CN110466494B - 一种气垫船导流罩及其加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种气垫船导流罩及其加工方法，包括筒状的罩体，所述罩体的外表面设有沿罩体的轴向延伸的加强板，所述罩体的内表面设有环状的加强材，所述罩体上还设有加强补板，所述加强补板上设有穿过加强补板并延伸穿过罩体的紧固件，加工方法包括制作导流罩的罩体的胎架，准备罩体的外板；铺设外板；焊接外板；安装加强板、加强材以及加强补板；矫正曲面分段。本发明的气垫船导流罩的外板形状稳定，能够提高导流罩的整体强度，确保气垫船平稳安全行驶，为气垫船正常运行提供强有力地结构支撑，保证气垫船垫升运转及艇体正常运行。

Description

一种气垫船导流罩及其加工方法

技术领域

本发明涉及船舶装配技术领域，具体涉及一种气垫船导流罩及其加工方法。

背景技术

气垫船导流罩是气垫船的重要结构之一，导流罩为气垫船的垫升运转及艇体正常运行提供强有力地结构支撑，是确保气垫船平稳安全运行的关键结构，若气垫船无法垫升，将不能正常运行，垫升结构设计不合理，也将无法确保气垫船正常运行，因此，需设计一种确保气垫船垫升运转及艇体正常运行，确保气垫船平稳安全运转。

公开号为205738028的中国专利申请公开了一种导流罩，该导流罩包括圆筒形的罩体，该罩体由大外板和小外板焊接而成，每隔两个大外板设置两个小外板，在上部的两个小外板之间设有上连接肘板，在下部的两个小外板之间设有下连接肘板；在圆筒形罩体的内壁上设有内板，在内板上的二分之一以上的区域等间距设置鳍片。该导流罩结构简单紧凑，可以降低螺旋桨滑流时的损耗。但是该导流罩的强度低，不能满足导流罩的使用需求。

发明内容

针对上述技术问题，本发明目的是提供了一种气垫船导流罩，该导流罩的整体的结构强度高，能够满足导流罩的使用需求；本发明的另外一个目的是提供一种气垫船导流罩的加工方法。

为实现上述目的，本发明提供了一种气垫船导流罩，包括筒状的罩体，所述罩体的外表面设有沿罩体的轴向延伸的加强板，所述罩体的内表面设有环状的加强材，所述罩体上还设有加强补板，所述加强补板上设有穿过加强补板并延伸穿过罩体的紧固件。

相比较现有技术，本发明的有益效果是：本发明的气垫船导流罩在罩体的外表面设置加强板，增加导流罩的罩体的轴向的结构强度；设置环状的加强材，能够增加导流罩的罩体的径向的结构强度；罩体上还设加强补板能够进一步增加导流罩装置的整体结构强度，这样提高了导流罩的罩体的整体结构强度，能够满足导流罩的使用需求。

作为优选方案，所述罩体为第一端部的开口大于第二端部的开口的喇叭状结构。罩体的喇叭状结构使导流罩在使用的时候便于引导水流动的方向，降低水流阻力，提高气垫船的速度和平稳性。

作为优选方案，所述罩体的两侧壁的截面为两个相对设置的双曲线。

作为优选方案，所述罩体的第一端部固定设有沿罩体的纵向延伸的面板，所述面板具有延伸至罩体外部的悬伸端，所述罩体上固定设有同时贴合悬伸端与罩体内表面的加强件。面板的设置方便后续导流罩结构在其他船体表面的安装，加强件能够增加导流罩装置的整体结构强度。

作为优选方案，所述加强件的为三角件，所述三角件的一面与悬伸端的表面相贴合，所述加强件的另外一面与罩体的内表面贴合。三角件受力更加的稳固，增加面板安装和连接时的稳定性。

作为优选方案，所述罩体上设有分界线，以所述分界线为界，分界线距离第二端部的长度为所述罩体长度的三分之一，所述加强板包括多个均匀设置在第一端部一侧的第一加强板和多个均匀设置在第二端部的一侧的第二加强板，所述第一加强板与第二加强板在圆周方向均匀间隔穿插设置。这样能够均匀分散罩体上收到的力，增加罩体的受力的稳固性。

