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1、第四章 船体装配 船体装配是将加工合格的船体零件组合成 部件(组件)、分段、大型分段(总段)，直 至整个船体的工艺过程 船体装配分为船体结构预装焊和船台装焊 两大部分 船体结构预装焊又分为部件(组件)装焊、 分段装焊和总组装装焊三道工序 船体结构的预装焊工艺，可将船体装配焊 接作业从船台移至车间内场，在施工良好 的平台或胎架上作业 第一节 船体结构预装配常用工艺装备 船体结构预装配的主要设备有起重机、焊机、气割设备空气压缩设备、管道、平台和胎架一、平台的种类和用途 平台一般是由水泥基础和型钢、钢板等 组成具有一定水平度的工作台 分为固定式和传送带式两大类固定式平台 主要用于装焊船体部件、组件、
2、平面分段和 带有平面的立体分段等 可做为设置胎架的基础 固定式平台应具有牢固的基础、足够的结构 刚性和表面平整度 传送带式平台 设有相应的传送装置，可用于部、组件和平 面分段的装焊，运送工件 组建生产流水线的重要工艺设备1. 固定式平台 蜂窝平台由钢筋混凝土基础、型钢框架和开有蜂窝式圆孔的铸铁平板(或钢板)组成主要用于主、辅基座等精度要求较高的部组件的装焊和部件外板的热弯成形加工或变形矫正钢板蜂窝平台钢板平台 又称实实心平台，其结结构如图图钢板平台的结构 主要用于绘制船体全宽肋骨型线图，并装 焊肋骨框架等部件 工作面由钢板铺设而成，便于划线，装焊 操作条件也较好 用于制作钢板平台的钢板厚度10
3、mm，钢板 下面设置的槽钢 槽钢宜选用2224号，平台高度约300mm型钢平台 又称空心平台，与钢钢板平台的区别仅别仅 在于其表面不设钢设钢 板 型钢钢平台既可以用于拼板和装焊焊平面 分段，也可作为为胎架的基础础 其高度一般与钢钢板平面相同 若需在平台下面作业业，则则平台高度应应 大于800mm型钢平台图示水泥平台 将扁钢或型钢按5001000mm的间距平 行埋在钢筋混凝土中构成的平台 要求钢材表面与平台表面平齐 用途广泛，更适合做胎架的基础 主要缺点是受 高温后易爆裂 ，预埋的钢材 易锈蚀2.传送带式平台 链式传送带平台 链式传送带平台 在槽形钢筋混凝土基础上，按1500 2000mm的间距
4、敷设角钢或槽钢构件 在角钢或槽钢上安装链条导向轨道， 再在轨道上配置链条，即构成链式传 送带平台 主要用做流水线上改变运送方向的横 向传送带辊式传送带平台 用直径为10050mm的钢钢管制作成辊辊筒 将其按10005000mm间距平行地组装在 有缺口的钢板平台中 有的平台在辊筒支承梁下面设置升降 用油缸，使辊筒能上下调节 主要用于平面分段机械化生产线上的 拼板工位辊式传送带平台图示台车式平台 在分段支 承台之间 敷设两条 轨道 并在其上 配置有油 缸升降机 构的台车 所构成 主要用于分段的运输圆盘式传送带平台 将直径150200mm的圆盘圆盘 按间间距1000 500mm交错地配置在钢板平台或
5、水泥平 台上构成 主要用于平 面分段机械 化生产线中 分段的传送二、胎架的种类和用途 胎架是制造船体曲面分段和曲形立体分 段的形状胎模和工作台 工作台的曲面形状应与分段曲面吻合， 以保证分段型线和尺度，为分段装焊创 造好的工作条件 胎架主要作用是支承分段、保证分段曲 面形状和控制其装焊变形 胎架应具有足够的结构刚性和强度，胎架的种类 胎架的种类类很多，按其适用范围围分为为 专专用胎架和通用胎架两大类类 制作胎架需消耗许多材料和工时 在单件和小批量造船生产中，对生产 成本和造船周期的影响极大 尽量使用通用胎架，以降低生产成本1.专用胎架 专专供某种分段使用，如底部、舷侧侧、甲板 分段和首、尾柱分
