CN112722194B - 一种绿色造船无码合拢单人专用装配工装及工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种绿色造船无码合拢单人专用装配工装及工艺，其工装包括球扁钢调平合拢装置、T型材调平合拢装置、多功能曲面调平装置；所述球扁钢调平合拢装置包括调平支撑架和纵向调节杆，所述调平支撑架包括顶部的纵向调平梁、下部的夹具头，所述纵向调平梁两端分别设有与纵向调节杆相连的纵向调节孔，所述夹具头包括左夹板和右夹板，所述左夹板底部连接有横向调平梁，所述右夹板内壁弧度与球扁钢形状相匹配。本申请工装通过三种装置分别实现对船体上的球扁钢、T型材、曲面板等钢板调平对接，取消了马板合拢，不损伤钢板内部钢结构保护母材，其操作简单，节约大量焊接材料、打磨工时，提高工作效率，改善工人作业环境。

Description

一种绿色造船无码合拢单人专用装配工装及工艺

技术领域

本发明属于无马板合拢装配技术领域，具体涉及一种绿色造船无码合拢单人专用装配工装及工艺。

背景技术

船舶体积较大，无法对其进行完整的生产和运输，根据船体结构特点、船厂生产条件和建造施工工艺要求，将船体合理划分为若干个形成独立装配单元的船体结构段，按外形可分为平面分段、曲面分段和立体分段等；按部位可分为甲板分段、舷侧分段、舱壁分段、底部分段和首尾分段等，船舶分段制造完毕后对其进行焊接组装。

现有技术中焊接组装存在以下问题：1、船舶体积较大，因此船舶采用焊接方式进行组装，在焊接过程中需人工扶持分段板，增加人工成本，延长船舶组装时间。2、对船舶进行组装时需人工校准两块分段板，使两块分段板边缘对齐，方能进行焊接。

发明内容

本发明目的在于克服上述不足，提供一种绿色造船无码合拢单人专用装配工装及工艺，能够节约焊接材料，通过单人作业可调平船体上的T型材，球扁钢，钢结构板缝，曲面钢，凹凸面钢等部位，不损伤船体内部钢结构保护母材。

为实现上述目的，本申请的技术方案为：一种绿色造船无码合拢单人专用装配工装，包括球扁钢调平合拢装置，该球扁钢调平合拢装置包括调平支撑架和纵向调节杆，所述调平支撑架包括顶部的纵向调平梁、下部的夹具头，所述纵向调平梁两端分别设有与纵向调节杆相连的纵向调节孔，所述夹具头包括左夹板和右夹板，所述左夹板底部连接有横向调平梁，所述右夹板内壁弧度与球扁钢形状相匹配。

进一步的，所述横向调平梁上开有三个用于与横向调节杆相连的横向调节孔。

进一步的，还包括多个无码调节支撑座，所述无码调节支撑座顶部设有用于支撑钢管的调平夹。

进一步的，所述调平支撑架上还设有用于钢管贯穿的调平管，所述调平管位于纵向调平梁与夹具头之间。

进一步的，还包括T型材调平合拢装置，该T型材调平合拢装置包括无码工装架、调节杆和T型材挂钩底座，所述无码工装架包括向下延伸的支撑杆、固定横梁和调平架，所述支撑杆位于调平架一端，所述调平架另一端设有与调节杆相连的调节孔，调平架通过向下延伸的立柱与固定横梁相连，该固定横梁贯穿连接在T型材挂钩底座的槽孔内，所述T型材挂钩底座对称设置在立柱两侧。

更进一步的，所述调节杆底部通过轴承安装在底座上，所述底座位于调平垫块上，该调平垫块设置在位置高的T型材上。

更进一步的，所述向下延伸的支撑杆包括倾斜段和竖直段，所述倾斜段一端与调平架相连，另一端与竖直段相连，所述竖直段底部固定连接有定位板，所述定位板设置在位置低的T型材上。

