一种可快速布置的潜艇结构开孔防护装置的制作方法

1.本发明涉及钢质潜艇制造技术领域，具体涉及一种可快速布置的潜艇结构开孔防护装置。


背景技术：

2.大型钢质潜艇的主体结构一般由几段带环形加强肋骨的柱状壳体及椎状壳体组成，并形成了封闭的承压空腔。承压空腔通过隔舱壁划分成功能不同的舱室，在不同的舱室内布置有外形尺寸不一、重量不一的设备装置、模块单元、内部结构等。
3.在大型钢质潜艇制造过程中，为了方便舱室内的设备装置、模块单元、内部结构等的吊运及安装，通常会在制造的不同阶段，在潜艇主体结构上开设工艺孔，又称为可拆板，从而形成吊装通路。工艺孔透光尺寸视作业需求而定，从一米见方到数米不等，且离地高度约十米左右。施工人员在吊装、孔边打磨、可拆板复位装焊等作业的过程中，经常会在工艺孔边活动。这就导致高空敞开孔会造成巨大的安全隐患。根据行业及船厂的安全生产规范，工艺孔边需进行安全防护。
4.传统的安全防护一般是在孔边采用圆钢管、卡扣、螺栓等脚手架零件搭配防护绳网的方式，并通过卡扣、螺栓及点焊等方式将其固定到孔边处。这样的方式容易伤到工艺孔边缘处的材料本体。现有的安全防护大多是针对船舶的水平直板结构开孔设计的，而对于潜艇的结构开孔处于曲面壳板这一特殊作业场景，其适用性差，防护设施布置较为麻烦，且布置后的标准化程度不足，严重不符合生产现场“6s”管理要求。同时，将现有的安全防护应用到潜艇曲面壳板的结构开孔的固定强度不足，如果受到外力冲击的情况下，安全设施不仅容易移位而失效，还会影响潜艇通道的通行及作业人员的安全。


技术实现要素：

5.本发明提供了一种可快速布置的潜艇结构开孔防护装置，以解决现有的安全设施无法方便、快捷、高效地对潜艇曲面壳板上的工艺孔进行安全防护，同时还不符合生产现场“6s”管理要求的技术问题。
6.本发明公开一种可快速布置的潜艇结构开孔防护装置，包括多组带止挡夹具、多根立柱及多根连杆，多组带止挡夹具分别设置于潜艇的工艺孔的两侧，且带止挡夹具设置于潜艇的加强环肋缘板上；每组带止挡夹具上均设有一根立柱；连杆设置于相邻的两根立柱之间，且相邻的两根立柱通过所述连杆固定连接。
7.进一步的，带止挡夹具包括带止挡上夹板、下夹板、限位塞块及夹紧固定件，带止挡上夹板设于加强环肋缘板的上方，下夹板设于加强环肋缘板的下方，限位塞块设置于带止挡上夹板与下夹板之间，夹紧固定件依次将带止挡上夹板、限位塞块及下夹板穿设。
8.进一步的，限位塞块的厚度与加强环肋缘板的厚度相同。
9.进一步的，带止挡上夹板沿其长度方向的一侧设有止挡凸起；位于工艺孔两侧的带止挡上夹板的止挡凸起相互远离设置。
10.进一步的，带止挡夹具还包括防护垫片，防护垫片采用柔性材料制成，防护垫片设置于带止挡上夹板与限位塞块之间，和/或设置于限位塞块与下夹板之间。
11.进一步的，立柱垂直或倾斜设置于带止挡上夹板。
12.进一步的，立柱的另一端设有至少两个连接接头；相邻的两个连接接头相互垂直。
13.进一步的，立柱采用角钢制成。
14.进一步的，潜艇结构开孔防护装置还包括防护网，防护网设置于立柱的另一端和/或连杆上。
15.本发明提供的可快速布置的潜艇结构开孔防护装置，可以实现以下技术效果：
16.1、本发明公开的可快速布置的潜艇结构开孔防护装置通过带止挡夹具对加强环肋缘板进行夹紧固定，同时为立杆与连杆组成的防护框架提供了支撑及限位基础。潜艇结构开孔防护装置还能够根据工艺孔的大小，从而通过立杆与连杆的可拆卸式装配以达到灵活调节防护框架的覆盖面积大小，并使得防护框架罩设于工艺孔。
17.2、该潜艇结构开孔防护装置具有经济实用、结构简单、强度高及易加工的特点，还能够有效防止施工人员意外掉入潜艇的工艺孔内，安全可靠。
18.3、这种可快速布置的潜艇结构开孔防护装置不仅便于施工人员更加快捷、高效的对防护装置进行搭建，同时还能够使得该防护装置符合生产现场“6s”管理要求。
