一种船舶分段合拢口栏杆安装定位工装及栏杆安装方法与流程

本发明涉及船舶设计制造技术领域，具体涉及一种船舶分段合拢口栏杆安装定位工装及栏杆安装方法。

背景技术：

作为必要配置，为保证船舶安全性，船舶主甲板舷边需要设置高度不小于1m的栏杆。

根据现有技术，栏杆在车间预制完成后，于分段阶段安装至船体分段，船体分段合拢后，分段与分段合拢口处会形成一段栏杆缺口，需要在船台阶段，由施工人员根据缺口大小修割圆管、圆钢，通过现场焊接补齐栏杆的缺口。该做法具有以下弊端：一是会导致船台工作量增加，而船台作为船厂的核心资源，需要尽一切可能缩短船台周期；二是现场烧焊会破坏栏杆的镀锌层；三是工人在有缺口的舷边施工，有高处坠落的安全隐患。

针对上述问题改进了栏杆的设计，现将分段合拢口的栏杆端部设计成完整的型式(具体详见附图2中某70000吨木屑船上采用的栏杆端部结构)。栏杆于分段阶段安装，分段合拢后，分段合拢处栏杆间的理论间隙≤100mm，无需在船台合拢阶段进行额外的施工，这样可以减少船台工作量，保证栏杆镀锌层的完整，避免高处坠落的施工风险。

由于位于船舶分段合拢部位的栏杆不再连接成一体，而栏杆焊接后又会出现一定的焊接变形。因此如果严格不控制栏杆的安装位置精度，分段合拢后在合拢部位的两个栏杆端部会出现无法对齐的现象，由此会严重影响栏杆整体的外观质量。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提出一种船舶分段合拢口栏杆安装定位工装及栏杆安装方法，旨在实现分段合拢后栏杆在合拢部位的准确对齐。具体的技术方案如下：

一种船舶分段合拢口栏杆安装定位工装，包括底板和竖立设置在所述底板上且间隔平行布置的一对立柱，在所述一对立柱相对的内侧面上沿上下位置分别设置有低于所述内侧面的下沉面，所述下沉面上安装有弹性橡胶板，所述弹性橡胶板高出所述立柱的内侧面；所述一对立柱中的其中一根立柱上沿上下位置分别设置有水平贯穿所述立柱和弹性橡胶板的上安装孔和下安装孔，所述上安装孔上安装有带有读数显示的上测距元件，所述下安装孔上安装有带有读数显示的下测距元件；所述船舶分段合拢口栏杆安装时定位于所述的一对立柱之间，且所述分段合拢口栏杆与所述一对立柱之间的配合为间隙配合，所述分段合拢口栏杆与所述一对立柱上弹性橡胶板之间的配合为过盈配合。

其中，所述测距元件为百分表或数显红外测距笔。

作为本发明中所述弹性橡胶板与立柱连接的优选方案之一，所述弹性橡胶板与所述立柱之间的连接为胶接。

作为本发明中所述弹性橡胶板与立柱连接的优选方案之二，所述弹性橡胶板与所述立柱之间的连接为热压连接。

为了保证栏杆插入定位后位置的准确性，所述一对立柱内侧面上的下沉面其下沉的深度相同，所述一对立柱上的弹性橡胶板的厚度相同。

为了方便栏杆的插入定位，所述弹性橡胶板的上端口部设置有方便所述船舶分段合拢口栏杆插入定位的引导斜角。

作为本发明的进一步改进，在所述一对立柱的上下部位还分别设置有上部定位锁紧装置和下部定位锁紧装置，每一所述定位锁紧装置包括活动设置在所述一对立柱中的左立柱上的左定位锁紧挡柱、活动设置在所述一对立柱中的右立柱上的右定位锁紧挡柱，所述左定位锁紧挡柱、右定位锁紧挡柱分别靠接在所述栏杆的左右两侧并通过螺钉实现固定。

本发明中，所述船舶分段合拢口栏杆在合拢部位的端部为u型结构，所述u型结构的u型底部外侧朝向与之对接的船舶另一合拢体，且船舶的两个合拢体合拢后两个栏杆端部之间的开档距离不大于100mm。

