船舶建造無軌道背燒的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種船舶建造無軌道背燒機，包括底部設置永磁驅動輪(16)的機體(11)、所述機體中驅動所述驅動輪的電機及傳動機構，以及所述機體上固定的利用管線連接燃氣源的烤炬。本發明船舶建造無軌道背燒機，能夠高效自動化實現船舶鋼結構建造過程中的背燒，滿足船舶生產需要，提高背燒質量和效率，更有益于提高船舶鋼結構建造的精度。其中，通過設置烤炬縱向和橫向調整單元增強了本發明設備的使用范圍，同時在同一設備中設置兩個烤炬，實現同時工作，提高工作效率。本發明主要是為滿足船舶建造火工矯正，特別是需要工人仰視火工矯正的區域。消除焊接內應力，減輕工人勞動強度，提高工人工作效率，提高船舶建造精度和美觀造船。
【專利說明】船舶建造無軌道背燒機
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種造船用設備，更具體地說，涉及一種用于消除船用鋼材焊接內應力的設備。
【背景技術】
[0002]船舶建造過程中精度控制和外板的整齊美觀是保證船舶建造質量和贏得船東信譽非常重要的一個方面，而影響船舶建造精度的重要因素之一，就是船體焊接變形。船體焊接變形是船舶建造過程的一種常見現象，船體發生變形以后，影響船舶整體建造的精度和質量，影響船舶的外觀；通過火工矯正能減小船體的焊接變形，但由于工作量巨大，切大部分需要工人仰視工作，工作負荷大，由于上述原因，使火工矯正的工作周期長，常常影響到下道工序的正常進行，從而可能造成建造周期的延長，導致不能按期交船而影響企業的信譽；如果不進行火工矯正，極易造成線型與理論形狀不合，從而改變船舶吃水，增加船體阻力，影響船舶的性能；甚至某些部位應力集中，構件易疲勞，隨之影響船舶使用壽命和安全性。因此，有效矯正船體變形，具有非常重要的意義。
[0003]在船舶建造過程中，主船體和上層建筑各個構件的組合、各分段和總段的組裝，均需采用焊接工藝。焊接會導致鋼材變形，急需消除焊接內應力，減輕工人勞動強度，提高工人工作效率，提高船舶建造精度和美觀造船的工裝設備。

【發明內容】

[0004]本發明主要是為滿足船舶建造火工矯正，特別是需要工人仰視火工矯正的區域。消除焊接內應力，減輕工人勞動強度，提高工人工作效率，提高船舶建造精度和美觀造船，提供一種船舶建造無軌道背燒裝置。
[0005]為了達到上述目的，本發明船舶建造無軌道背燒機，包括底部設置永磁驅動輪的機體、所述機體中驅動所述驅動輪的電機及傳動機構，以及所述機體上固定的利用管線連接燃氣源的烤炬。
[0006]優選方式下，所述機體上順著行走方向位于兩側平行設置縱向軌道，所述縱向軌道上坐有軌道滑塊；所述軌道滑塊上通過連接板設置伸展桿固定座，所述伸展桿固定座上固定有橫向的伸展桿；所述伸展桿上通過烤炬調整單元設置烤炬。
[0007]此外，最優方式下，所述烤炬為兩個，分設于所述伸展桿的兩側。具體設置中的烤炬調整單元包括設置于所述伸展桿端部的橫向調節桿，所述橫向調節桿上設置了調節齒條，所述調節齒條與設置在左右移動座中的調節齒輪嚙合；所述調節齒輪配設接觸至調節齒條的調節手柄。此外，所述左右移動座的前端為豎向滑軌以及豎向的上下移動座配合連接，并且所述上下移動座穿設接觸至所述豎向滑軌前端面的頂絲；所述上下移動座中固定所述烤炬。
