CN105539724A - 一种船体曲面分段的制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种船体曲面分段的制作方法，包括步骤为：钢材构件的预处理；切割下料与加工；铁样台制作；外板肋骨校样与修正：将外板肋骨在铁样台上进行二次校样和火工修正，使外板肋骨线型与铁样台上对应的肋骨线一致；肋骨三角框架制作：外板肋骨、甲板横梁和临时斜撑共同形成一个肋骨三角框架；部组件制作；甲板板架制作；曲面分段框架制作；曲面外板装焊；分段散装件装焊和船体分段报验。采用上述方法后，通过肋骨三角框架的设计及制作，省去了制作曲面胎架的时间和成本，同时精确的保证了外板的线型数据，肋骨三角框架本身也具备足够的结构刚度，便于外板的定位、装焊，整个曲面分段的建造难度明显降低，具备较高的经济效益。

Description

一种船体曲面分段的制作方法

技术领域

本发明涉及一种船体分段的建造方法，属于船舶与海洋工程装备技术领域，特别是一种船体曲面分段的制作方法。

背景技术

为了保证船舶的航速和推进效率，艏艉线型需设计成流线型，因此船舶艏部、机舱和艉部的分段一般为曲面分段，分段形式多为L型、F型、P型或门型。以上类型的曲面分段包含1~2层甲板板架，以及1块或多块曲面片体，分段建造往往采用以下两种方法进行：

第一种，曲面分段以甲板为基面反造，同时，曲面片体单独在曲面胎架上进行制作，然后将若干个曲面片体与甲板板架依次进行组装，最终形成分段。具体以2011年4月20日公开的申请号为201010582893.7的中国发明专利申请，其发明创造的名称为“艏部曲面分段的卧态总组方法”。

上述这种曲面分段的建造方法，分段外板的线型的能够得到保证，但需要单独制作曲面胎架，曲面胎架的制作和分段的制作周期很长，成本投入高，且对施工人员的要求较高。

第二种，曲面分段以甲板为基面反造，将外板纵横骨架构件与甲板板架预先组装成框架，然后再散盖外板，最终形成分段。

第二种建造方法对施工人员的要求较低，但占用胎位的时间较长，且外板由于采用散盖的方式进行装配，往往需要对其强力定位，外板的残余应力较大，外板线型的控制质量较差，在曲面分段合拢过程中修割工作量大。

基于以上原因，急需寻求一种曲面分段的建造方式，能够兼顾建造的质量和效率，同时降低施工难度，成为造船企业急需解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种分段制作周期段，采用铁样台对外板骨架预先进行制作，保证了外板线型与设计线型之间的一致性，提高了曲面分段的建造质量，显著降低了施工难度的船体曲面分段的制作方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种船体曲面分段的制作方法，包括如下步骤：

步骤1，钢材构件切割下料与加工：将钢板和型材按照设计图纸进行切割下料，并进行成型加工或边缘加工，形成符合设计要求的钢材构件；钢材构件包括外板肋骨、连接肘板、临时斜撑、甲板横梁、甲板、围壁、纵横强力构件、曲面外板和分段散装件。

步骤2，铁样台制作：根据放样后的肋骨型线，按照1：1的比例制作铁样台；然后，在制作完成的铁样台上喷划出肋骨线，并标明每根肋骨线的肋位号。

步骤3，外板肋骨校样与修正：将步骤1中加工成型的外板肋骨，按照对应肋位号放置在步骤2中铁样台上划出的肋骨线上，进行二次校样和火工修正，使外板肋骨线型与铁样台上对应的肋骨线一致。

步骤4，肋骨三角框架制作：将步骤3中校样与修正后的外板肋骨的一端通过连接肘板与甲板横梁的一端进行装焊，外板肋骨的另一端通过临时斜撑与甲板横梁的另一端进行装焊；外板肋骨、甲板横梁和临时斜撑共同形成一个肋骨三角框架。

步骤5，部组件制作：在部组件制作场地，将第一步中加工完成的零件装焊形成部组件。

步骤6，甲板板架制作：将第一步中完成的甲板进行拼板、测量、划线，安装纵横预装构建，形成甲板板架。

步骤7，曲面分段框架制作：以甲板为基面进行制作，在甲板板架上依次装焊纵横强力构件和步骤5中制作完成的部组件，同时，将步骤4中制作完成的肋骨三角框架的甲板横梁为焊接边，分别与甲板板架进行角焊和对接焊，形成曲面分段框架。

