本体的中心线位于同一直线上且所述半圆孔的圆弧半径大于所述半弦管的外半径。
[0013]上述的检测工具，其中，所述半圆孔的圆弧半径大于所述半弦管的外半径5 —15mm。
[0014]上述的检测工具，其中，所述检测部还包括设置在所述半圆孔的一侧或两侧圆弧底端的矩形凹槽以方便测量。
[0015]上述的检测工具，其中，所述样板本体上还设置有减轻孔。
[0016]上述的检测工具，其中，所述减轻孔对称设置在所述样板本体的两侧靠近顶部的位置处。
[0017]为了更好地实现上述目的，本发明还提供了 一种桩腿主舷管装配参数的检测方法，用于自升式钻井平台桩腿建造过程中主舷管的装配参数检测，其中，采用上述的检测工具进行检测，包括如下步骤:
[0018]a、检测半舷管的高度，用所述检测工具测量沿所述主舷管轴线方向的多个高度数据A，并分别对应计算所述半舷管的高度H ；
[0019]b、检测半弦管的宽度，用所述检测工具测量对应于每个所述高度数据A的宽度数据B，并分别对应计算所述半弦管的装配宽度D ；
[0020]C、判断主舷管装配精度，根据步骤a及步骤b所得的所述半弦管的高度H和所述半弦管的装配宽度D，分别判断所述主舷管的装配是否在允许的装配精度范围内。
[0021]上述的检测方法，其中，所述半弦管的高度H及装配宽度D分别计算如下:
[0022]H = R — A, D = B — b,其中，
[0023]A—为所述半弦管与所述半圆孔之间位于所述样板本体的中心线处的间隙，
[0024]R 一为所述半圆孔的半径；
[0025]B 一为所述半圆孔的底端一侧到所述中心线的距离
[0026]b 一为所述半圆孔的底端一侧与同侧所述半弦管的间隙。
[0027]上述的检测方法，其中，还包括根据步骤a及步骤b所得的所述半弦管的高度H及装配宽度D绘制装配精度图表的步骤。
[0028]本发明的技术效果在于:
[0029]本发明可简单、快捷、准确的实现对装配完成的主舷管半弦管高度、半弦管装配宽度等各项尺寸的数据检测和收集工作。具体说是本发明通过制作一个主舷管装配数据检测样板工装，在主舷管装配尺寸数据采集过程中通过样板检测的方法间接实现装配数据的采集工作，即在数据检测时将样板放置在需要检测的位置，利用样板与主舷管之间的间隙尺寸，间接的计算出装配主舷管各项数据尺寸，解决了使用常规的直尺、拐尺及塞尺检测方法遇到的测量难度大，人为影响因素大，数据准确度低等问题。
[0030]以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
【专利附图】
【附图说明】
[0031]图1为本发明一实施例的结构示意图；
[0032]图2为本发明一实施例的检测原理示意图；
[0033]图3为本发明一实施例的检测状态示意图；
[0034]图4为本发明的检测方法流程图；
[0035]图5为本发明一实施例的装配精度图表。
[0036]其中，附图标记[0037]I 齿条
[0038]2半弦管
[0039]3装配数据检测样板3
[0040]31样板本体
[0041]32定位部
[0042]321第一定位部
[0043]322第二定位部
[0044]33检测部
[0045]331矩形凹槽
[0046]34持握部
[0047]35减轻孔
【具体实施方式】
[0048]下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述:
[0049]参见图1及图2，图1为本发明一实施例的结构示意图，图2为本发明一实施例的检测原理示意图。本发明的桩腿主舷管装配参数的检测工具，用于自升式钻井平台桩腿建造过程中主舷管的装配参数检测，包括装配数据检测样板3，所述装配数据检测样板3包括:样板本体31 ;定位部32，设置在所述样板本体31上并与所述主舷管的齿条I适配，用于保证所述样板本体31的中心线与所述齿条I的中心线及所述主舷管的半弦管2的中心线位于同一直线上；检测部33，设置在所述样板本体31上并与所述半弦管2适配，用于检测所述半舷管2的高度数据和宽度数据，以分别判断所述半弦管2的高度偏移量和所述半弦管2的宽度偏移量；持握部34，设置在所述样板本体31上，用于调整和移动所述样板本体31至所需的检测位置。其中，所述定位部32包括:第一定位部321，为一与所述齿条I的齿尖契合的矩形拐角，设置在所述样板本体31的一侧下端，用于卡合于所述齿条I的齿尖上以对所述样板本体31定位；第二定位部322，为一设置在所述样板本体31的中心线上的刻线，所述刻线至所述矩形拐角的内边的距离等于所述齿条I的中心线到所述齿条I的齿尖的距离。
