CN220636833U - 船用球扁钢焊接辅助工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种船用球扁钢焊接辅助工装，用于将球扁钢定位焊接在板材上，船用球扁钢焊接辅助工装包括限位架和两个支腿，两个支腿对称设置在限位架沿第一方向的相对两侧，支腿用于抵在板材的焊接曲面上，以使限位架垂直于焊接曲面的待焊接区域，限位架的一侧面凹陷设置有限位槽，限位槽贯穿限位架沿第二方向的两个端面。本实用新型可将限位架咬合在球扁钢的侧部上并通过滑动调整限位架，能够使两个支腿同时抵在焊接曲面的接触区域两侧，以固定支撑球扁钢，同时能够将球扁钢垂直定位在焊接曲面的接触区域，从而保证了球扁钢的垂直度。

Description

船用球扁钢焊接辅助工装

技术领域

本实用新型涉及船舶制造技术领域，尤其涉及一种船用球扁钢焊接辅助工装。

背景技术

在船舶建造过程中，船舶上通常会使用到很多型材，例如球扁钢，其一般采用如下方法进行安装：首先在板材上设置安装线，随后将球扁钢沿安装线进行点焊固定并矫正其垂直度，然后在球扁钢与板材之间安装加强支撑避免球扁钢在焊接过程中产生变形，最后通过焊接将球扁钢固定在板材上。

目前通常采用焊接辅助工装对球扁钢进行定位，以保证球扁钢的垂直度以及防止球扁钢焊接时发生偏斜。但是现有的焊接工装(参照专利文献CN210499931U、CN217799827U)一般是用于将球扁钢定位在平面型的板材上，然而球扁钢也存在垂直焊接在曲面型的板材上的情况，现有的焊接工装无法适用在曲面型的板材上对球扁钢进行定位。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于：提供一种船用球扁钢焊接辅助工装，其结构简单，能够将球扁钢定位在曲面型的板材焊接。

为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

提供一种船用球扁钢焊接辅助工装，用于将球扁钢定位焊接在板材上，所述板材具有焊接曲面，所述船用球扁钢焊接辅助工装包括限位架和两个支腿，两个所述支腿对称设置在所述限位架沿第一方向的相对两侧，所述支腿用于抵在所述焊接曲面上，以使所述限位架垂直于所述焊接曲面的待焊接区域，所述限位架的一侧面凹陷设置有限位槽，所述限位槽贯穿所述限位架沿第二方向的两个端面，所述限位槽用于限制球扁钢，所述第一方向和所述第二方向呈夹角设置。

作为船用球扁钢焊接辅助工装的一种优选方案，还包括夹紧组件，所述夹紧组件包括两个夹持件，两个夹持件分别活动设置在所述限位槽沿所述第二方向的两个槽壁上，两个所述夹持件可沿所述第二方向相对或相背移动以夹紧或松开所述球扁钢。

作为船用球扁钢焊接辅助工装的一种优选方案，所述夹持件包括夹块和导杆，所述限位槽沿第二方向的槽壁贯穿设置有导向孔，所述导杆的一端位于所述限位架外侧，所述导杆的另一端穿过所述导向孔位于所述限位槽内并与所述夹块连接，所述导杆能带动所述夹块沿所述第二方向移动。

作为船用球扁钢焊接辅助工装的一种优选方案，每个所述导杆的外侧均套设有弹性件，所述弹性件设置在所述夹块和所述限位槽的槽壁之间，所述弹性件驱使所述夹块具有沿所述第二方向靠近另一个所述夹块移动的趋势。

作为船用球扁钢焊接辅助工装的一种优选方案，两个所述夹块相对的侧面均包括相连接的导向斜面和抵接平面，所述导向斜面和所述抵接平面沿第三方向排布，所述导向斜面邻近所述限位槽的槽口，所述抵接平面远离所述限位槽的槽口，所述第三方向与所述第一方向和所述第二方向垂直，由远离所述抵接平面的一端朝向靠近所述抵接平面的一端，所述导向斜面朝向所述限位槽的中心线倾斜。

