船舶装配马结构.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 103100813 A (43)申请公布日 2013.05.15 CN 103100813 A *CN103100813A* (21)申请号 201110357968.6 (22)申请日 2011.11.11 B23K 37/04(2006.01) (71)申请人 江南造船 （集团） 有限责任公司 地址 201913 上海市崇明县长兴江南大道 988 号 (72)发明人 葛伟良 薛卫中 靳长伟 (74)专利代理机构 上海光华专利事务所 31219 代理人 刘计成 (54) 发明名称 船舶装配马结构 (57) 摘要 本发明公开了一种船舶装配马结构， 其包括 钢连接件和两。

2、个永磁吸盘， 所述两个永磁吸盘分 为左永磁吸盘和右永磁吸盘， 所述左永磁吸盘、 右永磁吸盘分别与所述钢连接件连接， 所述永磁 吸盘上设有用于打开和关闭该永磁吸盘的开关装 置。该船舶装配马可通过两个永磁吸盘与船体实 现强力连接， 在拆卸时只需通过开关装置将永磁 吸盘关闭即可， 装配过程简单， 无需焊接、 割刀、 打 磨作业， 劳动强度低、 工时少， 而且不会对装配船 板造成性能影响。 特别是在薄板焊接过程中， 该装 配马结构可及时调整变形和错边， 可适应不同板 边差船板的装配。再有该装配马结构使用过程中 不易损坏， 可重复使用， 进而可节省大量的钢材， 降低生产成本。 (51)Int.Cl. 权。

3、利要求书 1 页 说明书 5 页 附图 5 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书5页 附图5页 (10)申请公布号 CN 103100813 A CN 103100813 A *CN103100813A* 1/1 页 2 1. 一种船舶装配马结构， 其特征在于 ： 其包括钢连接件和两个永磁吸盘， 所述两个永 磁吸盘分为左永磁吸盘和右永磁吸盘， 所述左永磁吸盘、 右永磁吸盘分别与所述钢连接件 的两端连接， 所述永磁吸盘上设有用于打开和关闭该永磁吸盘的开关装置。 2. 根据权利要求 1 所述的船舶装配马结构， 其特征在于 ： 所述钢连接件为一桥形钢。

4、连 接件， 所述左永磁吸盘、 右永磁吸盘分别与所述钢连接件的两端固定连接， 所述左永磁吸 盘、 右永磁吸盘的底面位于同一水平面上。 3. 根据权利要求 1 所述的船舶装配马结构， 其特征在于 ： 所述左永磁吸盘与所述钢连 接件的一端连接， 所述右永磁吸盘通过一纵向传动机构与所述钢连接件的另一端连接， 所 述纵向传动机构可带动所述右永磁吸盘上下移动。 4. 根据权利要求 3 所述的船舶装配马结构， 其特征在于 ： 所述纵向传动机构包括一纵 向螺纹盘、 一纵向圆锥滚子螺旋装置及两根平行排列的纵向连接螺栓， 所述纵向连接螺栓 上设有正向螺纹部和反向螺纹部， 所述正向螺纹部、 反向螺纹部上螺纹为矩形螺。

5、纹， 所述纵 向连接螺栓穿过所述钢连接件与所述右永磁吸盘连接， 所述钢连接件与所述纵向连接螺栓 的反向螺纹部螺纹连接， 所述右永磁吸盘与所述纵向连接螺栓的正向螺纹部螺纹连接， 所 述纵向螺纹盘通过所述纵向圆锥滚子螺旋装置与所述钢连接件连接， 所述纵向螺纹盘可相 对于所述钢连接件旋转， 所述纵向螺纹盘位于所述两根纵向连接螺栓之间， 所述纵向螺纹 盘与所述纵向连接螺栓螺纹连接。 5. 根据权利要求 3 所述的船舶装配马结构， 其特征在于 ： 所述左永磁吸盘与所述钢连 接件固定连接。 6. 根据权利要求 3 所述的船舶装配马结构， 其特征在于 ： 所述左永磁吸盘通过一横向 传动机构与所述钢连接件连接。

