一种环保型船体外板水火成型装置制造方法及图纸

本发明专利技术专利属于船舶生产加工设备领域，具体涉及一种环保型船体外板水火成型装置。其包括作业小车、污染物处理循环系统、激光检测装置、行走机构和控制系统五部分，其中作业小车上部连接旋转机构的扭转杆，污染物处理循环系统安装在门式主动安装架中，激光检测装置安装在Y向移动滑台上，控制系统安装在门式主动安装架上，位于整套设备的外侧。本发明专利技术利用作业小车实现了强光遮蔽、余热回收利用和废水、废气的回收处理，污染物处理循环系统实现废水废气的回收处理，并利用余热发电，激光检测仪实现钢板变形的实时监测。本发明专利技术具有氧乙炔和冷却水利用率高，污染少，控制精确，生产效率高，加工效果好，热能利用率高、可半自动化生产特点。

An environmentally friendly hydrothermal forming device for hull panel

【技术实现步骤摘要】
一种环保型船体外板水火成型装置
本专利技术专利属于船舶生产加工设备领域，具体涉及一种环保型船体外板水火成型装置。
技术介绍
当前船厂水火弯板加工依靠工人蹲在钢板上手持水火枪加工，工作强度大；工作中会产生强光、烟雾、废水等污染。此外，传统的水火弯板加工，工人师傅凭经验来设置氧乙炔火焰，观察加热区域的钢板颜色来判断加工情况，这难以达到最佳的水火弯板加工温度，不能提高水火弯板效率，且多消耗了氧乙炔能源，造成了不必要的能源浪费。当前船厂水火弯板加工中火枪产生的热量只有20％～30％被钢板吸收变形，其余能量耗散。目前大多数水火弯板加工现场的冷却水在加工后都积累在钢板凹处，不仅为以后的检测带来麻烦，而且水资源严重浪费。
技术实现思路
本专利技术旨在解决
技术介绍
中提到的问题，本专利技术提出了一种环保型船体外板水火成型装置，其采用的技术方案如下：一种环保型船体外板水火成型装置，包括作业小车、污染物处理循环系统、激光检测装置、行走机构和控制系统五部分，其中所述作业小车位于待加工的钢板上方，上部连接行走机构中旋转机构的扭转杆，所述污染物处理循环系统安装在行走机构中X向门式横梁的门式主动安装架中，所述激光检测装置安装在行走机构中Y向移动机构的Y向移动滑台上，与作业小车分别布置在Y向移动机构的前后侧，所述控制系统安装在行走机构中X向门式横梁的门式主动安装架上，位于整套设备的外侧；在使用本专利技术之前，首先将待加工的钢板放置在本专利技术的工作范围之内，通过控制台发送控制信号控制X向驱动电机、Y向驱动电机、Z向驱动电机和旋转机构中的旋转电机，通过调整作业小车的X向和Y向的位置将作业小车移动至待加工的起始位置，并调整作业小车的运行姿态，将作业小车整体下降至待加工钢板上方，准备开始加工，在使用本专利技术时，控制台发送控制信号控制氧乙炔火焰嘴点燃火焰，控制台发送控制信号控制冷却水水泵工作，将缓冲水箱内的冷却水输送到作业小车的冷却水管道和内腔水罩中，控制台发送控制信号控制X向驱动电机和Y向驱动电机工作，控制作业小车沿设定的方向以设定的速度移动，激光检测仪借助Y向移动实现对钢板横向曲度的检测，借助X向移动实现对钢板纵向曲度的检测，并将检测钢板加工后的变形情况经导线传递给控制台，控制台的显示屏将实时显示作业小车的移动速度、氧乙炔和冷却水的流量、四个温度传感器测定的温度以及激光检测仪测定的变形量，并可设置临界值，当温度超过此值时则会报警，提醒用户，另一方面用于记录加工数据，为以后数字化做铺垫。