作为船用球扁钢焊接辅助工装的一种优选方案，所述导杆远离所述夹块的一端设置有限位部。

作为船用球扁钢焊接辅助工装的一种优选方案，所述支腿转动连接于所述限位架上。

作为船用球扁钢焊接辅助工装的一种优选方案，还包括联动机构，所述联动机构包括第一滑块和连接杆，所述第一滑块滑动套设在所述限位架外侧，每个所述支腿均转动连接有一个所述连接杆，所述连接杆远离所述支腿的一端均与所述第一滑块转动连接，所述第一滑块移动能够带动所有所述支腿转动。

作为船用球扁钢焊接辅助工装的一种优选方案，所述限位架的外侧部设置有限位凸起，所述限位凸起用于防止所述第一滑块脱出所述限位架。

作为船用球扁钢焊接辅助工装的一种优选方案，所述限位架上设置有沿所述第二方向延伸的滑槽，所述滑槽上滑动设置有一个第二滑块，每个所述支腿的一端均转动连接有一个所述第二滑块，所述第二滑块能够驱使所述支腿在所述限位架上沿所述第二方向移动。

本实用新型的有益效果为：在球扁钢焊接过程中，先将球扁钢的底部抵在板材焊接曲面的接触区域上，然后将限位架咬合在球扁钢的侧部上，使限位架沿第二方向的中心线与球扁钢沿第二方向的中心线平行且对齐；此时两个支腿分别对称设置球扁钢沿第二方向的两侧，即球扁钢位于两个支腿的对称平面上；再通过滑动限位架，使两个支腿同时抵在焊接曲面的接触区域两侧，以支撑球扁钢，限制球扁钢摆动；此时两个支腿和焊接曲面共同形成扇形结构，同时两个支腿对称分布在接触区域的两侧，即两个支腿的对称平面是垂直于接触区域，从而使球扁钢垂直于接触区域，保证球扁钢的垂直度。

附图说明

下面根据附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

图1为本实用新型实施例船用球扁钢焊接辅助工装的结构示意图。

图2为本实用新型实施例限位架的立体视图。

图3为本实用新型一实施例限位架的正视图。

图4为本实用新型另一实施例限位架的后视图。

图5为本实用新型实施的第二滑块和连接块的结构示意图。

图中：

100、球扁钢；200、焊接曲面；

1、限位架；11、限位槽；12、限位凸起；13、滑槽；14、第二连接孔；2、支腿；3、夹紧组件；31、夹持件；311、夹块；3111、导向斜面；3112、抵接平面；312、导杆；313、限位部；32、弹性件；4、联动机构；41、第一滑块；42、连接杆；5、第二滑块；51、滑动部；6、连接块；61、第一连接孔。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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实用新型中的具体含义。

在船舶的建造过程中需要使用到很多型材，例如球扁钢。球扁钢一般是焊接焊接在板材上。目前船体的板材有平面型和曲面型，其中曲面型的板材具有焊接曲面(如圆弧面)，焊接曲面具有与球扁钢连接的接触区域，在焊接时，球扁钢需要尽可能垂直于该接触区域(球扁钢的垂直度)，以保证球扁钢的焊接效果和连接稳定性。

但由于球扁钢的底部始终抵在接触区域上，而球扁钢的顶部悬空设置，在球扁钢焊接过程中，球扁钢会以其与接触区域的连接位置为转动中心摆动，降低球扁钢的垂直度。

为此，参照图1至图5，本实用新型提供的一种船用球扁钢焊接辅助工装主要用于将球扁钢100定位焊接在曲面型的板材。需要说明的是，本实用新型中的第一方向为图中x方向、第二方向为图中z方向和第三方向为图中y方向。

参照图1，船用球扁钢焊接辅助工装包括限位架1和两个支腿2，两个支腿2对称设置在限位架1沿第一方向的相对两侧，支腿2能够分别抵在焊接曲面200上，以使限位架1垂直于焊接曲面200的待焊接区域，限位架1的一侧面凹陷设置有限位槽11，限位槽11贯穿限位架1沿第二方向的两个端面，即限位架1上的限位槽11为“U”形槽，在使用时，限位架1能够通过限位槽11咬合在球扁钢100的侧部上，并在球扁钢100的侧部上沿第二方向滑动。其中，第一方向和第二方向呈夹角设置。

