CN112278185A - 一种加强圈安装装置及加强圈的安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种加强圈安装装置，包括基座、均安装在所述基座上的第一伸缩器、第二伸缩器和第三伸缩器以及第四伸缩器；所述第一伸缩器、所述第二伸缩器和所述第三伸缩器以及所述第四伸缩器沿着所述基座周向分布，所述第一伸缩器和所述第三伸缩器位于同一直线上，所述第二伸缩器和所述第四伸缩器位于同一直线上。所述第一伸缩器和所述第三伸缩器之间的连线与所述第二伸缩器和所述第四伸缩器之间的连线相互垂直。本发明还涉及一种加强圈的安装方法，本发明的安装装置和安装方法可以快速将加强圈压紧在构件的开孔的边缘，提高加强圈的焊接效率，属于船舶建造的技术领域。

Description

一种加强圈安装装置及加强圈的安装方法

技术领域

本发明涉及船舶建造的技术领域，特别是涉及加强圈安装装置及加强圈的安装方法。

背景技术

在船体分段建造过程中，双层底内肋板及桁材区域通常设有不同尺寸的开孔，如腰圆孔、圆孔等。由于肋板、桁材等构件开孔尺寸超过某一范围后，降低该构件的力学性能，所以按照船体相关规范要求，沿着该构件开孔边缘处，安装一圈宽度70mm、厚度8mm左右的腰圆形或圆形扁钢焊接固定，达到该构件力学性能得到有效加强的作用。在沿着开孔边缘处，安装腰圆形或圆形扁钢时，通常的做法是首先将已弯制完成的腰圆形或圆形扁钢进行弯制后并对其对接缝焊接；然后将焊接成形的腰圆形或圆形扁钢沿着肋板或桁材等构件开孔边缘放置适当的位置；其次使用千斤顶置于腰圆形或圆形扁钢内侧适当位置进行顶压；最后直到腰圆形或圆形扁钢紧密贴合腰圆孔或圆孔边缘即可。其使用千斤顶进行腰圆形或圆形扁钢紧密贴合构件开孔边缘的方法，在实际安装过程中，需要多次调整千斤顶的顶压方位，才能达到腰圆形或圆形扁钢紧密贴合构件开孔边缘的要求，这种方法不仅操作困难而且效率非常低。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是：提供一种加强圈安装装置及加强圈的安装方法，通过发明的加强圈安装装置及加强圈的安装方法可以快速将加强圈压紧在构件的开孔的边缘，提高加强圈的焊接效率。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种加强圈安装装置，包括基座、均安装在所述基座上的第一伸缩器、第二伸缩器和第三伸缩器以及第四伸缩器；所述第一伸缩器、所述第二伸缩器和所述第三伸缩器以及所述第四伸缩器沿着所述基座周向分布，所述第一伸缩器和所述第三伸缩器位于同一直线上，所述第二伸缩器和所述第四伸缩器位于同一直线上。

进一步的是：所述第一伸缩器和所述第三伸缩器之间的连线与所述第二伸缩器和所述第四伸缩器之间的连线相互垂直。

进一步的是：所述第一伸缩器包括第一螺纹杆和第一压块；所述第二伸缩器包括第二螺纹杆和第二压块；所述第三伸缩器包括第三螺纹杆和第三压块；所述第三伸缩器包括第三螺纹杆和第三压块；

所述第一压块上设有第一螺纹孔，所述第二压块上设有第二螺纹孔，所述第三压块上设有第三螺纹孔，所述第四压块上设有第四螺纹孔，所述基座上设有第五螺纹孔、第六螺纹孔和第七螺纹孔以及第八螺纹孔；

所述第一螺纹杆的一端与所述第一螺纹孔螺纹连接，所述第一螺纹杆的另一端与所述第五螺纹孔螺纹连接，所述第二螺纹杆的一端与所述第二螺纹孔螺纹连接，所述第二螺纹杆的另一端与所述第六螺纹孔螺纹连接，所述第三螺纹杆的一端与所述第三螺纹孔螺纹连接，所述第三螺纹杆的另一端与所述第七螺纹孔螺纹连接，所述第四螺纹杆的一端与所述第四螺纹孔螺纹连接，所述第四螺纹杆的另一端与所述第八螺纹孔螺纹连接。