6、， 所述横向传动机构可驱动所述左永磁吸盘左右横向移动。 7. 根据权利要求 6 所述的船舶装配马结构， 其特征在于 ： 所述横向传动机构包括一横 向螺纹盘、 一横向圆锥滚子螺旋装置及两根平行排列的横向连接螺栓， 所述横向连接螺栓 上设有正向螺纹部和反向螺纹部， 所述横向连接螺栓穿过所述左永磁吸盘与所述钢连接件 连接， 所述钢连接件与所述横向连接螺栓的正向螺纹部螺纹连接， 所述左永磁吸盘与所述 横向连接螺栓的反向螺纹部螺纹连接， 所述横向螺纹盘通过所述横向圆锥滚子螺旋装置与 所述左永磁吸盘连接， 所述横向螺纹盘可相对于所述左永磁吸盘旋转， 所述横向螺纹盘位 于所述两根横向连接螺栓之间， 所述横向。

7、螺纹盘与所述横向连接螺栓螺纹连接。 8. 根据权利要求 7 所述的船舶装配马结构， 其特征在于 ： 所述横向螺纹盘、 纵向螺纹盘 上设有旋转手柄， 所述旋转手柄的外周面上沿圆周均匀分布有数个矩形面。 9. 根据权利要求 1 所述的船舶装配马结构， 其特征在于 ： 所述开关装置包括转动手柄， 所述转动手柄一个侧面为圆柱面， 另一个侧面为平面， 所述转动手柄的一端插入所述永磁 吸盘内与一手柄转轴连接， 所述手柄转轴与所述永磁吸盘的极芯轴连接， 所述手柄转轴还 与一复位弹簧连接， 所述转动手柄可旋转， 所述永磁吸盘内还一活动销， 所述活动销设有一 斜削部， 所述斜削部的上端面为一斜削面， 所述斜削部。

8、的下端面为一平面， 所述斜削面与所 述转动手柄的圆柱面接触， 所述活动销与一活动销手柄连接， 所述活动销手柄可带动所述 活动销来回移动， 所述活动销的一端设有活动销弹簧。 10. 根据权利要求 1 所述的船舶装配马结构， 其特征在于 ： 所述永磁吸盘的底面设有叉 状凸起。 权 利 要 求 书 CN 103100813 A 2 1/5 页 3 船舶装配马结构 技术领域 0001 本发明涉及船舶制造装配领域， 特别涉及一种船体焊接过程中使用的装配马结 构。 背景技术 0002 目前， 我国造船行业的船舶制造中船板的装配工艺主要是采用钢板割制的马板在 船板上进行固定焊接定位的方法来实现船板的定位装配。

9、。这种装配工艺， 主要是依靠马板 与船板进行焊接连接产生的强力拘束来实现定位装配。该装配工艺主要流程是 ： 首先用钢 板割制所需马板， 并将马板定位焊接在船板上， 以实现马板与船板间固定焊接后的强力连 接， 然后即可对船板的焊缝进行焊接， 焊接完成后需将马板割除并对船板表面进行打磨。 0003 采用上述装配方法虽然可以实现船板的强力固定装配， 但其仍存在以下缺点 ： 0004 1) 装配过程复杂， 需电焊、 割刀、 打磨作业， 劳动强度大， 需较多工时间 ； 0005 2) 焊接、 切割、 打磨等作业对装配船板性能会造成不利影响 ； 0006 3)船板实现固定连接装配时， 一旦焊接过程中船板(。

10、主要是薄板)出现收缩变形、 错边等， 较难实现矫正， 往往对焊接成形和质量造成极为不利的影响， 使很多高效焊接方法 也无法应用 ； 0007 4) 马板应用受到限制， 对不同板边差的船板装配， 需要割制不同马板， 这样就需要 制造大量的马板， 需要大量钢板， 并且使用过程中耗费较为严重。 发明内容 0008 针对上述现有技术的不足， 本发明的目的是提供一种结构简单、 拆装方便， 无需焊 接就可与船板实现强力连接的船舶装配马结构。 0009 为解决上述技术问题， 本发明采用如下技术方案 ： 0010 一种船舶装配马结构， 其包括钢连接件和两个永磁吸盘， 所述两个永磁吸盘分为 左永磁吸盘和右永磁吸。