[0008]同時，本發明無軌道背燒機，機體上位于所述永磁驅動輪以及烤炬之間隔置由隔熱板。機體順著行走的縱向位于前端面設置有激光校正器。機體上部兩側分別連接有手柄。所述傳動機構包括連接了所述電機的多級齒輪減速箱，所述多級齒輪減速箱輸出軸連接了主動齒輪，所述主動齒輪嚙合了從動齒輪，所述從動齒輪中部傳動連接了蝸桿，所述蝸桿前后兩端等減速比方式連接了前后渦輪，所述前后渦輪分別連接了前后兩對所述永磁驅動輪的驅動軸。
[0009]為了操作方便，本發明還改進了控制烤炬及電機工作的電氣控制系統。具體說，電氣控制系統包括:
[0010]供氧電磁閥，用于控制烤炬供氧管路的開啟和閉合；
[0011]第五時間繼電器，用于控制所述供氧電磁閥的延時閉合；
[0012]供燃氣電磁閥，用于控制烤炬供可燃氣管路的開啟和閉合；
[0013]第七時間繼電器，用于控制所述供燃氣電磁閥的即時閉合；[0014]氣體控制開關，是控制所述第五時間繼電器、所述第七時間繼電器的電源開關。
[0015]優選方式下，上述電氣控制系統還包括:
[0016]傳感器，用于檢測背燒機設備的工作狀態，可以根據具體情況設置，如設置氣源狀態傳感器、電機狀態傳感器、背燒機位置傳感器等等，其目的旨在用于檢測背燒機是否處于正常工作狀態下。非正常工作狀態，即為緊急狀態，此時通過控制限制或切斷烤炬設備的工作，保證安全。
[0017]應急開關，連接于所述第五時間繼電器、所述第七時間繼電器的電源供電線路上，由所述傳感器的檢測信號控制，在檢測信號為緊急狀態下，斷開所述第五時間繼電器、所述第七時間繼電器，進而即時閉合所述供燃氣電磁閥以及延時閉合供氧電磁閥。
[0018]供氧狀態指示燈，與所述供氧電磁閥同步開啟和閉合，用于指示供氧狀態。
[0019]供燃氣狀態指示燈，與所述供燃氣電磁閥同步開啟和閉合，用于指示供可燃氣的狀態。
[0020]第三時間繼電器，通過應急開關連接電源，用于控制電機即時停車。
[0021 ] 電機狀態指示燈，用于指示電機的工作狀態。
[0022]報警器，用于緊急狀態的報警，通過第二時間繼電器的觸點開關連接電源。
[0023]第二時間繼電器，通過應急開關連接電源，用于所述報警器的開啟。
[0024]通過上述電氣控制系統的設置，本發明的背燒機尤其適用于船舶建造領域，能夠有效提高工作效率，降低工作強度。
[0025]本發明涉及一種背燒機，更具體地說，涉及主機、背燒烤炬調整單元、一體化氣體和電氣控制單元的機械、電氣組成。本發明船舶建造無軌道背燒機，能夠高效自動化實現船舶鋼結構建造過程中的背燒，從而滿足船舶生產需要，提高背燒質量和效率，更有益于提高船舶鋼結構建造的精度。其中，通過設置烤炬縱向和橫向調整單元增強了本發明設備的使用范圍，同時在同一設備中設置兩個烤炬，實現同時工作的目的，進一步提高了工作效率。此外，本發明通過設置保護單元，提高了設備的使用壽命。總體而言，本發明設備具有成本低、工作效率高、使用壽命長等特點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1是本發明船舶建造無軌道背燒機的俯視結構示意圖；
[0027]圖2是本發明船舶建造無軌道背燒機的側視結構示意圖；[0028]圖3是本發明船舶建造無軌道背燒機的主機結構示意圖；
[0029]圖4是本發明船舶建造無軌道背燒機的主機驅動部分的正視結構示意圖；
[0030]圖5是圖4所示主機驅動部分底部的結構示意圖；
[0031]圖6是圖4所示主機驅動部分的側視結構示意圖；
[0032]圖7是用于收放燃氣管的卷管器結構示意圖；
[0033]圖8是本發明船舶建造無軌道背燒機控制單元的工作流程圖；
[0034]圖9是本發明船舶建造無軌道背燒機中電氣控制系統原理示意圖。
