CN103773930B - 火工背烧矫正机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种火工背烧矫正机，包括小车、空气进气管以及乙炔进气管，所述小车上固定设有控制盒和支架，所述支架两端均设有混气管，每个混气管均与所述空气进气管、乙炔进气管相连通，且每个混气管两端的底部均设有喷火嘴。该火工背烧矫正机通过小车自动推进支架两端的双喷火嘴对钢板结构进行加热矫正，小车运行一次就能完成火工背烧作业，极大地提高了火工背烧作业效率。

Description

火工背烧矫正机

技术领域

本发明涉及一种船体建造设备，特别是涉及一种火工背烧矫正机，用于在船体建造过程中对船体结构进行加热矫正。

背景技术

在船体建造过程中，为了消除结构焊接时产生的残余应力、修正角变形、预防船体变形，进而便利安装，通常对焊角的反面进行火工背烧作业。火工背烧在船体建造的整个过程中涉及面广、工作量大、质量要求高，且在同一焊道需要两次连续火工背烧的操作。传统的火工背烧的施工方法为一人一矩的人工操作，一次只能形成一条焰道，在一个结构中需要人工操作四次才能完成该结构的火工背烧作业，对施工人员经验技术提出了很高的要求。在实际操作中，由于是人工操作，故施工效果的稳定性差，火工背烧的质量得不到有效保证。

目前，为了提高火工背烧效率，保证火工背烧作业的稳定性，已经有部分企业开始研发并使用火工背烧专用设备。这类专用设备直接在船体结构上运行，通过火嘴对船体结构实施火工背烧作业。在变形不大的区域，该设备能保持正常的行进态势，但是在变形较大的区域需人工手动调节维持，遇刀门等障碍时无法行进，通常情况下，一人只能管一台该专用设备。另外，该专用设备是由一根乙炔软管进气，同时为多个火嘴供气，导致供气不足，火嘴出火小，进而导致工作效率低，易回火等问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明要解决的技术问题在于提供一种高效率作业的火工背烧矫正机，以克服现有技术中需人工操作四次才能完成船体结构火工背烧作业的缺陷。

为实现上述目的，本发明提供一种火工背烧矫正机，包括小车、空气进气管以及乙炔进气管，所述小车上固定设有控制盒和支架，所述支架两端均设有混气管，每个混气管均与所述空气进气管、乙炔进气管相连通，且每个混气管两端的底部均设有喷火嘴。

优选地，所述小车内设有第一磁铁。

进一步地，还包括轨道，所述轨道底部固定设有支撑底座，所述支撑底座底部固定设有第二磁铁，所述小车上固定设有驱动轮，所述驱动轮位于轨道的顶面上。

优选地，所述小车两侧均设有一向下延伸的连接板，所述连接板与小车可拆卸连接，所述连接板底部设有可转动的滚轮，所述滚轮位于轨道的底面上。

进一步地，所述支架包括固定设于小车上的竖支撑杆，所述竖支撑杆上端连接一横支撑杆，所述横支撑杆的两端均连接一竖连杆，每个竖连杆下端均连接一横连杆，所述混气管固定在横连杆上。

优选地，所述竖支撑杆通过一高度调节装置与所述横支撑杆相连接，所述高度调节装置包括设有横向孔的本体、以及与本体连接的第一抱箍，所述横支撑杆穿设在横向孔内，所述竖支撑杆穿设在第一抱箍内，所述第一抱箍两端通过第一螺栓紧固。

进一步地，所述竖连杆中可转动地设有一齿轮，所述横支撑杆上设有与所述齿轮啮合的齿条面。

优选地，所述齿轮与一齿轮轴固定连接，所述齿轮轴端部固定设有一手柄。

进一步地，所述竖连杆底部固定设有第二抱箍，所述横连杆一端穿设在第二抱箍内，所述第二抱箍的两端通过第二螺栓紧固；所述横连杆另一端固定设有第三抱箍，所述混气管上端穿设在第三抱箍内，所述第三抱箍的两端通过第三螺栓紧固。