一种船舶分段合拢口栏杆安装定位工装的栏杆安装方法，依次包括如下步骤：

(1)划线：在船舶分段制作阶段，在船舶甲板上划出栏杆安装位置线，再根据栏杆安装位置线划出工装固定位置线；

(2)工装固定：根据工装位置线将用于栏杆定位的工装定位在船舶甲板上并进行临时点焊固定；

(3)栏杆定位：根据栏杆安装位置线将栏杆安装到船舶甲板的划线位置，并使得位于船舶分段合拢口部位的栏杆部分插入定位到工装的一对立柱之间，两侧的弹性橡胶板对栏杆进行自定心夹紧；栏杆定位后，调整定位锁紧装置，使得左定位锁紧挡柱、右定位锁紧挡柱分别靠接在所述栏杆的左右两侧并通过螺钉进行固定，以防止后续焊接过程中的栏杆变形；

(4)测距元件测量数据复位：调整设置在立柱上的上下两个测距元件，使得上下两个测距元件测得的距离栏杆体表面的距离数据相同；所述测距元件采用百分表或数显红外测距笔；

(5)栏杆焊接：栏杆与船舶甲板之间进行焊接；

(6)应力变形的测量：焊接完成且冷却后，松开定位锁紧装置中的左定位锁紧挡柱和右定位锁紧挡柱，焊接后如发生由焊接和冷却产生的应力变形，则栏杆会在焊接应力的作用下克服立柱上与其接触的弹性橡胶板的弹性力而发生倾斜或移位变形，产生的倾斜或移位变形使得上下两个百分表或数显红外测距出现读数变化；

(7)栏杆位置校正：如读数变化超过设定的允许值，则对栏杆进行位置纠正直至测得的读数变化小于设定的允许值；所述位置纠正包括采用冷变形纠正或热变形纠正；

(8)工装拆除：栏杆位置符合要求后，将工装移除，转船舶分段合拢。

优选的，所述上下两个测距元件读数变化的允许值通过预先进行的若干模拟试验而得到。

本发明的有益效果是：

第一，本发明的一种船舶分段合拢口栏杆安装定位工装及栏杆安装方法，通过在底板上设置一对立柱和在一对立柱的内侧设置弹性橡胶板，实现了栏杆插入的自定位，再结合定位锁紧装置进行锁紧，从而实现了栏杆的准确定位，并减少了栏杆焊接时的变形。

第二，本发明的一种船舶分段合拢口栏杆安装定位工装及栏杆安装方法，栏杆焊接的应力变形可以通过设置在工装上的测距元件进行即时的纠正，从而进一步提高了栏杆安装和焊接的精度，由此实现了分段合拢后栏杆在合拢部位的准确对齐。

第三，本发明的一种船舶分段合拢口栏杆安装定位工装及栏杆安装方法，改进设计的栏杆端部结构，具有无需在船台合拢阶段进行额外施工的优势，如此可以减少船台工作量，保证栏杆镀锌层的完整，并避免高处坠落的施工风险。

附图说明

图1是本发明的一种船舶分段合拢口栏杆安装定位工装的结构示意图；

图2是两个分段合拢口栏杆在合拢部位对接布置的示意图。

图中：1、分段合拢口栏杆，2、底板，3、立柱，4、下沉面，5、弹性橡胶板，6、上测距元件，7、下测距元件，8、引导斜角，9、上部定位锁紧装置，10、下部定位锁紧装置，11、左立柱，12、左定位锁紧挡柱，13、右立柱，14、右定位锁紧挡柱，15、螺钉，16、栏杆脚。

具体实施方式

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。

实施例1：

如图1至2所示为本发明的一种船舶分段合拢口栏杆安装定位工装的实施例，包括底板2和竖立设置在所述底板1上且间隔平行布置的一对立柱3，在所述一对立柱3相对的内侧面上沿上下位置分别设置有低于所述内侧面的下沉面4，所述下沉面4上安装有弹性橡胶板5，所述弹性橡胶板5高出所述立柱3的内侧面；所述一对立柱3中的其中一根立柱上沿上下位置分别设置有水平贯穿所述立柱3和弹性橡胶板5的上安装孔和下安装孔，所述上安装孔上安装有带有读数显示的上测距元件6，所述下安装孔上安装有带有读数显示的下测距元件7；所述船舶分段合拢口栏杆2安装时定位于所述的一对立柱3之间，且所述分段合拢口栏杆1与所述一对立柱3之间的配合为间隙配合，所述分段合拢口栏杆1与所述一对立柱3上弹性橡胶板5之间的配合为过盈配合。

