CN108116396B - 一种气垫船船体水密铆接方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气垫船船体水密铆接方法，属于气垫船领域，包括预处理步骤、清洁步骤、一次铆接步骤、热熔步骤和二次铆接步骤，两待铆接的板材之间设置有Sn‑Bi合金制成的低熔片材，所述铆钉的直径为3mm、4mm、5mm或6mm，所述铆钉孔的直径对应分别为3.1mm、4.1mm、5.1mm或6.2mm，两所述板材之间还至少压平铺设有一层多硫橡胶带，所述多硫橡胶带通过铆钉与两板材固定连接，所述多硫橡胶带四周超出两板材搭接周界不小于5mm，且所述多硫橡胶带上的超出部分在铆接完成后割除。本发明提供了操作方便、成本低廉，有助于提高船体密封性和防水性能，并延长气垫船使用寿命的一种气垫船船体水密铆接方法。

Description

一种气垫船船体水密铆接方法

技术领域

本发明涉及一种气垫船，具体地说，它涉及一种气垫船船体水密铆接方法。

背景技术

气垫船又称“腾空船”，是一种以空气在船只底部衬垫承托的气垫交通工具，主要用于水上航行和冰上航行，还可以在某些比较平滑的陆上地形和浮码头登陆。

中国专利公告号为CN205652126U的实用新型专利公开了一种侧壁式气垫船，包括设置于船体底部两侧的左侧壁和右侧壁，左侧壁和右侧壁之间设有前挡板和后挡板，前、后挡板向下延伸的高度分别小于左、右侧壁向下延伸的高度，左侧壁、右侧壁、前挡板及后挡板一起围成气垫腔。

类似上述技术方案所提供的侧壁式气垫船，在实际生产过程中，其船体大都通过铆接配合焊接的方式成型；由于船体并非一体成型，其防水性能有限，在使用过程中，船体底部易出现渗水的情况，水渗入船体易损坏船体构件，从而大大降低气垫船使用寿命。

发明内容

本发明的目的是提供一种气垫船船体水密铆接方法，利用设置于两板材之间的低熔片材，极大提高船体防水性能，间接的延长气垫船使用寿命。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种气垫船船体水密铆接方法，依次包括以下步骤：向两待铆接的板材之间设置低熔片材，然后对两板材进行钻孔，在两板材及低熔片材上成型出铆钉孔，并对两板材进行初步定位；去除铆钉孔处的毛刺，并利用酒精或丙酮将两板材铆缝处擦拭干净；将铆钉依次穿设两板材及低熔片材，并借助铆枪对铆钉进行初步铆接，使得两板材及低熔片材基本固定；借助焊枪加热两板材的铆接处，使得低熔片材处于微融状态；借助铆枪对上述铆钉完成彻底铆接固定，使得两片材紧紧贴合，两片材会挤压微融状态的低熔片材，使之充满铆钉与铆钉孔之间的缝隙，直至低熔片材彻底冷却。

通过采用上述技术方案，在去除铆钉孔处毛刺、保证铆缝清洁程度的基础上，通过在两板材之间设置低熔片材，并在借助铆枪和铆钉对船体两板材进行两次铆接；在两次铆接之间，通过焊枪加热低熔片材，始终微熔并充满铆钉与铆钉孔的间隙，大大提高铆缝处的密封性，有助于提高船体的防水性能，从而间接的延长的气垫船正常的使用寿命。

本发明进一步设置为：所述铆钉的直径为3mm、4mm、5mm或6mm，所述铆钉孔的直径对应分别为3.1mm、4.1mm、5.1mm或6.2mm。

通过采用上述技术方案，在保证船体牢固性的基础上，将铆钉的直径控制在3mm、4mm、5mm和6mm四种规格，而铆钉孔的直径随之被限定为3.1mm、4.1mm、5.1mm和6.2mm四中规格，既满足了不同船型的需求，又能避免铆钉孔会过大，并影响船体的防水性能；。