进一步地，还包括空气混合管和乙炔混合管，所述空气混合管一端与所述空气进气管连通，另一端与至少两根空气供气管连通；所述乙炔混合管一端与所述乙炔进气管连通，另一端与至少两根乙炔供气管连通。

如上所述，本发明涉及的火工背烧矫正机，具有以下有益效果：

该火工背烧矫正机通过小车自动推进支架两端的双喷火嘴对钢板结构进行加热矫正，小车运行一次就能完成火工背烧作业，极大地提高了火工背烧作业效率。另外，该火工背烧矫正机实现了火工背烧作业的机械化、自动化，有力保证作业质量，避免了人工进行火工背烧作业而产生的重复施工，进而大大降低火工背烧作业的人工成本，减少背烧作业对人力的需求和对技术的依赖，大幅度提高作业效率，有效利用能源，改善作业环境，开创适应现代火工背烧作业的全新生产模式。

附图说明

图1、图2为本发明不同角度的结构示意图。

图3为图1的A向视图。

图4为本发明中竖支撑杆与横支撑杆连接的结构示意图。

图5为图4的俯视图。

图6为本发明中横支撑杆与竖连杆连接的结构示意图。

图7为本发明中竖连杆与横连杆、横连杆与混气管连接的结构示意图。

图8为本发明中进气管道的结构示意图。

图9为本发明中喷火嘴间距的示意图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

本发明提供一种火工背烧矫正机，见图1及图2，该火工背烧矫正机包括小车1、空气进气管2以及乙炔进气管3，所述小车1上固定设有控制盒4和支架5，所述支架5两端均设有混气管6，每个混气管6均与所述空气进气管2、乙炔进气管3相连通，且每个混气管6两端的底部均设有喷火嘴7。通过控制盒4控制小车1在船体结构表面运行、行走，进而带动支架5两端的喷火嘴7对船体结构进行火工背烧作业，小车1运行一次就能完成火工背烧作业，避免同一焊道需要两次连续的火工背烧作业，极大地提高了火工背烧作业效率。

为了实现立烧和仰烧功能，小车1必须能够在船体结构表面实现竖向运行、以及在钢板背面实现朝天运行，故在所述小车1内设有第一磁铁，小车1通过第一磁铁吸附在船体结构表面以及钢板背面。

另外，小车1在船体结构表面或钢板背面运行时，由于多种原因使小车1的运行轨迹产生一定的偏移，如：小车1两侧的驱动轮101同步行进过程中，会沾上大小不同的杂物，则驱动轮101会产生椭圆度和不同的直径，从而使小车1运行轨迹偏移；小车1两侧的驱动轮101行径过的船体结构或钢板背面的变形是不一样的，则导致两侧驱动轮101的行程不一样，从而使小车1运行轨迹偏移；火工背烧矫正机长距离运行会产生一定的误差，从而使小车1运行轨迹偏移。为了保证小车1的运行轨迹不发生偏移，故让小车1在轨道8上运行。见图2及图3，所述轨道8底部固定设有支撑底座81，所述支撑底座81底部固定设有第二磁铁，所述小车1上固定设有驱动轮101，所述驱动轮101位于轨道8的顶面上。所述小车1两侧均设有一向下延伸的连接板9，所述连接板9与小车1可拆卸连接，所述连接板9底部设有可转动的滚轮91，所述滚轮91位于轨道8的底面上。小车1在轨道8上运行时，轨道8通过第二磁铁吸附在船体结构表面或钢板背面，小车1通过第一磁铁吸附在轨道8上，再通过连接板9使小车1贴着轨道8行走，进而保证小车1的运行轨迹不发生偏移。同时，利用轨道8还可以让小车1通过运行轨迹处的孔、管道等障碍。

进一步地，小车1在竖向运行和朝天运行时，为了减少小车1、轨道8的自重而增加第一、第二磁铁的负重，故小车1、轨道8都优选采用铝合金等轻质材料。另外，火工背烧作业会在作业位置处产生高温，故小车1的驱动轮101的材料优选采用耐高温的橡胶，小车1的车身由轻质的挡热板组成，且所述第一第二磁铁均为耐高温磁铁。

