一种防变形固定装置的制作方法

1.本实用新型涉及船舶建造技术领域，尤其涉及一种防变形固定装置。


背景技术：

2.船舶在船坞或者船台建造期间，分段都是从底部开始搭设的，最底下的船底外板分段贴合在胎架或者钢梁、钢墩上进行搭设，形成底部分段，然后再在底部分段上陆续向上搭设其他分段。由于底部分段承受上面不同分段的重量，且分段搭载焊接时会产生大量的热变形，再加上分段搭载时存在大批量的打磨、切割施工，因此会使船底内板出现波浪形变形。
3.由于外板贴合在胎架或者钢梁或者钢墩上，由于其自重原因不易变形，而船底内底板极易变形，所以内底板出现波浪变形的现象经常出现。所以内底板部位的火工矫正工作成为了船厂工人必不可少的工作，而且工作量比较大。
4.当上面分段与底部分段焊接时受到上面分段自重的原因，上部分段与底部分段靠近的内底板的地方又变成了固定端，上面分段的甲板又变成了自由端，在焊接变形和分段内部设备重量的影响下，甲板容易变成波浪形或者凹凸不平，同样需要大量的火工矫正工作，同样很多舱室、隔舱也会出现大量变形。所以在整条船的建造过程前期、分段搭设过程中，火工矫正工作量比较大，施工范围也比较广，几乎遍布全船。
5.针对船上大量焊接、切割、打磨工作引起的高温加工变形和分段自身搭载引起的变形，均需进行火工矫正，但是火工矫正工作本来就是利用高温加热船体结构，然后利用热胀冷缩和榔头敲打修正的原理，来使变形部位恢复平整，因此火工矫正本身也存在引起船体结构变形的可能性，如果方式方法用的不对不但没有缓解船体结构的变形情况，反而会加剧和引起船体变形。
6.因此，在无法降低焊接、切割、打磨等施工过程产生的大量加工热量的前提下，如何消除热加工引起的变形，从而保证船体结构的平整度是亟待解决的问题。