一种气垫船导流罩的加工方法，包括以下步骤：

S1，制作导流罩的罩体的胎架，准备罩体的外板；

S2，铺设外板，所述铺设外板的步骤依次包括板材零件核查、板材铺装顺序确定和分段贴胎加工；

S3，焊接外板；

S4，安装加强板、加强材以及加强补板；

S5，矫正曲面分段。

有益效果：本发明的导流罩的外板形状稳定，焊接牢固，确保气垫船平稳安全行驶，为气垫船正常运行提供强有力地结构支撑，保证气垫船垫升运转及艇体正常运行。

作为优选方案，所述步骤S2中：

所述板材零件核查包括板材零件编号和定位标识的相对应核查以及确定板材零件下料时预留的装配余量；

所述板材铺装顺序确定为自上向下进行铺板，以及铺设外板过程中确保板缝线与胎架模板线的重合；

所述分段贴胎加工包括采用螺旋拉码将外板固定在胎架上，具体固定参数要求为：a，贴胎过程中，耳板平行于胎架模板且耳板与模板之间的间距为30～40mm，耳板与耳板之间的距离控制为250～350mm；b，对接焊缝为1～3mm；c，同时打磨板材切割边缘以及对接焊缝边缘。

作为优选方案，所述步骤S3焊接外板的步骤依次包括：将对接焊缝依次进行边缘清洁、粗磨和抛光处理；在胎架上相对侧同时对称焊接，先从下至上的焊接竖缝，然后再焊接水平环缝。

作为优选方案，所述步骤S4安装加强板、加强材以及加强补板中包括在罩体上设置中心线、十字检验线，所述中心线的垂直度和位置偏差均≤2mm，且对罩体的中心线的水平基准的调整和检验。

附图说明

图1为本发明所提供的一种气垫船导流罩的主视结构示意图；

图2为图1的A-A侧的结构示意图；

图3为图2的沿B侧方向的结构示意图。

其中：1、罩体；2、加强板；21、第一加强板；22、第二加强板；3、加强材；4、加强补板；5、面板；6、三角板；7、T型材；10、分界线。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如图1-3所示，为本发明所提供的一种气垫船导流罩的实施例，包括筒状的罩体1，罩体1两端具有开口，罩体1内部用于安装其他的零部件；罩体1可以为圆柱状的筒体或者其他便于导流的形状，例如罩体1可以为两端开口尺寸不同的截面为梯形的形状，本申请中，罩体1具体为喇叭状，便于罩体1使用时降低水流阻力、引导水流动的方向，提高气垫船的速度和平稳性；具体实施时，罩体1的第一端部的开口大于第二端部的开口，罩体的两侧壁的截面为两个相对设置的双曲线，便于降低罩体1的的水流阻力，提高罩体1的导流效率。

为增加罩体1的强度，罩体1的外表面设有沿罩体1的轴向延伸的加强板2，罩体1的内表面设有环状的加强材3，加强板2和加强材3与罩体1焊接固定。具体的，加强板2沿着罩体1的外表面的长度方向延伸，加强材3为环状，这样能够形成交叉的用于加强罩体1强度的结构，能够径向和轴向上均实现加强罩体1强度的目的；其中环状的加强材3设置为同心的多个，用于多层次的增加罩体1的强度；加强板2分为第一加强板21和第二加强板22，具体的，罩体1上设有分界线10，以分界线10为界，具体分界线10的位置为分界线距离第二端部的长度为罩体1长度的三分之一，第一加强板21设置在第一端部一侧，第二加强板22设置在第二端部的一侧，第一加强板21以罩体1中心线为中心均匀发散设置，第二加强板22以罩体1中心线为中心均匀发散设置，并且以罩体1的中心线为中心，第一加强板21与第二加强板22在圆周方向均匀间隔穿插设置，即第一加强板21的长度为罩体1长度的三分之二，第二加强板22的长度为罩体1长度的三分之一。这样能够均匀分散罩体1上受到的力，增加罩体1的受力的稳固性。