本发明进一步设置为：所述铆钉在两板材上至少设有三排，且其排距为铆钉直径的2.5-3倍。

通过采用上述技术方案，通过设置多排铆钉，能够保证船体两板材铆接的牢固程度，有助于提高船体结构强度；同时，将铆钉的排距限定在2.5-3倍的铆钉直径，在保证船体结构强度的基础上，能够避免铆钉过于密集并影响船体的防水性能。

本发明进一步设置为：各排所述铆钉呈交叉排列，且同一排的两相邻所述铆钉的间距为铆钉直径的4-6倍。

通过采用上述技术方案，将各排铆钉设置成交叉排列的结构形式，在保证船体防水性能的基础上，能够在一定程度上进一步提高船体的结构强度；同时，将相邻铆钉的间距先定位铆钉直径的4-6倍，在保证船体结构强度的基础上，能够避免铆钉过于密集并影响船体防水性能。

本发明进一步设置为：上下两排所述铆钉距离对应一侧板材边缘的边距为铆钉直径的2-2.5倍。

通过采用上述技术方案，将上下两排铆钉距离对应一侧板材边缘的边距限定为铆钉直径的2-2.5倍，在保证船体结构强度的基础上，能够尽量保证两板材搭接边缘处的密封性，有助于保证船体防水性能。

本发明进一步设置为：两所述板材之间还至少压平铺设有一层多硫橡胶带，所述多硫橡胶带通过铆钉与两板材固定连接。

通过采用上述技术方案，通过在两板材之间进一步设置多硫橡胶带，多硫橡胶带具有优良的耐油和耐溶剂性，尤为适合充当船体的密封材料，进一步提高船体密封性，从而进一步提高船体的防水性能。

本发明进一步设置为：所述多硫橡胶带设有两排，两排所述多硫橡胶带分别通过上下两排铆钉与板材形成固定设置。

通过采用上述技术方案，将两排多硫橡胶带分别设置于两板材搭接处的上下边缘处，两排多硫橡胶带能够有效阻隔水渗入铆缝处，从而进一步提高船体的防水性能。

本发明进一步设置为：所述多硫橡胶带四周超出两板材搭接周界不小于5mm，且所述多硫橡胶带上的超出部分在铆接完成后割除。

通过采用上述技术方案，保证多硫橡胶带的尺寸足够，确保多硫橡胶带的密封效果，有助于降低水渗入铆缝的可能性，从而提高船体防水性能。

本发明进一步设置为：所述低熔片材采用Sn-Bi合金制成。

通过采用上述技术方案，Sn-Bi合金的熔点大致在139℃-232℃，其熔点相对较低，属于一种具有超塑性的延展性的材料，具有低温焊料的特性，将其应用作低熔片材并置于两待铆接的板材之间，利用其低熔点和延展性较好的特性，使之在微熔状态下能够有效封堵铆钉与铆钉孔的缝隙，有助于提高船体的密封性和防水性能。

本发明进一步设置为：所述铆钉包括钉头和墩头，所述钉头和墩头分别抵紧两板材相互背离的一侧，且所述墩头与相邻板材之间抵紧设置有密封圈。

通过采用上述技术方案，通过在墩头与相邻板材之间设置密封圈，提高铆钉墩头与板材之间的密封性。

综上所述，本发明具有以下有益效果：在铆接时，通过在船体两板材之间设置低熔片材，配合设置于两板材搭接处的多层多硫橡胶带，使得低熔片材在微熔时有效密封铆钉与铆钉孔的缝隙，大大提高船体密封性和防水性能，从而极大延长了气垫船的使用寿命。

附图说明

图1是本实施例主要用于体现板材铆接结构的剖面示意图；

图2是本实施例主要用于体现铆钉排布方式的结构示意图。

附图标记：1、板材；2、多硫橡胶带；3、铆钉；31、钉头；32、墩头；4、密封圈；5、低熔片材。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