6、段等 (1) 单板式胎架 由整块块胎板组组成，为为使胎板与分段外板的 接触面积积小而又紧贴紧贴 ，并使分段在焊焊接时时 有自由收缩缩的可能，胎板的型线线通常制成 锯齿锯齿 状 单单板式胎架刚刚性好，有利于控制变变形,但耗 材多 通常用于军军品或技术术要求高的批量生产产单板式胎架图示(2)桁架式胎架 由桁架和型线线胎板组组成，节节省材料， 但刚刚性较较弱 常用于一 般船舶 尤其适用 于单单船或 小批量建 造2.通用胎架(1) 框架式活络胎板胎架 由角度框架和活络小胎板组成 一般有30o、40 o、50 o和60 o四种不同 的固定角度框架 角度框架的斜向角钢上开有螺孔，用 于固定小活络胎板 通过
7、更换角度框架和调节小胎板高度 位置。可获得不同的工作曲面框架式活络胎板胎架图示(2)套管式胎架(通用式) 这种胎架的支柱是由内外 两根不同直径的钢管套接 而成 在内外钢管上各按不同间 距钻有数排銷孔 使用时按胎架型值调节支 柱高度，并用銷轴插入銷 孔加以固定套管式胎架的整体图示 由于支柱的调节范围有限，故适合于建 造各类平直和小曲形分段 三、胎架基面与胎架型值确定1.胎架基面的确定 胎架基面是用来决定胎架工作面曲 面型值的基准面 根据它与肋骨剖面的相对关系，通 常分为以下几种类型(1)正切胎架 胎架基面平行或垂直于基线面，并 且垂直于肋骨剖面正切胎架的应用 正切胎架制作容易，主要用于甲板分段中
8、间底部分段平行中体部位底舷侧分段等纵向曲度变化较小的分段制造(2)正斜切胎架 胎架基面不平行于基线面，或垂直于 基线面，并且不垂直于肋骨剖面正斜切胎架的应用 制作较麻烦，胎架上分段底横向构 件划线和安装均要考虑胎架基面底 倾角 主要用于纵向型线变化大的首、尾 底部分段制造 达到节约材料、降低工作高度的目 的(3)斜切胎架 胎架基面不平行也不垂直于基线面 ，但垂直于肋骨剖面 制作较容 易 适用于纵 向曲度变 化小的舷 侧分段(4)斜斜切胎架 胎架基面不垂直也不平行基线面， 并且不垂直于肋骨剖面斜斜切胎架的应用 制作和使用特点类同于正斜切胎架 主要用于曲度变化较大的舷侧分段 由于切取基面的自由度大
9、，在降低 分段制造高度的同时，可使胎架的 四角基本处于相同高度范围内 增加施工安全性 有利于扩大自动焊的使用范围2.胎架型值的确定首先在肋骨型线图上作出胎架基面的投 影线 或胎架基 面与各肋 骨剖面的 交线求胎架支柱点型值 根据胎架 支柱间距 ,在胎架 基面投影 线上求出 支柱点胎架型值的确定 过支柱点沿胎架基面投影线的垂直 方向，量取到对应肋骨线的距离 减去板厚，即得到胎架的高度型值 对于正斜、斜斜切基面 应该首先过基面投影线上的支柱点 作出纵向剖面线 过基面纵向投影线上的支柱点量取 至船体型线的垂直距离正斜、斜斜切胎架四、胎架结构形式的确定与制作1.胎架结构形式的确定 胎架受力情况复杂 承
10、受船体分段重量 在施工中受到各种变动因素的影响如压载重物、分段焊接变形胎架结构形式应满足 胎架具有足够的刚性(以免在分段制 造过程中发生变形，影响分段制造 精度) 胎架具有足够高度和孔道，工作面 应较平坦(改善施工条件，提高分段 制造的生产效率) 尽量使其具有通用性或能改装重复 使用的可能性 降低材料和工时消耗 胎架结构形式的选取 胎架结构型式的选择主要是选择胎 架基础和胎板型式 胎架由基础、胎架底座、胎板、纵 向牵条、边缘角钢等组成 为保证分段装配，还设有胎架中心 线划线架等 胎架基础应有足够的承重能力，型 钢、水泥平台胎板形式选取 胎板选择选择 必须须考虑虑其受力情况， 在其上制造的分段的
11、结结构特点、批 量和对对胎架的使用要求 胎板有以下几种型式单单板式桁架式框架与小块块模板组组合的框架式支点角钢钢式各种胎板特点 单单板式胎板，刚刚性好，利于保证证分 段制造精度，常用来制造舰舰艇和技 术术要求较较高的产产品，钢钢板耗费费量 大 桁架式和框架式胎板，可以节节省钢钢 材，降低胎架制造成本 支点角钢钢式胎板(架)结结构简单简单 、制 造容易，成本低廉，刚刚性较较差，容 易变变形，只用于单单船建造时时制造型 线线交缓缓和的分段归纳起来胎架结结构形式选选取的一般原则则 军军品或精度要求高、批量大的民品 宜选选用刚刚性好的单单板式胎架 一般产产品、单单船建造的分段可选选用 桁架式胎架 型线