[0050]本实施例中，所述检测部33优选为一半圆孔，所述半圆孔的中心线与所述样板本体31的中心线位于同一直线上且所述半圆孔的圆弧半径R大于所述半舷管2的外半径。本实施例中，优选所述半圆孔的圆弧半径大于所述半弦管2的外半径5 — 15mm,最佳为10_。其中，所述检测部33还可包括设置在所述半圆孔的一侧或两侧圆弧底端的矩形凹槽331以
方便测量。
[0051 ] 本实施例中，所述样板本体31上还可设置有减轻孔35，所述减轻孔35优选对称设置在所述样板本体31的两侧靠近顶部的位置处。所述持握部34可以为一位于所述样板本体31顶部的持握孔，该持握孔可以为矩形孔、椭圆形孔或圆形孔，也可为一设置于所述样板本体31的顶端的持握环或手柄等，对此不做限制，只要方便使用时持握操作即可。
[0052]参见图4，图4为本发明的检测方法流程图。本发明的桩腿主舷管装配参数的检测方法，采用上述的检测工具进行检测，包括如下步骤:
[0053]步骤a、检测半舷管2的高度，用所述检测工具测量沿所述主舷管轴线方向的多个高度数据A，并分别对应计算所述半舷管2的高度H ；
[0054]步骤b、检测半舷管2的宽度，用所述检测工具测量对应于每个所述高度数据A的宽度数据B，并分别对应计算所述半舷管2的装配宽度D ；
[0055]步骤C、判断主舷管装配精度，根据步骤a及步骤b所得的所述半舷管2的高度H和所述半舷管2的装配宽度D，分别判断所述主舷管的装配是否在允许的装配精度范围内。
[0056]参见图2及图3，所述半舷管2的高度H及装配宽度D分别计算如下:
[0057]H = R- A, D = B- b,其中，
[0058]A 一为所述半舷管2与所述半圆孔之间位于所述样板本体31的中心线处的间隙，
[0059]R 一为所述半圆孔的半径；
[0060]B 一为所述半圆孔的底端一侧到所述中心线的距离
[0061]b 一为所述半圆孔的底端一侧与同侧所述半弦管2的间隙。
[0062]另外，本发明还可根据需要将检测到的装配精度数据绘制为图表，以更直观地观察和调整装配过程，即本发明还可包括根据步骤a及步骤b所得的所述半弦管2的高度H及装配宽度D绘制装配精度图表的步骤。参见图5，图5为本发明一实施例的装配精度图表。
[0063]检测前，先制作一个主舷管装配数据检测样板3，数据检测时将装配数据检测样板3放置在需要检测的位置(参见图3)，利用装配数据检测样板3与主舷管之间的间隙尺寸，间接地计算出装配主舷管各项数据尺寸，以解决常规尺量法测量难度大、受人为影响因素大，数据准确度低等问题。本实施例的装配数据检测样板3优选为5mm-10mm厚度左右的不锈钢钢板，根据半弦管2的尺寸设计好装配数据检测样板3顶的尺寸后，通过激光精度切割的方法加工成型。该装配数据检测样板3切割时具体要求如下:
[0064]检测部33的圆弧半径比半弦管外半径大10mm，并在两侧圆弧底端开矩形拐角；
[0065]样板本体31的一侧底端加工作为第一定位部321的定位拐角，并需保证定位拐角内边到样板本体31中心线的距离等于齿条I的中心线到齿尖的距离L ；
[0066]样板本体31的中心线需以切割线进行标记，标记需明确清晰；
[0067]样板本体31的两侧靠顶部开两个圆形减轻孔35，顶部开矩形孔作为持握部34 ；
[0068]检测时将主舷管装配数据检测样板3放置在主舷管所需检测的位置(即检测点，参见图3，图3中示出了装配数据检测样板3所检测的多个检测点)，第一定位部321的定位拐角卡在齿条I的齿尖处，保证样板本体31的中心线与齿条1、半弦管中心线在同一条直线上。
[0069]在两圆弧间隙插入塞尺量取间距A，则半弦管高度H = R — A，将各个测量点的间距A进行分析，便可以得知半弦管高度是否在同一高度上。