所述作业小车由上拉套筒、作业小车外罩、作业小车底盘、排污风机、废气吸收管道、冷却水管道、无刷同步发电机、作业小车上部支架、排污水泵、废水吸收管道、斯特林发动机、火焰温度传感器、钢板加热温度传感器、冷却水温度传感器、钢板冷却温度传感器、斯特林发动机U形翅管和氧乙炔火焰嘴组成，所述上拉套筒主体结构包括外套筒和内连杆，外套筒和内连杆配合位置为轴向滑槽，其中外套筒固定连接旋转机构的扭转杆的下端，内连杆通过销轴与作业小车外罩上部的连接座铰接，所述作业小车外罩为筒形外壳，顶部布置有连接座，安装在作业小车底盘上部，所述作业小车上部支架有多根支撑杆和多层支撑板组成，通过支撑杆安装在底盘安装顶板上表面的安装孔上，在作业小车上部支架的多层支撑板上从上到下依次安装排污风机、无刷同步发电机、排污水泵和斯特林发动机，并沿轴向安装废气吸收管道、冷却水管道、废水吸收管道和其他进水、排气管汇，所述冷却水管道安装在作业小车上部支架上，下部端口穿过底盘安装顶板，位于柔性围裙和内腔水罩之间，上部端口经管道连接冷却水水泵的排水端，所述无刷同步发电机的驱动轴与斯特林发动机的中心轴同轴连接，安装在作业小车上部支架上，位于排污风机下方，所述斯特林发动机安装在作业小车上部支架上，位于排污水泵下方，下部安装斯特林发动机U形翅管，所述斯特林发动机U形翅管安装在斯特林发动机下部，位于底盘安装顶板下表面，内腔水罩内侧，圆周均布在氧乙炔火焰嘴周围；使用本专利技术时，控制台发送控制信号控制氧乙炔火焰嘴点燃火焰，控制台发送控制信号控制冷却水水泵工作，将缓冲水箱内的冷却水输送到作业小车的冷却水管道和内腔水罩中，火焰温度传感器、钢板加热温度传感器、冷却水温度传感器和钢板冷却温度传感器工作以检测火焰温度、加热后钢板的温度、冷却水的温度、围裙外钢板的温度，并将信号经导线传递给控制台，在钢板加工的过程中，加热钢板产生的余热部分被斯特林发动机U形翅管吸收，并将热量传递给斯特林发动机，进而驱动斯特林发动机的输出轴旋转，斯特林发动机的输出轴同轴驱动排污风机、无刷同步发电机和排污水泵工作，无刷同步发电机产生的电能将通过导线存储在蓄电池中。所述排污风机的驱动轴与斯特林发动机的中心轴同轴连接，进气口连接废气吸收管道的上端口，排气口经管道连接废气过滤箱的进气口，所述废气吸收管道安装在作业小车上部支架上，下部端口穿过底盘安装顶板，位于柔性围裙和内腔水罩之间，上部端口连接排污风机的进气口；在使用本专利技术时，加热钢板产生的余热部分将冷却钢板的冷却水和内腔水罩内的冷却水加热从而产生大量水蒸气，排污风机经废气吸收管道将加热钢板产生的高温二氧化碳、水蒸气和有害气体抽取，并经管道输送到废气过滤箱中。所述排污水泵的驱动轴与斯特林发动机的中心轴同轴连接，安装在作业小车上部支架上，位于无刷同步发电机下方，进水口连接废水吸收管道上端口，排水口经管道连接废水过滤箱的入口，所述废水吸收管道包含三根，安装在作业小车上部支架上，圆周均布，下部端口穿过底盘安装顶板，位于柔性围裙和内腔水罩之间，中部安装有常闭电磁阀，上部端口连接排污水泵的进水口；在使用本专利技术时，控制台通过底盘安装顶板上的角度倾斜传感器确定废水聚集方向，并控制相应方向的废水吸收管道上的电磁阀打开，以导通相应的废水吸收管道，之后排污水泵经导通的废水吸收管道将柔性围裙内的积水抽出，并经过管道输送到废水过滤箱中。所述作业小车底盘由底盘安装顶板、围裙槽、柔性围裙、万向支撑轮和内腔水罩组成，其中所述底盘安装顶板在对准氧乙炔火焰嘴安装位置的前后端布置有火焰指示箭头板，上表面开有多个安装孔，下表面四角布置有支撑座，周向内侧布置有水罩安装槽，周向外侧布置有围裙安装槽，上部安装有角度倾斜传感器，所述围裙槽为双层筒形结构，上端面为安装板，内部均布有多个压簧，围裙槽安装在底盘安装顶板下表面的围裙安装槽上，所述柔性围裙采用柔性材料制成，安装在围裙槽的双层结构之间，上端面接触围裙槽内的压簧，所述万向支撑轮安装在底盘安装顶板下表面的支撑座上，所述内腔水罩为中空结构，上部布置有冷水入口和水蒸气出口，安装在底盘安装顶板下表面的水罩安装槽上，冷水入口连接冷水管道，水蒸气出口经管道连通热水箱；在使用本专利技术时，冷却水水泵将缓冲水箱内的冷却水经管道输送至冷却水管道以冲击冷却钢板，之后冷却水被柔性围裙和钢板围在柔性围裙内侧，不至于外流而产生污染和浪费。