用于承载分段模块的可快速对中机构及其制作工艺的制作方法

1.本发明涉及一种用于承载分段模块的可快速对中机构及其制作工艺。


背景技术：

2.在船舶制造等过程中，用于承载分段模块的机构，此机构用于转移分段模块，每天有大量的转移收纳工作。此机构是用铲车铲起专用工装，再托起此机构，因机构的宽度远大于工装的宽度，为保证机构不产生滑移，机构的重心与铲脚中心须对齐，该过程须不断修正，较为耗时。另外，机构在制作时由于长度较长，需在焊接时防止变形，目前没有较好的解决办法。焊接过程是利用电弧热、物理热、化学热等热能将母材金属及焊材融化形成焊接熔池，熔池凝固从液相转变成固相的结晶过程，本质上是一个冶金过程。焊接凝固和铸造凝固虽然都经历结晶成核、长大的过程。但前者是非平衡凝固，后者是平衡凝固，二者有很大区别。结构件在焊接过程进行当中，当其局部受热时，因受其周围构件约束不能充分伸展，产生压应力；当其冷却时，因焊缝收缩而产生拉应力，使焊件产生弯曲变形。故当焊接过程结束后，焊件内部既存在着压应力又存在着拉应力，既存在着弹性变形又存在塑性变形，焊缝内部因焊缝收缩产生压应力，焊缝周边的母材金属因受拉而产生拉应力。可以说这些应力和应变的产生是不可避免的。公开号为cn104259674b的专利：减小t型接头焊接角变形的焊前反变形装置及方法，它涉及一种焊接装置及方法，装置：合页轴的两端分别与侧支架铰接，两个压紧杆分别设置在前板和后板的上面，液压缸的上端与压紧杆固定连接，液压缸的下端与连接销铰接，丝杠的下端与步进电机连接，升降传动板与丝杠螺纹连接，升降传动板的两侧各铰接一个顶板支撑杆，其中一个顶板支撑杆的上端与前板铰接，其中另一个顶板支撑杆的上端与后板铰接，控制箱通过数据线与步进电机连接，顶板角度传感器设置在合页式反变形顶板的下面。方法：一、设定反变形角α；二、装卡蒙皮的一侧；三、对蒙皮进行弯折；四、对反变形的蒙皮和长桁进行双侧激光填丝连续焊接。此现有技术为类似领域的类似技术，但其并不适用于本领域这种长度较长，但高度不高的梁式机构。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于，克服现有技术中存在的缺陷，提供一种用于承载分段模块的可快速对中机构，中心处标记中心线，配合相应工装的中心线，可实现中线现快速对齐。与相应工装配合使用，方便快捷，减少安全隐患。
4.为实现上述目的，本发明的技术方案是设计一种用于承载分段模块的可快速对中机构，包括呈槽钢状的机构主体，机构主体包括横梁及固定连接在横梁两端的支撑腿，支撑腿位于横梁的下方，横梁的中部位置设置用于标识横梁中心位置的标识层。中心处标记中心线，配合相应工装的中心线，可实现中线现快速对齐。与相应工装配合使用，方便快捷，减少安全隐患。
5.进一步的技术方案是，用于承载分段模块的可快速对中机构的制作工艺，包括如下制作步骤：
6.s1：将横梁的四块板进行焊接而成矩形环状，焊接时采用反变形焊接机构夹紧抵靠横梁；
7.s2：将支撑腿焊接到横梁下方；
8.s3：在横梁上涂覆油漆形成标识层；
9.在所述s1步骤中，先将横梁内加强隔板与横梁左、右、下三块板进行焊接，最后将横梁面板焊接至矩形环状的两端口。通过反变形机构的设置，能有效避免长尺寸板材焊接时的焊接变形。在将横梁的左、右、下三块板焊接成形后(左、右、下三块板焊接好后呈槽钢状)将加强隔板焊接上去，能够一定程度上减少变形。
10.进一步的技术方案是，反变形焊接机构包括底框，两个分别与底框两端铰接的第一作动件，第一作动件上铰接有作动杆，作动杆其远离第一作动件的端部铰接有抵压杆，抵压杆其远离作动杆的一端与油缸的活塞杆铰接，油缸的缸体铰接在底框上；两个油缸位于两个第一作动件之间；