更进一步的，还包括多功能曲面调平装置，该多功能曲面调平装置包括左调节杆、右调节杆，所述左调节杆、右调节杆分别连接在支撑架体两侧，所述支撑架体中部设有向下延伸的挂板，所述挂板与可调节插板相连，在所述可调节插板上设有插孔，该插孔中连接有调平销，所述调平销一端顶部设有调节凸起。

作为更进一步的，所述纵向调节杆、横向调节杆、调节杆、左调节杆、右调节杆均为精密调节螺丝。

本申请还提供一种绿色造船无码合拢单人专用装配工艺，包括：球扁钢调平合拢工艺：将无码工装架通过夹具头安装在球扁钢头部，用中间横向精密调节螺丝锁住球扁钢，然后锁紧左边横向精密调节螺丝，调节右边横向精密调节螺丝，使相邻两个球扁钢在横向上调平，然后通过左或右纵向精密调节螺丝使相邻两个球扁钢在纵向上调平；将调平管中插入钢管，在船板上放置无码调节支撑座，通过马板调节夹夹紧钢管，利用调节螺丝进行作业，实现板缝平齐。

本发明由于采用以上技术方案，能够取得如下的技术效果：

本申请工装通过三种装置分别实现对船体上的球扁钢、T型材、曲面板等钢板调平对接，取消了马板合拢，不损伤钢板内部钢结构保护母材，其操作简单，节约大量焊接材料、打磨工时，提高工作效率，改善工人作业环境；该工装使用寿命长，拆除方便，便于维护保养，提高工效，有效保护船体结构，且单人作业就能完成各项调平工作。

附图说明

图1为调平支撑架结构示意图；

图2为球扁钢调平合拢装置结构示意图；

图3为T型材调平合拢装置结构示意图；

图4为多功能曲面调平装置结构示意图。

图中序号说明：A1、纵向调平梁；A2、调平管；A3、右夹板；A4、左夹板；A5、横向调平梁；A6、钢管；A7、纵向调节杆；A8、无码调节支撑座；A9、调平夹；A10、横向调节杆；A11、球扁钢。

B1、T型材；B2、调平垫块；B3、调节杆；B4、调平架；B5、无码扳手旋转调平头；B6、T型材挂钩底座；B7、固定横梁；B8、定位板；B9、支撑杆；B10、立柱；B11、底座。

C1、左无码扳手旋转调平头；C2、左精密螺丝；C3、底座螺母；C4、防滑底片；C5、调平销；C6、可调节插板；C7、右底座；C8、挂板；C9、支撑架体；C10、右无码扳手旋转调平头。

具体实施方式

本发明的实施例是在以本发明技术方案为前提下进行实施的，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述实施例。

传统船舶合拢工艺每条分段需三人作业，电焊一人，气焊一人，装配工一人，电焊人员焊接调平马板，气焊人员调坡口角度，装配人员进行调平定位焊接，焊前人员报验后，另一组外包队人员1人，进行马板切割与打磨：目前船厂出现打磨工人用工荒，人工成本上升，复合工种人员少难题：本申请提出的绿色造船无码合拢单人专用装配工装及工艺，取消马板作业，1人解决船舶各个分段合拢调平问题，也可广泛应用于桥梁钢结构，建筑钢结构，隧道钢结构等多种钢结构工程领域。

实施例1

如图1-2所示，本实施例提供一种绿色造船无码合拢单人专用装配工装，包括球扁钢调平合拢装置，其具体包括调平支撑架和纵向调节杆，一体结构的调平支撑架包括顶部的纵向调平梁、中部的调平管、下部的夹具头，所述纵向调平梁两端分别设有与纵向调节杆相连的纵向调节孔，所述夹具头包括左夹板和右夹板，所述左夹板底部连接有横向调平梁，所述右夹板内壁弧度与球扁钢形状相匹配；所述夹具头内设有卡接槽腔，通过该卡接槽腔将工装装配到球扁钢上。