12、线曲率小的分段可用支点式胎架 尽量扩扩大通用胎架的使用范围围 2.胎架制作 以支点式简易胎架为例，说明胎架 制造的主要程序 (1)在平台上划线如肋骨位置线、胎架中心线、辅助 线、接缝线等 (2)竖立支杆一般每隔一挡肋骨，在肋骨线和辅 助线、中心线的交点上竖立支杆支点式简易胎架制作(3)作水平面用水平软管或激光经纬仪找出水平 面，并在支杆上作出标记(4)量型值在各支杆上，以水平线为基准向上 量取该处型值，割去余量并焊上支 撑材第二节 船体结构预装焊工艺 船体结构预装焊包括部件装焊、分段装 焊、大型分段或总段组装等工作内容 加工后的船体构件绝大部分要经过此工 艺过程，再送往船台装焊成船体 船体结构
13、预装焊工艺程序的合理与否， 将直接影响船体建造质量的好坏、装配 作业的难易、船体变形的大小以及建造 周期的长短等 可以说，预装焊工艺水平的高低直接反 映了船厂的生产能力和生产效率的高低一、部件装配焊接工艺 包括拼板、T型材装焊、肋骨框架装 焊、主、辅机基座装焊和首、尾柱 装焊等1.T型材装焊工艺 T型材由腹板和面板组成 直梁采用倒装方式 曲梁采用侧装方式2.肋骨框架装焊工艺小船总总段建造横梁、肋骨、 肋板和肘板形成环环形框架作为为 建造整个船体的依据钢钢板平台上全宽宽肋骨型线图线图两种组组装方式:对对接和搭接二、分段装焊工艺四项项内容选择选择 分段装配基准面和工装决定装焊顺焊顺 序焊焊接顺顺序
14、提出施工技术术要求1.分段的类型 分段是由零、部件组组装而成的船体局 部结结构，种类类很多 按外形特征大致可分为为几类类(1)平面分段(2)曲面分段(3)半立体分段(4)立体分段(5)总段2.分段装焊工艺的基本内容1)选择分段装配基准面和工艺装备 2)决定合理的装焊顺序 3)决定合理的焊接程序 4)提出施工技术要求 以上四项项内容中，分段装焊顺焊顺 序的 合理与否，直接影响分段制造的质质 量、装焊焊作业业的难难易程度、辅辅助材 料的消耗量以及分段制造的周期等分段装焊顺序 同一分段可有不同的制造方法和装 焊顺焊顺 序 不同的分段更可有各自不同的制造 方法和装焊顺焊顺 序 决定适合于某一分段的最佳
15、制造方 法和装焊顺焊顺 序是此工艺阶艺阶 段的重 要工作内容3.分段建造的方法 1)按装配基面分类有三种方法正造法分段建造时时的位置与其 在实实船上的位置一致反造法分段建造时时的位置与其 在实实船上的位置相反侧侧(卧)造法分段建造时时的位置 与其在实实船上的位置成一定的角度 或垂直分段建造方法的比较 建造方 法优优 点缺 点适 用 范 围围正造法施工条件好 型线线易保 证证胎架复杂杂划 线线工作量大 单单底分段，机 舱舱分段批量生 产产 反造法胎架简单简单 可减少一次 翻身施工条件稍 差，型线线易 产产生误误差 双底分段，以甲 板为为基面的分段 ，单单船生产产 侧侧(卧) 造法改善施工条 件胎架数量多 舷侧侧分段、舱舱 壁分段等 2)构件安装顺序分类 分离法 在分段装配基准面上，先安装布置 较较密的主向构件并进进行焊焊接，再安 装交叉构件并进进行焊焊接 一种装配与焊焊接交替进进行的装焊焊方 法，有利于扩扩大自动焊动焊 、半自动动 焊焊的范围围 装配、焊焊接工作分离，使装配工作 不连续连续放射法 分段装配基准面的板列上按照从中 央向四周的放射状方向，依次交替 地装配纵纵、横构件和焊焊接 这这种方法引起的分段变变形小，适用 于曲率变变化大、钢钢板稍薄的分段制 造插入法 在分段装配基准面的板列上先安装间间 断的纵纵向构件，再安装插入的横向构 件，最后