可理解的，在球扁钢100焊接过程中，先将球扁钢100的底部抵在板材焊接曲面200的接触区域上，然后将限位架1咬合在球扁钢100的侧部上，使限位架1沿第二方向的中心线与球扁钢100沿第二方向的中心线平行且对齐；此时两个支腿2分别对称设置球扁钢100沿第二方向的两侧，即球扁钢100位于两个支腿2的对称平面上；

再通过滑动限位架1，使两个支腿2同时抵在焊接曲面200的接触区域两侧，以支撑球扁钢100，从而限制球扁钢100摆动；此时两个支腿2和焊接曲面200共同形成扇形结构，同时两个支腿2对称分布在接触区域的两侧，即两个支腿2的对称平面是垂直于接触区域，而球扁钢100是位于两个支腿2的对称平面上的，因此球扁钢100能够垂直于接触区域，从而保证了球扁钢100的垂直度。

在一实施例中，船用球扁钢焊接辅助工装还包括夹紧组件3，夹紧组件3包括两个夹持件31，两个夹持件31分别活动设置在限位槽11沿第二方向的两个槽壁上，两个夹持件31之间形成有夹持空间，球扁钢100的端部部分能够插设在夹持空间，具体地，两个夹持件31分别抵紧在球扁钢100厚度方向的两侧面上，两个夹持件31可沿第二方向相对或相背移动，以夹紧或松开球扁钢100。可通过调整两个夹持件31之间的夹持空间，以夹紧厚度不同的球扁钢100。因此，船用球扁钢焊接辅助工装能够对不同厚度的球扁钢100进行定位固定，适用性好；

而且，两个夹持件31能够共同抵紧球扁钢100，以防止球扁钢100朝向第一方向偏转，同时限位槽11沿第三方向的槽壁能够与球扁钢100贴合，以防止球扁钢100朝向第三方向偏转，从而使限位架1沿第二方向的中心线与球扁钢100沿第二方向的中心线平行且对齐。

具体地，夹持件31包括夹块311和导杆312，限位槽11沿第二方向的槽壁贯穿设置有导向孔，导杆312的一端位于限位紧架外，导杆312的另一端穿过导向孔位于限位槽11内并与夹块311连接，导杆312可滑动穿设于导向孔，导杆312能够沿导向孔的轴向(即第二方向)移动，以带动夹块311沿第二方向移动。

进一步地，夹紧组件3还包括弹性件32，每个导杆312的外侧均套设有弹性件32，弹性件32设置在夹块311和限位槽11的槽壁之间，弹性件32驱使夹块311具有沿第二方向靠近另一个夹块311移动的趋势。在两个弹性件32的弹力作用下，两个夹持件31具有沿第二方向相靠近的移动趋势，以保持夹紧球扁钢100，防止限位架1脱离球扁钢100。

更进一步地，导杆312远离夹块311的一端设置有限位部313。限位部313能够抵在限位架1的外侧壁上，以防止导杆312脱出导向孔。

可选的，两个夹块311相对的侧面均包括相连接的导向斜面3111和抵接平面3112，导向斜面3111和抵接平面3112沿第三方向(图中y方向)排布，导向斜面3111邻近于限位槽11沿第三方向的槽口，抵紧平面较远离限位槽11沿第三方向的槽口。由远离抵接平面3112的一端朝向靠近抵接平面3112的一端，导向斜面3111朝向限位槽11沿第二方向的中心线倾斜。在限位架1扣合在球扁钢100的过程中，球扁钢100的端部可穿过限位槽11沿第三方向的槽口夹持于两个夹持件31之间的夹持空间。导向斜面3111能够对球扁钢100进行导向，以使球扁钢100的厚度方向的两侧面分别贴紧在两个抵接平面3112上，此设计有助于降低限位架1的安装难度。