所述横向调平梁上开有三个用于与横向调节杆相连的横向调节孔，相邻两个球扁钢通过三个横向调节杆在横向上调平。

在船舶肋骨(球扁钢)调平后，还能使船舶肋骨之间的板缝调平。故上述工装还包括多个可移动的无码调节支撑座，所述无码调节支撑座包括从上至下依次连接的用于支撑钢管的调平夹、调节螺丝和调缝底座，为使钢管保持水平，通过调节螺丝对船板进行调平，故实现了板缝平齐。

所述纵向调节杆、横向调节杆均为精密调节螺丝，能够进行精准调平。

为了方便旋转调节杆，所述纵向调节杆顶部设有无码扳手旋转调平头，横向调节杆端部设有无码扳手旋转调平头。

所述纵向调节杆底部通过轴承安装在底座上，所述底座位于球扁钢顶部，通过底座增加与球扁钢的接触面积。

所述调平支撑架上开有减重槽。

如图2状态所示，上述工装对应的装配工艺为：将无码工装架通过夹具头安装在球扁钢头部，用中间横向精密调节螺丝锁住球扁钢，然后锁紧左边横向精密调节螺丝，调节右边横向精密调节螺丝，使相邻两个球扁钢在横向上调平，然后通过左或右纵向精密调节螺丝使相邻两个球扁钢在纵向上调平。将调平管中插入钢管，在船板上放置无码调节支撑座，通过马板调节夹夹紧钢管，利用调节螺丝进行作业，实现板缝平齐。在调平过程无需7字码，提高工作效率，改善工人作业环境，减少污染，节省马板和大量人工。

实施例2

如图3所示，本实施例提供一种绿色造船无码合拢单人专用装配工装，包括T型材调平合拢装置，其具体包括无码工装架、调节杆和T型材挂钩底座，一体结构的无码工装架包括向下延伸的支撑杆、固定横梁和调平架，所述支撑杆位于调平架一端，所述调平架另一端设有与调节杆相连的调节孔，调平架通过向下延伸的立柱与固定横梁相连，该固定横梁贯穿连接在T型材挂钩底座的槽孔内，所述T型材挂钩底座对称设置在立柱两侧。上述工装为无码合拢，具有绿色环保，安全质优，省时省力，单人作业，可反复使用，节能降耗等优点，且可缩短船台1/2建造周期。

所述调节杆为精密调节螺丝，能够进行精准调平。

为了方便旋转调节杆，所述调节杆顶部设有无码扳手旋转调平头。

所述调节杆底部通过轴承安装在底座上；所述底座位于调平垫块上，该调平垫块设置在位置高的T型材上。所述调平垫块可以为超薄分解式液压千斤顶底座。

所述T型材挂钩底座内侧均设有装配使用的卡接槽，通过对称设置的卡接槽将上述工装固定在T型材上。

所述向下延伸的支撑杆包括倾斜段和竖直段，所述倾斜段一端与调平架相连，另一端与竖直段相连，所述竖直段底部固定连接有定位板，通过定位板增加与T型材的接触面积。

所述调平架上开有减重条孔。

上述工装对应的装配工艺为：将无码工装架安装在位置低的T型材顶部，T型材挂钩底座分为左右两个，同时一起安装在固定横梁上，精密调节螺丝插入无码工装架的调节孔中，通过无码扳手旋转调平头锁紧精密调节螺丝，使超薄分解式液压千斤顶底座压低位置高的T型材，直到两边的T型材左右调平，撤除本工装，实现T型材精准调平对接，调平过程无需马板，提高工作效率，改善工人作业环境，减少污染，节省马板和大量人工。

