造船用無軌道背燒的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種造船用無軌道背燒機，包括底部設置永磁驅(qū)動輪(16)的機體(11)、機體中驅(qū)動所述驅(qū)動輪的電機(12)及傳動機構，以及機體上固定的利用管線連接燃氣源的烤炬(33)；其中，傳動機構包括連接了電機的多級齒輪減速箱(13)，多級齒輪減速箱輸出軸連接了主動齒輪(142)，主動齒輪嚙合了從動齒輪(141)，從動齒輪中部傳動連接了蝸桿，蝸桿前后兩端等減速比方式連接了前后渦輪，前后渦輪分別連接了前后兩對所述永磁驅(qū)動輪的驅(qū)動軸。本發(fā)明能夠高效自動化實現(xiàn)船舶鋼結(jié)構建造過程中的背燒，滿足船舶生產(chǎn)需要，提高背燒質(zhì)量和效率，更有益于提高船舶鋼結(jié)構建造的精度。
【專利說明】造船用無軌道背燒機
【技術領域】
[0001]本發(fā)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(nèi)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(zhì)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(xiàn)象，船體發(fā)生變形以后，影響船舶整體建造的精度和質(zhì)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(yè)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(nèi)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(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)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(qū)域。消除焊接內(nèi)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(fā)明造船用無軌道背燒機，包括底部設置永磁驅(qū)動輪的機體、所述機體中驅(qū)動所述驅(qū)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。其中，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(qū)動輪的驅(qū)動軸。
[0006]優(yōu)選方式下，所述機體上位于所述永磁驅(qū)動輪以及烤炬之間隔置有隔熱板。此外，所述機體順著行走的縱向位于前端面設置有激光校正器。所述機體上部兩側(cè)還分別連接有手柄。
[0007]為了操作方便，本發(fā)明還改進了控制烤炬及電機工作的電氣控制系統(tǒng)。具體說，電氣控制系統(tǒng)包括:
[0008]供氧電磁閥，用于控制烤炬供氧管路的開啟和閉合；
[0009]第五時間繼電器，用于控制所述供氧電磁閥的延時閉合；
[0010]供燃氣電磁閥，用于控制烤炬供可燃氣管路的開啟和閉合；[0011]第七時間繼電器，用于控制所述供燃氣電磁閥的即時閉合；
[0012]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。
[0013]優(yōu)選方式下，上述電氣控制系統(tǒng)還包括:[0014]傳感器，用于檢測背燒機設備的工作狀態(tài)，可以根據(jù)具體情況設置，如設置氣源狀態(tài)傳感器、電機狀態(tài)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(tài)下。非正常工作狀態(tài)，即為緊急狀態(tài)，此時通過控制限制或切斷烤炬設備的工作，保證安全。
[0015]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(tài)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。
[0016]供氧狀態(tài)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(tài)。
[0017]供燃氣狀態(tài)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(tài)。
[0018]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。
[0019]電機狀態(tài)指示燈，用于指示電機的工作狀態(tài)。
[0020]報警器，用于緊急狀態(tài)的報警，通過第二時間繼電器的觸點開關連接電源。
[0021]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。
[0022]通過上述電氣控制系統(tǒng)的設置，本發(fā)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。
[0023]本發(fā)明涉及一種背燒機，更具體地說，涉及主機、背燒烤炬調(diào)整單元、一體化氣體和電氣控制單元的機械、電氣組成。本發(fā)明造船用無軌道背燒機，能夠高效自動化實現(xiàn)船舶鋼結(jié)構建造過程中的背燒，從而滿足船舶生產(chǎn)需要，提高背燒質(zhì)量和效率，更有益于提高船舶鋼結(jié)構建造的精度。此外，本發(fā)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(fā)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】
[0024]圖1是本發(fā)明造船用無軌道背燒機的俯視結(jié)構示意圖；
[0025]圖2是本發(fā)明造船用無軌道背燒機的側(cè)視結(jié)構示意圖；
[0026]圖3是本發(fā)明造船用無軌道背燒機的主機結(jié)構示意圖；
[0027]圖4是本發(fā)明造船用無軌道背燒機的主機驅(qū)動部分的正視結(jié)構示意圖；