其中，所述测距元件6、7为百分表或数显红外测距笔。

作为本实施例中所述弹性橡胶板5与立柱3连接的优选方案之一，所述弹性橡胶板5与所述立柱3之间的连接为胶接。

作为本实施例中所述弹性橡胶板5与立柱3连接的优选方案之二，所述弹性橡胶板5与所述立柱3之间的连接为热压连接。

为了保证栏杆1插入定位后位置的准确性，所述一对立柱3内侧面上的下沉面4其下沉的深度相同，所述一对立柱3上的弹性橡胶板5的厚度相同。

为了方便栏杆1的插入定位，所述弹性橡胶板5的上端口部设置有方便所述船舶分段合拢口栏杆1插入定位的引导斜角8。

作为本实施例的进一步改进，在所述一对立柱3的上下部位还分别设置有上部定位锁紧装置9和下部定位锁紧装置10，每一所述定位锁紧装置9、10包括活动设置在所述一对立柱3中的左立柱11上的左定位锁紧挡柱12、活动设置在所述一对立柱3中的右立柱13上的右定位锁紧挡柱14，所述左定位锁紧挡柱12、右定位锁紧挡柱14分别靠接在所述栏杆1的左右两侧并通过螺钉15实现固定。

本实施例中，所述船舶分段合拢口栏杆1在合拢部位的端部为u型结构，所述u型结构的u型底部外侧朝向与之对接的船舶另一合拢体，且船舶的两个合拢体合拢后两个栏杆端部之间的开档距离不大于100mm。

实施例2：

一种采用实施例1的船舶分段合拢口栏杆安装定位工装的栏杆安装方法，依次包括如下步骤：

(1)划线：在船舶分段制作阶段，在船舶甲板上划出栏杆安装位置线，再根据栏杆安装位置线划出工装固定位置线；

(2)工装固定：根据工装位置线将用于栏杆定位的工装定位在船舶甲板上并进行临时点焊固定；

(3)栏杆定位：根据栏杆安装位置线将栏杆1安装到船舶甲板的划线位置，并使得位于船舶分段合拢口部位的栏杆部分插入定位到工装的一对立柱3之间，两侧的弹性橡胶板5对栏杆1进行自定心夹紧；栏杆1定位后，调整定位锁紧装置9、10，使得左定位锁紧挡柱12、右定位锁紧挡柱14分别靠接在所述栏杆1的左右两侧并通过螺钉15进行固定，以防止后续焊接过程中的栏杆1变形；

(4)测距元件测量数据复位：调整设置在立柱上的上下两个测距元件6、7，使得上下两个测距元件测得的距离栏杆体表面的距离数据相同；所述测距元件采用百分表或数显红外测距笔；

(5)栏杆焊接：栏杆1与船舶甲板之间进行焊接；

(6)应力变形的测量：焊接完成且冷却后，松开定位锁紧装置9、10中的左定位锁紧挡柱12和右定位锁紧挡柱14，焊接后如发生由焊接和冷却产生的应力变形，则栏杆1会在焊接应力的作用下克服立柱3上与其接触的弹性橡胶板5的弹性力而发生倾斜或移位变形，产生的倾斜或移位变形使得上下两个百分表或数显红外测距出现读数变化；

(7)栏杆位置校正：如读数变化超过设定的允许值，则对栏杆进行位置纠正直至测得的读数变化小于设定的允许值；所述位置纠正包括采用冷变形纠正或热变形纠正；

(8)工装拆除：栏杆1位置符合要求后，将工装移除，转船舶分段合拢。

优选的，所述上下两个测距元件6、7读数变化的允许值通过预先进行的若干模拟试验而得到。

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。

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