步骤8，曲面外板装焊：将步骤1中完成的曲面外板按照定位数据依次安装到步骤7中制作完成的曲面分段框架上。

步骤9，分段散装件装焊。

所述步骤4中形成的肋骨三角框架为曲边三角形。

所述甲板横梁的长度小于外板肋骨的长度。

所述连接肘板为三角形。

所述步骤1中的钢板和型材在切割下料之前，均需进行预处理，以去除氧化层，喷涂车间底漆。

所述步骤1中的钢板和型材在预处理后，表面清洁度需达到ISO8501—1的Sa2.5级或以上标准，漆膜膜厚均匀，无漏喷点。

所述步骤2中采用数控喷粉划线或手工划线的方式，在铁样台上划出肋骨线。

所述步骤5中的部组件、步骤6中的甲板板架和步骤7的曲面分段框架，均在地面或胎架上进行制作。

还包括步骤10，船体分段报验：对步骤9中装焊完成的船体曲面分段进行检验。

本发明采用上述方法后，通过肋骨三角框架的设计及制作，省去了制作曲面胎架的时间和成本，同时精确的保证了外板的线型数据，肋骨三角框架本身也具备足够的结构刚度，便于外板的定位、装焊，整个曲面分段的建造难度明显降低，具备较高的经济效益。

附图说明

图1显示了本发明的船体曲面分段的建造流程图；

图2显示了本发明的曲面分段示意图；

图3显示了本发明的铁样台示意图；

图4显示了本发明的肋骨三角框架示意图；

图5显示了图4中肋骨三角框架的仰视结构示意图；

图6显示了本发明曲面分段框架装配示意图；

图7显示了本发明曲面分段外板装配示意图；

图8显示了现有技术中外板肋骨与甲板板架的装焊过程示意图；

图9显示了本发明中肋骨三角框架与甲板板架的装焊过程示意图。

其中有：1.曲面分段；2.铁样台；3.外板肋骨；4.连接肘板；5.临时斜撑；6.甲板横梁；7.肋骨三角框架；8.纵横强力构件；9.围壁；10.曲面分段框架；11.曲面外板。

具体实施方式

下面结合附图和具体较佳实施方式对本发明作进一步详细的说明。

一种船体曲面分段的制作方法，其中，曲面分段的形式可以为L型、F型、P型或门型，并包含1~2层甲板板架，以及1块或多块曲面片体。

下面以如图2所示的门型的机舰曲面分段1为例，进行本申请中船体曲面分段制作方法的详细介绍说明，如图1所示，包括如下步骤。

步骤1，钢材构件切割下料与加工

1）预处理：钢板和型材在切割下料之前，均需进行预处理，以去除氧化层，喷涂车间底漆。预处理后，钢板和型材的表面清洁度需达到ISO8501—1的Sa2.5级或以上标准，漆膜膜厚均匀，无漏喷点。

2）切割下料与加工：将钢板和型材按照套料图、下料草图等设计图纸进行切割下料，并按照加工图纸进行成型加工或边缘加工，形成符合设计要求的钢材构件。另外，还需通过测量划出结构线和精度控制线，并按照焊接要求开设坡口。

上述钢材构件包括外板肋骨、连接肘板、临时斜撑、甲板横梁、甲板、围壁、纵横强力构件、曲面外板和分段散装件。

步骤2，铁样台制作：根据放样后的肋骨型线，按照1：1的比例制作如图3所示的铁样台；然后，在制作完成的铁样台上划出肋骨线，并标明每根肋骨线的肋位号。

本步骤中，采用数控喷粉划线或手工划线的方式，在铁样台上划出肋骨线。

另外，本申请中铁样台制作简单，快速，1天即可制作完成，且制作成本低，操作难度低，作业人员易于掌握。而曲面胎架的制作，一般需要3~5天，且制作成本高，操作复杂，难度高，对作业人员的技能要求较高。

步骤3，外板肋骨校样与修正：将步骤1中加工成型的外板肋骨，按照对应肋位号放置在步骤2中铁样台上划出的肋骨线内，进行二次校样和火工修正，使外板肋骨线型与铁样台上对应的肋骨线一致。

外板肋骨采用铁样台进行二次校样和火工修正后，保证了外板线型与设计线型之间的一致性，提高了曲面分段的建造质量，显著降低了施工难度。同时，外板肋骨校样，不需占用胎位。

步骤4，肋骨三角框架制作：将步骤3中校样与修正后的外板肋骨的一端通过连接肘板与甲板横梁的一端进行装焊，外板肋骨的另一端通过临时斜撑与甲板横梁的另一端进行装焊；外板肋骨、甲板横梁和临时斜撑共同形成一个如图4或图5所示的肋骨三角框架。

上述形成的肋骨三角框架为曲边三角形或等效变体，优选为曲边三角形，也即外板肋骨、甲板横梁和临时斜撑为曲边三角形的三条边。

上述甲板横梁的长度优选小于外板肋骨的长度，甲板横梁和外板肋骨的横截面均优选呈L型。

上述连接肘板，可预先焊接在外板肋骨的两端，从而装焊方便。外板肋骨上装焊的两个连接肘板，其中下口连接肘板用于外板肋骨与甲板横梁装焊时的定位与支撑，进一步使肋骨三角框架具有较强的结构刚度；上口连接肘板可点焊在外板肋骨上，便于合拢散装。