参见附图1-2，一种气垫船船体水密铆接方法，依次包括以下步骤：

(1)预处理步骤：向两待铆接的板材1之间设置低熔片材5，然后对两板材1进行钻孔，在两板材1及低熔片材5上成型出铆钉孔，并对两板材1进行初步定位。

其中，低熔片材5优选采用Sn-Bi合金制成，Sn-Bi合金的熔点大致在139℃-232℃范围内，属于一种低熔点的合金材料，它具有良好的塑性和延展性，常被用作低温焊料。在完成钻孔后，通过点焊配合销钉对两待铆接的板材1进行初步定位，确定两板材1的相对位置，确保后续铆接位置的正确性。

(2)清洁步骤：去除铆钉孔处的毛刺，并利用酒精或丙酮将两板材1铆缝处擦拭干净。

在正式开始铆接作业前，人为去除铆钉孔处的毛刺，保证板材1表面的平整性，有助于提高铆缝的密封性，并在一定程度上提高船体防水性能；同时，通过酒精或丙酮将铆缝擦拭干净，也能起到类似的效果。

(3)一次铆接步骤：将铆钉3依次穿设两板材1及低熔片材5，并借助铆枪对铆钉3进行初步铆接，使得两板材1及低熔片材5基本固定。

借助铆钉3配合铆枪对两板材1完成一次铆接，两板材1的位置基本确定，并使得两板材1同时抵紧低熔片材5。

(4)热熔步骤：借助焊枪加热两板材1的铆接处，使得低熔片材5处于微融状态。

由于Sn-Bi合金材质的低熔片材5的熔点相对较低，相较于船体的板材1，在焊枪作用下，低熔片材5会首先变为微熔状态。

(5)二次铆接步骤：借助铆枪对上述铆钉3完成彻底铆接固定，使得两片材紧紧贴合，两片材会挤压微融状态的低熔片材5，使之充满铆钉3与铆钉孔之间的缝隙，直至低熔片材5彻底冷却。

在低熔片材5变为微熔状态后，借助铆枪对已完成一次铆接的铆钉3完成彻底铆接；铆钉3会锁紧两板材1，并通过两板材1挤压微熔状态的低熔片材5，使之充满铆钉3与铆钉孔的缝隙，从而极大提高铆缝处的密封性，有助于提高船体的防水性能。

参见附图1，铆钉3包括钉头31和墩头32，它可以是沉头铆钉3、平锥头铆钉3或圆头铆钉3；在完成铆接后，钉头31和墩头32分别抵紧两板材1相互背离的一侧。同时，该船体水密铆接方法所使用的铆钉3与铆钉孔的直径和偏差如下表所示：

假设铆钉3的直径为d，铆钉3长度为L，船体两板材1相互背离一侧之间的厚度为a，则铆钉3长度选择如下表所示：

若铆钉3选择沉头铆钉3，则沉头铆钉3成型后沉头允许凸出高度如下表所示：

铆钉直径d/mm	3	4	5	6
					凸出高度H/mm	0.25	0.30	0.40	0.40

若铆钉3选择平锥头铆钉3和圆头铆钉3，其墩头32成型尺寸如下表所示：

铆钉直径/mm	3	4	5	6
					墩头直径D/mm	4.5±0.3	6±0.4	7±0.5	8.7±0.5
墩头高度h/mm	1.2-1.5	1.6-2.0	2.0-2.4	2.4-3

如图2所示，在铆钉3满足上述条件的同时，上述铆钉3在两板材1搭接处总共设有3排，假定同一排相邻两铆钉3的间距为t，上下两排铆钉3距离对应一侧板材1边缘的边距为b1，相邻两排铆钉3的排距为b2，则铆钉3在板材1上具体排列方式如下表：

间距t/mm	边距b1/mm	排距b2/mm	排数	排列方式
					4-6d	2-2.5d	2.5-3d	3	交叉

结合附图1，为进一步提高船体防水性能，上下两排铆钉3处均设有多硫橡胶带2；多硫橡胶带2设有两层，且两层多硫橡胶带2均抵紧设置于两板材1之间，并通过对应的铆钉3与板材1形成固定。多硫橡胶带2具有优良的耐油和耐溶剂性，尤为适合充当船体的密封材料，进一步提高船体密封性。