19.以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的，不用于限制本发明。
附图说明
20.一个或一个以上实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明和附图并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件视为类似的元件，并且其中：
21.图1是本发明一种可快速布置的潜艇结构开孔防护装置的一种实施例的示意图；
22.图2是图1的a部放大图；
23.图3是本发明一种可快速布置的潜艇结构开孔防护装置的一种实施例的局部截面示意图；
24.图4是图3的b部放大图；
25.图5是本发明一种可快速布置的潜艇结构开孔防护装置的带止挡夹具的一种实施例的截面示意图；
26.图6是本发明一种可快速布置的潜艇结构开孔防护装置的带止挡夹具的另一种实施例的截面示意图。
27.附图标记：
28.1、曲面壳板；11、工艺孔；12、加强环肋缘板；2、带止挡夹具；21、带止挡上夹板；211、止挡凸起；22、下夹板；23、限位塞块；24、防护垫片；25、夹紧螺杆；26、夹紧螺母；3、立柱；31、连接接头；4、连杆；51、固定孔；52、螺纹孔；53、连接孔；54、连接螺栓。
具体实施方式
29.为了能够更加详尽地了解本公开实施例的特点与技术内容，下面结合附图对本公开实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本公开实施例。
在以下的技术描述中，为方便解释起见，通过多个细节以提供对所披露实施例的充分理解。然而，在没有这些细节的情况下，一个或多个实施例仍然可以实施。在其它情况下，为简化附图，熟知的结构和装置可以简化展示。
30.本公开实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本公开实施例的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
31.本公开实施例中，术语“上”、“下”、“内”、“中”、“外”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本公开实施例及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本公开实施例中的具体含义。
32.另外，术语“设置”、“连接”、“固定”应做广义理解。例如，“连接”可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开实施例中的具体含义。
33.除非另有说明，术语“多个”表示两个或两个以上，“多组”表示两组或两组以上。
34.需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开实施例中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
35.如图1所示，大型钢质潜艇的曲面壳板1上会开设结构开孔，结构开孔可视为工艺孔11。在大型钢质潜艇的制造过程中，施工人员会在曲面壳板1上焊接截面呈t字形的加强环肋缘板12。地面可视为第一水平面。
36.如图1、图2所示，本发明公开一种可快速布置的潜艇结构开孔防护装置，该可快速布置的潜艇结构开孔防护装置包括多组带止挡夹具2、多根立柱3及多根连杆4。带止挡夹具2通过夹持的方式设置于加强环肋缘板12上，多组带止挡夹具2分别设置于曲面壳板1的工艺孔11沿其长度方向的两侧。位于工艺孔11两侧的两部分带止挡夹具2对称设置，这样的设置便于立柱3的放置，同时也能够均匀地承受压力。例如，带止挡夹具2的组数为六组，三组带止挡夹具2位于工艺孔11的左侧，另三组带止挡夹具2位于工艺孔11的右侧。分别位于工艺孔11的左、右侧两侧的带止挡夹具2两两对称设置。