[0070]在检测部33的圆弧底端拐角处量取拐角间距b，则半弦管装配宽度D = B — b，将各个测量点装配宽度D进行分析，便可以得知半弦管装配是否发生偏移。
[0071]本发明解决了主舷管装配数据收集检验过程中，因原有尺寸基线倍半弦管边缘覆盖、常规尺量法进行数据测量较难实现、受测量人员影响因素大，数据准确度低等问题。本发明的检测方法及检测工具简单、快捷、准确，并得到ABS船检的认可。
[0072]当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
【权利要求】
1.一种桩腿主舷管装配参数的检测工具，用于自升式钻井平台桩腿建造过程中主舷管的装配参数检测，其特征在于，包括装配数据检测样板3，所述装配数据检测样板3包括: 样板本体； 定位部，设置在所述样板本体上并与所述主舷管的齿条适配，用于保证所述样板本体的中心线与所述齿条的中心线及所述主舷管的半弦管的中心线位于同一直线上； 检测部，设置在所述样板本体上并与所述半弦管适配，用于检测所述半弦管的高度数据和宽度数据，以分别判断所述半弦管的高度偏移量和所述半弦管的宽度偏移量； 持握部，设置在所述样板本体上，用于调整和移动所述样板本体至所需的检测位置。
2.如权利要求1所述的检测工具，其特征在于，所述定位部包括: 第一定位部，为一与所述齿条的齿尖契合的矩形拐角，设置在所述样板本体的一侧下端，用于卡合于所述齿条的齿尖上以对所述样板本体定位； 第二定位部，为一设置在所述样板本体的中心线上的刻线，所述刻线至所述矩形拐角的内边的距离等于所述齿条的中心线到所述齿条的齿尖的距离L。
3.如权利要求1或2所述的检测工具，其特征在于，所述检测部为一半圆孔，所述半圆孔的中心线与所述样板本体的中心线位于同一直线上且所述半圆孔的圆弧半径大于所述半弦管的外半径。
4.如权利要求3所述的检测工具，其特征在于，所述半圆孔的圆弧半径大于所述半弦管的外半径5 — 15mm。
5.如权利要求3所述的检测工具，其特征在于，所述检测部还包括设置在所述半圆孔的一侧或两侧圆弧底端的矩形凹槽以方便测量。
6.如权利要求1、2、4或5所述的检测工具，其特征在于，所述样板本体上还设置有减轻孔。
7.如权利要求6所述的检测工具，其特征在于，所述减轻孔对称设置在所述样板本体的两侧靠近顶部的位置处。
8.一种桩腿主舷管装配参数的检测方法，用于自升式钻井平台桩腿建造过程中主舷管的装配参数检测，其特征在于，采用上述权利要求1 一 7中任意一项所述的检测工具进行检测，包括如下步骤: a、检测半弦管的高度，用所述检测工具测量沿所述主舷管轴线方向的多个高度数据A，并分别对应计算所述半弦管的高度H ； b、检测半弦管的宽度，用所述检测工具测量对应于每个所述高度数据A的宽度数据B，并分别对应计算所述半弦管的装配宽度D ; C、判断主舷管装配精度，根据步骤a及步骤b所得的所述半弦管的高度H和所述半弦管的装配宽度D，分别判断所述主舷管的装配是否在允许的装配精度范围内。
9.如权利要求8所述的检测方法，其特征在于，所述半弦管的高度H及装配宽度D分别计算如下: H = R-A, D = B-b,其中， A—为所述半弦管与所述半圆孔之间位于所述样板本体的中心线处的间隙， R—为所述半圆孔的半径； B一为所述半圆孔的底端一侧到所述中心线的距离b一为所述半圆孔的底端一侧与同侧所述半弦管的间隙。
10.如权利要求8或9所述的检测方法，其特征在于，还包括根据步骤a及步骤b所得的所述半弦管的高 度H及装配宽度D绘制装配精度图表的步骤。
【文档编号】G01B5/00GK103968737SQ201310032122
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2013年1月28日 优先权日:2013年1月28日
【发明者】季春晓, 王兆勋, 于效磊, 佐奇, 于庆松, 孙绿吉 申请人:龙口中集来福士海洋工程有限公司, 烟台中集来福士海洋工程有限公司, 海阳中集来福士海洋工程有限公司, 中国国际海运集装箱(集团)股份有限公司