优选地，所述支架5包括固定设于小车1上的竖支撑杆51，所述竖支撑杆51上端连接一横支撑杆52，所述横支撑杆52的两端均连接一竖连杆53，每个竖连杆53下端均连接一横连杆54，所述混气管6固定在横连杆54上。

所述横支撑杆52的高度是可调的，见图4及图5，所述竖支撑杆51通过一高度调节装置55与所述横支撑杆52相连接，所述高度调节装置55包括设有横向孔552的本体551、以及与本体551连接的第一抱箍553，所述横支撑杆52穿设在横向孔552内，所述竖支撑杆51穿设在第一抱箍553内，所述第一抱箍553两端通过第一螺栓554紧固。旋松第一螺栓554，调节横支撑杆52的高度，调节完成后，拧紧第一螺栓554，进而将横支撑杆52的高度固定。

船体结构或钢板两端需火工背烧的结构间距为设在横支撑杆52两端的喷火嘴7的间距，对于不同的结构所对应的结构间距也不同，故在所述竖连杆53中可转动地设有一齿轮533，见图6，所述横支撑杆52上设有与所述齿轮533啮合的齿条面521，所述齿轮533与一齿轮轴534固定连接，所述齿轮轴534端部固定设有一手柄535。通过旋转手柄535带动所述齿轮533在横支撑杆52上移动，从而带动竖连杆53、混气管6、喷火嘴7沿横支撑杆52的长度方向移动，进而调节设在横支撑杆52两端的喷火嘴7之间的间距，使该间距与待火工背烧结构的间距相一致。

小车1在竖向运行或朝天运行时，喷火嘴7必须垂直于船体结构表面或钢板背面，故在所述竖连杆53底部固定设有第二抱箍531，见图7，所述横连杆54一端穿设在第二抱箍531内，所述第二抱箍531的两端通过第二螺栓532紧固，旋松第二螺栓532，旋转横连杆54，使喷火嘴7垂直与船体结构表面或钢板背面，再拧紧第二螺栓532将调整后横连杆54的位置固定住。与同一混气管6连通的两个喷火嘴7之间的间距为焊道的加热带间距，不同船体结构对应的加热带间距也不同，且加热带间距过小会造成回火现象，所以在所述横连杆54另一端固定设有第三抱箍541，所述混气管6上端穿设在第三抱箍541内，所述第三抱箍541的两端通过第三螺栓542紧固，通过旋松第三螺栓542，旋转混气管6，对设在该混气管6下端的两个喷火嘴7在横支撑杆52长度方向的间距进行调整，见图9，即对L1、L2的长度进行调整；调整结束后，再拧紧第三螺栓542将混气管6的位置进行固定，有效避免因喷火嘴7距离过近而造成回火现象。通过横支撑杆52高度的可调、横支撑杆52两侧喷火嘴7距离（也即为两混气管6间距）的可调、以及置于同一混气管6下端喷火嘴7间距的可调保证了该火工背烧矫正机在各类不同尺寸结构中的通用性。

进一步地，见图8，还包括空气混合管10和乙炔混合管11，所述空气混合管10一端与所述空气进气管2连通，另一端与至少两根空气供气管12连通；所述乙炔混合管11一端与所述乙炔进气管3连通，另一端与至少两根乙炔供气管13连通。采用双乙炔进气、双空气进气，分别混合后再分别分流，保证火工背烧矫正机的供气，避免回火、管道气体流量不足等现象。

本发明的具体实施步骤为：

a)确认需要进行火工背烧作业结构的间距，将轨道8铺设在结构间距的中分位置，再将小车1置于轨道8上，调节两侧竖连杆53的间距，使该间距与结构间距一致；

b)根据小车1的高度，调节横支撑杆52的高度，保证喷火嘴7与结构表面的间距；

c)根据火工背烧位置，旋转横连杆54与混气管6，保证喷火嘴7垂直于结构表面，同时还要保证喷火嘴7形成的加热带间距与所需间距一致；

d)调节结束后，将第一第二、第三螺栓554、532、542拧紧，然后通气点火；

e)调节进气口阀门，保证火焰温度及稳定性；

f)打开小车1的电源，调节小车1的车速至所需速度值，小车1开始移动，火工背烧作业开始；

g)小车1移动过成中，操作人员需注意火焰稳定性、移动速度、移动平整度、喷火嘴7与结构间距等参数，如有异常随时进行调整；同时注意小车1移动移动至轨道8端头前，及时衔接下端轨道8。