所述火焰温度传感器安装在底盘安装顶板下表面，位于柔性围裙内侧，感应端对准氧乙炔火焰嘴，所述钢板加热温度传感器安装在底盘安装顶板下表面，位于柔性围裙内侧，靠近内腔水罩一端，感应端对准加热后的钢板，所述冷却水温度传感器安装在底盘安装顶板下表面，位于柔性围裙内侧，靠近柔性围裙一端，感应端对准冷却水管道的下部端口，所述钢板冷却温本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环保型船体外板水火成型装置，其特征在于：包括作业小车(1)、污染物处理循环系统(2)、激光检测装置(3)、行走机构(4)和控制系统(5)五部分，其中作业小车(1)位于待加工的钢板上方，上部连接行走机构(4)中旋转机构(4.6)的扭转杆，污染物处理循环系统(2)安装在行走机构(4)中X向门式横梁(4.3)的门式主动安装架(4.3.2)中，激光检测装置(3)安装在行走机构(4)中Y向移动机构(4.4)的Y向移动滑台(4.4.3)上，与作业小车(1)别布置在Y向移动机构(4.4)的前后侧，控制系统(5)安装在行走机构(4)中X向门式横梁(4.3)的门式主动安装架(4.3.2)上，位于整套设备的外侧。

【技术特征摘要】
1.一种环保型船体外板水火成型装置，其特征在于：包括作业小车(1)、污染物处理循环系统(2)、激光检测装置(3)、行走机构(4)和控制系统(5)五部分，其中作业小车(1)位于待加工的钢板上方，上部连接行走机构(4)中旋转机构(4.6)的扭转杆，污染物处理循环系统(2)安装在行走机构(4)中X向门式横梁(4.3)的门式主动安装架(4.3.2)中，激光检测装置(3)安装在行走机构(4)中Y向移动机构(4.4)的Y向移动滑台(4.4.3)上，与作业小车(1)别布置在Y向移动机构(4.4)的前后侧，控制系统(5)安装在行走机构(4)中X向门式横梁(4.3)的门式主动安装架(4.3.2)上，位于整套设备的外侧。2.根据权利要求1所述的一种环保型船体外板水火成型装置，其特征在于：作业小车(1)由上拉套筒(1.1)、作业小车外罩(1.2)、作业小车底盘(1.3)、排污风机(1.4)、废气吸收管道(1.5)、冷却水管道(1.6)、无刷同步发电机(1.7)、作业小车上部支架(1.8)、排污水泵(1.9)、废水吸收管道(1.10)、斯特林发动机(1.11)、火焰温度传感器(1.12)、钢板加热温度传感器(1.13)、冷却水温度传感器(1.14)、钢板冷却温度传感器(1.15)、斯特林发动机U形翅管(1.16)和氧乙炔火焰嘴(1.17)组成，上拉套筒(1.1)主体结构包括外套筒和内连杆，外套筒和内连杆配合位置为轴向滑槽，其中外套筒固定连接旋转机构(4.6)的扭转杆的下端，内连杆通过销轴与作业小车外罩(1.2)上部的连接座铰接，作业小车外罩(1.2)为筒形外壳，顶部布置有连接座，安装在作业小车底盘(1.3)上部，作业小车上部支架(1.8)有多根支撑杆和多层支撑板组成，通过支撑杆安装在底盘安装顶板(1.3.1)上表面的安装孔上，在作业小车上部支架(1.8)的多层支撑板上从上到下依次安装排污风机(1.4)、无刷同步发电机(1.7)、排污水泵(1.9)和斯特林发动机(1.11)，并沿轴向安装废气吸收管道(1.5)、冷却水管道(1.6)、废水吸收管道(1.10)和其他进水、排气管汇，冷却水管道(1.6)安装在作业小车上部支架(1.8)上，下部端口穿过底盘安装顶板(1.3.1)，位于柔性围裙(1.3.3)和内腔水罩(1.3.5)之间，上部端口经管道连接冷却水水泵(2.8)的排水端，无刷同步发电机(1.7)的驱动轴与斯特林发动机(1.11)的中心轴同轴连接，安装在作业小车上部支架(1.8)上，位于排污风机(1.4)下方，斯特林发动机(1.11)安装在作业小车上部支架(1.8)上，位于排污水泵(1.9)下方，下部安装斯特林发动机U形翅管(1.16)，斯特林发动机U形翅管(1.16)安装在斯特林发动机(1.11)下部，位于底盘安装顶板(1.3.1)下表面，内腔水罩(1.3.5)内侧，圆周均布在氧乙炔火焰嘴(1.17)周围。3.