其中，为增加罩体1的整体强度，罩体1上还设有加强补板4，加强补板4上设有穿过加强补板4并延伸穿过罩体1的紧固件。具体的加强补板4设在罩体1的中部的内表面上，能够提高罩体1的整体强度；紧固件具体为T型件7，T型件7沿着罩体1的径向穿过加强补板4和罩体1，T型件7与加强补板4和罩体1卡接或者焊接固定。

其中，为方便罩体1与船体其他结构的连接，罩体1的第一端部固定设有沿罩体1的纵向延伸的面板5，面板5用于与船体其他部件连接，面板5具有延伸至罩体1外部的悬伸端，具体实施时，面板为与罩体1固定的环状板，面板5的一侧连接罩体1，面板5的另外一侧为悬伸端，罩体1上固定设有同时贴合悬伸端与罩体1内表面的加强件。具体的，加强件为三角板6，三角板6的一面与悬伸端的表面相贴合，三角板6的另外一面与罩体1的内表面贴合。三角板6的加强件受力更加的稳固，增加面板5安装和连接时的稳定性。

本发明的气垫船导流罩在罩体1的外表面设置加强板2，增加导流罩的罩体1的轴向的结构强度；设置环状的加强材3，能够增加导流罩的罩体1的径向的结构强度；罩体1上还设加强补板4能够进一步增加导流罩装置的整体结构强度，这样提高了导流罩的罩体1的整体结构强度，能够满足导流罩的使用需求。

一种气垫船导流罩的加工方法的实施例，包括以下步骤：S1，制作导流罩的罩体1的胎架，准备罩体1的外板，具体在胎架制作前，根据放样技术将导流罩的罩体1展开获得纵向和横向两种线型，将每个线型进行制作木卡，并在之后用木卡检验胎架自身的线型。在导流罩胎架制作时，采用木卡检验胎架自身的线型，胎架制作完成后调整胎架的水平度，确保胎架上下口中心点在一条垂直线上。由于胎架一般为钢制的，为避免钢制胎架污染铝合金，胎架制作完成后涂刷油漆，以确保铝合金外板贴胎后板材表面清洁，并进行制作精度报验。

S2，铺设外板，铺设外板的步骤依次包括板材零件核查、板材铺装顺序确定和分段贴胎加工；具体的板材零件核查包括板材零件编号和定位标识的相对应核查，即在导流罩的零件板材贴胎前，核对板材零件编号和定位标识是否清晰可见，并且由于铝合金的变形与收缩较严重，为控制装配间隙，板材零件下料时边缘施放10-15mm的装配余量。具体的，为避免随意铺放产生的变形误差，板材铺装顺序采用自上向下进行铺板的顺序，在板材铺装时的时候，进行铺板定位的自检和互检工作，铺板过程中确保板缝线与胎架模板线的重合，避免错位现象。分段贴胎加工包括采用螺旋拉码将外板固定在胎架上，在贴胎的过程中，为控制贴胎时的变形，采取以下防变形的措施：a.贴胎时控制耳板安装间距：为避免产生应力集中现象，耳板平行于胎架模板且耳板与模板之间的间距为30～40mm，耳板与耳板之间的距离控制为250～350mm；b.控制对接焊缝装配间隙，为避免产生变形，定位焊前装配的对接焊缝为1～3mm；c.对接缝边缘光滑度控制，对于需要进行余量切割的零件板材采用等离子切割机或圆盘锯进行切割，切割后对坡口边缘进行打磨处理。

S3，焊接外板，焊接外板中首先严格控制焊缝清洁程度，然后选择打磨抛光设备进行对接缝边缘清洁，先粗磨，然后进行抛光处理，使板材零件表面光亮，清洁程度高；然后选择合理的焊接顺序，为避免热输入太大，控制焊接变形，加工人员不宜过多，采用两名焊工在胎架的相对侧对称施焊，先焊接竖缝，为确保应力释放，焊接方向从下而上进行焊接，焊接完成后再焊接水平环缝。

