CN111889963A - 一种用于船舶闭式脱硫装置的烟囱制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及船舶制造技术领域，具体涉及一种用于船舶闭式脱硫装置的烟囱制作方法。包括如下步骤：(1)烟囱模型设计；(2)下料图设计；(3)落料前的排版；(4)落料；(5)烟囱筒体制作；(6)筒体分段：在烟囱筒体上划出分段切割位置线，将烟囱筒体切割成烟囱筒体下半段和烟囱筒体上半段；(7)筋板焊接；(8)预组装；(9)总装。其中，步骤(6)的筒体分段工序中，在烟囱筒体外壁上位于分段切割位置线的上下位置分别预先设置有一对防变形加固组件，且防变形加固组件在烟囱筒体切割后继续保留，直至步骤(9)的总装工序完成后再去除。本发明在保证烟囱制作质量的前提下，实现了烟囱与脱硫塔的安全吊装。

Description

一种用于船舶闭式脱硫装置的烟囱制作方法

技术领域

本发明涉及船舶制造技术领域，具体涉及一种用于船舶闭式脱硫装置的烟囱制作方法。

背景技术

某70000吨木屑船上安装有脱硫塔，脱硫塔整体安装在烟囱(如图4所示)内形成式脱硫装置。

现有技术中船舶上烟囱的制作方法为，烟囱在船厂预先整体制作好，然后吊装到船上，在船上再将烟囱与脱硫塔分别整体吊装就位。但是由于烟囱与脱硫塔高度均较高，这就要求吊车的有效吊高至少要超过烟囱高度与脱硫塔高度之和，在烟囱与脱硫塔高度超高的情况下现场吊车就无法满足要求，且即使未超出吊车的有效吊高，由于接近吊高的极限，也会给烟囱与脱硫塔的吊装和安装工作带来一定的麻烦和安全隐患。

针对上述问题，有必要提出一种新办法来解决解决船舶现场的烟囱与脱硫塔的吊高问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种用于船舶闭式脱硫装置的烟囱制作方法，旨在保证烟囱制作质量的前提下，实现了烟囱与脱硫塔的安全吊装。另外，由于烟囱筒体上的上下两个分段是在同一个筒体上取下来的，相比筒体分段分别制作的常规方法可以消除因两个筒体分段的制造误差引起的对接台阶。具体的技术方案如下：

一种用于船舶闭式脱硫装置的烟囱制作方法，包括如下步骤：

(1)烟囱模型设计：根据脱硫塔的外形尺寸，设计出包围在所述脱硫塔外围的烟囱，并形成烟囱的CAD三维模型；所述烟囱的三维模型中包括烟囱筒体的三维模型和烟囱筒体内部各筋板的三维模型；

(2)下料图设计：根据烟囱筒体内部各筋板的三维模型，设计出各筋板下料图；根据烟囱筒体的三维模型，将烟囱筒体展开，设计出烟囱筒体下料图；

(3)落料前的排版：根据各筋板的下料图，在二维CAD软件内进行各筋板的排版，形成筋板下料排版图；

(4)落料：采用数控切割机，根据筋板下料排版图进行筋板的下料，根据烟囱筒体的下料图进行烟囱筒体的下料；

(5)烟囱筒体制作：烟囱筒体下料后，采用数控折弯机将烟囱筒体的下料板弯制成若干筒体片体，再拼装焊接成整个烟囱筒体；

(6)筒体分段：在烟囱筒体上划出分段切割位置线，将烟囱筒体切割成烟囱筒体下半段和烟囱筒体上半段；

(7)筋板焊接：在烟囱筒体下半段和烟囱筒体上半段的内壁焊上筋板，分别形成烟囱下半部和烟囱上半部；

(8)预组装：将烟囱下半部定好位，然后在烟囱下半部中吊入脱硫塔安装到位，再吊装烟囱上半部并与烟囱下半部对接焊接，并在对接焊接处进行筋板的加强焊接；

(9)总装：将预组装的烟囱和脱硫塔一起吊装至船上，进行最终安装；

其中，所述步骤(6)的筒体分段工序中，在烟囱筒体外壁上位于所述分段切割位置线的上下位置分别预先设置有一对防变形加固组件，且所述防变形加固组件在烟囱筒体切割后继续保留，直至步骤(9)的总装工序完成后再去除。