37.如图2至图5所示，带止挡夹具2包括带止挡上夹板21、下夹板22、限位塞块23、两片防护垫片24、夹紧固定件。带止挡上夹板21沿其长度方向的一侧构造有止挡凸起211。位于工艺孔11的左侧的带止挡上夹板21的止挡凸起211与位于工艺孔11的右侧的带止挡上夹板21的止挡凸起211相互远离设置，这样的设置便于止挡凸起211对立柱3进行限位。带止挡上夹板21上构造有固定孔51或螺纹孔。下夹板22上构造有固定孔或螺纹孔52。限位塞块23的厚度与加强环肋缘板12的厚度相同，这样便于快速拧紧夹紧固定件。限位塞块23上构造有固定孔51。防护垫片24采用柔性材料制成，例如，防护垫片24采用聚乙烯材料或橡胶材料制成。防护垫片24上构造有固定孔51。在带止挡夹具2对加强环肋缘板12进行夹持时，通过防
护垫片24与加强环肋缘板12直接接触，从而避免了硬质金属制成的带止挡上夹板21及下夹板22与加强环肋缘板12直接接触，能够有效防止潜艇结构母材出现刮痕或压痕。
38.可选地，硬质金属包括铜或铁或钢。
39.带止挡夹具2对加强环肋缘板12的夹持过程：
40.如图2至图5所示，在加强环肋缘板12沿其长度方向的一侧设置一块限位塞块23，且使得该限位塞块23与加强环肋缘板12一侧高度平齐。在加强环肋缘板12的上方设置一片防护垫片24，并使得该防护垫片24同时覆盖限位塞块23及加强环肋缘板12；在加强环肋缘板12的下方设置另一片防护垫片24，并使得该防护垫片24同时覆盖限位塞块23及加强环肋缘板12。这两片防护垫片24分别位于加强环肋缘板12上方及下方，并对加强环肋缘板12及限位塞块23进行夹持。在位于加强环肋缘板12的上方的防护垫片24的上方设置带止挡上夹板21，并使得带止挡上夹板21的下表面与该防护垫片24的上表面接触。在位于加强环肋缘板12的下方的防护垫片24的下方设置下夹板22，并使得下夹板22的上表面与该防护垫片24的下表面接触。此时，位于带止挡上夹板21与限位塞块23之间的防护垫片24、位于限位塞块23与下夹板22之间防护垫片24能够避免硬质金属制成的带止挡上夹板21及硬质金属制成的下夹板22与加强环肋缘板12直接接触，能够有效防止潜艇结构母材出现刮痕或压痕。最后，用夹紧固定件将带止挡上夹板21、防护垫片24、限位塞块23及下夹板22依次穿设。这样即可完成带止挡夹具2对加强环肋缘板12的夹持固定。
41.可选地，当带止挡上夹板21上的孔为固定孔51时，下夹板22上的孔也同样为固定孔51时，夹紧固定件包括夹紧螺杆25及与夹紧螺杆25相适配的夹紧螺母26。夹紧螺杆25将带止挡上夹板21的固定孔51、防护垫片24的固定孔51、限位塞块23的固定孔51及下夹板22的固定孔51依次贯穿，并通过夹紧螺母26进行固定。在带止挡上夹板21上设置固定孔51，能够减少带止挡夹具2对于装配精度的要求，同时还能够保障对加强环肋缘板12的夹持固定的牢固程度。
42.可选地，当带止挡上夹板21上的孔为固定孔51时，下夹板22上的孔为螺纹孔52时，夹紧固定件包括夹紧螺杆25，该夹紧螺杆25上的螺纹与下夹板22上的螺纹孔52相适配。夹紧螺杆25将带止挡上夹板21的固定孔51、防护垫片24的固定孔51、限位塞块23的固定孔51依次贯穿，并拧入下夹板22的螺纹孔52内进行固定。在带止挡上夹板21上设置固定孔51，能够减少带止挡夹具2对于装配精度的要求，同时还减少了用于固定的夹紧螺母26这一零部件，简化了安装工艺。
43.可选地，当带止挡上夹板21上的孔为螺纹孔52时，下夹板22上的孔也同样为螺纹孔52时，夹紧固定件包括夹紧螺杆25。夹紧螺杆25先拧入带止挡上夹板21的螺纹孔52，之后并将防护垫片24的固定孔51、限位塞块23的固定孔51依次贯穿，最后拧入下夹板22的螺纹孔52内进行固定。在带止挡上夹板21及下夹板22上均设置螺纹孔52，能够提高带止挡夹具2的装配精度，同时还能够保障对加强环肋缘板12的夹持固定的牢固程度。
