CN115092351B - 一种不等高型材过渡连接结构及连接方法、船舶 - Google Patents

Abstract

本申请涉及型材连接技术领域，具体而言，涉及一种不等高型材过渡连接结构及连接方法、船舶。本申请的不等高型材过渡连接结构中，底板上第一板面与第二板面不共面，通过对第一型材连接端和第二型材连接端进行处理，使第一型材连接端与第二型材连接端焊接固定，同时第二型材上的第二型材过渡焊接面能够与底板过渡面焊接固定，相比现有技术中对第一型材进行整体处理的方式，本申请仅需要对第一型材连接端和第二型材连接端进行处理即可实现第一型材、第二型材、底板的连接，无需切割第一型材的整体高度，节省材料，且加工效率较高，解决了目前的不等高型材过渡连接结构存在的材料浪费严重且加工效率低的技术问题。

Description

一种不等高型材过渡连接结构及连接方法、船舶

技术领域

本申请涉及型材连接技术领域，具体而言，涉及一种不等高型材过渡连接结构及连接方法、船舶。

背景技术

这部分中描述仅提供与本公开有关的背景信息且可以不构成现有技术。

在船舶建造的过程中，型钢的连接对船体结构有重要作用，不等高型钢连接更是船舶建造中的难点。如图1和图2所示，不等高型材连接结构包括底板，底板包括第一基板100和第二基板200，第一基板100与第二基板200焊接固定，第一基板100上具有第一板面101、底板过渡面102，第二基板200上有第二板面201、第一板面101和第二板面201处于底板的同一侧，第一板面101与第二板面201平行，且底板过渡面102连接第一板面101与第二板面201，还包括第一型材300和与第一型材300焊接固定的第二型材400，第一型材300的底面为与第一板面101焊接的第一型材底板焊接面，第二型材400的底面为与第二板面焊接的第二型材底板焊接面，第一型材300采用高度尺寸较大的型钢，割掉第一型材的底部(图1中阴影部分)，在第一型材上切割出与底板过渡面102匹配的过渡焊接面301，使第一型材300与底板相契合，最后将型材与底板拼焊在一起。这种连接结构需要将第一型材通体进行切割，材料浪费严重，且由于需要切割的部分较多，连接结构加工效率低。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种不等高型材过渡连接结构，用于解决目前的不等高型材过渡连接结构存在的材料浪费严重且加工效率低的技术问题；

另外，本申请实施例的目的还在于提供一种实现上述过渡连接结构的连接方法；

本申请实施例的另一目的还在于提供一种使用上述不等高型材过渡连接结构的船舶。

第一方面，提供了一种不等高型材过渡连接结构，包括底板，底板具有第一板面、第二板面、底板过渡面，第一板面和第二板面处于底板的同一侧，第一板面与第二板面平行，且底板过渡面连接第一板面与第二板面，还包括第一型材和与第一型材焊接固定的第二型材，第一型材的底面为与第一板面焊接的第一型材底板焊接面，第二型材的底面为与第二板面焊接的第二型材底板焊接面，其特征在于，第一型材上与第二型材焊接的一端为第一型材连接端，第二型材上与第一型材焊接的一端为第二型材连接端，第一型材连接端具有与第二型材连接端焊接的第一型材端部焊接面，第二型材具有与第一型材焊接面适配的第二型材端部焊接面和与底板过渡面焊接的第二型材过渡焊接面，第二型材过渡焊接面与第二型材端部焊接面上下布置并相交；第一型材连接端还具有与第一型材端部焊接面相交的第一型材过渡面，第一型材过渡面与底板过渡面在垂直于第一板面的方向布置，第一型材过渡面与底板过渡面在垂直于第一板面方向之间的间距处处相等，且等于第一型材在垂直于第一板面方向上的高度尺寸。

一种可能实施的方案中，所述底板包括第一基板和第二基板，第一基板与第二基板焊接固定，所述第一板面和底板过渡面处于第一基板上，第二板面处于第二基板上。

一种可能实施的方案中，第二型材过渡焊接面与第二型材端部焊接面之间的夹角大小为70°～140°。

一种可能实施的方案中，所述第一型材和第二型材在垂直于第一板面方向上的高度相等。

一种可能实施的方案中，第一型材包括垂直于第一板面布置的第一型材腹板和平行于第一板面布置的第一型材面板，第一型材腹板上平行的两侧边中，一侧边与第一板面焊接固定，另一侧边与第一型材面板的一侧板面焊接固定；