综上所述，本发明涉及的火工背烧矫正机通过小车1自动推进支架5两端的双喷火嘴7对钢板结构进行加热矫正，小车1运行一次就能完成火工背烧作业，极大地提高了火工背烧作业效率。另外，该火工背烧矫正机实现了火工背烧作业的机械化、自动化，有力保证作业质量，避免了人工进行火工背烧作业而产生的重复施工，进而大大降低火工背烧作业的人工成本，减少背烧作业对人力的需求和对技术的依赖，大幅度提高作业效率，有效利用能源，改善作业环境，开创适应现代火工背烧作业的全新生产模式。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (7)

1.一种火工背烧矫正机，其特征在于：包括小车(1)、空气进气管(2)以及乙炔进气管(3)，所述小车(1)上固定设有控制盒(4)和支架(5)，所述支架(5)两端均设有混气管(6)，每个混气管(6)均与所述空气进气管(2)、乙炔进气管(3)相连通，且每个混气管(6)两端的底部均设有喷火嘴(7)；所述小车(1)内设有第一磁铁；还包括轨道(8)，所述轨道(8)底部固定设有支撑底座(81)，所述支撑底座(81)底部固定设有第二磁铁，所述小车(1)上固定设有驱动轮(101)，所述驱动轮(101)位于轨道(8)的顶面上；所述支架(5)包括固定设于小车(1)上的竖支撑杆(51)，所述竖支撑杆(51)上端连接一横支撑杆(52)，所述横支撑杆(52)的两端均连接一竖连杆(53)，每个竖连杆(53)下端均连接一横连杆(54)，所述混气管(6)固定在横连杆(54)上。

2.根据权利要求1所述的火工背烧矫正机，其特征在于：所述小车(1)两侧均设有一向下延伸的连接板(9)，所述连接板(9)与小车(1)可拆卸连接，所述连接板(9)底部设有可转动的滚轮(91)，所述滚轮(91)位于轨道(8)的底面上。

3.根据权利要求1所述的火工背烧矫正机，其特征在于：所述竖支撑杆(51)通过一高度调节装置(55)与所述横支撑杆(52)相连接，所述高度调节装置(55)包括设有横向孔(552)的本体(551)、以及与本体(551)连接的第一抱箍(553)，所述横支撑杆(52)穿设在横向孔(552)内，所述竖支撑杆(51)穿设在第一抱箍(553)内，所述第一抱箍(553)两端通过第一螺栓(554)紧固。

4.根据权利要求1所述的火工背烧矫正机，其特征在于：所述竖连杆(53)中可转动地设有一齿轮(533)，所述横支撑杆(52)上设有与所述齿轮(533)啮合的齿条面(521)。

5.根据权利要求4所述的火工背烧矫正机，其特征在于：所述齿轮(533)与一齿轮轴(534)固定连接，所述齿轮轴(534)端部固定设有一手柄(535)。

6.根据权利要求1所述的火工背烧矫正机，其特征在于：所述竖连杆(53)底部固定设有第二抱箍(531)，所述横连杆(54)一端穿设在第二抱箍(531)内，所述第二抱箍(531)的两端通过第二螺栓(532)紧固；所述横连杆(54)另一端固定设有第三抱箍(541)，所述混气管(6)上端穿设在第三抱箍(541)内，所述第三抱箍(541)的两端通过第三螺栓(542)紧固。

7.根据权利要求1所述的火工背烧矫正机，其特征在于：还包括空气混合管(10)和乙炔混合管(11)，所述空气混合管(10)一端与所述空气进气管(2)连通，另一端与至少两根空气供气管(12)连通；所述乙炔混合管(11)一端与所述乙炔进气管(3)连通，另一端与至少两根乙炔供气管(13)连通。