一种降低船舶舱口围口部变形的焊接工装及防变形方法技术

本发明专利技术公开了一种降低船舶舱口围口部变形的焊接工装及防变形方法，所述焊接工装包括由四个防变形兼应力监测复合支撑组件所组成的焊接防变形监测桥，每一所述防变形兼应力监测复合支撑组件包括一对支撑体和连接在所述一对支撑体之间的拉压力传感器，所述四个防变形兼应力监测复合支撑组件分置于船舶舱口围口部的四角部位，所述防变形兼应力监测复合支撑组件上的一对支撑体的端部与所述船舶舱口围的竖向围板点焊连接，各所述所述防变形兼应力监测复合支撑组件上的拉压力传感器分别连接MCU控制器。本发明专利技术提高了舱口围的制造质量。本发明专利技术提高了舱口围的制造质量。本发明专利技术提高了舱口围的制造质量。

【技术实现步骤摘要】
一种降低船舶舱口围口部变形的焊接工装及防变形方法


[0001]本专利技术涉及船舶制造
，具体涉及一种降低船舶舱口围口部变形的焊接工装及防变形方法。

技术介绍

[0002]舱口围是位于船舶主甲板和舱口盖的中间结构，常应用在集装箱船和散货船上。舱口围的制造要点之一是要严格控制舱口围顶板的整体平直度。若顶板平直度不好，则会影响到舱口盖板与舱口围之间的水密性能，导致漏水。另外舱口围的口部形状和尺寸在设计时也有公差要求。舱口围在制造过程中的装配和焊接变形是影响其顶板平直度和舱口围形状尺寸误差的主要因素。为了控制舱口围的顶板平直度，通常在舱口围制造的各个阶段(包括舱口围分段制作阶段和总装组焊阶段)采用拉钢丝法进行检测控制。为了控制舱口围的形状尺寸误差，通常在舱口围的四角部位点焊支撑筋进行加固。
[0003]但是，由于舱口围在焊接后会产生不均匀的应力，当焊接完成后，待焊缝冷却再将支撑筋拆除后，舱口围的焊接应力会重新分布，导致舱口围发生变形，严重时会超出舱口围形状、尺寸的设计误差范围，且由于舱口围的焊接已经全部完成，如要进行后续整形则会变得非常困难。由此降低了舱口围的制造质量。