11、盘， 所述左永磁吸盘、 右永磁吸盘与分别所述钢连接件的两端连接， 所述永磁吸盘上设有用于打开和关闭该永磁吸盘的开关装置。 0011 优选的， 所述钢连接件为一桥形钢连接件， 所述左永磁吸盘、 右永磁吸盘分别与所 述钢连接件的两端固定连接， 所述左永磁吸盘、 右永磁吸盘的底面位于同一水平面上。 0012 优选的， 所述左永磁吸盘与所述钢连接件的一端连接， 所述右永磁吸盘通过一纵 向传动机构与所述钢连接件的另一端连接， 所述纵向传动机构可带动所述右永磁吸盘上下 移动。 0013 优选的， 所述纵向传动机构包括一纵向螺纹盘、 一纵向圆锥滚子螺旋装置及两根 平行排列的纵向连接螺栓， 所述纵向连接螺栓上。

12、设有正向螺纹部和反向螺纹部， 所述正向 螺纹部、 反向螺纹部上螺纹为矩形螺纹， 可实现强力传导， 所述纵向连接螺栓穿过所述钢连 接件与所述右永磁吸盘连接， 所述钢连接件与所述纵向连接螺栓的反向螺纹部螺纹连接， 所述右永磁吸盘与所述纵向连接螺栓的正向螺纹部螺纹连接， 所述纵向螺纹盘通过所述纵 说 明 书 CN 103100813 A 3 2/5 页 4 向圆锥滚子螺旋装置与所述钢连接件连接， 所述纵向螺纹盘可相对于所述钢连接件旋转， 所述纵向螺纹盘位于所述两根纵向连接螺栓之间， 所述纵向螺纹盘与所述纵向连接螺栓螺 纹连接。 0014 优选的， 所述左永磁吸盘与所述钢连接件固定连接。 0015 优。

13、选的， 所述左永磁吸盘通过一横向传动机构与所述钢连接件连接， 所述横向传 动机构可驱动所述左永磁吸盘左右横向移动。 0016 优选的， 所述横向传动机构包括一横向螺纹盘、 一横向圆锥滚子螺旋装置及两根 平行排列的横向连接螺栓， 所述横向连接螺栓上设有正向螺纹部和反向螺纹部， 所述横向 连接螺栓穿过所述左永磁吸盘与所述钢连接件连接， 所述钢连接件与所述横向连接螺栓的 正向螺纹部螺纹连接， 所述左永磁吸盘与所述横向连接螺栓的反向螺纹部螺纹连接， 所述 横向螺纹盘通过所述横向圆锥滚子螺旋装置与所述左永磁吸盘连接， 所述横向螺纹盘可相 对于所述左永磁吸盘旋转， 所述横向螺纹盘位于所述两根横向连接螺栓之。

14、间， 所述横向螺 纹盘与所述横向连接螺栓螺纹连接。 0017 优选的， 所述横向螺纹盘、 纵向螺纹盘上设有旋转手柄， 所述旋转手柄的外周面上 沿圆周均匀分布有数个矩形面。 0018 优选的， 所述开关装置包括转动手柄， 所述转动手柄一个侧面为圆柱面， 另一个侧 面为平面， 所述转动手柄的一端插入所述永磁吸盘内与一手柄转轴连接， 所述手柄转轴与 所述永磁吸盘的极芯轴连接， 所述手柄转轴还与一复位弹簧连接， 所述转动手柄可旋转， 所 述永磁吸盘内还一活动销， 所述活动销设有一斜削部， 所述斜削部的上端面为一斜削面， 所 述斜削部的下端面为一平面， 所述斜削面与所述转动手柄的圆柱面接触， 所述活动销。

15、与一 活动销手柄连接， 所述活动销手柄可带动所述活动销来回移动， 所述活动销的一端设有活 动销弹簧。 0019 优选的， 所述永磁吸盘的底面设有叉状凸起。 0020 上述技术方案具有如下有益效果 ： 该船舶装配马可通过两个永磁吸盘与船体实现 强力连接， 在拆卸时只需通过开关装置将永磁吸盘关闭即可， 装配过程简单， 无需焊接、 割 刀、 打磨作业， 劳动强度低、 工时少， 而且不会对装配船板造成性能影响。 特别是在薄板焊接 过程中， 该装配马结构可及时调整变形和错边， 可适应不同板边差船板的装配。 再有该装配 马结构使用过程中不易损坏， 可重复使用， 进而可节省大量的钢材， 降低生产成本。 00。