步骤5，部组件制作：在部组件制作场地，将第一步中加工完成的零件装焊形成部组件。

上述部件制作场地，可以为地面或胎架。

步骤6，甲板板架制作：将第一步中完成的甲板吊运至胎架上进行拼板、测量、划线，安装纵横预装构建，形成甲板板架。

本步骤中的甲板板架也可在地面上进行制作，以减少胎位占用时间。

步骤7，曲面分段框架制作：以甲板为基面进行制作，在甲板板架上依次装焊纵横强力构件和步骤5中制作完成的部组件，同时，将步骤4中制作完成的肋骨三角框架的甲板横梁为焊接边，分别与甲板板架进行角焊和对接焊，形成如图6和图9所示所示的曲面分段框架。

如图8所示，显示了现有技术中外板肋骨与甲板板架的装焊过程示意图。其中，8-A为甲板板架在胎架上定位；8-B为外板肋骨和连接肘板按照；8-C显示了曲面分段框架形成。现有技术中，焊接端面面积小。

如图9所示，显示了本发明中肋骨三角框架与甲板板架的装焊过程示意图。其中，9-A为甲板板架在胎架上定位；9-B为一次性按照肋骨三角框架；9-C显示了曲面分段框架形成。从图9可以看出，焊接面积较大。

步骤8，曲面外板装焊：如图7所示，将步骤1中完成的曲面外板按照定位数据依次安装到步骤7中制作完成的曲面分段框架上。

步骤9，按照施工图纸完成分段散装件装焊。

步骤10，船体分段报验：按照船级社规范、退审图纸等检验资料，对步骤9中装焊完成的船体曲面分段进行检验。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种船体曲面分段的制作方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1，钢材构件切割下料与加工：将钢板和型材按照设计图纸进行切割下料，并进行成型加工或边缘加工，形成符合设计要求的钢材构件；钢材构件包括外板肋骨、连接肘板、临时斜撑、甲板横梁、甲板、围壁、纵横强力构件、曲面外板和分段散装件；

步骤2，铁样台制作：根据放样后的肋骨型线，按照1：1的比例制作铁样台；然后，在制作完成的铁样台上喷划出肋骨线，并标明每根肋骨线的肋位号；

步骤3，外板肋骨校样与修正：将步骤1中加工成型的外板肋骨，按照对应肋位号放置在步骤2中铁样台上划出的肋骨线上，进行二次校样和火工修正，使外板肋骨线型与铁样台上对应的肋骨线一致；

步骤4，肋骨三角框架制作：将步骤3中校样与修正后的外板肋骨的一端通过连接肘板与甲板横梁的一端进行装焊，外板肋骨的另一端通过临时斜撑与甲板横梁的另一端进行装焊；外板肋骨、甲板横梁和临时斜撑共同形成一个肋骨三角框架；

步骤5，部组件制作：在部组件制作场地，将第一步中加工完成的零件装焊形成部组件；

步骤6，甲板板架制作：将第一步中完成的甲板进行拼板、测量、划线，安装纵横预装构建，形成甲板板架；

步骤7，曲面分段框架制作：以甲板为基面进行制作，在甲板板架上依次装焊纵横强力构件

和步骤5中制作完成的部组件，同时，将步骤4中制作完成的肋骨三角框架的甲板横梁为焊接边，分别与甲板板架进行角焊和对接焊，形成曲面分段框架；

步骤8，曲面外板装焊：将步骤1中完成的曲面外板按照定位数据依次安装到步骤7中制作完成的曲面分段框架上；

步骤9，分段散装件装焊。

2.根据权利要求1所述的船体曲面分段的制作方法，其特征在于：所述步骤4中形成的肋骨三角框架为曲边三角形。

3.根据权利要求2所述的船体曲面分段的制作方法，其特征在于：所述甲板横梁的长度小于外板肋骨的长度。

4.根据权利要求2所述的船体曲面分段的制作方法，其特征在于：所述连接肘板为三角形。

5.根据权利要求1所述的船体曲面分段的制作方法，其特征在于：所述步骤1中的钢板和型材在切割下料之前，均需进行预处理，以去除氧化层，喷涂车间底漆。

6.根据权利要求5所述的船体曲面分段的制作方法，其特征在于：所述步骤1中的钢板和型材在预处理后，表面清洁度需达到ISO8501—1的Sa2.5级或以上标准，漆膜膜厚均匀，无漏喷点。

7.根据权利要求1所述的船体曲面分段的制作方法，其特征在于：所述步骤2中采用数控喷粉划线或手工划线的方式，在铁样台上划出肋骨线。

8.根据权利要求1所述的船体曲面分段的制作方法，其特征在于：所述步骤5中的部组件、步骤6中的甲板板架和步骤7的曲面分段框架，均在地面或胎架上进行制作。

9.根据权利要求1所述的船体曲面分段的制作方法，其特征在于：还包括步骤10，船体分段报验：对步骤9中装焊完成的船体曲面分段进行检验。