技术实现思路

[0004]为了解决上述问题，本专利技术提出一种降低船舶舱口围口部变形的焊接工装及防变形方法，旨在提高舱口围的制造质量。具体的技术方案如下：
[0005]一种降低船舶舱口围口部变形的焊接工装，包括由四个防变形兼应力监测复合支撑组件所组成的焊接防变形监测桥，每一所述防变形兼应力监测复合支撑组件包括一对支撑体和连接在所述一对支撑体之间的拉压力传感器，所述四个防变形兼应力监测复合支撑组件分置于船舶舱口围口部的四角部位，所述防变形兼应力监测复合支撑组件上的一对支撑体的端部与所述船舶舱口围的竖向围板点焊连接，各所述所述防变形兼应力监测复合支撑组件上的拉压力传感器分别连接MCU控制器。
[0006]优选的，所述支撑体由固定支撑杆和可换支撑块装配对接而成，所述固定支撑杆的一端连接所述拉压力传感器，所述固定支撑杆的另一端连接所述可换支撑块。
[0007]优选的，所述拉压力传感器的两端分别设置有连接法兰，所述固定支撑杆的两端分别设置有连接法兰，所述拉压力传感器通过所述连接法兰和连接螺栓实现装配连接。
[0008]作为本专利技术的进一步改进，所述拉压力传感器上的连接法兰外圆大于所述固定支撑杆上的连接法兰外圆，在所述防变形兼应力监测复合支撑组件上还设置有用于防止所述拉压力传感器受力超限的限位保护器，所述限位保护器包括一对哈夫型夹壳，所述哈夫型夹壳的一端内孔开设有环形定位槽、另一端内孔设有环形限位槽，所述哈夫型夹壳的所述环形定位槽和环形限位槽分别外套在所述拉压力传感器两端的连接法兰上，且所述哈夫型夹壳的环形定位槽与所述拉压力传感器的连接法兰之间为过渡配合连接，所述哈夫型夹壳
的环形限位槽与所述拉压力传感器的连接法兰之间为间隙配合连接。
[0009]优选的，所述环形限位槽与所述连接法兰的两端面之间的间隙相等。
[0010]本专利技术中，所述一对哈夫型夹壳通过哈夫连接螺钉实现哈夫面的相互对接固定。
[0011]作为本专利技术的更进一步改进，在所述哈夫型夹壳的内孔壁上安装固定有四个红外测距传感器，所述四个红外测距传感器沿周向间隔均匀布置，所述红外测距传感器的测距方向垂直指向拉压力传感器上与所述环形限位槽间隙配合的连接法兰端面，所述红外测距传感器连接MCU控制器。
[0012]当防变形兼应力监测复合支撑组件受力较大时，将导致拉压力传感器的拉伸变形或压缩变形超过正常工作的限度，这时限位保护器可以限制拉压力传感器的超限变形(包括拉伸超限和压缩超限)，从而可以保证拉压力传感器的工作精度。
[0013]上述拉压力传感器的拉伸超限和压缩超限可以被红外测距传感器监测到，并可由MCU控制器发出报警。
[0014]上述通过在哈夫型夹壳的内孔壁上安装固定有四个红外测距传感器，还可以监测舱口围焊接的变形方向。例如，当某一防变形兼应力监测复合支撑组件上位于上下方向上的两个红外测距传感器的差值较大时，说明该处舱口围的相邻竖向围板之间发生了沿上下方向的相对倾斜。又如，当某一防变形兼应力监测复合支撑组件上位于水平方向上的两个红外测距传感器的差值较大时，说明该处舱口围的相邻竖向围板之间的夹角发生改变。由此方便了焊接作业人员可根据不同的变形情况，采取相应的焊接反变形纠正措施。
[0015]作为本专利技术中可换支撑块与固定支撑杆连接结构的优选方案之一，所述可换支撑块与所述固定支撑杆的连接采用螺纹配合连接。
[0016]作为本专利技术中可换支撑块与固定支撑杆连接结构的优选方案之二，所述可换支撑块与所述固定支撑杆的连接采用螺栓紧固连接。
[0017]优选的，所述可换支撑块与所述固定支撑杆的连接采用螺栓紧固连接时，还采用销钉进行定位。
[0018]优选的，当所述可换支撑块与所述固定支撑杆的连接采用螺纹配合连接时，所述可换支撑块上设置有一段螺纹连接轴，所述固定支撑杆上设置有一段螺纹连接孔，所述螺纹连接轴与所述螺纹连接孔相互螺纹配合连接。
[0019]优选的，当所述可换支撑块与所述固定支撑杆的连接采用螺纹配合连接时，还将同一防变形兼应力监测复合支撑组件上两端的所述螺纹配合连接设置为螺纹旋向相反，这样在防变形兼应力监测复合支撑组件点焊到相邻的竖向围板之间后，还可以通过转动支撑组件中间部分的杆体来调节拉压力传感器的初始数据为零。