进一步的是：加强圈安装装置还包括驱动杆；所述第一螺纹杆上环设有第一凸台，所述第一凸台上设有用于所述驱动杆插入的第一插孔，所述第二螺纹杆上环设有第二凸台，所述第二凸台上设有用于所述驱动杆插入的第二插孔，所述第三螺纹杆上环设有第三凸台，所述第三凸台上设有用于所述驱动杆插入的第三插孔，所述第四螺纹杆上环设有第四凸台，所述第四凸台上设有用于所述驱动杆插入的第四插孔。

进一步的是：加强圈安装装置还包括把手；所述把手固定安装在所述基座上。

进一步的是：加强圈安装装置还包括钢丝绳；所述钢丝绳的一端与所述把手连接，所述钢丝绳的另一端与所述驱动杆连接。

进一步的是：所述第一压块和所述第三压块上均设有拱形孔。

进一步的是：所述第一螺纹杆的长度和所述第三螺纹杆的长度均120mm，所述第一螺纹杆的直径和所述第三螺纹杆的直径均为30mm。

进一步的是：所述第二螺纹杆的长度和所述第四螺纹杆的长度均200mm，所述第二螺纹杆的直径和所述第四螺纹杆的直径均为30mm。

一种加强圈的安装方法，包括以下步骤：

步骤一：准备基座、第一伸缩器、第二伸缩器、第三伸缩器、第四伸缩器、以及加强圈；

步骤二：将所述第一伸缩器、所述第二伸缩器和所述第三伸缩器以及所述第四伸缩器安装在所述基座上，将所述加强圈放置在构件的开孔的边缘，然后将所述基座放置在所述加强圈内，使得所述第一伸缩器、所述第二伸缩器和所述第三伸缩器以及所述第四伸缩器位于所述加强圈内且分别对应所述加强圈内圈的四个点；

步骤三：通过缓慢驱动所述第一伸缩器、所述第二伸缩器、所述第三伸缩器以及所述第四伸缩器，使得所述第一伸缩器的伸缩端、所述第二伸缩器的伸缩端、所述第三伸缩器的伸缩端以及所述第四伸缩器的伸缩端向所述加强圈内侧施加压力，使得所述加强圈贴紧构件的开孔的边缘；

步骤四：待所述第一伸缩器、所述第二伸缩器、所述第三伸缩器以及所述第四伸缩器将所述加强圈逐渐挤压至与开孔的边缘紧密贴合后，将所述加强圈与构件点焊固定；

步骤五：驱动所述第一伸缩器的伸缩端、所述第二伸缩器的伸缩端、所述第三伸缩器的伸缩端以及所述第四伸缩器的伸缩端均与加强圈分离，最后将所述基座、所述第一伸缩器、所述第二伸缩器、所述第三伸缩器以及所述第四伸缩器取出。

本发明与现有技术相比，其有益效果在于：与现有的安装方式相比，本发明可以同时从四个方向向加强圈顶压，使得加强圈的安装更快捷，降低了人力、物力成本。本发明具有不受空间位置限制的优势，顶压位置更精准，由于第一伸缩器、第二伸缩器和第三伸缩器以及第四伸缩器的反作用力均集中在基座上，避免了加强圈安装时受力不均匀的情况。本发明的加强圈安装装置结构简单，使用灵活，能适用于不同尺寸和类型的开孔，节约加强圈的安装成本。

附图说明

图1是加强圈安装装置的工作原理图。

图2是加强圈安装装置的结构示意图。

图3是图1的A处的放大视图。

图中，1为基座，2为第一伸缩器，3为第二伸缩器，4为第三伸缩器，5为第四伸缩器，6为驱动杆，7为把手，8为钢丝绳，9为拱形孔，21为第一螺纹杆，22为第一压块，23为第一凸台，24为第一插孔，31为第二螺纹杆，32为第二压块，33为第二凸台，34为第二插孔，41为第三螺纹杆，42为第三压块，43为第三凸台，44为第三插孔，51为第四螺纹杆，52为第四压块，53为第四凸台，54为第四插孔，100为加强圈，200为构件。