在本实施例中，第一方向、第二方向和第三方向相垂直，第一方向和第三方向为水平方向，第二方向为竖直方向。

具体地，支腿2转动连接于所述限位架1上。在一实施例中，参照图3，支腿2通过铰接座转动连接于所述限位架1上。通过此设计，可根据实际使用需求转动支腿2，以调整支腿2与限位架1之间的夹角，以适用于不同曲径的焊接曲面200。支腿2与限位架1之间的夹角越小，船用球扁钢焊接辅助工装的定位精度越高，有助于提高球扁钢100的垂直度，而且也可合拢所有支腿2，以方便收纳和携带船用球扁钢焊接辅助工装。

在一实施例中，参照图3，支腿2通过铰接座转动连接于所述限位架1上，铰接座上设置有转轴，支腿2连接在转轴上，转轴上还设置有阻尼器。在施加外力后可克服阻尼器的阻力驱动支腿2转动；在无外力作用下，阻尼器能够提供阻力以限制转轴转动，防止支腿2在调整后误转动。

在另一实施例中，参照图4，限位架1上设置有有两个相对的滑槽13，滑槽13的长度沿第二方向延伸，每个滑槽13均滑动设置有一个第二滑块5，每个支腿2的一端均转动连接有一个第二滑块5，支腿2通过第二滑块5与限位架1转动连接，并且第二滑块5能够驱使支腿2在限位架1上沿第二方向移动，以调整支腿2的支撑高度。

示例的，参照图4和图5，两个第二滑块5之间通过连接块6连接，连接块6的相对两端分别与两个第二滑块5呈夹角连接，以形成“U”形结构，两个第二滑块5远离连接块6的一端均设置有滑动部51，两个滑动部51相对设置，滑动部51分别滑动设置在两个滑槽13内，连接块6位于限位架1的外侧。此设计可通过连接块6同时驱使两个第二滑块5同步滑动。

其中，连接块6上设置有第一连接孔61，限位架1上沿第二方向间隔设置有多个第二连接孔14，螺钉可穿过第一连接孔61选择性连接于其中一个第二连接孔14，以限制连接块6和第二滑块5移动，从而将支腿2固定在限位架1上。

优选的，参照图3，船用球扁钢焊接辅助工装还包括联动机构4，联动机构4包括第一滑块41和连接杆42，第一滑块41滑动套设在限位架1外侧，每个支腿2均转动连接有一个连接杆42，连接杆42远离支腿2的一端均与第一滑块41转动连接，第一滑块41滑动能够驱动所有支腿2转动。第一滑块41能够在限位架1上沿第二方向移动，以使所有连接杆42同时转动并带动所有支腿2同时合拢和展开，从而联动调整所有支腿2与限位架1之间的夹角，保证所有支腿2与限位架1之间的夹角相同。此设计通过联动调整所有支腿2，能够使两个支腿2对称设置在限位架1上。

进一步地，限位架1的外侧部设置有限位凸起12，所述限位凸起12能够限制第一滑块41移动，以防止所述第一滑块41脱出所述限位架1。

可选的，支腿2可伸缩设置，以实现支腿2的长度可调。此设计可通过支腿2的长度以将限位架1咬合在球扁钢100端部的中间部分，使球扁钢100端部受力均匀，从而提高船用球扁钢焊接辅助工装的定位固定效果；而且支腿2的长度可调也便于收纳和携带。

示例的，支腿2包括第一管体和第二管体，第一管体的一端与限位架1连接，第一管体的另一端插设有第二管体，第二管体的一端滑动连接在第一管体上，以调节支腿2的长度，第二管体的另一端伸至第一管体外，第一管体上设置有螺纹孔，螺纹孔上旋拧有锁紧螺杆。锁紧螺杆具有相对的第一端和第二端，第一端位于第一管体内，第二端位于第一管体外，可在第一管体外通过第一端旋拧锁紧螺杆，以使第二端抵在第二管体的外侧壁上，从而限制第二管体在第一管体内滑动，从而将支腿2固定在调节后的长度。