44.如图1、图3所示，多根立柱3及多根连杆4在连接固定后能够形成防护框架，防护框架的覆盖面积大于曲面壳板1的工艺孔11的面积，这样能够更利于防护。每一组带止挡夹具2上均设置有一根立柱3。例如，每一根立柱3均包括至少两个连接接头31，立柱3采用多根等边角钢焊接而成，角钢是成型钢材，角钢易购买，且强度高。在搭建成防护框架后，角钢制成的立柱3能提升防护框架的刚度及稳定性性，使得防护框架结构更加可靠。连接接头31上构
造有连接孔53。其中，一部分立柱3的一端均设有两个连接接头31，这两个连接接头31相互垂直设置。另一部分立柱3的一端均设有三个连接接头31，在这三个连接接头31中，相邻的两个连接接头31相互垂直。例如，连杆4也可采用等边角钢焊接而成。连杆4的两端均构造有连接孔53，采用等边角钢支撑的连杆4能够减轻防护框架的整体结构重量，同时便于安装拆卸。当防护框架搭建完成后，设有两个连接接头31的立柱3位于防护框架的四角处，而设有三个连接接头31的立柱3位于防护框架位于防护框架的长边或宽边的中间处。其中，在相邻的两根立柱3之间，用连接螺栓54依次穿设一根连杆4一端的连接孔53及一根立柱3的一个连接接头31上的连接孔53并将两者固定连接；用连接螺栓54依次穿设该连杆4另一端的连接孔53及另一根立柱3的一个连接接头31上的连接孔53并将两者固定连接，这样的设置便于防护框架的搭建。
45.可选地，如图3所示，每一根立柱3均包括多组连接接头31，多组连接接头31沿立柱3的长度方向依次设置。例如，一组连接接头31包括两个或三个连接接头31。这样能够使防护框架的结构更加稳定。
46.可选地，如图3、图5、图6所示，立柱3远离连接接头31的一端抵触于带止挡上夹板21的上表面，防护框架的立柱3通过抵触于带止挡上夹板21的上表面的方式，实现了防护方框安装于带止挡夹具2上。当然，为了使得防护框架与带止挡夹具2的连接关系更加稳定，还可以通过点焊的方式将两者固定连接。而对称设置的带止挡上夹板21的止挡凸起211对防护框架起限位阻挡作用，防止防护框架从带止挡夹具2上滑脱。立柱3垂直设置于带止挡上夹板21的上表面，或立柱3倾斜设置于带止挡上夹板21的下表面，当带止挡夹具2需要根据工艺孔11的用途、位置、开孔保持时长以及潜艇壳体结构等实际加工需求而确定带止挡夹具2的夹持位置时，组成带止挡夹具2的所有零部件均可以水平或倾斜设置于第一水平面。当带止挡夹具2水平设置于第一水平面时，设置于带止挡夹具2的的长度方向垂直于第一水平面；当带止挡夹具2倾斜设置于第一水平面时，设置于带止挡夹具2的的长度方向垂直于第一水平面。这样的设置能够保障防护框架稳定的罩设于工艺孔11。
47.可选地，潜艇结构开孔防护装置还包括防护网，防护网包括防护绳网或织布网。防护网罩设于防护框架上，防护网的四角处分别系绑于位于防护框架四角处的立柱3上，且防护网位于立柱3远离带止挡夹具2的一端。当然，防护网也可以系绑于位于防护框架的连杆4上。通过防护网与防护框架的搭配能够进一步提升防护效果。这种防护装置的结构简单，且易加工，能够适用于不同尺寸的潜艇结构的工艺孔11开孔，实用性强。
48.本发明公开的可快速布置的潜艇结构开孔防护装置通过带止挡夹具2对加强环肋缘板12进行夹紧固定，同时为立杆与连杆4组成的防护框架提供了支撑及限位基础。潜艇结构开孔防护装置还能够根据工艺孔11的大小，从而通过立杆与连杆4的可拆卸式装配以达到灵活调节防护框架的覆盖面积大小，并使得防护框架罩设于工艺孔11。该潜艇结构开孔防护装置具有经济实用、结构简单、强度高及易加工的特点，还能够有效防止施工人员意外掉入潜艇的工艺孔11内，安全可靠。这种可快速布置的潜艇结构开孔防护装置不仅便于施工人员更加快捷、高效的对防护装置进行搭建，同时还能够使得该防护装置符合生产现场“6s”管理要求。