技术实现要素：

7.有鉴于此，本实用新型提供了一种防变形固定装置，用以解决上述背景技术中存在的问题。
8.一种防变形固定装置，其特征在于，包括固定环、连接件和固定夹臂，所述连接件与固定环相连，所述固定夹臂设置有两个，两个固定夹臂的首部叠放在一起并通过紧固件固定在连接件内，两个固定夹臂的尾部配合夹持着待火工矫正船体结构变形位置处的型材构件，固定夹臂的尾部形成有夹持槽，夹持槽的形状与待火工矫正船体结构变形位置处的型材构件的侧边形状相匹配，所述固定夹臂的首部开设有第一固定孔。
9.优选地，所述夹持槽的直角形槽口。
10.优选地，所述固定夹臂的首部与尾部之间为夹臂本体，夹臂本体从首到尾逐渐变细。
11.优选地，所述连接件为u形结构，连接件上开设有第二固定孔。
12.优选地，所述型材构件为t型材、球扁钢或钢板。
13.本实用新型的有益效果是：
14.1、本实用新型通过在火工加热时预先收紧起重葫芦，可以保证冷却处理后船体结构变形位置不会出现热胀冷缩的反弹变形，不但能够使火工矫正引起的二次变形得到控制，也能让焊接、切割、打磨工作引起的热应力得到释放，可以将船体结构的变形快速调整到位，提高了船舶变形部位的矫正效率。
15.2、本实用新型的装置结构简单、安装使用方便，且制作方便、成本低廉，拆卸下来后可以重复使用，大大降低了船舶的建造成本。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
17.图1是防变形固定装置的使用状态图。
18.图2是防变形固定装置的正视图。
19.图3是防变形固定装置的侧视图。
20.图4是固定夹臂的结构示意图。
21.图5是起重葫芦的结构示意图。
22.图6是卸扣的结构示意图。
23.图中标号的含义为：
24.1为一个防变形固定装置、2为固定环、3为连接件、4为固定夹臂、5为紧固件、6为夹持槽、7为第一固定孔、8为第二固定孔、9为另一个防变形固定装置、10为下凹变形、11为待火工矫正船体结构变形位置处的型材构件、12为其他船体结构的型材构件、13为卸扣、14为起重葫芦、15为船底内板、16为船底外板、17为t排、18为上拱变形。
具体实施方式
25.为了更好的理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型实施例进行详细描述。
26.应当明确，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
27.下面通过具体的实施例并结合附图对本技术做进一步的详细描述。
28.在本技术的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
29.本说明书的描述中，需要理解的是，本技术实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本技术实施例的限定。此外，在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时，其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。
30.船舶建造过程中，焊接、切割和打磨工作充斥着整个造船过程，这些工种都是与钢板、t排和球扁钢等型材构件接触并产生高温从而导致这些构件在高温热应力下产生变形。
31.根据船舶的建造质量要求，船体构件的平整度有一定的要求，同时船体构件的热应力需要一定的释放，因此需要对于这些焊接、切割和打磨部件的变形需要进行火工矫正。但是火工矫正本身也属于高温工作，因此操作不当会加剧热变形，因此需要在舱壁、甲板、t排和球扁钢的火工矫正过程中采取一定的控制和预防措施。
32.本实用新型给出一种防变形固定装置，通过将该装置与起重葫芦配合使用，不但能够使火工矫正引起的二次变形得到控制，也能让焊接、切割、打磨工作引起的热应力得到释放。
33.本实用新型给出的防变形固定装置包括固定环2、连接件3和固定夹臂4，所述连接件3与固定环2相连，所述固定夹臂4设置有两个，两个固定夹臂4的首部叠放在一起并通过紧固件5固定在连接件3内，两个固定夹臂4的尾部配合夹持着待火工矫正船体结构变形位置处的型材构件11。
34.所述固定夹臂4的首部与尾部之间为夹臂本体，夹臂本体从首到尾逐渐变细。
35.所述固定夹臂4的尾部形成有夹持槽6，夹持槽6的形状与待火工矫正船体结构变形位置处的型材构件11的侧边形状相匹配，所述固定夹臂4的首部开设有第一固定孔7。本实施例中，夹持槽6的直角形槽口。
36.本实施例中，所述连接件3为u形结构，连接件3上开设有第二固定孔8，当两个固定夹臂4的首部叠放在一起后，通过穿过第一固定孔7和第二固定孔8内的紧固件5将固定夹臂4锁紧在连接件3内。
37.将防变形固定装置夹在型材构件上时，首先，拧松紧固件5，然后，以紧固件5为支点使两个固定夹臂4向相反的方向转动打开，从而夹持住待火工矫正船体结构变形位置处的型材构件，然后拧紧紧固件5。当固定夹臂4夹持住待火工矫正船体结构变形位置处的型材构件时，型材构件的两端侧恰好卡在两个固定夹臂4尾部的直角形夹持槽6内。
38.优选地，所述型材构件为t型材、球扁钢或钢板。
39.本技术的防变形固定装置可单套单独使用，也可多套联合使用，其使用的数量取决于需要火工矫正的船体结构的强度和需要火工矫正的面积，船体结构的强度越大，火工矫正的面积越多，或者变形的位置越多，需要使用的装置就越多，反之越少，具体使用数量根据现场凭借经验选择。
40.本实用新型的防变形固定装置的使用过程如下所示：
41.s1，确定待火工矫正船体结构上的变形位置，在每个变形位置处分别安装一套防变形固定装置，待火工矫正船体结构上的变形位置分为上凸和下凹两种。
42.具体地，安装一套防变形固定装置的具体步骤为：
43.首先，将一个防变形固定装置1卡固在待火工矫正船体结构变形位置处的型材构
件11上，将另一个防变形固定装置9卡固在其他船体结构的型材构件12上；
44.然后，在上、下相对的防变形固定装置1和防变形固定装置9上分别安装卸扣13；
45.最后，将起重葫芦14的上、下端分别与防变形固定装置1和防变形固定装置9上的卸扣13相固定。
46.起重葫芦14可选用1吨、2吨、3吨、5吨或10吨等多档规格，具体使用规格大小主要根据需要火工矫正的船体结构的大小和矫正面积来选定。
47.卸扣13的使用规格也根据火工矫正时需要承受的力的强度来定。
48.s2，将所有变形位置处的起重葫芦14收紧至拉紧状态。
49.s3，对上凸位置进行火工加热处理，并再次收紧该变形位置处的起重葫芦对该变形位置提前补偿一定的反变形量；
50.然后，再在该变形位置进行冷却处理，火工矫正结束后，测量进行火工矫正的船体结构的板面平整度是否满足要求，满足要求后，拆除所述防止船体结构火工矫正时变形的装置，否则重复步骤s2-s3，直至满足要求为止。
51.由于对变形位置进行火工加热时该部位的船体结构会受热膨胀，而冷却处理时该部位的船体结构会遇冷收缩，因此整个火工加热和冷却处理过程是一个热胀冷缩的过程，如果不加任何干预，原本在火工加热过程中已经恢复平整的板面，在经过冷却处理后变形位置会收缩上拱，从而出现一定的上拱反变形。为了避免出现这一现象，需预先收紧起重葫芦(即在火工加热时便收紧起重葫芦)，以保证船体结构冷却后不会出现反弹变形。
52.下面以落座在胎架、钢梁或者钢墩上的底部分段为例，详细说明本实用新型的防止船体结构火工矫正时变形的方法。
53.对于底部分段而言，其船底外板由于直接坐落在胎架、钢梁或者钢墩上，胎架、钢梁或者钢墩能对其进行支撑，因此，船底外板为一个固定端，不会产生变形；而其顶部的船底内板是一个非常容易变形的自由端，因此，在对船底内板进行火工矫正时需采用本实用新型的装置对火工矫正引起的二次变形进行控制。
54.具体地，首先，确定船底内板上的变形位置，如图1所示，本示例中船底外板上有三处变形位置，其中左、右两侧的变形位置为上凸的，中间的变形位置为下凹的。变形位置确定好后，需根据火工矫正面积，确定固定卸扣、起重葫芦的规格，防变形固定装置的数量。
55.然后，在船底内板15上的三个变形位置处分别安装一套本技术所述的防变形固定装置，即将三个防变形固定装置1分别卡在船底内板15上左、中、右三个变形位置处的t排17上，将另外三个防变形固定装置分别卡在船底外板16上相对应位置处的t排上，然后在每个防变形固定装置分别穿入一个卸扣13，最后，在上、下相对的防变形固定装置1和防变形固定装置9之间连接一个起重葫芦14。
56.然后，将三个变形位置处的起重葫芦14收紧至拉紧状态。
57.然后，对左侧和右侧t排17处的船底内板上的上凸板面进行火工加热处理，火工加热处理时再次收紧这两处变形位置处的起重葫芦对该变形位置提前补偿一定的反变形量(即通过收紧起重葫芦将这两处变形位置的钢板拉至平整或往下凹1-2mm)；火工加热处理时，也可同时用榔头敲打上凸板面以对该变形位置进行变形修整。
58.然后，再在该变形位置进行冷却处理(利用水管进行冷却处理)，火工矫正结束后，测量进行火工矫正的船体结构的板面平整度是否满足要求，满足要求后，拆除所述防止船
体结构火工矫正时变形的装置，否则重复上述，直至满足要求为止。
59.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型保护的范围之内。