11.第一作动件其远离作动杆的一端与连杆相连，连杆与第二油缸的活塞杆相连。这样设置后通过油缸及第二油缸的动作，可以做到抵压杆紧紧抵靠待焊接板材的板面。
12.进一步的技术方案为，在s1步骤中，焊接时采用画圆法焊接；
13.将横梁中的竖直板置放在水平板的上方，将竖直板置放在水平板的边缘处以形成直角状，在直角状两板的外角处先点焊，然后在直角状两板的内角处采用画圆法焊接。先外角处点焊，后内角处焊接，两面焊接能够一定程度上减少变形，外角点焊时反变形机构主压起到的是抵靠抵压的作用，因为这时竖直板与水平板还未连接，如果向内(指直角内的方向)抵压，将会不好焊接，在外角点焊后，使得水平板与竖直板形成连接后，内角焊接时则反变形机构向外抵压形成反变形以对抗焊接后的竖直板向角内方向的变形(由于外角焊接时只是点焊，而内角焊接时是整个一条边的焊接，所以内角焊接量大，焊接时，哪一侧的施焊量大，那么在焊后冷却时这一侧的收缩量也就比较大，因此在焊内角时则反变形机构工作)。
14.进一步的技术方案为，在直角状两板的外角处点焊以及在直角状两板的内角处焊接时采用所述反变形焊接机构先后夹紧抵靠竖直板的上端的远离水平板的表面及靠近水平板的表面。抵靠部位为竖直板的上端，充分远离焊接区域，减少由于反变形机构的存在而影响焊接。
15.进一步的技术方案为，第二油缸通过连接板与底框外壁固定相连；连接板上固定连接有支撑柱，支撑柱竖直设置；
16.在所述s1步骤中，将支撑柱置放在水平板上后焊工进入两根支撑柱之间的区域对水平板与竖直板形成的直角状两板的内角处进行焊接。
17.进一步的技术方案为，支撑柱的下端固定连接有连接块，连接块上设有贯穿的螺纹，与螺纹适配设有紧固螺柱；
18.在所述s1步骤中，将支撑柱置放在水平板上后通过拧紧紧固螺柱使得紧固螺柱的端部紧紧抵靠在水平板上后焊工进入两根支撑柱之间的区域对水平板与竖直板形成的直角状两板的内角处进行焊接。通过紧固螺柱的设置使得支撑柱与水平板连接牢靠，避免反变形机构抵压抵靠的不稳定的问题。
19.进一步的技术方案为，在s1步骤中，先将一块竖直板焊接到水平板上，再将另一块
竖直板焊接到水平板上，形成槽钢状形状的板组件，然后将加强隔板与横梁左、右、下三块板进行焊接；
20.加强隔板与横梁左、右、下三块板均垂直。
21.本发明的优点和有益效果在于：通过反变形机构的设置，能有效避免长尺寸板材焊接的焊接变形。本发明中心处标记中心线，配合相应工装的中心线，可实现中线现快速对齐。与相应工装配合使用，方便快捷，减少安全隐患。
22.在将横梁的左、右、下三块板焊接成形后(左、右、下三块板焊接好后呈槽钢状)将加强隔板焊接上去，能够一定程度上减少变形。
23.先外角处点焊，后内角处焊接，两面焊接能够一定程度上减少变形，外角点焊时反变形机构主压起到的是抵靠抵压的作用，因为这时竖直板与水平板还未连接，如果向内(指直角内的方向)抵压，将会不好焊接，在外角点焊后，使得水平板与竖直板形成连接后，内角焊接时则反变形机构向外抵压形成反变形以对抗焊接后的竖直板向角内方向的变形(由于外角焊接时只是点焊，而内角焊接时是整个一条边的焊接，所以内角焊接量大，焊接时，哪一侧的施焊量大，那么在焊后冷却时这一侧的收缩量也就比较大，因此在焊内角时则反变形机构工作)。
24.抵靠部位为竖直板的上端，充分远离焊接区域，减少由于反变形机构的存在而影响焊接。
25.通过紧固螺柱的设置使得支撑柱与水平板连接牢靠，避免反变形机构抵压抵靠的不稳定的问题。
附图说明
26.图1是本发明一种用于承载分段模块的可快速对中机构的示意图；
27.图2是图1的侧视图；
28.图3是利用反变形机构对本发明中的横梁的水平板与竖直板进行焊接的工作状态示意图；
29.图4是图3中反变形机构的放大示意图；
30.图5是图4的侧视图；
