CN109398643B - 一种实现定位控制的系泊轨道制作方法 - Google Patents

一种实现定位控制的系泊轨道制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种实现定位控制的系泊轨道制作方法，涉及船舶及海洋工程设备技术领域，解决了系泊轨道制作过程中焊接工作量大、装配精度要求高的技术问题，本方法的步骤包括：(1)制作甲板组立和底板组立，勘划艏艉系泊柱的安装线；(2)制作组装舷侧外板组立，在外板上安装水平肘板，再安装小横臂和散装肘板；(3)制作艏系泊柱组立；(4)制作艉系泊柱组立；(5)分段组装，吊装艏系泊柱组立和艉系泊柱组立至卡槽胎架，舷侧外板上胎安装，再安装甲板组立和底板组立。使用该方法建造系泊轨道分段，克服了焊接导致的变形大，能够保证精度要求，构件的合理划分保证了分段焊接的较小变形。

Description

一种实现定位控制的系泊轨道制作方法
技术领域
本发明涉及船舶及海洋工程设备技术领域，尤其是一种用于实现定位控制的系泊轨道制作方法。
背景技术
在浮船坞的建造中，系泊轨道是系泊系统的一种建造形式，现有的系泊轨道建造方法存在的问题有，系泊轨道的焊接要求高，技术操作难度大；焊接量和焊接变形大，难以满足建造精度的要求；使用常规分段建造方法，会导致部分区域的焊接变形大，精度无法满足使用要求，因此需要对现有的系泊轨道建造方法做进一步的改进。
发明内容
为解决系泊轨道制作过程中焊接工作量大、装配精度要求高的技术问题，本发明提供了一种实现定位控制的系泊轨道制作方法，具体技术方案如下：
一种实现定位控制的系泊轨道制作方法，系泊轨道包括甲板组立、底板组立、舷侧外板组立、艏系泊柱组立和艉系泊柱组立；制作步骤具体包括：
(1)先制作甲板组立和底板组立，勘划艏系泊柱和艉系泊柱的安装线；
(2)制作组装舷侧外板组立，包括在舷侧外板上安装第一水平肘板，安装小横臂，安装第二水平肘板和散装肘板；
(3)制作组装艏系泊柱组立，包括：A.T形板上胎拼板，安装焊面板，点焊固定艉面肘板；B.将艏系泊柱组立翻身180°，依次点焊安装艏面肘板、艏面舷侧外板小组立和甲板封板；C.再次将艏系泊柱组立翻身90°，完成对称焊接；D.将艏系泊柱组立翻身90°，艏面朝上，安装艏面系泊圆管和艏面底封板，点焊固定；E.将艏系泊柱组立翻身180°,安装艉面系泊圆管和艉面底封板；
(4)制作组装艉系泊柱组立，包括：A.腹板和面板组装焊接后将艏面朝上，完成上胎，点焊安装艏面肘板；B.将艉系泊柱组立翻身180°，依次点焊艉面舷侧外板小组立、艉面肘板和甲板封板；C.将艉系泊柱组立翻身90°,完成对称焊接，D.将艉系泊柱组立翻身90°，艉面朝上，安装艉面系泊圆管和艉面底封板，点焊固定；E.将艉系泊柱组立翻身180°，艉面朝下安装艏面系泊圆管和艏面底封板；
(5)分段组装，吊装艏系泊柱组立和艉系泊柱组立至卡槽胎架，舷侧外板组立上胎安装，再安装甲板组立和底板组立。
优选的是，甲板组立和底板组立制作完成后进行背烧矫形。
优选的是，步骤(2)中舷侧外板组立的制作具体包括：A.舷侧外板上胎拼板，并在四角位置做封胎处理；B.焊接第一水平肘板时使用防倒工装保证垂直度小于或等于2mm，安装小横臂；C.利用防倒工装检验垂直度，安装第二水平肘板和散装肘板；D.双面点焊封固形成舷侧外板组立。
优选的是，系泊圆管是通过卷制加工制作而成；加工成型后通过样板检验精度，所述系泊圆管的直线度偏差小于等于2mm；利用样板检验系泊圆管的水平度，所述系泊圆管的水平度偏差小于等于2mm。
优选的是，艏系泊柱组立和艉系泊柱组立使用卡槽胎架，所述卡槽胎架沿系泊圆管的长度方向均匀布置；通过拉钢丝检验卡槽的同轴度，所述卡槽的同轴度偏差小于等于0.5mm。