【具體實施方式】
[0035]如圖1-3所示，本發明船舶建造無軌道背燒機，包括主機、背燒烤炬調整單元、一體化氣體和電氣控制單元。其中，主要包括底部設置永磁驅動輪16的機體11、機體11中驅動所述驅動輪16的電機及傳動機構，以及機體11上固定的利用管線連接燃氣源的烤炬33。通過設置永磁驅動輪16，從而達到主機可以在鋼板上O度(鋼板上面)或180度(鋼板下面)直線行走，同時在行走過程中，通過烤炬達到消除船舶鋼材焊接過程中的內應力，省去了人工操作的需要，達到提高工作效率的目的。
[0036]烤炬根據需要可以設置一個或多個，一般設置于機體11的前端。優選方式通過背燒烤炬調整單元設置，背燒烤炬調整單元包括:縱向無盲區調節模塊、烤炬橫向、高度調節模塊。烤炬調整單元主要用于烤炬工作位置的調整以便增強設備的工作適用范圍。
[0037]—種優選設置方式為:機體11上順著行走方向位于兩側平行設置縱向軌道21。縱向軌道21上坐有軌道滑塊22。軌道`滑塊22上通過連接板23設置伸展桿固定座24，伸展桿固定座24上固定有橫向的伸展桿25 ;伸展桿25上通過烤炬調整單元設置烤炬33。烤炬33可以設置于伸展桿25的一側，優選方式下，選用兩個烤炬，分設于伸展桿25的兩側。縱向軌道21、軌道滑塊22、連接板23、伸展桿固定座24、伸展桿25構成了縱向無盲區調節模塊。軌道滑塊22可以在縱向軌道21上縱向滑動，軌道滑塊22與連接板23可以通過螺栓快速連接，連接板23上用螺栓固定伸展桿固定座24，伸展桿固定座24上固定伸展桿25。
[0038]無盲區調節模塊可以實現背燒無盲區和在工作區域外點燃火焰、調整火焰。烤炬橫向、高度調節模塊(烤炬調整單元)包括:橫向調節桿31、調節手柄32、烤炬33、調節齒輪34、調節齒條35、調節手柄32、左右移動座36、上下移動座37、上下移動座固定頂絲38，在伸展桿25兩端固定橫向調節桿31，橫向調節桿31上安裝調節齒條35，左右移動座36上有調節齒輪34，調節齒輪34與調節齒條35嚙合，與通過旋轉調節手柄32帶動調節齒輪34旋轉，達到帶動左右移動座36移動，左右移動座36上有燕尾槽軌道，上下移動座37上有燕尾槽托板，上下移動座37的燕尾槽托板可以在左右移動座36的燕尾槽軌道上移動，至預定調節位置時用，上下移動座固定頂絲38鎖緊，上下移動座37上安裝背燒烤炬33。
[0039]如圖4-6所示，無軌道背燒機的驅動機構主要通過電機實現。傳動機構包括連接了電機12的多級齒輪減速箱13，多級齒輪減速箱13輸出軸連接了主動齒輪142，主動齒輪142嚙合了從動齒輪141，從動齒輪141中部傳動連接了蝸桿152，蝸桿152前后兩端等減速比方式連接了前后渦輪151，前后渦輪151分別連接了前后兩對永磁驅動輪6的驅動軸162。圖中，機體11前后兩端加工永磁驅動輪軸承孔，前后兩端驅動輪軸承孔的軸線平行且位于同一平面內，并且驅動輪軸承孔的軸線與機體11行走方向的軸線垂直，永磁驅動輪軸承161固定在孔內，驅動軸162可繞永磁驅動輪軸承161轉動，永磁驅動輪16固定在驅動軸162上，驅動軸162中段固定渦輪151，在機體11前后兩端加工蝸桿軸承153固定孔，蝸桿軸承153上固定從動齒輪141，從動齒輪141與固定在多級齒輪減速箱13上的主動齒輪142形成齒輪傳動副，將經過多級齒輪減速箱13的電機12的扭矩最終傳遞給永磁驅動輪16,永磁驅動輪16轉動,前后潤輪151、蝸桿152的減速比相同,4個永磁驅動輪16轉動速度相問。