31.图6是图4中反变形机构去除支撑柱后的立体示意图。
32.图中：1、横梁；2、支撑腿；3、标识层；4、加强隔板；5、面板；6、底框；7、第一作动件；8、作动杆；9、抵压杆；10、油缸；11、活塞杆；12、连杆；13、第二油缸；14、竖直板；15、水平板；16、连接板；17、支撑柱；18、连接块；19、紧固螺柱。
具体实施方式
33.下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
34.如图1至图6所示，本发明是一种用于承载分段模块的可快速对中机构，包括呈槽钢状的机构主体，机构主体包括横梁1及固定连接在横梁1两端的支撑腿2，支撑腿2位于横梁1的下方，横梁1的中部位置设置用于标识横梁1中心位置的标识层3。
35.用于承载分段模块的可快速对中机构的制作工艺，包括如下制作步骤：
36.s1：将横梁1的四块板进行焊接而成矩形环状，焊接时采用反变形焊接机构夹紧抵靠横梁1；
37.s2：将支撑腿2焊接到横梁1下方；
38.s3：在横梁1上涂覆油漆形成标识层3；
39.在所述s1步骤中，先将横梁1内加强隔板4与横梁1左、右、下三块板进行焊接，最后将横梁1面板5焊接至矩形环状的两端口。
40.反变形焊接机构包括底框6，两个分别与底框6两端铰接的第一作动件7，第一作动件7上铰接有作动杆8，作动杆8其远离第一作动件7的端部铰接有抵压杆9，抵压杆9其远离作动杆8的一端与油缸10的活塞杆11铰接，油缸10的缸体铰接在底框6上；两个油缸10位于两个第一作动件7之间；第一作动件7其远离作动杆8的一端与连杆12相连，连杆12与第二油缸13的活塞杆相连。在s1步骤中，焊接时采用画圆法焊接；将横梁1中的竖直板14置放在水平板15的上方，将竖直板14置放在水平板15的边缘处以形成直角状，在直角状两板的外角处先点焊，然后在直角状两板的内角处采用画圆法焊接。在直角状两板的外角处点焊以及在直角状两板的内角处焊接时采用所述反变形焊接机构先后夹紧抵靠竖直板14的上端的远离水平板15的表面及靠近水平板15的表面。第二油缸13通过连接板16与底框6外壁固定相连；连接板16上固定连接有支撑柱17，支撑柱17竖直设置；在所述s1步骤中，将支撑柱17置放在水平板15上后焊工进入两根支撑柱17之间的区域对水平板15与竖直板14形成的直角状两板的内角处进行焊接。支撑柱17的下端固定连接有连接块18，连接块18上设有贯穿的螺纹，与螺纹适配设有紧固螺柱19；在所述s1步骤中，将支撑柱17置放在水平板15上后通过拧紧紧固螺柱19使得紧固螺柱19的端部紧紧抵靠在水平板15上后焊工进入两根支撑柱17之间的区域对水平板15与竖直板14形成的直角状两板的内角处进行焊接。在s1步骤中，先将一块竖直板14焊接到水平板15上，再将另一块竖直板14焊接到水平板15上，形成槽钢状形状的板组件，然后将加强隔板4与横梁1左、右、下三块板进行焊接；加强隔板4与横梁1左、右、下三块板均垂直。
41.工作原理如下：
42.中心处标记中心线，配合相应工装的中心线，可实现中线现快速对齐。与相应工装配合使用，方便快捷，减少安全隐患。
43.反变形焊接机构设有一个或若干个，如果设置一个，则每次焊接完处于反变形焊接机构长度方向尺寸内的那部分焊缝后，松开反变形焊接机构，调整位置后再夹紧抵靠下一段待焊接位置的竖向板后，焊工继续焊接。
44.如果设置若干个反变形焊接机构，则焊工每焊接完处于当前位置的反变形焊接机构长度方向尺寸内的那部分焊缝后，焊工向外走出离开当前位置的反变形焊接机构，然后进入到下一个反变形焊接机构内进行直角状两板的内角焊接。对于反变形焊接机构两端位置处没焊接的地方，通过最后调整反变形焊接机构的位置将原先被反变形焊接机构阻挡的地方焊接上。