优选的是，艏面肘板的端部设置防变形角钢，使用吊线锤检验艏面肘板安装垂直度，所述艏面肘板的垂直度偏差小于等于2mm；使用拉钢丝检验的方法检验艏面肘板的直线度，所述艏面肘板的直线度偏差小于等于2mm。
进一步优选的是，步骤(3)中艏面系泊圆管和艏面底封板的安装方法包括：A.焊接艏面系泊圆管和T形板的对接缝，采用分段退焊法焊接，从中部依次向两侧焊接，上下对称焊接；B.焊接系泊圆管和T形板腹板的对接焊缝，从中部依次向两侧焊接，上下对称焊接；C.焊接艏面系泊圆管和艏面肘板的T形焊缝，从中部依次向两侧焊接，上下对称焊接。
还进一步优选的是，系泊圆管安装时，系泊圆管的端面板朝下，放置在卡槽胎架内并设置限位卡板；所述限位卡板固定在地面上，限位卡板等距均匀布置。
本发明的有益效果包括：甲板组立、底板组立、舷侧外板组立、艏系泊柱组立和艉系泊柱组立5部分之间装配便捷，焊接的变形量小，装配精度高，焊接坡口精度满足系泊轨道的设计要求；另外还具有方法简便，减小施工难度，缩短施工周期，提高施工质量等优点。
附图说明
图1是系泊轨道分段的甲板结构示意图；
图2是系泊轨道分段的底板结构示意图；
图3是系泊轨道分段舷侧外板组立装配示意图；
图4是系泊圆管示意图；
图5是系泊圆管的检验情况结构示意图；
图6是专用卡槽胎架结构图；
图7是艏系泊柱组立T形板上胎拼板示意图；
图8是艏系泊柱组立T形板艉面肘板安装示意图；
图9是艏系泊柱组立T形板艏面安装结构示意图；
图10是艏系泊柱组立整体安装结构示意图；
图11是系泊圆管焊接示意图；
图12是艏系泊柱组立和艉系泊柱组立吊装上胎定位结构示意图；
图13是舷侧外板组立上胎定位安装结构示意图；
图14是甲板组立和底板组立上胎定位安装示意图；
图15是整体组装示意图；
图中：1-甲板组立；2-底板组立；3-舷侧外板组立；4-艏系泊柱组立；5-艉系泊柱组立；31-第一水平肘板；32-小横臂；33-第二水平肘板；34-散装肘板；41-T形板；42-艉面肘板；43-艏面甲板封板；44-舷侧外板；45-系泊圆管；46-艏面肘板；451-对接缝；452-对接焊缝；453-T形焊缝。
具体实施方式
结合图1至图15所示，本发明提供的一种实现定位控制的系泊轨道制作方法具体实施方式如下。
实施例1
一种实现定位控制的系泊轨道制作方法，系泊轨道包括甲板组立、底板组立、舷侧外板组立、艏系泊柱组立和艉系泊柱组立。
其中，实现定位控制的系泊轨道制作步骤具体包括：
(1)先制作甲板组立1和底板组立2，勘划艏系泊柱和艉系泊柱的安装线，其中甲板组立1和底板组2立制作完成后进行背烧矫形。
(2)制作组装舷侧外板组立3，包括在舷侧外板上安装第一水平肘板31，安装小横臂32，安装第二水平肘板33和散装肘板34。
其中，舷侧外板组立3的制作具体包括：A.舷侧外板上胎拼板，并在四角位置做封胎处理；B.焊接第一水平肘板31时使用防倒工装保证垂直度小于或等于2mm，安装小横臂32；C.利用防倒工装检验垂直度，安装第二水平肘板33和散装肘板34；D.双面点焊封固形成舷侧外板组立3。
(3)制作组装艏系泊柱组立4，包括：A.T形板41上胎拼板，安装焊面板，点焊固定艉面肘板42；B.将艏系泊柱组立4翻身180°，依次点焊安装艏面肘板、艏面舷侧外板小组立和甲板封板；C.再次将艏系泊柱组立翻身90°，完成对称焊接；D.将艏系泊柱组立翻身90°，艏面朝上，安装艏面系泊圆管和艏面底封板，点焊固定；E.将艏系泊柱组立翻身180°,安装艉面系泊圆管和艉面底封板；
其中，艏面系泊圆管45是通过卷制加工制作而成，加工成型后通过样板检验精度，艏面系泊圆管45的直线度偏差小于等于2mm。利用样板检验艏面系泊圆管45的水平度，艏面系泊圆管45的水平度偏差小于等于2mm。系泊圆管45安装时，系泊圆管45的端面板朝下，放置在卡槽胎架内并设置限位卡板；限位卡板固定在地面上，限位卡板等距均匀布置，安装间距为1m。