实施例3

如图4所示，本实施例提供一种绿色造船无码合拢单人专用装配工装，包括多功能曲面调平装置，此装置具有多种用途，既可调平钢板外板，又可以调平弧形钢，凹凸型钢、斜面钢等。其具体包括左调节杆、右调节杆，所述左调节杆、右调节杆分别连接在支撑架体两侧，所述支撑架体中部设有向下延伸的挂板，所述挂板与可调节插板相连，在所述可调节插板上设有插孔，该插孔中连接有调平销，所述调平销一端顶部设有调节凸起，所述调节凸起抵在钢结构低端底面，调节时可以下压钢结构高端对应的调节杆，通过调节凸起将钢结构低端顶起调平。本工装具有定位速度快、准确性高等优点，适用于各种类型的钢板形态，如直角钢板、双曲线钢板、不同弯曲部位钢板。针对弧形钢结构取消复杂作业流程，操作简单方便，解决大量不规则角度打磨问题。

优选的，所述左调节杆为左精密螺丝，右调节杆为右精密螺丝，所述支撑架体左侧设有用于与左精密螺丝相连的螺纹孔，右侧设有用于与右精密螺丝相连的螺纹孔，所述左精密螺丝，右精密螺丝下部分别连接有底座螺母；采用精密螺丝能够进行精准调平。

为了方便旋转调节杆，所述左调节杆顶部设有左无码扳手旋转调平头，右调节杆顶部设有右无码扳手旋转调平头。

所述左调节杆底部通过轴承安装在左底座上，右调节杆底部通过轴承安装在右底座上，通过底座能够增大与钢结构的接触面积。

所述左底座、右底座的底面均设有防滑底片，增大了与钢结构之间的摩擦力。

为了适用不同高度差的钢结构，所述挂板上设有多排高度不同的调节孔，固定螺丝穿过可调节插板连接在对应的调节孔中。

所述调平销上开有减重条孔。

如图4使用状态且以钢板举例说明，上述工装对应的装配工艺为：利用可调节插板与固定螺丝进行定位，把调平销插入可调节插板内，由板缝低端正向插入，旋转低端对应的无码扳手旋转调平头，使该端底座锁紧钢板；平行垂直定位后，旋转高端对应的无码扳手旋转调平头使该端钢板向下运动，进行调平定位合拢，调平后摘除工装，进行焊前报验。能够适用潜艇装配合拢，桥梁装配合拢，隧道壳圈合拢等，本装置作业提效效果明显，弥补了钢结构非平面角度调平方式的优化，取消弧形马板复杂作业，解决钢结构合拢中打磨工人用工荒及用工难问题，改善了工人作业的降污降噪环境，体现了我国无马板环保合拢的新技术和创新能力。

分段总组在装配过程中省去了焊接马板和切割马板的步骤，可节省大量人力、物力和原材料，不需要在收尾时一个一个地切割马板，不需要气刨清根，不需要对马板留下的痕迹进行费力的打磨，大大减少了对钢结构的损害，而且提高了劳动效率，还减少了工人的劳动强度。同时，保证了工人的健康，减少了工人吸入焊接有害烟尘的几率。打磨、焊接的人工费用也大幅减少，合拢的利润显著提高。

经实际应用测算，本发明绿色造船无码合拢单人专用装配工装及工艺，能为企业节省大量人工和工时，原工艺8人同时1天完成的分段，通过本发明工装可用3人半天完成作业，标准化调平工装，可大量节约耗材和动能减少炭烧钢板污染，降低船厂造船成本，体现了我国造船无马板的新技术和创新能力，打造无码绿色新工艺造船理念，具体体现在以下几方面：

(1)节能降耗：无需借助马板就可以实现调平定位工作，无焊结构定位，仅此就可节约大量的材料、人工和动力能源等相关费用，其中节省的材料包括焊条、砂轮片和碳棒等，使结构对接技术更加节能环保。

(2)缩短船台建造周期，降低制造成本：无码拼装装拆方便，调整对接构件的速度快、质量优，由于没有码板和码角，因此也相应取消了现有合拢技术中的钉焊、气割、气刨、补焊、打磨、补油漆等多个合拢工序，由此大大缩短了船台合拢周期、降低了人工成本。