技术特征：
1.一种防变形固定装置，其特征在于，包括固定环、连接件和固定夹臂，所述连接件与固定环相连，所述固定夹臂设置有两个，两个固定夹臂的首部叠放在一起并通过紧固件固定在连接件内，两个固定夹臂的尾部配合夹持着待火工矫正船体结构变形位置处的型材构件，固定夹臂的尾部形成有夹持槽，夹持槽的形状与待火工矫正船体结构变形位置处的型材构件的侧边形状相匹配，所述固定夹臂的首部开设有第一固定孔。2.根据权利要求1所述的防变形固定装置，其特征在于，所述夹持槽的直角形槽口。3.根据权利要求1所述的防变形固定装置，其特征在于，所述固定夹臂的首部与尾部之间为夹臂本体，夹臂本体从首到尾逐渐变细。4.根据权利要求1所述的防变形固定装置，其特征在于，所述连接件为u形结构，连接件上开设有第二固定孔。5.根据权利要求1所述的防变形固定装置，其特征在于，所述型材构件为t型材、球扁钢或钢板。

技术总结
本实用新型公开了一种防变形固定装置，包括固定环、连接件和固定夹臂，所述连接件与固定环相连，所述固定夹臂设置有两个，两个固定夹臂的首部叠放在一起并通过紧固件固定在连接件内，两个固定夹臂的尾部配合夹持着待火工矫正船体结构变形位置处的型材构件。通过将本实用新型夹在上下两个型材构件上，并在两个相对的型材构件之间连接起重葫芦，在火工加热时预先收紧起重葫芦，可以保证冷却处理后船体结构变形位置不会出现热胀冷缩的反弹变形，不但能够使火工矫正引起的二次变形得到控制，也能让焊接、切割、打磨工作引起的热应力得到释放，可以将船体结构的变形快速调整到位，提高了船舶变形部位的矫正效率。舶变形部位的矫正效率。舶变形部位的矫正效率。


技术研发人员：李庆凯 张治军
受保护的技术使用者：沪东中华造船（集团）有限公司
技术研发日：2022.09.29
技术公布日：2023/5/6