在实际操作时，多硫橡胶带2可在预处理步骤随低熔片材5一同放入两板材1之间；同时，为保证船体密封性，多硫橡胶带2周侧超出两板材1搭接边界不小于5mm，其超出部分在铆接完成后割除。

类似的，在进行一次铆接步骤时，可在铆钉3墩头32所在一侧设置密封圈4；当铆接完成时，墩头32通过密封圈4抵紧对应一侧的板材1；密封圈4能够大大提高铆缝处的密封性，有助于提高船体防水性能。

本实施例的工作原理是：通过在两板材1之间设置低熔片材5和多硫橡胶带2；在铆接完成时，多硫橡胶带2能够有效防止水渗入铆缝处，从而提高船体防水性能。

同时，在铆接过程中，焊枪将低熔片材5加热至微熔状态，随着铆枪持续对铆钉3进行拉铆操作，铆钉3会通过两板材1持续挤压低熔片材5，使得处于微熔状态的Sn-Bi合金充满铆钉3与铆钉孔的缝隙，从而极大提高船体密封性和防水性能。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种气垫船船体水密铆接方法，其特征在于，依次包括以下步骤：

a、预处理步骤：向两待铆接的板材（1）之间设置低熔片材（5），然后对两板材（1）进行钻孔，在两板材（1）及低熔片材（5）上成型出铆钉孔，并对两板材（1）进行初步定位；

b、清洁步骤：去除铆钉孔处的毛刺，并利用酒精或丙酮将两板材（1）铆缝处擦拭干净；

c、一次铆接步骤：将铆钉（3）依次穿设两板材（1）及低熔片材（5），并借助铆枪对铆钉（3）进行初步铆接，使得两板材（1）及低熔片材（5）基本固定；

d、热熔步骤：借助焊枪加热两板材（1）的铆接处，使得低熔片材（5）处于微融状态；

e、二次铆接步骤：借助铆枪对上述铆钉（3）完成彻底铆接固定，使得两板材（1）紧紧贴合，两板材（1）会挤压微融状态的低熔片材（5），使之充满铆钉（3）与铆钉孔之间的缝隙，直至低熔片材（5）彻底冷却；

其中，两所述板材（1）之间还至少压平铺设有一层多硫橡胶带（2），所述多硫橡胶带（2）通过铆钉（3）与两板材（1）固定。

2.根据权利要求1所述的一种气垫船船体水密铆接方法，其特征在于，所述铆钉（3）的直径为3mm、4mm、5mm或6mm，所述铆钉孔的直径对应分别为3.1mm、4.1mm、5.1mm或6.2mm。

3.根据权利要求2所述的一种气垫船船体水密铆接方法，其特征在于，所述铆钉（3）在两板材（1）上至少设有三排，且其排距为铆钉（3）直径的2.5-3倍。

4.根据权利要求3所述的一种气垫船船体水密铆接方法，其特征在于，各排所述铆钉（3）呈交叉排列，且同一排的两相邻所述铆钉（3）的间距为铆钉（3）直径的4-6倍。

5.根据权利要求4所述的一种气垫船船体水密铆接方法，其特征在于，上下两排所述铆钉（3）距离对应一侧板材（1）边缘的边距为铆钉（3）直径的2-2.5倍。

6.根据权利要求3所述的一种气垫船船体水密铆接方法，其特征在于，所述多硫橡胶带（2）设有两排，两排所述多硫橡胶带（2）分别通过上下两排铆钉（3）与板材（1）形成固定设置。

7.根据权利要求6所述的一种气垫船船体水密铆接方法，其特征在于，所述多硫橡胶带（2）四周超出两板材（1）搭接周界不小于5mm，且所述多硫橡胶带（2）上的超出部分在铆接完成后割除。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的一种气垫船船体水密铆接方法，其特征在于，所述低熔片材（5）采用Sn-Bi合金制成。

9.根据权利要求1-7中任一项所述的一种气垫船船体水密铆接方法，其特征在于，所述铆钉（3）包括钉头（31）和墩头（32），所述钉头（31）和墩头（32）分别抵紧两板材（1）相互背离的一侧，且所述墩头（32）与相邻板材（1）之间抵紧设置有密封圈（4）。