上述技术方案中，烟囱整体制作后被切割成上下两部分，由于在切割前后始终在烟囱筒体上保留了专门设计的防变形加固组件，直至总装工序完成后再去除，由此消除了切割和后续对接焊接的变形，提高了烟囱整体制作精度，且由于烟囱切割成上下两部分再进行总装，并大幅度减少了总装时的吊装高度，在保证烟囱制作质量的前提下，实现了烟囱与脱硫塔的安全吊装。另外，由于烟囱筒体上的上下两个分段是在同一个筒体上取下来的，相比筒体分段分别制作的常规方法可以消除因两个筒体分段的制造误差引起的对接台阶。

优选的，所述步骤(6)的筒体分段工序中，所述烟囱筒体下半段的高度为烟囱筒体总高度的2/3，所述烟囱筒体上半段的高度为烟囱筒体总高度的1/3。

作为本发明中所述防变形加固组件的优选方案之一，所述防变形加固组件包括设置在所述烟囱筒体外壁上的一圈环形法兰。

优选的，所述环形法兰与所述烟囱筒体外壁之间通过点焊固定连接。

或者，所述环形法兰与所述烟囱筒体外壁之间通过楔形铁固定连接。

作为本发明中所述防变形加固组件的优选方案之二，每一所述防变形加固组件包括一对平行间隔布置的环形法兰、转动设置在一对所述环形法兰上且沿环形法兰的周向等间距布置的若干数量垂直于环形法兰端面的转轴、设置在所述转轴上且位于一对所述环形法兰之间的偏心夹紧轮、用于操作各所述偏心夹紧轮同步夹紧的联动夹紧装置，所述联动夹紧装置包括转动设置在一对所述环形法兰上且位于相邻两个所述转轴之间的过渡轴，每一所述转轴和所述过渡轴上均设置有传动齿轮，且相邻的转轴和过渡轴的传动齿轮相互啮合，所述转轴或过渡轴的轴端设置有用于扳紧所述偏心夹紧轮的六角头。

上述防变形加固组件是采用外置式加固方式，即将环形法兰外置在烟囱筒体的外壁进行加固，其与常规的内置式加固结构相比，烟囱筒体在后续的制作过程中无需拆下，直至安装结束才拆下。由此带来了减少烟囱筒体后续制作变形的优势。

为了进一步提高联动夹紧装置的可靠性，至少一个所述传动齿轮上设置有与所述传动齿轮的转动中心同轴的圆弧锁紧槽，所述传动齿轮通过穿越所述圆弧锁紧槽且与所述环形法兰螺纹连接的锁紧螺钉固定在所述环形法兰上。

操作时，先扳动六角头使得各偏心夹紧轮同步夹紧定位在烟囱筒体的外壁上，然后用锁紧螺钉将传动齿轮锁紧。

作为本发明的进一步改进，所述的一对防变形加固组件中，位于所述分段切割位置线上方的一个防变形加固组件的环形法兰上可拆卸地设置有向下竖立设置的若干数量的导向杆，位于所述分段切割位置线下方的一个防变形加固组件的环形法兰上设置有对应数量的导向孔，所述步骤(8)的预组装工序中，所述烟囱上半部与烟囱下半部对接时其所述导向杆插入到所述导向孔中从而形成精确对接。

本发明中，一对所述环形法兰之间连接有固定轴，固定轴两端通过拉紧螺钉进行固定。

本发明中，所述烟囱筒体的截面外形为四角带圆弧的正方形。

本发明中，所述环形法兰上设置有若干吊环。

本发明的有益效果是：

第一，本发明的一种用于船舶闭式脱硫装置的烟囱制作方法，烟囱整体制作后被切割成上下两部分，由于在切割前后始终在烟囱筒体上保留了专门设计的防变形加固组件，直至总装工序完成后再去除，由此消除了切割和后续对接焊接的变形，提高了烟囱整体制作精度，且由于烟囱切割成上下两部分再进行总装，并大幅度减少了总装时的吊装高度，在保证烟囱制作质量的前提下，实现了烟囱与脱硫塔的安全吊装。另外，由于烟囱筒体上的上下两个分段是在同一个筒体上取下来的，相比筒体分段分别制作的常规方法可以消除因两个筒体分段的制造误差引起的对接台阶。