[0040]圖4中，機體11上位于所述永磁驅動輪16以及烤炬之間隔置有隔熱板19。隔熱板19由耐熱材料制作，防止火焰對永磁驅動輪16的消磁。而且，機體11順著行走的縱向位于前端面設置有激光校正器17，激光校正器17的激光軸線與主機的行走軸線平行，可以預先設定主機的行走路線。圖中，機體11上部兩側分別連接有手柄10，手柄10是移動主機的把手。此外，圖中頂蓋18是火焰三維調整單元(烤炬單元)的安裝機座。
[0041]為了進一步規則工作過程，烤炬氣源管線專設有卷管機構，如圖7所示，卷管機構包括一個固定支架41，以及通過鉸接于所述支架41上的中心軸42同心設置的卷筒；所述支架上還設置有手柄44。圖中，手柄44通過中心軸42兩側的鉸接點連接固定。轉動手柄44，卷筒43的中心軸42可以繞固定支架41轉動，中心軸42連接轉動手柄44，可以將氣管纏繞在卷筒43上，
[0042]本發明無軌道背燒機中一體化氣體和電氣控制單元包括:氣體控制模塊和電氣控制模塊，其中氣體控制模塊包括:電磁閥、卷管器、快速接頭、調節閥，電磁閥為低壓、防爆、常閉式電磁閥，電磁閥的控制控制信號由電氣控制模塊提供，電磁閥的進、出氣口連接氣體快速插頭，氣體快速插頭設有一個防逆閥，可防止因焊割過程回火現象而可能引起的爆炸，在接頭的連接處設計有一個頂開閥，具有裝合開啟撤離關閉的功能，使作業方便，杜絕燃爆氣體泄漏隱患，氧氣和可燃氣體插頭直徑不同，防止插錯。烤炬通過調節閥調節氧氣和可燃氣體的氣體流量大小，可以控制烤炬火焰的溫度，電氣控制模塊包括:電機控制器、傳感器、繼電器、開關電源、電源模塊、指示燈、控`制開關，電氣控制模塊連接電源。具體如圖9所示:
[0043]設置供氧電磁閥Al，以及供氧狀態指示燈M4 ;所述供氧電磁閥Al通過控制閥體延時閉合的第五時間繼電器KT5的觸點開關連接電源，所述供氧狀態指示燈M4通過實現延時斷路控制的第四時間繼電器KT4的觸點開關連接電源；
[0044]設置供燃氣電磁閥A2，以及供燃氣狀態指示燈M5 ;所述供燃氣電磁閥A2通過控制閥體即時閉合的第七時間繼電器KT7的觸點開關連接電源，所述供燃氣狀態指示燈M5通過實現即時斷路控制的第六時間繼電器KT6的觸點開關連接電源；
[0045]設置控制電機即時停車的第三時間繼電器KT3，以及電機狀態指示燈M3 ;所述電機狀態指示燈M3的回路上設置第一時間繼電器KTl的觸點開關；
[0046]設置報警器HA，所述報警器HA通過第二時間繼電器KT2的觸點開關連接電源；
[0047]設置用于檢測設備工作狀態的傳感器，以及由所述傳感器檢測狀態控制第一至第七時間繼電器的應急開關K2;
[0048]設置用于控制所述第四至第七時間繼電器的氣體控制開關K3 ；
[0049]設置220V電源供電總開關Kl以及220V供電狀態指示燈Ml ;設置將220V電源轉換為24V的變壓器，并設置24V供電狀態指示燈M2。
[0050]本發明背燒機的工作過程如圖8所示，結合圖9進行說明如下:[0051]220V控制開關Kl閉合，220V指示Ml亮，220V變20V變壓器和24V開關電源供電，24V指示M2亮，傳感器光電開關和接近開關供電。
[0052]當應急開關K2閉合，氣體控制開關K3打開，且當機器本體位于鋼板上時，傳感器輸出信號，繼電器觸發，繼電器KT1、KT2、KT3閉合，電機工作指示燈M3亮，電機控制板向電機供電，電機可以正轉或反轉；如果K2打開或機器本體脫離鋼板，傳感器沒有輸出信號，繼電器沒有觸發信號，繼電器KT1、KT2、KT3打開，電機工作指示燈M3滅，電機控制板停止向電機供電，電機停，蜂鳴器HA導通，聲光報警。