艏系泊柱组立4和艉系泊柱组立5使用卡槽胎架，卡槽胎架沿系泊圆管的长度方向均匀布置；通过拉钢丝检验卡槽的同轴度，卡槽的同轴度偏差小于等于0.5mm。
在艏面肘板46的端部设置防变形角钢，使用吊线锤检验艏面肘板46安装垂直度，艏面肘板46的垂直度偏差小于等于2mm。使用拉钢丝检验的方法检验艏面肘板46的直线度，艏面肘板46的直线度偏差小于等于2mm。
步骤(3)中艏面系泊圆管45和艏面底封板的安装方法包括：A.焊接艏面系泊圆管45和T形板41的对接缝451，采用分段退焊法焊接，从中部依次向两侧焊接，上下对称焊接；B.焊接系泊圆管45和T形板41腹板的对接焊缝452，从中部依次向两侧焊接，上下对称焊接；C.焊接艏面系泊圆管和艏面肘板的T形焊缝453，从中部依次向两侧焊接，上下对称焊接。
(4)制作组装艉系泊柱组立5，包括：A.腹板和面板组装焊接后将艏面朝上，完成上胎，点焊安装艏面肘板；B.将艉系泊柱组立翻身180°，依次点焊艉面舷侧外板小组立、艉面肘板和甲板封板；C.将艉系泊柱组立翻身90°,完成对称焊接，D.将艉系泊柱组立翻身90°，艉面朝上，安装艉面系泊圆管和艏面底封板，点焊固定；E.将艉系泊柱组立翻身180°，艉面朝下安装艏面系泊圆管和艏面底封板；
其中，艉面系泊圆管45是通过卷制加工制作而成，加工成型后通过样板检验精度，艉面系泊圆管的直线度偏差小于等于2mm。利用样板检验系泊圆管45的水平度，艉面系泊圆管45的水平度偏差小于等于2mm。
在艉面肘板42的端部设置防变形角钢，使用吊线锤检验艉面肘板42安装垂直度，艉面肘板42的垂直度偏差小于等于2mm。使用拉钢丝检验的方法检验艉面肘板42的直线度，艉面肘板42的直线度偏差小于等于2mm。
步骤(4)中艉面系泊圆管和艉面底封板的安装方法包括：A.焊接艉面系泊圆管45和T形板41的对接缝451，采用分段退焊法焊接，从中部依次向两侧焊接，上下对称焊接；B.焊接系泊圆管45和T形板41腹板的对接焊缝452，从中部依次向两侧焊接，上下对称焊接；C.焊接艉面系泊圆管和艉面肘板的T形焊缝453，从中部依次向两侧焊接，上下对称焊接。
(5)分段组装，吊装艏系泊柱组立4和艉系泊柱组立5至卡槽胎架，舷侧外板组立3上胎安装，再安装甲板组立1和底板组立2。
本方法中系泊轨道的甲板组立1、底板组立2、舷侧外板组立3、艏系泊柱组立4和艉系泊柱组立5部分之间装配便捷，焊接的变形量小，装配精度高，焊接坡口精度满足系泊轨道的设计要求。
实施例2
如图1和图2所示，甲板组立1制作完成后勘划艏系泊柱和艉系泊柱安装理论线，同时确保甲板平面度，组立建造完成后进行背烧矫形。底板组立2制作完成后勘划艏系泊柱和艉系泊柱安装理论线，同时确保底板平面度，组立建造完成后进行背烧矫形。
如图3所示，舷侧外板组立3的主板上胎拼板，四角封胎，装焊第一水平肘板31，借助防倒工装保证垂直度不大于2mm，然后安装小横壁32，同样的焊接防倒工装，检验垂直度，最后安装第二水平肘板33和散装肘板34，检验垂直度，构件双面点焊封固形成组立。
如图4所示，如图5所示，系泊圆管45包括艉面系泊圆管和艏面系泊圆管，系泊圆管45通过卷制加工制作完成，加工成型后使用样板检验精度。根据样板上的五个标记点及系泊圆管上标记线检验零件直线度，保证偏差不大于2mm；根据样板上下口标记线检验零件水平度，偏差不大于2mm，同时检验其它精度，要求偏差不大于2mm。
如图6所示，为艏系泊柱组立4和艉系泊柱组立5建造专用卡槽胎架，卡槽胎架可同时用于系泊轨道整体组装时的系泊圆管组立的上胎定位胎架。该卡槽胎架工装沿系泊圆管长度方向上每隔2m设置一组，共设置了5组。卡槽胎架设置时重点监控每组工装之间卡槽中心线水平间距以及平槽边垂直间距，偏差不大于0.5mm。每组卡槽胎架的平槽边需水平安装，确保同一侧工装平槽边位于同一水平面，卡槽胎架工装沿系泊圆管长度方向需拉钢丝检验工装卡槽的同轴度，偏差不大于0.5mm，槽板需套料，并与系泊圆管接触的卡槽边打磨光顺。