第二，本发明的一种用于船舶闭式脱硫装置的烟囱制作方法，防变形加固组件上设置有联动夹紧装置，其通过传动齿轮实现了各转轴的同步转动和各偏心夹紧轮的同步夹紧，由此提高了防变形操作的效率。

第三，本发明的一种用于船舶闭式脱硫装置的烟囱制作方法，防变形加固组件是采用外置式加固方式，即将环形法兰外置在烟囱筒体的外壁进行加固，其与常规的内置式加固结构相比，烟囱筒体在后续的制作过程中无需拆下，直至安装结束才拆下。由此带来了减少烟囱筒体后续制作变形的优势。

第四，本发明的一种用于船舶闭式脱硫装置的烟囱制作方法，传动齿轮上设置有圆弧锁紧槽，由此提高了防变形加固组件的可靠性。

第五，本发明的一种用于船舶闭式脱硫装置的烟囱制作方法，防变形加固组件上设置有导向杆和导向孔，因此还能起到提高上下两部分烟囱吊装对接的精度和效率。

附图说明

图1是本发明的一种用于船舶闭式脱硫装置的烟囱制作方法中采用了防变形加固组件的结构示意图；

图2是图1的局部放大视图；

图3是图1的俯视图；

图4是烟囱的结构示意图。

图中：1、脱硫塔，2、烟囱，3、筋板，4、烟囱筒体，5、烟囱筒体下半段，6、烟囱筒体上半段，7、防变形加固组件，8、环形法兰，9、转轴，10、偏心夹紧轮，11、联动夹紧装置，12、过渡轴，13、传动齿轮，14、六角头，15、圆弧锁紧槽，16、锁紧螺钉，17、分段切割位置线，18、导向杆，19、导向孔，20、固定轴，21、拉紧螺钉，22、吊环。

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描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1至4所示为本发明的一种用于船舶闭式脱硫装置的烟囱制作方法的实施例，包括如下步骤：

(1)烟囱模型设计：根据脱硫塔1的外形尺寸，设计出包围在所述脱硫塔1外围的烟囱2，并形成烟囱2的CAD三维模型；所述烟囱2的三维模型中包括烟囱筒体4的三维模型和烟囱筒体4内部各筋板3的三维模型；

(2)下料图设计：根据烟囱筒体4内部各筋板3的三维模型，设计出各筋板3下料图；根据烟囱筒体4的三维模型，将烟囱筒体4展开，设计出烟囱筒体4下料图；

(3)落料前的排版：根据各筋板3的下料图，在二维CAD软件内进行各筋板3的排版，形成筋板3下料排版图；

(4)落料：采用数控切割机，根据筋板下料排版图进行筋板3的下料，根据烟囱筒体4的下料图进行烟囱筒体4的下料；

(5)烟囱筒体制作：烟囱筒体4下料后，采用数控折弯机将烟囱筒体4的下料板弯制成若干筒体片体，再拼装焊接成整个烟囱筒体4；

(6)筒体分段：在烟囱筒4体上划出分段切割位置线17，将烟囱筒体4切割成烟囱筒体下半段5和烟囱筒体上半段6；

(7)筋板焊接：在烟囱筒体下半段5和烟囱筒体上半段6的内壁焊上筋板3，分别形成烟囱下半部和烟囱上半部；

(8)预组装：将烟囱下半部定好位，然后在烟囱下半部中吊入脱硫塔1安装到位，再吊装烟囱上半部并与烟囱下半部对接焊接，并在对接焊接处进行筋板的加强焊接；

(9)总装：将预组装的烟囱2和脱硫塔1一起吊装至船上，进行最终安装；

其中，所述步骤(6)的筒体分段工序中，在烟囱筒体4外壁上位于所述分段切割位置线17的上下位置分别预先设置有一对防变形加固组件7，且所述防变形加固组件7在烟囱筒体4切割后继续保留，直至步骤(9)的总装工序完成后再去除。

