本技术涉及船舶合拢板缝,具体而言,涉及一种船舶合拢板缝无损调平工装。
背景技术:
1、船舶制造属于大型钢结构装备制造领域,船体主体由多块钢板拼接焊接构成,受加工设备量程、运输条件及整体成型工艺的客观限制,船舶无法实现整体加工生产,行业内普遍采用分段预制、现场合拢的核心工艺模式。船舶合拢阶段的关键工序为钢板对接拼装,多块预制钢板在合拢过程中形成的拼接缝隙即为船舶合拢板缝,板缝的拼装精度直接决定船体钢结构的整体装配质量,是船舶制造过程中把控船体成型效果的核心环节。
2、船舶合拢板缝处的钢板在对接拼装时,易受吊装定位精度、板材自身弹性形变、现场施工环境等多种因素影响,出现板缝两侧钢板高低错位的问题,行业内称该现象为板缝错边。若板缝存在错边且未进行精准调平,后续主焊缝焊接作业会因钢板对接面不平整,产生焊缝成型不良、焊道厚度不均、熔深不足等缺陷,不仅会降低焊缝的焊接强度和船体的密封性能,还会导致船体钢结构出现局部应力集中隐患,严重影响船舶的航行安全性、结构耐久性和使用寿命,因此船舶合拢板缝调平是钢板对接焊接前必不可少的前置工序,对保障船舶整体制造质量具有重要意义。
3、目前船舶制造领域中,针对合拢板缝的调平作业普遍采用焊接码板的传统工艺,该工艺通过在板缝母材上临时焊接码板实现调平与固定,具体操作流程为:首先在板缝一侧的母材上焊接l形调节码板,以该调节码板为液压顶压的受力支点,通过液压泵向板缝另一侧施加顶压力,将高低错位的板缝压平;在板缝调平的基础上,再在板缝处焊接h型固定码板,锁定板缝调平后的位置,避免后续焊接过程中钢板因弹性回弹再次变形。待板缝主焊缝焊接完成后,还需对焊接在母材上的调节码板和固定码板进行火焰切割,对切割后的母材表面进行打磨整平处理,并对母材受损的漆面进行补漆修复。然而该传统调平工艺存在诸多明显缺陷,已难以适配现代造船行业高效、绿色的发展需求:其一,调平过程需分两次焊接不同类型码板,且后续需配套完成切割、打磨、补漆等多道处理工序,工序繁琐且各环节需交替作业,调平作业效率低下,大幅延长了船舶合拢的整体施工周期;其二,码板焊接的高温会直接破坏母材表面的漆面防护层,切割和打磨作业还会对母材本体造成物理损伤,即便后续进行补漆处理,也难以完全恢复母材原始的防护性能和表面平整度,易造成母材局部防腐能力下降;其三,焊接码板产生的焊接烟尘、切割作业产生的金属粉尘、打磨作业产生的细颗粒粉尘会对作业环境造成严重污染,同时焊接、切割、打磨过程中产生的高强度噪声也会危害作业人员的职业健康,不符合绿色造船的行业发展要求。
4、因此,发明人有必要设计一种新的船舶合拢板缝无损调平工装,以克服上述技术中施工周期长、污染环境且易造成母材表面的问题。
技术实现思路
1、本技术的主要目的在于提供一种船舶合拢板缝无损调平工装,以解决市面上的船舶制作时合拢板缝困难、效率低下、污染环境、造成板面破坏的问题。
2、为了实现上述目的,本技术提供了一种船舶合拢板缝无损调平工装,包括:
3、基座,为工装主支撑结构;
4、插板组件,固设于所述基座上,用于插设在待调节板缝中实现工装与板缝的精准定位;
5、锁定组件,设于所述基座上,用于将所述基座锁紧在待调节板缝的挂载面上,防止工装位移;
6、调节组件,设于所述基座上,位于待调节板缝的调节面上方,用于调节并锁定所述调节面,保持板缝调平状态;
7、顶压件,放置于所述基座与待调节板缝的调节面之间,用于提供顶压力消除板缝两侧的高低差。