16、21 上述说明仅是本发明技术方案的概述， 为了能够更清楚了解本发明的技术手段， 并可依照说明书的内容予以实施， 以下以本发明的较佳实施例并配合附图对本专利进行详 细说明。 附图说明 0022 图 1 为本发明实施例一的结构示意图。 0023 图 2 为本发明实施例一开关装置的结构示意图。 0024 图 3 为本发明实施例二的结构示意图。 0025 图 4 为本发明实施二纵向传动机构的结构示意图。 0026 图 5 为本发明实施二旋转手柄的结构示意图。 0027 图 6 为本发明实施例三的结构示意图。 说 明 书 CN 103100813 A 4 3/5 页 5 0028 图 7 为本发明实施例。

17、三横向传动机构的结构示意图。 0029 图 8 为本发明实施例三永磁吸盘底面的结构示意图。 具体实施方式 0030 下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细介绍。 0031 如图 1 所示， 为本发明的一个实施例， 在该实施例中船舶装配马结构包括钢连接 件 1 和两个永磁吸盘， 两个永磁吸盘分为左永磁吸盘 2 和右永磁吸盘 3， 钢连接件 1 为一桥 形钢连接件， 左永磁吸盘 2、 右永磁吸盘 3 分别与该桥形钢连接件的两端固定连接， 左永磁 吸盘 2、 右永磁吸盘 3 的底面位于同一水平面上， 永磁吸盘的底面上设有交叉凸起 21( 如图 8 所示 )， 交叉凸起 21 可增大永磁吸盘底面与船。

18、板之间的摩擦力。 0032 左永磁吸盘 2、 右永磁吸盘 3 上均设有开关装置 4， 开关装置 4 用于开启和关闭永 磁吸盘。 如图2所示， 该开关装置包括转动手柄41， 转动手柄41一个侧面为圆柱面， 另一个 侧面为平面， 转动手柄 41 的一侧设有一挡板 42。转动手柄 41 的一端插入永磁吸盘内与一 手柄转轴 43 连接， 手柄转轴 43 与永磁吸盘的极芯轴 ( 图中未显示 ) 连接， 通过旋转极芯轴 的角度就可实现永磁吸盘的开启和关闭。手柄转轴 43 还与一复位弹簧 44 连接， 转动手柄 41 可旋转。永磁吸盘内还一活动销 45， 活动销 45 上设有一斜削部 48， 所述斜削部 4。

19、8 为半 圆柱体上加工斜削面而成， 斜削部 48 的上端面为一斜削面， 其下端面为一平面， 斜削部 48 的斜削面与转动手柄 41 的圆柱面接触， 活动销 45 与一活动销手柄 46 连接， 活动销手柄 46 可带动活动销 45 来回移动， 活动销 45 的一端设有活动销弹簧 47。 0033 该开关装置 4 在使用时， 旋转转动手柄 41 使其带动永磁吸盘的极芯轴转动， 于此 同时转动手柄 41 可通过推动斜削部 48 的斜削面使活动销 45 向内移动， 进而使活动销弹簧 47 向内压缩， 当旋转一定角度后， 斜削部 48 的斜削面与转动手柄 41 的圆周面脱离时， 活动 销 45 在活动销。

20、弹簧 47 的弹力作用下向外伸出， 此时斜削部 48 下端面的平面可刚好与转动 手柄 41 的一侧平面接触， 由于是两个平面接触， 因此活动销 45 可对转动手柄 41 形成限位， 松开转动手柄41时， 其不能在复位弹簧44回复弹力作用下返回， 此时极芯轴旋转的角度可 使永磁吸盘开启产生吸力。当永磁吸盘需要关闭时， 可通过活动销手柄 46 向内压缩活动销 45， 使活动销 45 解除对转动手柄 41 的限制， 此时转动手柄 41 可在复位弹簧 44 的弹力作用 下反向旋转， 进而带动极芯轴反向旋转， 这样即可实现永磁吸盘的关闭， 挡板 42 可对转动 手柄 41 进行限位， 以防止其反向旋转角。