上述技术方案中，烟囱2整体制作后被切割成上下两部分，由于在切割前后始终在烟囱筒体4上保留了专门设计的防变形加固组件，直至总装工序完成后再去除，由此消除了切割和后续对接焊接的变形，提高了烟囱2整体制作精度，且由于烟囱2切割成上下两部分再进行总装，并大幅度减少了总装时的吊装高度，在保证烟囱制作质量的前提下，实现了烟囱2与脱硫塔1的安全吊装。另外，由于烟囱筒体4上的上下两个分段5、6是在同一个筒体上取下来的，相比筒体分段分别制作的常规方法可以消除因两个筒体分段的制造误差引起的对接台阶。

优选的，所述步骤(6)的筒体分段工序中，所述烟囱筒体下半段5的高度为烟囱筒体4总高度的2/3，所述烟囱筒体上半6段的高度为烟囱筒体4总高度的1/3。

作为本实施例中所述防变形加固组件的优选方案之一，所述防变形加固组件7包括设置在所述烟囱筒体4外壁上的一圈环形法兰8。

优选的，所述环形法兰8与所述烟囱筒体4外壁之间通过点焊固定连接。

或者，所述环形法兰8与所述烟囱筒体4外壁之间通过楔形铁固定连接。

作为本实施例中所述防变形加固组件的优选方案之二，每一所述防变形加固组件7包括一对平行间隔布置的环形法兰8、转动设置在一对所述环形法兰8上且沿环形法兰8的周向等间距布置的若干数量垂直于环形法兰8端面的转轴9、设置在所述转轴9上且位于一对所述环形法兰8之间的偏心夹紧轮10、用于操作各所述偏心夹紧轮10同步夹紧的联动夹紧装置11，所述联动夹紧装置11包括转动设置在一对所述环形法兰8上且位于相邻两个所述转轴9之间的过渡轴，每一所述转轴9和所述过渡轴12上均设置有传动齿轮13，且相邻的转轴9和过渡轴12的传动齿轮13相互啮合，所述转轴9或过渡轴12的轴端设置有用于扳紧所述偏心夹紧轮10的六角头14。

上述防变形加固组件7是采用外置式加固方式，即将环形法兰8外置在烟囱筒体4的外壁进行加固，其与常规的内置式加固结构相比，烟囱筒体4在后续的制作过程中无需拆下，直至安装结束才拆下。由此带来了减少烟囱筒体4后续制作变形的优势。

为了进一步提高联动夹紧装置11的可靠性，至少一个所述传动齿轮13上设置有与所述传动齿轮13的转动中心同轴的圆弧锁紧槽15，所述传动齿轮13通过穿越所述圆弧锁紧槽15且与所述环形法兰8螺纹连接的锁紧螺钉16固定在所述环形法兰8上。

操作时，先扳动六角头14使得各偏心夹紧轮10同步夹紧定位在烟囱筒体4的外壁上，然后用锁紧螺钉16将传动齿轮13锁紧。

作为本实施例的进一步改进，所述的一对防变形加固组件7中，位于所述分段切割位置线17上方的一个防变形加固组件7的环形法兰8上可拆卸地设置有向下竖立设置的若干数量的导向杆18，位于所述分段切割位置线17下方的一个防变形加固组件7的环形法兰8上设置有对应数量的导向19孔，所述步骤(8)的预组装工序中，所述烟囱上半部与烟囱下半部对接时其所述导向杆18插入到所述导向孔19中从而形成精确对接。

本实施例中，一对所述环形法兰8之间连接有固定轴20，固定轴20两端通过拉紧螺钉21进行固定。

本实施例中，所述烟囱筒体4的截面外形为四角带圆弧的正方形。

本实施例中，所述环形法兰8上设置有若干吊环22。

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润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种用于船舶闭式脱硫装置的烟囱制作方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)烟囱模型设计：根据脱硫塔的外形尺寸，设计出包围在所述脱硫塔外围的烟囱，并形成烟囱的CAD三维模型；所述烟囱的三维模型中包括烟囱筒体的三维模型和烟囱筒体内部各筋板的三维模型；