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。

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”、“连通”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。

为叙述方便，除另有说明外，下文所说的上下方向与图1本身的上下方向一致，下文所说的左右方向与图1本身的左右方向一致。

如图1至图3所示，本实施例提供一种加强圈安装装置，包括基座1、均安装在基座1上的第一伸缩器2、第二伸缩器3和第三伸缩器4以及第四伸缩器5；第一伸缩器2、第二伸缩器3和第三伸缩器4以及第四伸缩器5沿着基座1周向分布，第一伸缩器2和第三伸缩器4位于同一直线上，第二伸缩器3和第四伸缩器5位于同一直线上。第一伸缩器2、第二伸缩器3和第三伸缩器4以及第四伸缩器5均可以向远离基座1的方向伸缩。安装加强圈100的时候，第一伸缩器2、第二伸缩器3和第三伸缩器4以及第四伸缩器5沿着四个方向将加强圈100挤压在构件200的开孔的边缘。

具体的，在一个实施例中，基座1呈十字形，基座1包括两条相互焊接的直管，其中一条直管的两端分别与第一伸缩器2和第三伸缩器4连接，另一条直管的两端分别与第二伸缩器3和第四伸缩器5连接。

具体的，在一个实施例中，其中一根直管的外径为40mm，壁厚为5mm，长为200mm，该直管为Q235材质制造的内螺纹钢管，另一条直管的外径为40mm，壁厚为5mm，长为120mm，该直管为Q235材质制造的内螺纹钢管。

具体的，在一个实施例中，基座1还包括加强板，加强板有四个并绕着两个直管的连接处圆周均匀分别，每个加强板均与两条直管焊接。四个加强板均为40mm＊50mm＊5mm的Q235材质的直角三角形钢板。

具体的，在一个实施例中，第一伸缩器2和第三伸缩器4之间的连线与第二伸缩器3和第四伸缩器5之间的连线相互垂直。第一伸缩器2、第二伸缩器3和第三伸缩器4以及第四伸缩器5沿着基座1圆周方向依次均匀分布，第一伸缩器2与第二伸缩器3呈90度分布，第二伸缩器3与第三伸缩器4呈90度分布，第三伸缩器4与第四伸缩器5呈90度分布，第四伸缩器5与第一伸缩器2呈90度分布。

具体的，在一个实施例中，第一伸缩器2包括第一螺纹杆21和第一压块22；第二伸缩器3包括第二螺纹杆31和第二压块32；第三伸缩器4包括第三螺纹杆41和第三压块42；第三伸缩器4包括第三螺纹杆41和第三压块42；

第一压块22上设有第一螺纹孔，第二压块32上设有第二螺纹孔，第三压块42上设有第三螺纹孔，第四压块52上设有第四螺纹孔，基座1上设有第五螺纹孔、第六螺纹孔和第七螺纹孔以及第八螺纹孔；

第一螺纹杆21的一端与第一螺纹孔螺纹连接，第一螺纹杆21的另一端与第五螺纹孔螺纹连接，第二螺纹杆31的一端与第二螺纹孔螺纹连接，第二螺纹杆31的另一端与第六螺纹孔螺纹连接，第三螺纹杆41的一端与第三螺纹孔螺纹连接，第三螺纹杆41的另一端与第七螺纹孔螺纹连接，第四螺纹杆51的一端与第四螺纹孔螺纹连接，第四螺纹杆51的另一端与第八螺纹孔螺纹连接。将加强圈100安装在构件200开孔内的时候，通过转动第一螺纹杆21、第二螺纹杆31、第三螺纹杆41以及第四螺纹杆51分别驱动第一压块22、第二压块32、第三压块42以及第四压块52将加强圈100压紧在构件200的开孔的边缘。