21、度过大。 0034 该船舶装配马适用于中厚度板的无错边装配， 可单独使用一组进行装配， 两个永 磁吸盘的装配间距一般在 300-400mm 之间。当焊接板厚较厚时， 装配间距适当放小， 当焊接 板厚较薄时， 可适当放大装配间距。 0035 如图 3 所示， 为本发明的另一个实施例， 该实施例与实施例一的不同之处在于 ： 船 舶装配马结构的左永磁吸盘 2 与钢连接件 1 固定连接， 右永磁吸盘 3 通过一纵向传动机构 5 与钢连接件 1 连接， 纵向传动机构 5 可带动右永磁吸盘 3 上下移动。 0036 如图 4 所示， 纵向传动机构 5 包括两根平行排列的纵向连接螺栓 51、 一个纵向螺 纹。

22、盘 52 及一个纵向圆锥滚子螺旋装置 53。纵向连接螺栓 51 上设有正向螺纹部 512 和反 向螺纹部 511， 纵向连接螺栓 51 穿过钢连接件 1 与右永磁吸盘 3 连接， 钢连接件 1 与纵向 连接螺栓 51 的反向螺纹部 511 螺纹连接， 右永磁吸盘 3 与纵向连接螺栓 51 的正向螺纹部 说 明 书 CN 103100813 A 5 4/5 页 6 512 螺纹连接， 正向螺纹部 512、 反向螺纹部 511 上螺纹为矩形螺纹， 可实现强力传导。纵向 螺纹盘 52 通过纵向圆锥滚子螺旋装置 53 与钢连接件 1 连接， 该圆锥滚子螺旋装置 53 可使 纵向螺纹盘 52 可相对于钢。

23、连接件 1 旋转但不会发生上下位移变化。纵向螺纹盘 52 位于两 根纵向连接螺栓 51 之间， 纵向螺纹盘 52 与纵向连接螺栓 51 螺纹连接。为了方便旋转， 纵 向螺纹盘 52 上设有一旋转手柄 54， 旋转手柄 54 的外周面上沿圆周均匀分布有数个矩形面 541( 如图 5 所示 )， 这样可使纵向连接螺栓 51 实现精确的角度旋转。 0037 该纵向传动机构5中两根纵向连接螺栓51的正向螺纹部、 反向螺纹部的长度根据 需要可能不同， 在实际安装过程中先将较长部分旋转安装， 使较长部分外露螺纹与其反向 螺纹长度相同时 ( 两根螺栓尺寸、 螺纹完全相同， 且均安装 )， 将另一部分螺纹同时。

24、啮合安 装， 此方法可实现两根纵向连接螺栓 51 完全安装。 0038 该纵向传动机构 5 在工作时， 只需通过旋转手柄 54 旋转纵向螺纹盘 52 就可带动 两根纵向连接螺栓 51 同步旋转并且上下移动， 由于纵向连接螺栓 51 与钢连接件 1、 右永磁 吸盘 3 连接螺纹的方向不同， 这样在纵向连接螺栓 51 旋转时， 右永磁吸盘 3 就可相对与钢 连接件 1 上下移动。该结构船舶装配马当右永磁吸盘与钢连接件贴紧时， 左永磁吸盘 2、 右 永磁吸盘 3 的底面不在同一水平面上， 左永磁吸盘 2 的底面伸出右永磁吸盘 3 的底面一定 长度， 此时右永磁吸盘 3 的底面可以左永磁吸盘 2 的底。

25、面为基准上下调节一定长度。 0039 在船体结构的外板中由于设计使用要求， 经常会出现不同板厚的的船板对接安 装， 这样板与板之间就会出现错边。 当需要错边装配时， 可采用实施例二的船舶装配马结构 进行装配。 在装配时首先测量两个板之间的错边量， 然后即可通过右永磁吸盘位移、 螺栓转 数和螺纹盘转数的对应关系计算螺纹盘需要的转数， 转动旋转手柄， 使右永磁吸盘 3 精确 上升或下移， 采用这种船舶装配马进行装配可实现不同错边量船板的精确装配。 0040 如图 6 所示， 为本发明的第三个实施例， 该实施例与实施例二的不同之处在于， 左 永磁吸盘 2 通过一横向传动机构 6 与钢连接件 1 连接。