S4，安装加强板、加强材以及加强补板；在安装加强板、加强材以及加强补板之前确保各类检验线和安装线的划线精度，拉出中心线和开口处的十字检验线，导流罩中心线的垂直度和位置偏差均小于等于2mm，导流罩的第一端部的开口和第二端部的开口的平面度均小于等于2mm，且划中心线和十字检验线之前做好导流罩中心线水平基准的调整和检验。

为防止结构受热变形扭曲，在加强板、加强材以及加强补板装配时，须以中心线对称安装，确保罩体1的高度和上下开口的直径符合精度要求。为防止吊运产生变形，导流罩装焊完毕后，导流罩脱胎前需采用角铝做好上下口的支撑加强。

S5，矫正曲面分段，变形矫正是该导流罩建造过程中的重要环节，变形矫正的要求为导流罩表面的凸出的不平度在0.5米直径范围内的高度不超过3mm。

本申请采用矫正工装，矫正工装一端放置在导流罩内侧，工装上的U槽卡住焊缝，或者贴紧导流罩的板材表面，起着衬垫的作用，另一侧使用铜锤和铝锤机械敲击，以达到矫正曲面分段的目的。

具体的气垫船导流罩的加工方法为：提前准备好辅助工装、加工工具和制作材料，使用相关工具设备对原材料进行下料加工；进行胎架制作，采用木卡检验胎架自身的线型，胎架制作完成后调好水平度，确保胎架第一端部的开口和第二端部的开口的中心点在一条垂直线上；在导流罩零件板材贴胎前，核对板材零件编号和定位标识是否清晰可见；为控制装配间隙，下料时边缘施放10-15mm余量。为保证外板铺板的装配质量，从上向下进行铺板，铺板过程中确保板缝线与胎架模板线的重合，避免错位现象。采用螺旋拉码将外板固定在胎架上，并进行外板焊接，焊接时，严格控制焊缝清洁程度，选择打磨抛光设备进行对接缝边缘清洁，先粗磨，然后进行抛光处理，板材表面光亮，清洁程度高。为避免热输入太大，控制焊接变形，安排两名焊工对称施焊，先焊接竖缝，焊接方向从下而上进行焊接，焊接完成后再焊接水平环缝。结构安装时，为防止结构受热变形扭曲，须以中心线对称安装，为防止吊运产生变形，导流罩装焊完毕后，脱胎前需采用角铝做好第一端部的开口和第二端部的开口的支撑加强。安装和焊接完成后，利用矫正工装矫正导流罩。

本发明的导流罩的外板形状稳定，焊接牢固，确保气垫船平稳安全行驶，为气垫船正常运行提供强有力地结构支撑，保证气垫船垫升运转及艇体正常运行。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种气垫船导流罩，其特征在于，包括筒状的罩体，所述罩体的外表面设有沿罩体的轴向延伸的加强板，所述罩体的内表面设有环状的加强材，所述罩体上还设有加强补板，所述加强补板上设有穿过加强补板并延伸穿过罩体的紧固件；

所述罩体为第一端部的开口大于第二端部的开口的喇叭状结构；所述罩体上设有分界线，以所述分界线为界，所述加强板包括多个均匀设置在第一端部一侧的第一加强板和多个均匀设置在第二端部的一侧的第二加强板，所述第一加强板与第二加强板在圆周方向均匀间隔穿插设置。

2.根据权利要求1所述的一种气垫船导流罩，其特征在于，所述罩体的两侧壁的截面为两个相对设置的双曲线。

3.根据权利要求1所述的一种气垫船导流罩，其特征在于，所述罩体的第一端部固定设有沿罩体的纵向延伸的面板，所述面板具有延伸至罩体外部的悬伸端，所述罩体上固定设有同时贴合悬伸端与罩体内表面的加强件。

4.根据权利要求3所述的一种气垫船导流罩，其特征在于，所述加强件的为三角板，所述三角板的一面与悬伸端的表面相贴合，所述加强件的另外一面与罩体的内表面贴合。

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