第一型材面板处于第一型材连接端的一部分折弯后形成过渡面板，所述第一型材过渡面处于过渡面板上，过渡面板与第一型材腹板处于第一型材连接端部分的侧边焊接固定，所述第一型材端部焊接面由第一型材腹板的端面构成。

一种可能实施的方案中，所述第一型材和第二型材均为T型材。

一种可能实施的方案中，第一型材和第二型材均为L型材。

一种可能实施的方案中，第一型材过渡面为平面。

一种可能实施的方案中，第一型材端部焊接面、第二型材过渡焊接面、第二型材端部焊接面均为平面。

根据本申请的第二方面，还提供了一种如第一方面所述不等高型材过渡连接结构的连接方法，包括以下步骤：

对第一型材的第一型材连接端进行切割，加工出第一型材端部焊接面，对第二型材连接端进行切割下料，加工出第二型材端部焊接面和第二型材过渡焊接面，加工出第一型材过渡面，将第一型材、第二型材和底板焊接在一起。

第三方面，提供一种船舶，船舶包括船体，船体包括不等高型材过渡连接结构，

本申请的有益效果：本申请的不等高型材过渡连接结构中，底板上第一板面与第二板面不共面，第一型材与第一板面焊接，第二型材与第二板面焊接，通过对第一型材连接端和第二型材连接端进行处理，使第一型材连接端与第二型材连接端焊接固定，同时第二型材上的第二型材过渡焊接面能够与底板过渡面焊接固定，相比现有技术中对第一型材进行整体处理的方式，本申请仅需要对第一型材连接端和第二型材连接端进行处理即可实现第一型材、第二型材、底板的连接，无需切割第一型材的整体高度，节省材料，且加工效率较高，解决了目前的不等高型材过渡连接结构存在的材料浪费严重且加工效率低的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为现有技术中不等高型材过渡连接结构中第一型材切掉部分的示意图；

图2为现有技术中不等高型材过渡连接结构的结构示意图；

图3为本申请不等高型材过渡连接结构一种实施例中对第一型材连接端、第二型材连接端加工的示意图；

图4为本申请不等高型材过渡连接结构一种实施例中第一型材连接端、第二型材连接端被加工后的示意图；

图5为本申请不等高型材过渡连接结构一种实施例的结构示意图；

图1和图2中：100、第一基板；101、第一板面；102、底板过渡面；200、第二基板；201、第二板面；300、第一型材；301、过渡焊接面；400、第二型材；

图3至图5中：1、底板；11、第一板面；12、第二板面；13、底板过渡面；14、第一基板；15、第二基板；2、第一型材；21、第一型材底板焊接面；22、第一型材连接端；23、第一型材端部焊接面；24、第一型材过渡面；25、第一型材腹板；26、第一型材面板；27、过渡面板；3、第二型材；31、第二型材底板焊接面；32、第二型材连接端；33、第二型材端部焊接面；34、第二型材过渡焊接面；35、第二型材腹板；36、第二型材面板。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，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申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，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，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

根据本申请的第一方面，首先提供了一种不等高型材过渡连接结构，如图5所示，不等高型材过渡连接结构包括底板1，底板1具有第一板面11、第二板面12、底板过渡面13，第一板面11和第二板面12处于底板1的同一侧，第一板面11与第二板面12平行，且底板过渡面13连接第一板面11与第二板面12。本实施例中，底板1包括第一基板14和第二基板15，第一基板14与第二基板15焊接固定。第一板面11和底板过渡面13处于第一基板14上，第二板面12处于第二基板15上。其他实施例中，底板可以一体成型。

不等高型材过渡连接结构还包括第一型材2和与第一型材2焊接固定的第二型材3。

第一型材2的底面为与第一板面11焊接的第一型材底板焊接面21，第二型材3的底面为与第二板面12焊接的第二型材底板焊接面31。

第一型材2上与第二型材3焊接的一端为第一型材连接端22，第二型材3上与第一型材2焊接的一端为第二型材连接端32，第一型材连接端22具有与第二型材连接端32焊接的第一型材端部焊接面23，第二型材3具有与第一型材2焊接面适配的第二型材端部焊接面33和与底板过渡面13焊接的第二型材过渡焊接面34，第一型材连接端22还具有连接第一型材2的顶面与第一型材端部焊接面23的第一型材过渡面24，第一型材过渡面24与第一型材端部焊接面23相交。