[0020]作为本专利技术中可换支撑块与固定支撑杆连接结构的优选方案之三，所述可换支撑块与所述固定支撑杆的连接采用铰轴连接。
[0021]优选的，在所述固定支撑杆上与所述可换支撑块相连接的一端开设有安装槽，所述可换支撑块的一端插装于所述安装槽内并通过连接在所述可换支撑块与所述固定支撑杆之间的铰轴实现转动连接。
[0022]本专利技术中，所述哈夫型夹壳上设置有传感器接线孔。
[0023]本专利技术中，所述可换支撑块上用于与船舶舱口围的竖向围板相连接的一端被削成45度斜面，以适合在船舶舱口围的角部进行支撑连接。
[0024]一种降低船舶舱口围口部变形的焊接工装的防变形方法，包括如下步骤：
[0025](1)工装安装：将四个防变形兼应力监测复合支撑组件分别安装到船舶舱口围的四个角部，防变形兼应力监测复合支撑组件上的可换支撑块与竖向围板之间通过多处点焊进行固定；
[0026](2)舱口围焊接：由焊接作业人员进行舱口围焊接；
[0027](3)焊接应力及变形监控：焊接过程中，MCU控制器通过四个防变形兼应力监测复合支撑组件上的拉压力传感器实时动态监测舱口围的焊接应力及变形情况，当舱口围上相邻的竖向围板之间的位置由于焊接原因发生相对移位或变形时，拉压力传感器所测得的拉压力数据会发生变化，MCU控制器同时获取四个拉压力传感器的拉压力数据并计算拉压力数据的平均值，并对每个拉压力传感器的拉压力数据与平均值进行比较，得到拉压力数据差；当拉压力数据差超过预先设定的阈值时，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种降低船舶舱口围口部变形的焊接工装，其特征在于，包括由四个防变形兼应力监测复合支撑组件所组成的焊接防变形监测桥，每一所述防变形兼应力监测复合支撑组件包括一对支撑体和连接在所述一对支撑体之间的拉压力传感器，所述四个防变形兼应力监测复合支撑组件分置于船舶舱口围口部的四角部位，所述防变形兼应力监测复合支撑组件上的一对支撑体的端部与所述船舶舱口围的竖向围板点焊连接，各所述所述防变形兼应力监测复合支撑组件上的拉压力传感器分别连接MCU控制器。2.根据权利要求1所述的一种降低船舶舱口围口部变形的焊接工装，其特征在于，所述支撑体由固定支撑杆和可换支撑块装配对接而成，所述固定支撑杆的一端连接所述拉压力传感器，所述固定支撑杆的另一端连接所述可换支撑块。3.根据权利要求2所述的一种降低船舶舱口围口部变形的焊接工装，其特征在于，所述拉压力传感器的两端分别设置有连接法兰，所述固定支撑杆的两端分别设置有连接法兰，所述拉压力传感器通过所述连接法兰和连接螺栓实现装配连接。4.根据权利要求3所述的一种降低船舶舱口围口部变形的焊接工装，其特征在于，所述拉压力传感器上的连接法兰外圆大于所述固定支撑杆上的连接法兰外圆，在所述防变形兼应力监测复合支撑组件上还设置有用于防止所述拉压力传感器受力超限的限位保护器，所述限位保护器包括一对哈夫型夹壳，所述哈夫型夹壳的一端内孔开设有环形定位槽、另一端内孔设有环形限位槽，所述哈夫型夹壳的所述环形定位槽和环形限位槽分别外套在所述拉压力传感器两端的连接法兰上，且所述哈夫型夹壳的环形定位槽与所述拉压力传感器的连接法兰之间为过渡配合连接，所述哈夫型夹壳的环形限位槽与所述拉压力传感器的连接法兰之间为间隙配合连接。5.根据权利要求4所述的一种降低船舶舱口围口部变形的焊接工装，其特征在于，所述一对哈夫型夹壳通过哈夫连接螺钉实现哈夫面的相互对接固定。6.根据权利要求4所述的一种降低船舶舱口围口部变形的焊接工装，其特征在于，在所述哈夫型夹壳的内孔壁上安装固定有四个红外测距传感器，所述四个红外测距传感器沿周向间隔均匀布置，所述红外测距传感器的测距方向垂直指向拉压力传感...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘相华，钱琨，李涛，杨素琴，
申请(专利权)人：中船澄西船舶修造有限公司，
类型：发明
国别省市：