26、， 横向传动机构 6 可驱动左永磁吸盘 2 相对于右永磁吸盘 3 来回横向移动。 0041 如图 7 所示， 横向传动机构 6 包括一横向螺纹盘 62、 一横向圆锥滚子螺旋装置 63 及两根平行排列的横向连接螺栓 61。横向连接螺栓 61 上设有正向螺纹部 611 和反向螺纹 部 612， 横向连接螺栓穿过左永磁吸盘 2 与钢连接件 1 连接， 钢连接件 1 与横向连接螺栓 61 的正向螺纹部611螺纹连接， 左永磁吸盘2与横向连接螺栓61的反向螺纹部612螺纹连接， 横向螺纹盘 62 通过横向圆锥滚子螺旋装置 63 与左永磁吸盘 2 连接， 横向螺纹盘 62 可相对 于左永磁吸盘 2 旋转，。

27、 横向螺纹盘 62 位于两根横向连接螺栓 61 之间， 横向螺纹盘 62 与横 向连接螺栓 61 螺纹连接。该横向传动结构 6 的工作原理与纵向驱动机构 5 的工作原理基 本相同， 其可使左永磁吸盘 2 相对于钢连接件 1 及右永磁吸盘 3 在水平方向的前后移动。 0042 在船体焊接过程中经常会出现一些板厚厚度在 2-6mm 之间的大面积薄板的拼装 焊接， 此类焊缝在进行自动化高效焊接的过程中， 由于装配精度和焊接变形的影响， 自动化 设备焊接的应用受到严重阻碍。但如果采用实施例二、 实施例三船舶装配马结构配合使用 即可实现对装配精度要求严格的易变形薄板的装配。 0043 设实施例二的装配马。

28、为装配马 B、 实施例三的装配马为装配马 C。在装配时首先将 用一组装配马 B 进行焊前装配， 在装配前调整两永磁吸盘使其处于同一水平面， 将船板按 要求进行装配。 在薄板焊接过程中， 时刻注意观察薄板间隙收缩的变化和错边量， 当间隙收 说 明 书 CN 103100813 A 6 5/5 页 7 缩量超过允许偏差时， 将变形最近处装配马 B 的一个永磁吸盘关闭， 从而放开此永磁吸盘 的拘束， 同时将一个装配马C进行调整加于该变形位置附近， 通过装配马C的横向传动机构 和纵向传动机构进行板面方向和板厚方向的变形矫正。 变形矫正完成、 此段焊接结束后， 调 整已放开的装配马B并重新装配拘束在焊缝。

29、上(防止焊缝冷却过程中船板变形)， 再取下装 配马 C ； 当焊接过程中变形范围较大时， 可根据实际情况， 放开 2-3 个装配马 B， 并加 1-2 个 装配马 C 进行船板变形矫正 ； 当焊接过程中仅有板厚方向的错边变形超出允许偏差， 需要 进行矫正时， 只需将变形附近的装配马 B 右侧永磁吸盘进行板厚方向调整进行矫正即可。 0044 该船舶装配马可通过两个永磁吸盘与船体实现强力连接， 在拆卸时只需通过开关 装置将永磁吸盘关闭即可， 装配过程简单， 无需焊接、 割刀、 打磨作业， 劳动强度低、 工时少， 而且不会对装配船板造成性能影响。特别是在薄板焊接过程中， 该装配马结构可及时调整 变形。

30、和错边， 可适应不同板边差船板的装配。 再有该装配马结构使用过程中不易损坏， 可重 复使用， 进而可节省大量的钢材， 降低生产成本。 0045 以上对本发明实施例所提供的一种船舶装配马进行了详细介绍， 对于本领域的一 般技术人员， 依据本发明实施例的思想， 在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处， 综 上所述， 本说明书内容不应理解为对本发明的限制， 凡依本发明设计思想所做的任何改变 都在本发明的保护范围之内。 说 明 书 CN 103100813 A 7 1/5 页 8 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103100813 A 8 2/5 页 9 图 3 说 明 书 附 图 CN 103100813 A 9 3/5 页 10 图 4 图 5 说 明 书 附 图 CN 103100813 A 10 4/5 页 11 图 6 图 7 说 明 书 附 图 CN 103100813 A 11 5/5 页 12 图 8 说 明 书 附 图 CN 103100813 A 12 。