如图7，艏系泊柱组立4的T形板上胎拼板，腹板四角封胎，上表面找平，保证偏差不大于1mm；然后装焊面板，并在直角处焊接辅助马板保证面板安装垂直度，T形板41装配过程和焊接过程中通过拉尺和拉钢丝重点监控腹板的尺寸、平面度，面板的直线度，同时监控腹板相对面板的垂直度，精度偏差±2mm。施焊过程严格按照相关焊接工艺要求执行，对焊后不满足精度要求的进行火工矫正。
如图8所示，艏系泊柱组立4的T形板41艉面朝上，放置于艏系泊柱组立建造胎架上，点焊安装艉面肘板组立，肘板端部设置防变形角钢，装焊过程中吊线锤检验肘板安装垂直度，保证偏差不大于2mm，并拉钢丝检验肘板端部直线度，偏差不大于2mm。
如图9所示，艏系泊柱组立4翻身，艏面朝上，放于胎架上，依次安装艏面肘板，艏面舷侧外板小组立和甲板封板。各构件通过点焊固定，安装过程吊线锤检验各构件安装垂直度，偏差不大于2mm，并拉钢丝检验肘板的端部直线度，偏差不大于2mm。定位完成后组立翻身90°，系泊圆管45端面板朝下，放于专用槽板内，并加设限位卡板工装，工装间距1m，卡板工装与地面预埋铁焊接固定。艏系泊柱组立使用焊接式防倒工装和支撑槽钢固定支撑，固定后腹板两侧构件采用对称施焊的方式焊接，以减少焊接变形。焊接完毕需松胎进行腹板平面度和面板直线度的检验，不满足精度要求的需进行娇正。
如图10所示，艏系泊柱组立4焊接完毕并矫形完成后翻身90°，放置在艏系泊柱组立胎位上。艏面朝上，安装艏面系泊圆管和艏面底封板，仅点焊固定，每隔1m点焊一处。装配过程中拉钢丝检验圆管直线度，半圆管安装时确保半圆管安装的半径尺寸，圆心位置在腹板板厚约1/2的位置，半圆管艏艉端均需测量控制。然后翻身180°，用同样方法安装艉面系泊圆管和艉面底封板。焊接方法如图11所示，首先焊接系泊圆管与T形板41的对接缝451，采用分段退焊法，从中间依次向两侧焊接，上下对称施焊。然后焊接系泊圆管与T形板41的对接缝451，采用分段退焊法，从中间依次向两侧焊接，上下对称施焊。最后焊接系泊圆管与肘板的T形焊缝452，从中间依次向两侧焊接，上下对称施焊。组立焊接完毕需松胎进行检验，T形板41腹板平面度，偏差不大于2mm；面板直线度以及系泊圆管直线度，偏差不大于2mm；半径尺寸，偏差不大于1.5mm，不满足精度要求的需进行娇正。
艉系泊柱组立5采用同艏系泊柱组立4相同的方法建造。
如图12所示，艏系泊柱组立4和艉系泊柱组立5吊装上专用卡槽胎架进行安装定位。安装过程中用全站仪检测外板水平度，保证偏差不大于2mm，并通过吊线锤检验艏艉系泊柱组立腹板安装的垂直度不大于1mm，同时控制艏艉系泊圆管组立甲板及底板端面同面度偏差小于2mm。定位过程重点监控艏系泊柱组立4和艉系泊柱组立5安装理论线间距，以及艏、艉系泊柱中心线间距，精度偏差不大于1mm。
如图13所示，根据舷侧外板组立3上胎定位，舷侧外板组立吊装上调整好的活络胎架，将艏系泊柱组立4和艉系泊柱组立5进行点焊封固。过程重点监控舷侧外板组立3横壁距艏系泊柱组立4和艉系泊柱组立5安装理论线间距偏差不大于1mm，甲板、底板端面水平度偏差不大于2mm。定位完成后甲板组立1和底板组立2上胎，吊线锤检验甲板组立1甲板面上系泊柱安装理论位置线与艏系泊柱组立4和艉系泊柱组立5甲板面上系泊柱安装理论位置线共线，如图14所示。