49.以上描述和附图充分地示出了本公开的实施例，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施例可以包括结构的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要
求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施例的部分和特征可以被包括在或替换其他实施例的部分和特征。本公开的实施例并不局限于上面已经描述并在附图中示出的结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

技术特征：
1.一种可快速布置的潜艇结构开孔防护装置，其特征在于，包括多组带止挡夹具(2)、多根立柱(3)及多根连杆(4)，多组所述带止挡夹具(2)分别设置于潜艇的工艺孔(11)的两侧，且所述带止挡夹具(2)设置于潜艇的加强环肋缘板(12)上；每组所述带止挡夹具(2)上均设有一根立柱(3)；连杆(4)设置于相邻的两根所述立柱(3)之间，且相邻的两根所述立柱(3)通过所述连杆(4)固定连接。2.根据权利要求1所述的潜艇结构开孔防护装置，其特征在于，所述带止挡夹具(2)包括：带止挡上夹板(21)，设于所述加强环肋缘板(12)的上方；下夹板(22)，设于所述加强环肋缘板(12)的下方；限位塞块(23)，设置于所述带止挡上夹板(21)与所述下夹板(22)之间；夹紧固定件，依次将所述带止挡上夹板(21)、所述限位塞块(23)及所述下夹板(22)穿设。3.根据权利要求2所述的潜艇结构开孔防护装置，其特征在于，所述限位塞块(23)的厚度与加强环肋缘板(12)的厚度相同。4.根据权利要求2所述的潜艇结构开孔防护装置，其特征在于，所述带止挡上夹板(21)沿其长度方向的一侧设有止挡凸起(211)；位于所述工艺孔(11)两侧的所述带止挡上夹板(21)的所述止挡凸起(211)相互远离设置。5.根据权利要求2所述的潜艇结构开孔防护装置，其特征在于，所述带止挡夹具(2)还包括：防护垫片(24)，采用柔性材料制成；所述防护垫片(24)设置于所述带止挡上夹板(21)与所述限位塞块(23)之间，和/或设置于所述限位塞块(23)与所述下夹板(22)之间。6.根据权利要求2至5任一项所述的潜艇结构开孔防护装置，其特征在于，所述立柱(3)垂直或倾斜设置于所述带止挡上夹板(21)。7.根据权利要求6所述的潜艇结构开孔防护装置，其特征在于，所述立柱(3)的另一端设有至少两个连接接头(31)；相邻的两个所述连接接头(31)相互垂直。8.根据权利要求7所述的潜艇结构开孔防护装置，其特征在于，所述立柱(3)采用角钢制成。9.根据权利要求1所述的潜艇结构开孔防护装置，其特征在于，还包括：防护网，设置于所述立柱(3)的另一端和/或所述连杆(4)上。

技术总结
本发明涉及一种可快速布置的潜艇结构开孔防护装置，包括多组带止挡夹具、多根立柱及多根连杆，多组所述带止挡夹具分别设置于潜艇的工艺孔的两侧，且所述带止挡夹具设置于潜艇的加强环肋缘板上；每组所述带止挡夹具上均设有一根立柱；连杆设置于相邻的两根所述立柱之间，且相邻的两根所述立柱通过所述连杆固定连接。本发明公开的可快速布置的潜艇结构开孔防护装置通过带止挡夹具对加强环肋缘板进行夹紧固定，同时为立杆与连杆组成的防护框架提供了支撑及限位基础。这种可快速布置的潜艇结构开孔防护装置不仅便于施工人员更加快捷、高效的对防护装置进行搭建，同时还能够使得该防护装置符合生产现场“6S”管理要求。管理要求。管理要求。


技术研发人员：邓宜春 李凯强 张军 孙宇航
受保护的技术使用者：中国船舶集团有限公司第七一九研究所
技术研发日：2023.02.23
技术公布日：2023/7/6