[0028]圖5是圖4所示主機驅(qū)動部分底部的結(jié)構示意圖；
[0029]圖6是圖4所示主機驅(qū)動部分的側(cè)視結(jié)構示意圖；
[0030]圖7是用于收放燃氣管的卷管器結(jié)構示意圖；
[0031]圖8是本發(fā)明造船用無軌道背燒機控制單元的工作流程圖；
[0032]圖9是本發(fā)明船舶建造無軌道背燒機中電氣控制系統(tǒng)原理示意圖。
【具體實施方式】
[0033]如圖1-3所示，本發(fā)明造船用無軌道背燒機，包括主機、背燒烤炬調(diào)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(qū)動輪16的機體11、機體11中驅(qū)動所述驅(qū)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(qū)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(nèi)應力，省去了人工操作的需要，達到提高工作效率的目的。
[0034]烤炬根據(jù)需要可以設置一個或多個，一般設置于機體11的前端。優(yōu)選方式通過背燒烤炬調(diào)整單元設置，背燒烤炬調(diào)整單元包括:縱向無盲區(qū)調(diào)節(jié)模塊、烤炬橫向、高度調(diào)節(jié)模塊。烤炬調(diào)整單元主要用于烤炬工作位置的調(diào)整以便增強設備的工作適用范圍。
[0035]一種優(yōu)選設置方式為:機體11上順著行走方向位于兩側(cè)平行設置縱向軌道21?？v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(diào)整單元設置烤炬33。烤炬33可以設置于伸展桿25的一側(cè)，優(yōu)選方式下，選用兩個烤炬，分設于伸展桿25的兩側(cè)?？v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(qū)調(diào)節(jié)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。
[0036]無盲區(qū)調(diào)節(jié)模塊可以實現(xiàn)背燒無盲區(qū)和在工作區(qū)域外點燃火焰、調(diào)整火焰。烤炬橫向、高度調(diào)節(jié)模塊(烤炬調(diào)整單元)包括:橫向調(diào)節(jié)桿31、調(diào)節(jié)手柄32、烤炬33、調(diào)節(jié)齒輪34、調(diào)節(jié)齒條35、調(diào)節(jié)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(diào)節(jié)桿31，橫向調(diào)節(jié)桿31上安裝調(diào)節(jié)齒條35，左右移動座36上有調(diào)節(jié)齒輪34，調(diào)節(jié)齒輪34與調(diào)節(jié)齒條35嚙合，與通過旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)手柄32帶動調(diào)節(jié)齒輪34旋轉(zhuǎn)，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(diào)節(jié)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。
[0037]本發(fā)明通過設置烤炬縱向和橫向調(diào)整單元增強了本發(fā)明設備的使用范圍，同時在同一設備中設置兩個烤炬，實現(xiàn)同時工作的目的，進一步提高了工作效率。
[0038]如圖4-6所示，無軌道背燒機的驅(qū)動機構主要通過電機實現(xiàn)。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(qū)動輪6的驅(qū)動軸162。圖中，機體11前后兩端加工永磁驅(qū)動輪軸承孔，前后兩端驅(qū)動輪軸承孔的軸線平行且位于同一平面內(nèi)，并且驅(qū)動輪軸承孔的軸線與機體11行走方向的軸線垂直，永磁驅(qū)動輪軸承161固定在孔內(nèi)，驅(qū)動軸162可繞永磁驅(qū)動輪軸承161轉(zhuǎn)動，永磁驅(qū)動輪16固定在驅(qū)動軸162上，驅(qū)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(jīng)過多級齒輪減速箱13的電機12的扭矩最終傳遞給永磁驅(qū)動輪16,永磁驅(qū)動輪16轉(zhuǎn)動,前后潤輪151、蝸桿152的減速比相同,4個永磁驅(qū)動輪16轉(zhuǎn)動速度相同，
[0039]圖4中，機體11上位于所述永磁驅(qū)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(qū)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(cè)分別連接有手柄10，手柄10是移動主機的把手，方便了設備的使用。此外，圖中頂蓋18是火焰三維調(diào)整單元(烤炬單元)的安裝機座。
[0040]為了進一步規(guī)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(cè)的鉸接點連接固定。轉(zhuǎn)動手柄44，卷筒43的中心軸42可以繞固定支架41轉(zhuǎn)動，中心軸42連接轉(zhuǎn)動手柄44，可以將氣管纏繞在卷筒43上，
[0041]本發(fā)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(diào)節(jié)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(xiàn)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(yè)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?？揪嫱ㄟ^調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)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:
[0042]設置供氧電磁閥Al，以及供氧狀態(tài)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(tài)指示燈M4通過實現(xiàn)延時斷路控制的第四時間繼電器KT4的觸點開關連接電源；
[0043]設置供燃氣電磁閥A2，以及供燃氣狀態(tài)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(tài)指示燈M5通過實現(xiàn)即時斷路控制的第六時間繼電器KT6的觸點開關連接電源；
[0044]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(tài)指示燈M3 ;所述電機狀態(tài)指示燈M3的回路上設置第一時間繼電器KTl的觸點開關；
[0045]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；
[0046]設置用于檢測設備工作狀態(tài)的傳感器，以及由所述傳感器檢測狀態(tài)控制第一至第七時間繼電器的應急開關K2;
[0047]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 ；
[0048]設置220V電源供電總開關Kl以及220V供電狀態(tài)指示燈Ml ;設置將220V電源轉(zhuǎn)換為24V的變壓器，并設置24V供電狀態(tài)指示燈M2。
[0049]本發(fā)明背燒機的工作過程如圖8所示，結(jié)合圖9進行說明如下:
[0050]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。
[0051]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(fā)，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(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)；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(fā)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。
[0052]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(fā)，繼電器KT4、KT5、KT6、KT7閉合，氧氣接通指示燈M4、可燃氣體接通指示燈M5亮，電磁閥A1、A2導通，氧氣和可燃氣體導通，烤炬可以點燃。
[0053]如果當K2、K3閉合，且機器本體位于鋼板上，打開應急開關K2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(fā)信號，繼電器KT1、KT2、KT3、KT6、KT7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A2及時閉合，可燃氣體及時截止，燃氣指示燈M5熄滅，繼電器KT4、KT5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。
[0054]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(fā)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。
[0055]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(nèi)；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。
[0056]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實施方式】，但本發(fā)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(fā)明披露的技術范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術方案及其發(fā)明構思加以等同替換或改變，都應`涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1.一種造船用無軌道背燒機，其特征在于，包括底部設置永磁驅(qū)動輪(16)的機體(11)、所述機體(11)中驅(qū)動所述驅(qū)動輪(16)的電機(12)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)； 其中，所述傳動機構包括連接了所述電機(12)的多級齒輪減速箱(13)，所述多級齒輪減速箱(13)輸出軸連接了主動齒輪(142)，所述主動齒輪(142)嚙合了從動齒輪(141)，所述從動齒輪(141)中部傳動連接了蝸桿(152)，所述蝸桿(152)前后兩端等減速比方式連接了前后渦輪(151)，所述前后渦輪(151)分別連接了前后兩對所述永磁驅(qū)動輪(16)的驅(qū)動軸(162)。
2.根據(jù)權利要求1所述造船用無軌道背燒機，其特征在于，所述機體(11)上位于所述永磁驅(qū)動輪(16)以及烤炬之間隔置有隔熱板。
3.根據(jù)權利要求2所述造船用無軌道背燒機，其特征在于，所述機體(11)順著行走的縱向位于前端面設置有激光校正器(17)。
4.根據(jù)權利要求1-3任一所述造船用無軌道背燒機，其特征在于，所述機體(11)上部兩側(cè)分別連接有手柄(10)。`
【文檔編號】C21D9/50GK103509919SQ201210206082
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2012年6月20日 優(yōu)先權日:2012年6月20日
【發(fā)明者】楊震 申請人:大連理研船舶裝備有限公司