第一型材过渡面24与底板过渡面13在垂直于第一板面11的方向布置，第一型材过渡面24与底板过渡面13在垂直于第一板面11方向之间的间距处处相等，且第一型材过渡面24与底板过渡面13在垂直于第一板面11方向之间的间距等于第一型材2在垂直于第一板面11方向上的高度尺寸。本实施例中，第一型材2与第二型材3的高度尺寸相同，第一型材2与第二型材3连接后，能够使第一型材2、第二型材3、二者的连接处强度保持一致，满足强度要求。

本实施例中，第二型材过渡焊接面34与第二型材端部焊接面33之间的夹角大小为70°～140°。

本实施例中，第一型材2和第二型材3选用规则相同的型材，第一型材2和第二型材3在垂直于第一板面11方向上的高度相等。其他实施例中，根据需要第一型材2和第二型材3的规格根据需要可以进行调整，比如第一型材2的高度大于第二型材3的高度。本申请中型材高度是指在垂直于底板1的方向上型材的尺寸。

本实施例中，第一型材2和第二型材3均为T型材。

第一型材2包括垂直于第一板面11布置的第一型材腹板25和平行于第一板面11布置的第一型材面板26，第一型材腹板25上平行的两侧边中，一侧边与第一板面11焊接固定，另一侧边与第一型材面板26的一侧板面焊接固定。

第一型材面板26处于第一型材连接端22的一部分折弯后形成过渡面板27，过渡面板27顶面构成第一型材过渡面24处于，过渡面板27与第一型材腹板25处于第一型材连接端22部分的侧边焊接固定，第一型材端部焊接面23由第一型材腹板25的端面构成。

第二型材3包括第二型材腹板35和第二型材面板36，其中第二型材底板焊接面31、第二型材端部焊接面33、第二型材过渡焊接面34均处于第二型材腹板35上。第二型材面板36与过渡面板27焊接固定。

其他实施例中，第一型材2和第二型材3可以均为L型材。

本实施例中，第一型材过渡面24为平面，第一型材端部焊接面23、第二型材过渡焊接面34、第二型材端部焊接面33均为平面。平面加工方便，加工效率高，便于焊接。

本实施例中第一型材2和第二型材3均采用型钢，其他实施例中，也可以采用铝型材。

本实施例不等高型材过渡连接结构的连接过程如下：

按照如图3中所示的，根据实际工况计算出第一型材连接端22和第二型材连接端32需要切割的部分：将图3中第一型材连接端22的阴影部分切割掉，然后第一型材面板26处于第一型材连接端22的一部分折弯后形成过渡面板27。将图3中第二型材连接端32的阴影部分切割掉。然后按照图4和图5将底板1、第一型材2和第二型材3拼在一起后焊接固定即可。

本申请中型材主要作为船体纵横骨材来使用，连接方式主要通过裁剪型材的一端来使得相同腹板高度的型材能在不同高度的底板1上过渡连接。本申请中的连接结构比起传统的连接方式为船厂大大减少了不等高型钢连接所需的材料成本和工时，提高了船舶的建造水平。

综上所述，本申请中的不等高型材过渡连接结构无需对第一型材2和第二型材3进行整体切割，无需选用过大的型号再进行整体切割，仅需要对型材的端部进行处理即可，材料利用率高，且便于加工，加工效率高。

根据本申请的第二方面，还提供了一种如第一方面中不等高型材过渡连接结构的连接方法，包括以下步骤：

对第一型材2的第一型材连接端22进行切割，加工出第一型材端部焊接面23，对第二型材连接端32进行切割下料，加工出第二型材端部焊接面33和第二型材过渡焊接面34，加工出第一型材过渡面24，将第一型材2、第二型材3和底板1焊接在一起。详细的实施方式与第一方面中所述的实施方式相同，不再赘述。