具体的，在一个实施例中，加强圈安装装置还包括驱动杆6；第一螺纹杆21上环设有第一凸台23，第一凸台23上设有用于驱动杆6插入的第一插孔24，第二螺纹杆31上环设有第二凸台33，第二凸台33上设有用于驱动杆6插入的第二插孔34，第三螺纹杆41上环设有第三凸台43，第三凸台43上设有用于驱动杆6插入的第三插孔44，第四螺纹杆51上环设有第四凸台53，第四凸台53上设有用于驱动杆6插入的第四插孔54。通过将驱动杆6插入第一插孔24、第二插孔34、第三插孔44以及第四插孔54分别驱动第一螺纹杆21、第二螺纹杆31、第三螺纹杆41以及第四螺纹杆51沿着圆周侧面转动，达到省力的效果。驱动杆6为长200mm直径12mm的Q235材质圆钢制造的一体件。

具体的，在一个实施例中，第一插孔24、第二插孔34、第三插孔44以及第四插孔54分均有两个，两个第一插孔24的轴线相互垂直且两个第一插孔24相互连通，两个第二插孔34的轴线相互垂直且两个第二插孔34相互连通，两个第三插孔44的轴线相互垂直且两个第三插孔44相互连通，两个第三插孔44的轴线相互垂直且两个第三插孔44相互连通。第一插孔24、第二插孔34、第三插孔44以及第四插孔54的直径均为12mm。

具体的，在一个实施例中，加强圈安装装置还包括把手7；把手7固定安装在基座1上。用驱动杆6转动第一螺纹杆21、第二螺纹杆31、第三螺纹杆41转动的时候，通过握持把手7来防止基座1移动。把手7由一根半径80mm厚度10mm弦长155mm的圆弧形扁钢制造的一体件。

具体的，在一个实施例中，加强圈安装装置还包括钢丝绳8；钢丝绳8的一端与把手7连接，钢丝绳8的另一端与驱动杆6连接。钢丝绳8可以防止驱动杆6从掉进构件200的开孔，也可以防止驱动杆6丢失。钢丝绳8的直径为0.5m，长为500mm。

具体的，在一个实施例中，第一压块22和第三压块42上均设有拱形孔9。拱形孔9位于第一压块22和第三压块42与加强圈100接触的表面上，加强圈100由两个U形的钢板组成，将两个钢板弯折之后放置在开孔内并使得两个钢板形成圆形或者腰形，第二伸缩器3和第四伸缩器5分别挤压两个钢板的中部，两个钢板的两端分别连接在一起之后，第一伸缩器2和第三伸缩器4分别挤压两个钢板的两个连接点，然后用焊接工具进行焊接，拱形孔9可以便与工具进行焊接，避免焊缝凸出对第一压块22和第二压块32造成损坏。

具体的，在一个实施例中，第一螺纹杆21的长度和第三螺纹杆41的长度均120mm，第一螺纹杆21的直径和第三螺纹杆41的直径均为30mm。第一凸台23位于第一螺纹杆21的中部，第一凸台23两端的螺纹长度均为40mm，第三凸台43位于第三螺纹杆41的中部，第三凸台43两端的螺纹长度均为40mm。第一凸台23和第三凸台43的长度均为40mm，第一凸台23和第三凸台43的直径均为40mm。

具体的，在一个实施例中，第二螺纹杆31的长度和第四螺纹杆51的长度均200mm，第二螺纹杆31的直径和第四螺纹杆51的直径均为30mm。第二凸台33位于第二螺纹杆31的中部，第二凸台33两端的螺纹长度均为70mm，第四凸台53位于第四螺纹杆51的中部，第四凸台53两端的螺纹长度均为70mm。第三凸台43和第四凸台53的长度均为40mm，第一凸台23和第三凸台43的直径均为40mm。

具体的，在一个实施例中，第一压块22和第三压块42均包括第一方形板和第一螺纹管，第一螺纹管与第一方形板固定连接。第一螺纹管为长40mm，外径40mm，壁厚5mm的Q235材质制造的一体件。拱形孔9在第一方形板上，第一方形板为100mm＊70mm＊10mm的矩形板。拱形孔9长为16mm。第一螺纹管与第一方形板之间设有加强筋。