点焊封固后安装剩余肘板及散装件，系泊轨道整体组装阶段焊接顺序如图15所示，首先焊接舷侧外板与甲板组立和底板组立的角焊缝，采用分段退焊法，从中间依次向两侧对称焊接，其次焊接肘板与T形板腹板，甲板、底板与横壁、T形板腹板的立角焊缝，从中间依次向两侧对称焊接。然后焊接T形板腹板与外板的平角焊缝，从中间依次向两侧对称焊接。最后焊接其它构件焊缝，形成整个分段。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种实现定位控制的系泊轨道制作方法，其特征在于，系泊轨道包括甲板组立、底板组立、舷侧外板组立、艏系泊柱组立和艉系泊柱组立；制作步骤具体包括：
(1)先制作甲板组立和底板组立，勘划艏系泊柱组立和艉系泊柱组立的安装线；
(2)制作组装舷侧外板组立，包括在舷侧外板上安装第一水平肘板，安装小横臂，安装第二水平肘板和散装肘板；
(3)制作组装艏系泊柱组立，包括：A.T形板上胎拼板，安装焊面板，点焊固定艉面肘板；B.将艏系泊柱组立翻身180°，依次点焊安装艏面肘板、艏面舷侧外板小组立和甲板封板；C.再次将艏系泊柱组立翻身90°，完成对称焊接；D.将艏系泊柱组立翻身90°，艏面朝上，安装艏面系泊圆管和艏面底封板，点焊固定；E.将艏系泊柱组立翻身180°,安装艉面系泊圆管和艉面底封板；
(4)制作组装艉系泊柱组立，包括：A.腹板和面板组装焊接后将艏面朝上，完成上胎，点焊安装艏面肘板；B.将艉系泊柱组立翻身180°，依次点焊艉面舷侧外板小组立、艉面肘板和甲板封板；C.将艉系泊柱组立翻身90°,完成对称焊接，D.将艉系泊柱组立翻身90°，艉面朝上，安装艉面系泊圆管和艉面底封板，点焊固定；E.将艉系泊柱组立翻身180°，艉面朝下安装艏面系泊圆管和艏面底封板；
(5)分段组装，吊装艏系泊柱组立和艉系泊柱组立至卡槽胎架，舷侧外板组立上胎安装，再安装甲板组立和底板组立。
2.根据权利要求1所述的一种实现定位控制的系泊轨道制作方法，其特征在于，所述甲板组立和底板组立制作完成后进行背烧矫形。
3.根据权利要求1所述的一种实现定位控制的系泊轨道制作方法，其特征在于，所述步骤(2)中舷侧外板组立的制作具体包括：A.舷侧外板上胎拼板，并在四角位置做封胎处理；B.焊接第一水平肘板时使用防倒工装保证垂直度小于或等于2mm，安装小横臂；C.利用防倒工装检验垂直度，安装第二水平肘板和散装肘板；D.双面点焊封固形成舷侧外板组立。
4.根据权利要求1所述的一种实现定位控制的系泊轨道制作方法，其特征在于，所述系泊圆管是通过卷制加工制作而成；加工成型后通过样板检验精度，所述系泊圆管的直线度偏差小于等于2mm；利用样板检验系泊圆管的水平度，所述系泊圆管的水平度偏差小于等于2mm。
5.根据权利要求1所述的一种实现定位控制的系泊轨道制作方法，其特征在于，所述艏系泊柱组立和艉系泊柱组立使用卡槽胎架，所述卡槽胎架沿系泊圆管的长度方向均匀布置；通过拉钢丝检验卡槽的同轴度，所述卡槽的同轴度偏差小于等于0.5mm。
6.根据权利要求1所述的一种实现定位控制的系泊轨道制作方法，其特征在于，所述艏面肘板的端部设置防变形角钢，使用吊线锤检验艏面肘板安装垂直度，所述艏面肘板的垂直度偏差小于等于2mm；使用拉钢丝检验的方法检验艏面肘板的直线度，所述艏面肘板的直线度偏差小于等于2mm。
7.根据权利要求1至6任一项所述的一种实现定位控制的系泊轨道制作方法，其特征在于，所述步骤(3)中艏面系泊圆管和艏面底封板的安装方法包括：A.焊接艏面系泊圆管和T形板的对接缝，采用分段退焊法焊接，从中部依次向两侧焊接，上下对称焊接；B.焊接系泊圆管和T形板腹板的对接焊缝，从中部依次向两侧焊接，上下对称焊接；C.焊接艏面系泊圆管和艏面肘板的T形焊缝，从中部依次向两侧焊接，上下对称焊接。
8.根据权利要求7所述的一种实现定位控制的系泊轨道制作方法，其特征在于，所述系泊圆管安装时，系泊圆管的端面板朝下，放置在卡槽胎架内并设置限位卡板；所述限位卡板固定在地面上，限位卡板等距均匀布置。
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