45.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.用于承载分段模块的可快速对中机构，其特征在于，包括呈槽钢状的机构主体，机构主体包括横梁及固定连接在横梁两端的支撑腿，支撑腿位于横梁的下方，横梁的中部位置设置用于标识横梁中心位置的标识层。2.如权利要求1所述的用于承载分段模块的可快速对中机构的制作工艺，其特征在于，包括如下制作步骤：s1：将横梁的四块板进行焊接而成矩形环状，焊接时采用反变形焊接机构夹紧抵靠横梁；s2：将支撑腿焊接到横梁下方；s3：在横梁上涂覆油漆形成标识层；在所述s1步骤中，先将横梁内加强隔板与横梁左、右、下三块板进行焊接，最后将横梁面板焊接至矩形环状的两端口。3.根据权利要求2所述的用于承载分段模块的可快速对中机构的制作工艺，其特征在于，所述反变形焊接机构包括底框，两个分别与底框两端铰接的第一作动件，第一作动件上铰接有作动杆，作动杆其远离第一作动件的端部铰接有抵压杆，抵压杆其远离作动杆的一端与油缸的活塞杆铰接，油缸的缸体铰接在底框上；两个油缸位于两个第一作动件之间；第一作动件其远离作动杆的一端与连杆相连，连杆与第二油缸的活塞杆相连。4.根据权利要求3所述的用于承载分段模块的可快速对中机构的制作工艺，其特征在于，在所述s1步骤中，焊接时采用画圆法焊接；将横梁中的竖直板置放在水平板的上方，将竖直板置放在水平板的边缘处以形成直角状，在直角状两板的外角处先点焊，然后在直角状两板的内角处采用画圆法焊接。5.根据权利要求4所述的用于承载分段模块的可快速对中机构的制作工艺，其特征在于，在直角状两板的外角处点焊以及在直角状两板的内角处焊接时采用所述反变形焊接机构先后夹紧抵靠竖直板的上端的远离水平板的表面及靠近水平板的表面。6.根据权利要求3或5所述的用于承载分段模块的可快速对中机构的制作工艺，其特征在于，所述第二油缸通过连接板与底框外壁固定相连；连接板上固定连接有支撑柱，支撑柱竖直设置；在所述s1步骤中，将支撑柱置放在水平板上后焊工进入两根支撑柱之间的区域对水平板与竖直板形成的直角状两板的内角处进行焊接。7.根据权利要求6所述的用于承载分段模块的可快速对中机构的制作工艺，其特征在于，所述支撑柱的下端固定连接有连接块，连接块上设有贯穿的螺纹，与螺纹适配设有紧固螺柱；在所述s1步骤中，将支撑柱置放在水平板上后通过拧紧紧固螺柱使得紧固螺柱的端部紧紧抵靠在水平板上后焊工进入两根支撑柱之间的区域对水平板与竖直板形成的直角状两板的内角处进行焊接。8.根据权利要求7所述的用于承载分段模块的可快速对中机构的制作工艺，其特征在于，在所述s1步骤中，先将一块竖直板焊接到水平板上，再将另一块竖直板焊接到水平板上，形成槽钢状形状的板组件，然后将加强隔板与横梁左、右、下三块板进行焊接；加强隔板与横梁左、右、下三块板均垂直。

技术总结
本发明公开了一种用于承载分段模块的可快速对中机构，包括呈槽钢状的机构主体，机构主体包括横梁及固定连接在横梁两端的支撑腿，支撑腿位于横梁的下方，横梁的中部位置设置用于标识横梁中心位置的标识层。本发明还公开了用于承载分段模块的可快速对中机构的制作工艺，包括如下制作步骤：将横梁的四块板进行焊接而成矩形环状，焊接时采用反变形焊接机构夹紧抵靠横梁；将支撑腿焊接到横梁下方；在横梁上涂覆油漆形成标识层。本发明通过反变形机构的设置，能有效避免长尺寸板材焊接的焊接变形。本发明中心处标记中心线，配合相应工装的中心线，可实现中线现快速对齐。与相应工装配合使用，方便快捷，减少安全隐患。减少安全隐患。减少安全隐患。


技术研发人员：薛卫程 朱永 李永
受保护的技术使用者：中船澄西船舶修造有限公司
技术研发日：2023.02.22
技术公布日：2023/6/26