具体的，在一个实施例中，第二压块32和第四压块52均包括第二方形板和第二螺纹管，第二螺纹管与第二方形板固定连接。第二螺纹管为长40mm，外径40mm，壁厚5mm的Q235材质制造的一体件。第二方形板为梯形块。梯形块的底面与加强圈100接触，梯形块的上底面与第二螺纹管连接。第二螺纹管与第二方形板之间设有加强筋。第二压块32与加强圈的接触面和第四压块52与加强圈的接触面均为圆弧面。

一种加强圈的安装方法，包括以下步骤：

步骤一：准备基座1、第一伸缩器2、第二伸缩器3、第三伸缩器4、第四伸缩器5、以及加强圈100；

步骤二：将第一伸缩器2、第二伸缩器3和第三伸缩器4以及第四伸缩器5安装在基座1上，第一螺纹杆的两端分别与第一压块和基座螺纹连接，第二螺纹杆的两端分别与第二压块和基座螺纹连接，第三螺纹杆的两端分别与第三压块和基座螺纹连接，第四螺纹杆的两端分别与第四压块和基座螺纹连接。将加强圈100放置在构件200的开孔的边缘，然后将基座1放置在加强圈100内，使得第一伸缩器2、第二伸缩器3和第三伸缩器4以及第四伸缩器5位于加强圈100内且分别对应加强圈100内圈的四个点。

步骤三：通过缓慢驱动第一伸缩器2、第二伸缩器3、第三伸缩器4以及第四伸缩器5，使得第一伸缩器2的伸缩端、第二伸缩器3的伸缩端、第三伸缩器4的伸缩端以及第四伸缩器5的伸缩端向加强圈100内侧施加压力，使得加强圈100贴紧构件200的开孔的边缘；第二伸缩器3和第四伸缩器5分别挤压两个钢板的中部，两个钢板的两端分别连接在一起之后，第一伸缩器2和第三伸缩器4分别挤压两个钢板的两个连接点。通过使用驱动杆6来分别转动第一螺纹杆21、第二螺纹杆31、第三螺纹杆41、第四螺纹杆51，使得第一压块22、第二压块32、第三压块42、第四压块52向加强圈100靠近并将加强圈100挤压。

步骤四：待第一伸缩器2、第二伸缩器3、第三伸缩器4以及第四伸缩器5将加强圈100逐渐挤压至与开孔的边缘紧密贴合后，将加强圈100与构件200点焊固定；

步骤五：驱动第一伸缩器2的伸缩端、第二伸缩器3的伸缩端、第三伸缩器4的伸缩端以及第四伸缩器5的伸缩端均与加强圈100分离，最后将基座1、第一伸缩器2、第二伸缩器3、第三伸缩器4以及第四伸缩器5取出。通过使用驱动杆6来分别转动第一螺纹杆21、第二螺纹杆31、第三螺纹杆41、第四螺纹杆51，使得第一压块22、第二压块32、第三压块42、第四压块52远离加强圈100，最后取出加强圈100的安装装置。

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 (10)

1.一种加强圈安装装置，其特征在于：包括基座、均安装在所述基座上的第一伸缩器、第二伸缩器和第三伸缩器以及第四伸缩器；所述第一伸缩器、所述第二伸缩器和所述第三伸缩器以及所述第四伸缩器沿着所述基座周向分布，所述第一伸缩器和所述第三伸缩器位于同一直线上，所述第二伸缩器和所述第四伸缩器位于同一直线上。

2.根据权利要求1所述的一种加强圈安装装置，其特征在于：所述第一伸缩器和所述第三伸缩器之间的连线与所述第二伸缩器和所述第四伸缩器之间的连线相互垂直。

3.根据权利要求1所述的一种加强圈安装装置，其特征在于：所述第一伸缩器包括第一螺纹杆和第一压块；所述第二伸缩器包括第二螺纹杆和第二压块；所述第三伸缩器包括第三螺纹杆和第三压块；所述第三伸缩器包括第三螺纹杆和第三压块；

