探讨船体结构装配中精度控制措施

探讨船体结构装配中精度控制措施

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摘要:在船体结构装配过程中进行精度控制是船舶制造中的一个重要内容,对提升船舶制造水平具有重要意义,并且还在保障船舶制造企业的经济效益和提高市场竞争力等方面起到了积极作用。但当前我国对船体结构装配进行精度控制的能力较弱,实际操作过程中存在较多不足,这也是我国船舶制造水平虽然有了较大提升,但仍与国际上造船业先进的国家之间仍存在一些差距的原因。因此,本文首先对船体结构装配进行精度控制的意义进行叙述,然后分析船体结构装配中精度控制方面存在的不足,并找出相应的改进措施。

关键词:船体结构;装配;精度控制;措施

一、船体结构装配过程中存在的精度控制问题

船体结构装配是一项复杂且艰巨的工作,涉及到的构件和部分都较多,精度控制的难度较大,因此,在当前的船体结构装配的精度控制方面还存在着一些急需解决的问题,这些问题对船舶的性能以及船舶制造业的经济效益产生了一定影响,并且还在一定程度上制约了我国船舶建造技术的提升。而对船体结构装配中存在的精度问题进行研究行之有效的方法就是分不同部分进行分析,因为船体结构中不同部分存在的精度问题既有共同之处又存在差异,这种分为不同部分分析的方法更具针对性,文章主要对以下几个重要部分存在的精度问题进行研究:

(一)、平直舯体部分存在的问题

就船体结构中间的平直舯体部分的情况来看,主要存在的问题为结构易错位、存在较大的间隙。船体结构中的平直舯体部分结构线性变化不大、结构形式较少,该部分在整个船体结构中所占的比重较大,并且建造该部位所使用的建造工艺简单。因此,在船体结构的设计中会将这部分设计为无余量的分段建造形式,虽然这在一定程度上提高了船体结构的建造效率,获得了较大的经济效益,但是也带来了较多精度上的误差。传统工艺中通常都会留有一定的补偿量来对平直舯体部分的焊接损耗和不同构件之间的缝隙进行补偿,但在这种无余量的分段建造中,将零件进行了不同程度的细化,且都没有留出补偿量,精度极高,所以在这种建造形式中若出现一点细小的疏忽都有可能带来较为严重的后果,出现平直舯体部位的错位和构件之间缝隙较大的情况,不仅不符合操作规范中的规定,还可能会导致材料的浪费。

(二)、线型较大部分存在的问题

在船体结构中线型较大的部分以艏艉和舭部为代表,这些部分的曲度较大,加工难度较高,并且内部构件数量多且形式复杂,使用的工艺繁琐,这些都增加了出现结构错位现象的可能性,精度控制的难度也随之提高。在船体结构的这些线型较大部分也一般是采用的分段建造,各分段的零部件数量都较多,因此,在切割零件时,若出现了误差,会带来较大的影响,即便是特别细小的误差,零件数量少就不太明显,但是众多数量的零件误差累积起来就会使得误差的影响加大。这些线型部分在加工和运输的过程中,发生变形的可能性比起线型小的部分大,若发生变形,会使得船体结构的装配精度降低,即便是对变形进行矫正,由于曲度较大,修复矫正的难度也会加大,目前的工艺还不能将其完成矫正,会需要使用到更为先进的工艺来进行矫正。

(三)、应力高度集中部分存在的问题

在船体结构中内底板、内壳斜板、内壳板这些都是应力较为集中船体对中部分,这部分的精度控制相较于其他部分更为严格,并且要求也更高,但即便是在建造过程中多加注意,有些精度问题仍难以避免。在这些应力高度集中的部分存在的精度问题主要有几点,首先是装配过程中构件之间存在的缝隙,这个问题在船体结构不同部分的装配过程中或多或少都会存在,难以做到完全不留间隙,其次是船体结构的对中部分存在一些角度安装和焊接,这种不同角度的构件安装难度较大,对焊脚尺寸的把控具有较高难度,在处理各个阶段中的合拢工作若没有控制好精度误差,就会加大合拢后续工作的难度和工作量。

二、船体结构装配中的精度控制措施

对船体结构不同部分的精度问题采取具有针对性的措施,是一种提升船体结构装配精度的有效办法,具体内容如下:

(一)、在平直舯体部分

船体结构中的平直舯体部分存在的精度问题主要是由其采用的无余量分段建造的特点造成的,在对不同阶段装配进行精度控制时可以借力于装配线、检查线、对合线等附加线来减少误差,将总体误差控制在允许范围内。比如在进行一些大面积板材的装配过程中,在两块板材的板缝两边各加入一条10cm的检查线,用来控制板缝间隙和减小焊接中产生的误差数。在小合拢中加入检查线还能有效减少部件错位,而在船体结构平直舯体部分的大合拢阶段加入对合线,可以用来规范不同分段中的部件位置,也能有效改善结构错位现象。

(二)、在线型较大部分

在分析了这些线型较大部分具备的结构多且工艺繁琐的特点之后,可以针对这些特点加入拼板划线草图和外板加工样,并在此基础上,另加入一些检验数据来控制构件的尺寸,来提高线型较大部分的精度。检验数据的操作就是将测量到的实际数据与参考数据进行对比,具体以舭部分段中的实肋板的安装为例,测量出实肋板两点的距离和各端点到贯穿孔的距离,将两部分的实际数据与参考数据进行比较,看是否存在较大的差距,用这种方法来及时的将误差进行控制,保证其处于允许的误差范围之内,达到精度控制的目的。

(三)、在应力高度集中的部分

针对船体结构的对中部分这些具有较高应力的部分存在的精度不准问题,可以在开展装配工作过程中加入卡板,卡板制作应符合实际情况,大小和形状要进行严格控制,这样才能提供更准确的参考。在槽型舱壁和壁墩壁板在进行装配过程中的合拢阶段时加入卡板,可以有效改善之前装配中因焊脚和角度安装带来的精度不准问题,并且能保证装配完成之后与船体结构的中心线平齐,并且加入卡板之后,结构错位矫正难度大的问题也能迎刃而解。

总结:从上文的描述可以看出,虽然我国船舶建造技术有了较大提升,但还存在着比较多的精度问题,制约了我国船舶建造更进一步的发展,并且在船体结构中不同部分存在的精度问题既有相似之处,又各具特点,因此,采取的船体结构装配精度控制措施应对这些精度问题的特点和产生原因进行研究分析之后在确定,以此来保障精度控制措施的准确性和针对性,并且能保证实施精度控制措施之后能取得理想效果,也能促进我国船舶建造水平得到更进一步的提升。

参考文献:

[1].朱旭志,郭静.船体结构装配中精度控制的几个措施[J].广船科技,2012(3):38-40.

[2].周秀琴.船体建造精度控制方法研究[D].江苏科技大学,2011.

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