8、可选地,所述插板组件包括条状插板、贯穿孔和活动销,所述条状插板向下垂直延伸固设于所述基座,所述贯穿孔开设于所述条状插板上,所述活动销插设于所述贯穿孔内,且所述活动销朝向锁定组件的一端设有限位块。
9、可选地,所述贯穿孔与所述活动销的形状均为矩形,所述基座上垂直设有安装板,所述安装板上设有紧固螺栓,所述条状插板通过所述紧固螺栓与安装板可拆卸固定连接。
10、可选地,所述锁定组件包括第一螺套和第一螺杆,所述第一螺套固设于所述基座且贴合待调节板缝的挂载面,所述第一螺杆与所述第一螺套螺纹连接;所述调节组件包括第二螺套和第二螺杆,所述第二螺套固设于所述基座且位于待调节板缝的调节面上方,所述第二螺杆与所述第二螺套螺纹连接。
11、可选地,所述第一螺杆和第二螺杆的顶端均设有调节头,所述调节头为六角形结构或带圆形旋钮的结构,所述第一螺杆和第二螺杆为长短两根且对称分布于所述基座两侧,所述第一螺杆和第二螺杆的底部为自动对齐设计。
12、可选地,所述基座为l形结构,材质为高强度铸钢,且所述基座表面做喷涂防护处理;所述顶压件为液压千斤顶,所述液压千斤顶的中心与待调节板缝调节面的受力中心对中设置。
13、一种船舶合拢板缝无损调平工装的调平方法,包括以下步骤:
14、s1、插设定位:将基座上的条状插板插入待调节板缝中,旋松第一螺杆和第二螺杆,使条状插板与板缝充分贴合,确定第一螺杆对应的板缝面为挂载面,第二螺杆对应的板缝面为调节面;
15、s2、卡接固定:从板缝背面将活动销插入条状插板上的贯穿孔中,通过限位块对活动销限位,使插板组件卡紧板缝一侧,完成工装与板缝的定位连接;
16、s3、锁紧基座:旋转第一螺杆的调节头,使第一螺杆向下旋进并紧密贴合挂载面,将基座与挂载面锁紧为一体;
17、s4、顶压调平:将卸压后的顶压件放置于基座与调节面之间并保证对中,操作顶压件进行顶升作业,直至板缝两侧的挂载面和调节面处于同一水平面,将顶压件调节至保压状态;
18、s5、锁定调平状态:旋转第二螺杆的调节头,使第二螺杆向下旋进并紧密贴合调节面,完成对调节面的锁定,实现板缝调平,调平完成后拆除顶压件,即可进行板缝焊接作业
19、可选地,步骤s1中,可根据待调节板缝的间隙宽度和板材厚度,通过旋松紧固螺栓更换适配的条状插板。
20、可选地,步骤s3中,通过扳手或手动旋拧调节头的方式驱动第一螺杆旋进,实现挂载面的无级锁紧,适配不同平整度的挂载面。
21、可选地,步骤s5中,第一螺杆和第二螺杆均锁死后,借助二者底部的自动对齐设计,限制板缝两侧钢板的弹性回弹,持续保持板缝的调平精度。
22、本发明提供的一种船舶合拢板缝无损调平工装,与现有技术相比,其有益效果为:通过插板组件插设定位、锁定组件锁紧固定、调节组件配合调平的机械操作方式,替代了传统工艺中两次焊接码板的繁琐步骤,也省去了后续切割、打磨、补漆等多道处理工序,全程仅通过插设、旋拧、顶升等简单操作即可完成板缝调平,操作流程简洁,调平过程快速高效,大幅缩短了船舶合拢板缝调平的整体施工周期;整个调平过程无需在母材表面焊接任何码板,也无切割、打磨等对母材产生物理破坏的操作,彻底规避了传统工艺中焊接高温对母材漆面的破坏,以及切割、打磨作业对母材本体造成的损伤问题,有效保证了母材和其表面漆面的完整性与原有性能;本工装的调平作业全程摒弃了焊接、切割、打磨等工序,不会产生焊接烟尘、金属粉尘、细颗粒粉尘等对环境造成污染的物质,也避免了上述工序产生的高强度噪声,既有效保护了现场作业环境,又消除了污染物和噪声对作业人员带来的职业健康危害,契合现代造船行业绿色环保的发展要求。