CN115415368A - 一种便携式船舶曲板多加热线成形装备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种便携式船舶曲板多加热线成形装备，包括：装备主体、与所述装备主体垂直连接的装备垂直承重杆件、与所述装备垂直承重杆件垂直设置有水平承重杆件、所述水平承重杆件远离所述装备主体的一侧设置有远离喷嘴侧固定块，另一端设置有喷嘴悬挂模块、与所述喷嘴悬挂模块连接并且设置在所述水平承重杆件下发的调节喷嘴之间距离的滑块装备；所述调节喷嘴之间距离的滑块装备下发设置有多个喷嘴。本发明提供了一种灵活、轻便、高效的便携式船舶曲板多加热线成形装备，在减少船舶外板成形工时，能够有效的缩短船舶建造周期。装备可提高船舶艏艉部曲率较大等加工难度较大的钢板成形效率，避免加工船舶高强钢复杂曲板时由于温度过高引起的材料性能恶化的产生，保障高强钢线加热成形的成形效率。
Description
技术领域
本发明涉及船舶与海洋结构物制造的技术领域，具体而言，尤其涉及一种便携式船舶曲板多加热线成形装备。
背景技术
线加热成形(又称水火弯板)作为双曲率外板的主要加工方式，研制线加热成形自动化加工装备可以提高船体外板加工的生产效率和成形质量，显著改善船厂加工人员的工作环境。但是传统线加热成形设备大多使用龙门式架构，适合加工面积较大、曲率变化较小的船舶外板。传统线加热成形设备不灵活，难以加工曲率变化较大的小型钢板。对于加工难度较大的钢板，比如高强钢曲板，传统装备使用单喷嘴加热效率较低，当前开发的线加热成形自动化装备不适用于加工船舶高强钢复杂曲板。
因此，为提高成形装备加工船舶艏艉部曲率较大等加工难度较大钢板时的成形效率，缩短船舶建造周期，实现适用于所有船舶外板成形的自动化加工，设计一种灵活、轻便、高效的便携式船舶曲板多加热线成形装备。
发明内容
根据上述背景技术中提到的技术问题，而提供一种便携式船舶曲板多加热线成形装备。为提高船舶复杂曲板线加热成形效率，提高线加热成形装备的通用性，本发明提供一种便携式船舶曲板多加热线成形装备，该装备可实现船舶复杂曲板线加热成形自动化加工，适用于加工成形难度较大的钢板，提高船舶复杂曲板线加热成形效率，同时具有灵活便捷、通用性强、调节简单的特点。
本发明采用的技术手段如下：
一种便携式船舶曲板多加热线成形装备，包括：装备主体、与所述装备主体垂直连接的装备垂直承重杆件、与所述装备垂直承重杆件垂直设置有水平承重杆件、所述水平承重杆件远离所述装备主体的一侧设置有远离喷嘴侧固定块，另一端设置有喷嘴悬挂模块、与所述喷嘴悬挂模块连接并且设置在所述水平承重杆件下发的调节喷嘴之间距离的滑块装备；所述调节喷嘴之间距离的滑块装备下发设置有多个喷嘴。
较现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明提供了一种灵活、轻便、高效的便携式船舶曲板多加热线成形装备，在减少船舶外板成形工时，能够有效的缩短船舶建造周期。装备可提高船舶艏艉部曲率较大等加工难度较大的钢板成形效率，避免加工船舶高强钢复杂曲板时由于温度过高引起的材料性能恶化的产生，保障高强钢线加热成形的成形效率。同时该装备操作方便、灵活便携、稳定性较高，重复性较好，加工不同规格的船舶复杂曲板均可使用，通用性高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明便携式船舶曲板多加热线成形装备三维示意图。
图2为本发明曲板成形加工流程示意图。
其中，1为装备主体，2为装备远离喷嘴侧固定块，3为配重块，4为滑索，5为丝杠，6为装备垂直承重杆件，7为装备水平承重杆件，8为喷嘴悬挂模块，9为滑块，10为喷嘴，11为移动装置，12为钢板。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
如图1所示，本发明提供了一种便携式船舶曲板多加热线成形装备，包括：
装备主体1、与所述装备主体1垂直连接的装备垂直承重杆件6、与所述装备垂直承重杆件6垂直设置有水平承重杆件7、所述水平承重杆件7远离所述装备主体1的一侧设置有远离喷嘴侧固定块2，另一端设置有喷嘴悬挂模块8、与所述喷嘴悬挂模块8连接并且设置在所述水平承重杆件7下发的调节喷嘴之间距离的滑块装备9；所述调节喷嘴之间距离的滑块装备9下发设置有多个喷嘴10。
作为一种优选的实施方式，在所述远离喷嘴侧固定块2与所述喷嘴悬挂模块8间，且贯穿设置在所述水平承重杆件7上的用于测量的配重块3。所述成形装备还具有与所述装备主体1连接的用于喷嘴10沿着加热线13方向按照指定加热速度移动的移动底座11。这样能够实现整体装置的便捷移动，能够使得整体装置更便于操作和使用。在本申请中，关于便携是与现有龙门式成形装备的对比，现有龙门式装备非常大且能加工的板件尺寸受限。便携体现在装备小型化、方便移动行走、方便根据加工场景微调装备上枪头的高度、角度等。