[0053]氣體控制開關Κ3閉合,且當Κ2閉合,機器本體位于鋼板上時,傳感器輸出信號,繼電器觸發，繼電器ΚΤ4、ΚΤ5、ΚΤ6、ΚΤ7閉合，氧氣接通指示燈Μ4、可燃氣體接通指示燈Μ5亮，電磁閥Α1、Α2導通，氧氣和可燃氣體導通，烤炬可以點燃。
[0054]如果當Κ2、Κ3閉合，且機器本體位于鋼板上，打開應急開關Κ2或機器本體脫離鋼板時，傳感器沒有輸出信號，繼電器沒有觸發信號，繼電器ΚΤ1、ΚΤ2、ΚΤ3、ΚΤ6、ΚΤ7打開，電機工作指TjV燈M3滅，電機控制板停止向電機供電，電機停，蜂鳴器HA導通,聲光報警，電磁閥Α2及時閉合，可燃氣體及時截止，燃氣指示燈Μ5熄滅，繼電器ΚΤ4、ΚΤ5延時打開，電磁閥Al延時閉合,氧氣延時截止,防止回火，氧氣指示燈Μ4與電磁閥Al同步延時閉合。
[0055]如果當Κ2、Κ3閉合，且機器本體位于鋼板上，打開氣體控制開關Κ3時，傳感器沒有輸出信號，繼電器沒有觸發信號，繼電器ΚΤ6、ΚΤ7打開，電磁閥Α2及時閉合，可燃氣體及時截止，燃氣指示燈Μ5熄滅，繼電器ΚΤ4、ΚΤ5延時打開，電磁閥Al延時閉合，氧氣延時截止，防止回火，氧氣指示燈Μ4與電磁閥Al同步延時閉合。
[0056]氣體控制模塊和電氣控制模塊放置在上下隔離的控制箱內；激光點觸開關Κ4放置在機體上，激光供電由24V變5V電源模塊提供，用于背燒機行走方向的校正，激光向行走方向正前方投射。
[0057]以上所述，僅為本發明 較佳的【具體實施方式】，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術領域】的技術人員在本發明披露的技術范圍內，根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種船舶建造無軌道背燒機，其特征在于，包括底部設置永磁驅動輪(16)的機體(11)、所述機體(11)中驅動所述驅動輪(16)的電機及傳動機構，以及所述機體(11)上固定的利用管線連接燃氣源的烤炬(33)。
2.根據權利要求1所述船舶建造無軌道背燒機，其特征在于，所述機體(11)上順著行走方向位于兩側平行設置縱向軌道(21)，所述縱向軌道(21)上坐有軌道滑塊(22);所述軌道滑塊(22)上通過連接板(23)設置伸展桿固定座(24)，所述伸展桿固定座(24)上固定有橫向的伸展桿(25);所述伸展桿(25)上通過烤炬調整單元設置烤炬(33)。
3.根據權利要求2所述船舶建造無軌道背燒機，其特征在于，所述烤炬(33)為兩個，分設于所述伸展桿(25)的兩側。
4.根據權利要求3所述船舶建造無軌道背燒機，其特征在于，所述烤炬調整單元包括設置于所述伸展桿端部的橫向調節桿(31)，所述橫向調節桿(31)上設置了調節齒條(35)，所述調節齒條(35)與設置在左右移動座(36)中的調節齒輪(34)嚙合；所述調節齒輪(34)配設接觸至所述調節齒條(35)的調節手柄(32)； 所述左右移動座(36)的前端為豎向滑軌以及豎向的上下移動座(37)配合連接，并且所述上下移動座(37)穿設接觸至所述豎向滑軌前端面的頂絲(38)； 所述上下移動座(37)中固定所述烤炬(33`)。
【文檔編號】C21D9/50GK103509918SQ201210205959
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2012年6月20日 優先權日:2012年6月20日
【發明者】楊震 申請人:大連理研船舶裝備有限公司