(3)减少了涂层破损率：完全满足PSPC涂层保护要求，在船舶建造过程中，对接合拢口两边无马脚和马板，焊道两边光洁美观、不伤母材、保护油漆，大幅度减少了涂层破损率。焊接方式采用逐步退焊法，即边焊接边拆除工装件的方式。焊接工作量小，焊接速度快，作业效率高，保护母材的耗损，增加安全性。

(4)提升造船精度：对于调平的状态判断摆脱人眼判断的局限性和任意性，提升船舶建造精度、保证建造质量优化。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (9)

1.一种绿色造船无码合拢单人专用装配工装，包括球扁钢调平合拢装置，该球扁钢调平合拢装置包括调平支撑架和纵向调节杆，所述调平支撑架包括顶部的纵向调平梁、下部的夹具头，所述纵向调平梁两端分别设有与纵向调节杆相连的纵向调节孔，所述夹具头包括左夹板和右夹板，所述左夹板底部连接有横向调平梁，所述右夹板内壁弧度与球扁钢形状相匹配；其特征在于，

还包括T型材调平合拢装置，该T型材调平合拢装置包括无码工装架、调节杆和T型材挂钩底座，所述无码工装架包括向下延伸的支撑杆、固定横梁和调平架，所述支撑杆位于调平架一端，所述调平架另一端设有与调节杆相连的调节孔，调平架通过向下延伸的立柱与固定横梁相连，该固定横梁贯穿连接在T型材挂钩底座的槽孔内，所述T型材挂钩底座对称设置在立柱两侧。

2.根据权利要求1所述一种绿色造船无码合拢单人专用装配工装，其特征在于，所述横向调平梁上开有三个用于与横向调节杆相连的横向调节孔。

3.根据权利要求1所述一种绿色造船无码合拢单人专用装配工装，其特征在于，还包括多个无码调节支撑座，所述无码调节支撑座顶部设有用于支撑钢管的调平夹。

4.根据权利要求1所述一种绿色造船无码合拢单人专用装配工装，其特征在于，所述调平支撑架上还设有用于钢管贯穿的调平管，所述调平管位于纵向调平梁与夹具头之间。

5.根据权利要求1所述一种绿色造船无码合拢单人专用装配工装，其特征在于，所述调节杆底部通过轴承安装在底座上，所述底座位于调平垫块上，该调平垫块设置在位置高的T型材上。

6.根据权利要求1所述一种绿色造船无码合拢单人专用装配工装，其特征在于，所述向下延伸的支撑杆包括倾斜段和竖直段，所述倾斜段一端与调平架相连，另一端与竖直段相连，所述竖直段底部固定连接有定位板，所述定位板设置在位置低的T型材上。

7.根据权利要求1所述一种绿色造船无码合拢单人专用装配工装，其特征在于，还包括多功能曲面调平装置，该多功能曲面调平装置包括左调节杆、右调节杆，所述左调节杆、右调节杆分别连接在支撑架体两侧，所述支撑架体中部设有向下延伸的挂板，所述挂板与可调节插板相连，在所述可调节插板上设有插孔，该插孔中连接有调平销，所述调平销一端顶部设有调节凸起。

8.根据权利要求1所述一种绿色造船无码合拢单人专用装配工装，其特征在于，所述纵向调节杆、横向调节杆、调节杆、左调节杆、右调节杆均为精密调节螺丝。

9.一种绿色造船无码合拢单人专用装配工艺，通过权利要求1-8任一项专用装配工装实现的，其特征在于，包括：球扁钢调平合拢工艺：将无码工装架通过夹具头安装在球扁钢头部，用中间横向精密调节螺丝锁住球扁钢，然后锁紧左边横向精密调节螺丝，调节右边横向精密调节螺丝，使相邻两个球扁钢在横向上调平，然后通过左或右纵向精密调节螺丝使相邻两个球扁钢在纵向上调平；将调平管中插入钢管，在船板上放置无码调节支撑座，通过马板调节夹夹紧钢管，利用调节螺丝进行作业，实现板缝平齐。

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