本实用新型的船用球扁钢焊接辅助工装使用方法为：

先将球扁钢100的底部抵在板材焊接曲面200的接触区域上，然后将限位架1咬合在球扁钢100的侧部上，使限位架1沿第二方向的中心线与球扁钢100沿第二方向的中心线平行且对齐；再通过滑动限位架1，使两个支腿2同时抵在焊接曲面200的接触区域两侧，以定位固定球扁钢100，使球扁钢100垂直于接触区域。焊接后，转动支腿2，使支腿2远离焊接曲面200，再将限位件从球扁钢100的侧部取下，完成船用球扁钢焊接辅助工装拆卸。此时可转动折叠支腿2进行携带和收纳。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种船用球扁钢焊接辅助工装，用于将球扁钢定位焊接在板材上，所述板材具有焊接曲面，其特征在于，所述船用球扁钢焊接辅助工装包括限位架和两个支腿，两个所述支腿对称设置在所述限位架沿第一方向的相对两侧，所述支腿用于抵在所述焊接曲面上，以使所述限位架垂直于所述焊接曲面的待焊接区域，所述限位架的一侧面凹陷设置有限位槽，所述限位槽贯穿所述限位架沿第二方向的两个端面，所述限位槽用于限制球扁钢，所述第一方向和所述第二方向呈夹角设置。

2.根据权利要求1所述的船用球扁钢焊接辅助工装，其特征在于，还包括夹紧组件，所述夹紧组件包括两个夹持件，两个夹持件分别活动设置在所述限位槽沿所述第二方向的两个槽壁上，两个所述夹持件可沿所述第二方向相对或相背移动以夹紧或松开所述球扁钢。

3.根据权利要求2所述的船用球扁钢焊接辅助工装，其特征在于，所述夹持件包括夹块和导杆，所述限位槽沿第二方向的槽壁贯穿设置有导向孔，所述导杆的一端位于所述限位架外侧，所述导杆的另一端穿过所述导向孔位于所述限位槽内并与所述夹块连接，所述导杆能带动所述夹块沿所述第二方向移动。

4.根据权利要求3所述的船用球扁钢焊接辅助工装，其特征在于，每个所述导杆的外侧均套设有弹性件，所述弹性件设置在所述夹块和所述限位槽的槽壁之间，所述弹性件驱使所述夹块具有沿所述第二方向靠近另一个所述夹块移动的趋势。

5.根据权利要求4所述的船用球扁钢焊接辅助工装，其特征在于，两个所述夹块相对的侧面均包括相连接的导向斜面和抵接平面，所述导向斜面和所述抵接平面沿第三方向排布，且所述导向斜面邻近所述限位槽的槽口，所述抵接平面远离所述限位槽的槽口，所述第三方向与所述第一方向和所述第二方向垂直，由远离所述抵接平面的一端朝向靠近所述抵接平面的一端，所述导向斜面朝向所述限位槽的中心线倾斜。

6.根据权利要求3所述的船用球扁钢焊接辅助工装，其特征在于，所述导杆远离所述夹块的一端设置有限位部。

7.根据权利要求1至6任一项所述的船用球扁钢焊接辅助工装，其特征在于，所述支腿转动连接于所述限位架上。

8.根据权利要求7所述的船用球扁钢焊接辅助工装，其特征在于，还包括联动机构，所述联动机构包括第一滑块和连接杆，所述第一滑块滑动套设在所述限位架外侧，每个所述支腿均转动连接有一个所述连接杆，所述连接杆远离所述支腿的一端均与所述第一滑块转动连接，所述第一滑块移动能够带动所有所述支腿转动。

9.根据权利要求8所述的船用球扁钢焊接辅助工装，其特征在于，所述限位架的外侧部设置有限位凸起，所述限位凸起用于防止所述第一滑块脱出所述限位架。

10.根据权利要求7所述的船用球扁钢焊接辅助工装，其特征在于，所述限位架上设置有沿所述第二方向延伸的滑槽，所述滑槽上滑动设置有一个第二滑块，每个所述支腿的一端均转动连接有所述第二滑块，所述第二滑块能够驱使所述支腿在所述限位架上沿所述第二方向移动。