所述第一压块上设有第一螺纹孔，所述第二压块上设有第二螺纹孔，所述第三压块上设有第三螺纹孔，所述第四压块上设有第四螺纹孔，所述基座上设有第五螺纹孔、第六螺纹孔和第七螺纹孔以及第八螺纹孔；

所述第一螺纹杆的一端与所述第一螺纹孔螺纹连接，所述第一螺纹杆的另一端与所述第五螺纹孔螺纹连接，所述第二螺纹杆的一端与所述第二螺纹孔螺纹连接，所述第二螺纹杆的另一端与所述第六螺纹孔螺纹连接，所述第三螺纹杆的一端与所述第三螺纹孔螺纹连接，所述第三螺纹杆的另一端与所述第七螺纹孔螺纹连接，所述第四螺纹杆的一端与所述第四螺纹孔螺纹连接，所述第四螺纹杆的另一端与所述第八螺纹孔螺纹连接。

4.根据权利要求3所述的一种加强圈安装装置，其特征在于：还包括驱动杆；所述第一螺纹杆上环设有第一凸台，所述第一凸台上设有用于所述驱动杆插入的第一插孔，所述第二螺纹杆上环设有第二凸台，所述第二凸台上设有用于所述驱动杆插入的第二插孔，所述第三螺纹杆上环设有第三凸台，所述第三凸台上设有用于所述驱动杆插入的第三插孔，所述第四螺纹杆上环设有第四凸台，所述第四凸台上设有用于所述驱动杆插入的第四插孔。

5.根据权利要求4所述的一种加强圈安装装置，其特征在于：还包括把手；所述把手固定安装在所述基座上。

6.根据权利要求5所述的一种加强圈安装装置，其特征在于：还包括钢丝绳；所述钢丝绳的一端与所述把手连接，所述钢丝绳的另一端与所述驱动杆连接。

7.根据权利要求3所述的一种加强圈安装装置，其特征在于：所述第一压块和所述第三压块上均设有拱形孔。

8.根据权利要求3所述的一种加强圈安装装置，其特征在于：所述第一螺纹杆的长度和所述第三螺纹杆的长度均120mm，所述第一螺纹杆的直径和所述第三螺纹杆的直径均为30mm。

9.根据权利要求3所述的一种加强圈安装装置，其特征在于：所述第二螺纹杆的长度和所述第四螺纹杆的长度均200mm，所述第二螺纹杆的直径和所述第四螺纹杆的直径均为30mm。

10.一种加强圈的安装方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：准备基座、第一伸缩器、第二伸缩器、第三伸缩器、第四伸缩器、以及加强圈；

步骤二：将所述第一伸缩器、所述第二伸缩器和所述第三伸缩器以及所述第四伸缩器安装在所述基座上，将所述加强圈放置在构件的开孔的边缘，然后将所述基座放置在所述加强圈内，使得所述第一伸缩器、所述第二伸缩器和所述第三伸缩器以及所述第四伸缩器位于所述加强圈内且分别对应所述加强圈内圈的四个点；

步骤三：通过缓慢驱动所述第一伸缩器、所述第二伸缩器、所述第三伸缩器以及所述第四伸缩器，使得所述第一伸缩器的伸缩端、所述第二伸缩器的伸缩端、所述第三伸缩器的伸缩端以及所述第四伸缩器的伸缩端向所述加强圈内侧施加压力，使得所述加强圈贴紧构件的开孔的边缘；

步骤四：待所述第一伸缩器、所述第二伸缩器、所述第三伸缩器以及所述第四伸缩器将所述加强圈逐渐挤压至与开孔的边缘紧密贴合后，将所述加强圈与构件点焊固定；

步骤五：驱动所述第一伸缩器的伸缩端、所述第二伸缩器的伸缩端、所述第三伸缩器的伸缩端以及所述第四伸缩器的伸缩端均与加强圈分离，最后将所述基座、所述第一伸缩器、所述第二伸缩器、所述第三伸缩器以及所述第四伸缩器取出。

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