[发明专利]一种超级导流管的板格框架焊接辅助装置及焊接方法

说明书

一种超级导流管的板格框架焊接辅助装置及焊接方法，包括定位安装平台和中心筒支撑组件，定位安装平台上设有凸台，中心筒支撑组件包括底座圈和焊接在底座圈外周缘上方的中心筒本体；在中心筒本体上设有多个定位孔，定位孔中设有用于对轴向筋板进行定位的卡销；还包括用于对轴向筋板进行辅助定位的定位支撑装置、控制相邻周向筋板高度的周向筋板高度保持架以及用于将连接法兰压紧在定位安装平台的连接法兰压紧组件。不仅可满足板格框架的制作精度，并且可大大提高生产效率，实现产品成品率100%，降低制造过程人员能力要求，节约成本，增加经济效益。

技术领域

本发明属于船舶制造技术领域，具体地说，涉及一种超级导流管的板格框架焊接辅助装置及焊接方法。

背景技术

超级导流管作为一种新型水动力节能附加装置，它是对普通导流管的一种改进，相比普通导流管，超级导流管具有更好的节能减阻效果，与普通导流管外形相比，主要有以下区别：1、位置：普通导流管安装在螺旋桨的紧前方，超级导流管与螺旋桨之间有一定距离。2、直径：普通导流管与螺旋桨直径相当，超级导流管的直径远小于螺旋桨的直径）。

超级导流管安装在螺旋桨的前方（与螺旋桨一起称为导管螺旋桨）并与船舶螺旋桨有一定的距离，当来流从船首方向流经超级导流管时，首先经过超级导流管翼型的导边，它的翼型可以极大地减小尾部涡流的分离现象，同时各翼型剖面产生的升力可以汇总为船舶的推力，这两个因素不仅可以减小船舶的行驶阻力，而且能够改善螺旋桨进流使之更加均匀。

根据船体尾部结构和线型的不同，匹配的超级导流管分为两种：固定式超级导流管和转动式超级导流管。固定式超级导流管与船体结构直接焊接在一起，转动式导流管由转动机构驱动，能够相对于船体转动，可兼做船舵使用。由于这种新型的超级导流管具有结构简单，节能减阻的特点，在水面大、中型船舶具有广阔的应用前景。

然而，超级导流管是由复杂的空间曲面焊接而成，而焊接变形恰恰是超级导流管制造中影响最大且最难控制的一个部分，尤其是曲线型板焊接，其变形情况更难控制。由于相对于平板焊接而言，曲线型板焊接结果往往与设计图的尺寸精度要求出入更大，因此在曲线型板焊接过程中，对焊接应力应变的控制水平极大地影响着超级导流管的质量以及生产效率。

随着船舶推进器朝着更大功率、更高性能、更强环境适应性方向发展，超级导流管大型化、轻量化、高强度的趋势日益显著，其对焊接制造的高成型精度与高抗疲劳性能的要求也越来越高，开展高成型精度辅助装置研究与焊接工艺研究，将为我国船船舶推进器中超级导流管的升级研制奠定技术基础。

新型超级导流管作为导管螺旋桨的重要组成部分，它包括超级导流管管体和焊接在导流管管体外周的圆环形板格框架，其中的圆环形板格框架（图1和图2所示为其中的一种类型示意图）的制造是超级导流管制造的最核心环节。圆环形板格框架由焊接在导流管管体外周的轴向筋板18、周向筋板19以及连接在轴向筋板18一端的周向连接法兰（以下简称连接法兰）20构成，其中的轴向筋板18是上下连续的，并且均匀间隔分布，周向筋板19分段连接在相邻轴向筋板之间。在导流管组件（也即导管螺旋桨）中，螺旋桨与导流管管体的安装关联较紧密，螺旋桨需与导流管管体的中心线同轴，且位于导流管管体的最小截面处，同时要尽量减小螺旋桨叶片端部与安装处导流管管体内径之间的间隙，一般情况下不能超过导流管管体自身直径的0.5%或者1cm。

为保证与船体的匹配性，要求该圆环形板格框架重量较轻，通常，选择采用板材焊接结构件作为圆环形板格框架。为保证圆环形板格框架后期与后轴毂、上下支承等部件的配合安装以及工作过程中该圆环形板格框架结构的均匀受力性、与导流管前的船舶螺旋桨轴心的对中性要求，对圆环形板格框架结构的整体制造精度要求较高。

现有技术中主要通过焊接工艺与高超的焊接技术人员来保证整体产品的精度，但受到操作人员水平、气温、湿度等因素影响，产品质量稳定性较差，且制造周期漫长，甚至出现产品报废的情况，给企业带来一定的损失。

发明内容

本发明的目的是提供一种超级导流管的板格框架焊接辅助装置及焊接方法。