根据本申请的第三方面，还提供了一种船舶，船舶包括船体，船体包括不等高型材过渡连接结构，不等高型材过渡连接结构与第一方面所述的结构相同，不再赘述。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种不等高型材过渡连接结构，包括底板(1)，底板(1)具有第一板面(11)、第二板面(12)、底板过渡面(13)，第一板面(11)和第二板面(12)处于底板(1)的同一侧，第一板面(11)与第二板面(12)平行，且底板过渡面(13)连接第一板面(11)与第二板面(12)，还包括第一型材(2)和与第一型材(2)焊接固定的第二型材(3)，第一型材(2)的底面为与第一板面(11)焊接的第一型材底板焊接面(21)，第二型材(3)的底面为与第二板面(12)焊接的第二型材底板焊接面(31)，其特征在于，第一型材(2)上与第二型材(3)焊接的一端为第一型材连接端(22)，第二型材(3)上与第一型材(2)焊接的一端为第二型材连接端(32)，第一型材连接端(22)具有与第二型材连接端(32)焊接的第一型材端部焊接面(23)，第二型材(3)具有与第一型材(2)焊接面适配的第二型材端部焊接面(33)和与底板过渡面(13)焊接的第二型材过渡焊接面(34)，第二型材过渡焊接面(34)与第二型材端部焊接面(33)上下布置并相交；第一型材连接端(22)还具有与第一型材端部焊接面(23)相交的第一型材过渡面(24)，第一型材过渡面(24)与底板过渡面(13)在垂直于第一板面(11)的方向布置，第一型材过渡面(24)与底板过渡面(13)在垂直于第一板面(11)方向之间的间距处处相等，且等于第一型材(2)在垂直于第一板面(11)方向上的高度尺寸。

2.根据权利要求1所述的不等高型材过渡连接结构，其特征在于，所述底板(1)包括第一基板(14)和第二基板(15)，第一基板(14)与第二基板(15)焊接固定，所述第一板面(11)和底板过渡面(13)处于第一基板(14)上，第二板面(12)处于第二基板(15)上。

3.根据权利要求1或2所述的不等高型材过渡连接结构，其特征在于，第二型材过渡焊接面(34)与第二型材端部焊接面(33)之间的夹角大小为70°～140°。

4.根据权利要求1或2所述的不等高型材过渡连接结构，其特征在于，所述第一型材(2)和第二型材(3)在垂直于第一板面(11)方向上的高度相等。

5.根据权利要求1或2所述的不等高型材过渡连接结构，其特征在于，第一型材(2)包括垂直于第一板面(11)布置的第一型材腹板(25)和平行于第一板面(11)布置的第一型材面板(26)，第一型材腹板(25)上平行的两侧边中，一侧边与第一板面(11)焊接固定，另一侧边与第一型材面板(26)的一侧板面焊接固定；

第一型材面板(26)处于第一型材连接端(22)的一部分折弯后形成过渡面板(27)，所述第一型材过渡面(24)处于过渡面板(27)上，过渡面板(27)与第一型材腹板(25)处于第一型材连接端(22)部分的侧边焊接固定，所述第一型材端部焊接面(23)由第一型材腹板(25)的端面构成。

6.根据权利要求5所述的不等高型材过渡连接结构，其特征在于，所述第一型材(2)和第二型材(3)均为T型材，或者第一型材(2)和第二型材(3)均为L型材。

7.根据权利要求1或2所述的不等高型材过渡连接结构，其特征在于，第一型材过渡面(24)为平面。

8.根据权利要求1或2所述的不等高型材过渡连接结构，其特征在于，第一型材端部焊接面(23)、第二型材过渡焊接面(34)、第二型材端部焊接面(33)均为平面。

9.一种如权利要求1所述的不等高型材过渡连接结构的连接方法，其特征在于，包括以下步骤：

对第一型材(2)的第一型材连接端(22)进行切割，加工出第一型材端部焊接面(23)，对第二型材连接端(32)进行切割下料，加工出第二型材端部焊接面(33)和第二型材过渡焊接面(34)，加工出第一型材过渡面(24)，将第一型材(2)、第二型材(3)和底板(1)焊接在一起。

10.一种船舶，包括船体，船体包括不等高型材过渡连接结构，其特征在于，所述不等高型材过渡连接结构为权利要求1-8任意一项所述的不等高型材过渡连接结构。

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