根据权利要求1所述的一种环保型船体外板水火成型装置，其特征在于：排污风机(1.4)的驱动轴与斯特林发动机(1.11)的中心轴同轴连接，进气口连接废气吸收管道(1.5)的上端口，排气口经管道连接废气过滤箱(2.3)的进气口，废气吸收管道(1.5)安装在作业小车上部支架(1.8)上，下部端口穿过底盘安装顶板(1.3.1)，位于柔性围裙(1.3.3)和内腔水罩(1.3.5)之间，上部端口连接排污风机(1.4)的进气口。4.根据权利要求1所述的一种环保型船体外板水火成型装置，其特征在于：排污水泵(1.9)的驱动轴与斯特林发动机(1.11)的中心轴同轴连接，安装在作业小车上部支架(1.8)上，位于无刷同步发电机(1.7)下方，进水口连接废水吸收管道(1.10)上端口，排水口经管道连接废水过滤箱(2.2)的入口，废水吸收管道(1.10)包含三根，安装在作业小车上部支架(1.8)上，圆周均布，下部端口穿过底盘安装顶板(1.3.1)，位于柔性围裙(1.3.3)和内腔水罩(1.3.5)之间，中部安装有常闭电磁阀，上部端口连接排污水泵(1.9)的进水口。5.根据权利要求1所述的一种环保型船体外板水火成型装置，其特征在于：作业小车底盘(1.3)由底盘安装顶板(1.3.1)、围裙槽(1.3.2)、柔性围裙(1.3.3)、万向支撑轮(1.3.4)和内腔水罩(1.3.5)组成，其中底盘安装顶板(1.3.1)在对准氧乙炔火焰嘴(1.17)安装位置的前后端布置有火焰指示箭头板，上表面开有多个安装孔，下表面四角布置有支撑座，周向内侧布置有水罩安装槽，周向外侧布置有围裙安装槽，上部安装有角度倾斜传感器，围裙槽(1.3.2)为双层筒形结构，上端面为安装板，内部均布有多个压簧，围裙槽(1.3.2)安装在底盘安装顶板(1.3.1)下表面的围裙安装槽上，柔性围裙(1.3.3)采用柔性材料制成，安装在围裙槽(1.3.2)的双层结构之间，上端面接触围裙槽(1.3.2)内的压簧，万向支撑轮(1.3.4)安装在底盘安装顶板(1.3.1)下表面的支撑座上，内腔水罩(1.3.5)为中空结构，上部布置有冷水入口和水蒸气出口，安装在底盘安装顶板(1.3.1)下表面的水罩安装槽上，冷水入口连接冷水管道，水蒸气出口经管道连通热水箱(2.4)。6.根据权利要求1所述的一种环保型船体外板水火成型装置，其特征在于：火焰温度传感器(1.12)安装在底盘安装顶板(1.3.1)下表面，位于柔性围裙(1.3.3)内侧，感应端对准氧乙炔火焰嘴(1.17)，钢板加热温度传感器(1.13)安装在底盘安装顶板(1.3.1)下表面，位于柔性围裙(1.3.3)内侧，靠近内腔水罩(1.3.5)一端，感应端对准加热后的钢板，冷却水温度传感器(1.14)安装在底盘安装顶板(1.3.1)下表面，位于柔性围裙(1.3.3)内侧，靠近柔性围裙(1.3.3)一端，感应端对准冷却水管道(1.6)的下部端口，钢板冷却温度传感器(1.15)安装在底盘安装顶板(1.3.1)下表面，位于柔性围裙(1.3.3)外侧，感应端对准加热冷却后的钢板，氧乙炔火焰嘴(1.17)安装在底盘安装顶板(1.3.1)下表面中央位置。7.根据权利要求1所述的一种环保型船体外板水火成型装置，其特征在于：污染物处理循环系统(2)由水箱(2.1)、废水过滤箱(2.2)、废气过滤箱(2.3)、热水箱(2.4)、废水温差发电箱(2.5)、温差发电片(2.6)、蓄电池(2.7)和冷却水水泵(2.8)组成，水箱(2.1)安装在门式主动安装架(4.3.2)内侧中部，内部空间分为冷水箱(2.1.1)和缓冲水箱(2.1.2)两部分，冷水箱(2.1.1)空间较大，内部填充冷水，并在内部安装废水温差发电箱(2.5)，缓冲水箱(2.1.2)开有两个进水口和一个出水口，其中一个进水口连接外部供水管道，另一个...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦升杰，郑绍春，王文强，张化伟，张晨阳，刘保华，杨磊，刘晓辉，
申请(专利权)人：国家深海基地管理中心，
类型：发明
国别省市：山东,37