在本实施方式中，所述装备主体1上还设置有丝杠5，可调节装备水平承重杆件的高度，以此来调节喷嘴距离板面的高度，保证喷嘴具有高度方向的自由度；装备主体支架上设有滑索4，装置水平承重杆件7可沿滑索4水平移动。所述喷嘴悬挂模块8内还设置有滑杆，将所述多个喷嘴10置于滑块9上；所述滑块9沿悬挂装置的滑杆移动，进而调节加热线位置与间距，保证喷嘴具有横向方向的自由度。
作为优选的实施方式，所述配重块3在所述水平承重杆件7上，可以横向移动，通过调节配重块位置保证装置水平。
实施例1
作为一种实施例，本实施例中以两个喷嘴为例，但是可以理解的是，具体喷嘴数量的设置可以按照实际工况进行设定和选择，图1为便携式船舶曲板多加热线成形装备三维示意图。钢板线加热成形时，将装备置于板面。移动装备沿板宽方向进行移动，带动喷嘴沿着加热线进行加热，移动喷嘴悬挂位置将喷嘴对应至加热线起点位置，通过调节滑块位置调整加热线间距。装备移动加热过程中，喷嘴使用保持垂直于板面。热源沿着钢板表面加热线进行加热时，钢板由于受热厚度方向产生温度梯度，诱导产生不均匀热应力，在附近温度较低的金属约束下，应力使钢板产生远离热源方向的膨胀弯曲变形。同时进行跟踪水冷，钢板变形区域受冷便产生了不可逆的热弹塑性收缩变形。
由于收缩变形量大于膨胀变形量，钢板最终得到目标塑性变形量。这种多加热线曲板成形装备加工钢板采用下列步骤：
A、根据待加工钢板12的设计曲面形状，利用参数预报软件预报钢板线加热成形的加工工艺参数，包括加热线位置、加热线长度、加热速度等；
B、进行加工前的准备工作：在钢板表面的加热线位置处划线，然后用钻头定位器在加热线左右两侧处根据经验，加热收缩量影响区在此范围内打点标记测量点，并测量加工前每对测量点之间的距离和各肋位处的挠度偏差；
C、启动多加热线曲板成形装备，将装备移动至板面。移动装备，调节装备水平承重杆件7、滑块9，使每个喷嘴10对准加热线13起点位置。移动装备远离喷嘴侧配重块3，使装备在加热过程中保持水平；
D、待火焰喷嘴10移动到加热线指定位置后点火对钢板进行加工，移动装置11按照指定加热速度进行移动，同时利用冷却水进行跟踪冷却；
E、将热源移动到下一组加热线位置，重复步骤d，直到对所有加热线位置完成加工；
F、待钢板冷却至室温后测量加工后各肋位处挠度偏差和各对测量点之间的局部收缩量，记录实验数据。然后利用根据设计曲面调节好的活络样板，判断钢板成形曲面是否满足设计要求，如果满足，停止一切加工；如果不满足，修改多加热线曲板成形装备工艺参数，重新加工，直至获得满足设计要求的曲面。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (6)
1.一种便携式船舶曲板多加热线成形装备，其特征在于，包括：
装备主体(1)、
与所述装备主体(1)垂直连接的装备垂直承重杆件(6)、
与所述装备垂直承重杆件(6)垂直设置有水平承重杆件(7)、
所述水平承重杆件(7)远离所述装备主体(1)的一侧设置有远离喷嘴侧固定块(2)，另一端设置有喷嘴悬挂模块(8)、
与所述喷嘴悬挂模块(8)连接并且设置在所述水平承重杆件(7)下发的调节喷嘴之间距离的滑块装备(9)；所述调节喷嘴之间距离的滑块装备(9)下发设置有多个喷嘴(10)。
2.根据权利要求1所述的一种便携式船舶曲板多加热线成形装备，其特征在于，在所述远离喷嘴侧固定块(2)与所述喷嘴悬挂模块(8)间，且贯穿设置在所述水平承重杆件(7)上的用于测量的配重块(3)。
3.根据权利要求1所述的一种便携式船舶曲板多加热线成形装备，其特征在于，所述成形装备还具有与所述装备主体(1)连接的用于喷嘴(10)沿着加热线(13)方向按照指定加热速度移动的移动底座(11)。
4.根据权利要求1所述的一种便携式船舶曲板多加热线成形装备，其特征在于，所述装备主体(1)上还设置有丝杠(5)，可调节装备水平承重杆件的高度，以此来调节喷嘴距离板面的高度，保证喷嘴具有高度方向的自由度；装备主体支架上设有滑索(4)，装置水平承重杆件(7)可沿滑索(4)水平移动。
5.根据权利要求1所述的一种便携式船舶曲板多加热线成形装备，其特征在于，所述喷嘴悬挂模块(8)内还设置有滑杆，将所述多个喷嘴(10)置于滑块(9)上；
所述滑块(9)沿悬挂装置的滑杆移动，进而调节加热线位置与间距，保证喷嘴具有横向方向的自由度。
6.根据权利要求1所述的一种便携式船舶曲板多加热线成形装备，其特征在于，所述配重块(3)在所述水平承重杆件(7)上，可以横向移动，通过调节配重块位置保证装置水平。
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