(2)下料图设计：根据烟囱筒体内部各筋板的三维模型，设计出各筋板下料图；根据烟囱筒体的三维模型，将烟囱筒体展开，设计出烟囱筒体下料图；

(3)落料前的排版：根据各筋板的下料图，在二维CAD软件内进行各筋板的排版，形成筋板下料排版图；

(4)落料：采用数控切割机，根据筋板下料排版图进行筋板的下料，根据烟囱筒体的下料图进行烟囱筒体的下料；

(5)烟囱筒体制作：烟囱筒体下料后，采用数控折弯机将烟囱筒体的下料板弯制成若干筒体片体，再拼装焊接成整个烟囱筒体；

(6)筒体分段：在烟囱筒体上划出分段切割位置线，将烟囱筒体切割成烟囱筒体下半段和烟囱筒体上半段；

(7)筋板焊接：在烟囱筒体下半段和烟囱筒体上半段的内壁焊上筋板，分别形成烟囱下半部和烟囱上半部；

(8)预组装：将烟囱下半部定好位，然后在烟囱下半部中吊入脱硫塔安装到位，再吊装烟囱上半部并与烟囱下半部对接焊接，并在对接焊接处进行筋板的加强焊接；

(9)总装：将预组装的烟囱和脱硫塔一起吊装至船上，进行最终安装；

其中，所述步骤(6)的筒体分段工序中，在烟囱筒体外壁上位于所述分段切割位置线的上下位置分别预先设置有一对防变形加固组件，且所述防变形加固组件在烟囱筒体切割后继续保留，直至步骤(9)的总装工序完成后再去除。

2.根据权利要求1所述的一种用于船舶闭式脱硫装置的烟囱制作方法，其特征在于，所述步骤(6)的筒体分段工序中，所述烟囱筒体下半段的高度为烟囱筒体总高度的2/3，所述烟囱筒体上半段的高度为烟囱筒体总高度的1/3。

3.根据权利要求1所述的一种用于船舶闭式脱硫装置的烟囱制作方法，其特征在于，所述防变形加固组件包括设置在所述烟囱筒体外壁上的一圈环形法兰。

4.根据权利要求3所述的一种用于船舶闭式脱硫装置的烟囱制作方法，其特征在于，所述环形法兰与所述烟囱筒体外壁之间通过点焊固定连接。

5.根据权利要求3所述的一种用于船舶闭式脱硫装置的烟囱制作方法，其特征在于，所述环形法兰与所述烟囱筒体外壁之间通过楔形铁固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种用于船舶闭式脱硫装置的烟囱制作方法，其特征在于，每一所述防变形加固组件包括一对平行间隔布置的环形法兰、转动设置在一对所述环形法兰上且沿环形法兰的周向等间距布置的若干数量垂直于环形法兰端面的转轴、设置在所述转轴上且位于一对所述环形法兰之间的偏心夹紧轮、用于操作各所述偏心夹紧轮同步夹紧的联动夹紧装置，所述联动夹紧装置包括转动设置在一对所述环形法兰上且位于相邻两个所述转轴之间的过渡轴，每一所述转轴和所述过渡轴上均设置有传动齿轮，且相邻的转轴和过渡轴的传动齿轮相互啮合，所述转轴或过渡轴的轴端设置有用于扳紧所述偏心夹紧轮的六角头。

7.根据权利要求6所述的一种用于船舶闭式脱硫装置的烟囱制作方法，其特征在于，至少一个所述传动齿轮上设置有与所述传动齿轮的转动中心同轴的圆弧锁紧槽，所述传动齿轮通过穿越所述圆弧锁紧槽且与所述环形法兰螺纹连接的锁紧螺钉固定在所述环形法兰上。

8.根据权利要求6所述的一种用于船舶闭式脱硫装置的烟囱制作方法，其特征在于，所述的一对防变形加固组件中，位于所述分段切割位置线上方的一个防变形加固组件的环形法兰上可拆卸地设置有向下竖立设置的若干数量的导向杆，位于所述分段切割位置线下方的一个防变形加固组件的环形法兰上设置有对应数量的导向孔，所述步骤(8)的预组装工序中，所述烟囱上半部与烟囱下半部对接时其所述导向杆插入到所述导向孔中从而形成精确对接。

9.根据权利要求1所述的一种用于船舶闭式脱硫装置的烟囱制作方法，其特征在于，所述烟囱筒体的截面外形为四角带圆弧的正方形。

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