浅谈船舶装配关键技术

浅谈船舶装配关键技术

阚小波

中船澄西船舶修造有限公司江苏江阴214433

摘要：随着我国科学技术的发展，科学技术水平不断提高，我国的船舶制造迎来新的发展时期，船舶装配技术普遍的应用。在船体装配的过程中，构建组装和分段装配是重要的环节和技术，对船舶制造水平有着直接影响，并且涉及到的因素较多，需要采取系统化的技术保证船体装配的正常进行。装配过程中，采取信息化建模技术，对其进行设计、装备和模拟，借助仿真系统实现装配技术的高效应用。本文对船体装备技术的要点进行分析，并且数字化技术在装配关键技术中的应用进行分析，以供参考。

关键词：船体装配；关键技术；模拟；应用分析

船舶是一个十分庞大的系统，其内部结构非常的繁多、复杂，在对船舶进行建造的过程中，需要多种步骤共同完成。船舶装配是船舶建造的重要环节，也是船舶建造的基础。在船舶装配的过程中，对计算机和信息技术进行合理的利用，借助数字化平台构建船舶模型，在仿真模拟的环境中对产品进行操作和分析，实现装配和检测，加强船舶装配工艺的分析和研究，促进船舶装配技术水平的提高。

一、船体装配的基本流程分

在船舶船体进行装配的过程中，主要分成部件转配、分段装配、分段总组和总装合拢四个部分。在部件装配的过程中，对船舶零件进行标准化的生产，并且采取焊接组合技术对相关的部件进行组合，完成部件装配工作。在部件装配环节工作完成之后，针对不同的部件根据船体的分段结构对其进行相应的焊接工作，组成分段船体，完成分段装配的环节。分段装配环节完成之后，根据曲面分段等进行相应的组装，对船舶的主体结构进行拼装和焊接，实现分段总组工作。在船体分段总组完成之后，对船体进行整体的焊接和组装，完成船体的装配工作。

船体分段制造的过程中，主要有以下几种方式。首先，放射法。第一步对船体的纵骨进行安装，之后以纵骨作为中心对船体肋板和间断桁材进行安装作业，板材采取交叉安装的方式，最后进行桁材吊中。其次，插入法。插入法安装的过程中，先对船体的间断桁材进行安转，之后进行肋板的安装作业，之后进行吊中作业，此种制造方式主要在横骨架和中型船中使用。最后，框架法。借助框架法进行船体装配，需要根据船体分段的标准对其进行划分和铺板焊接作业，在船体胎架上开展框架搭建作业，之后进行分段焊接，完成船体的装配工作，此种方式是一种比较常见的制造技术。

二、船体装配的分段划分和编码作业

船体装配的过程中，需要开展相应的分段划分工作，按照装配工艺的标准和装配流程开展分段划分工作，保证船舶制造能够连续进行，并且保证各段船体能够均衡。根据船体的特征对其进行分段工作，保证结构的对接强度。分段划分和编码工作需要做好以下几点：第一，船体分段划分工作应当有利于装配焊接自动化设备的运用。第二，分段位置应当保留一定的接缝预留，对结构整体进行控制，保证其合理性，促进装配操作的进行。第三，分段结构中的接头位置的形式应当和装配工艺相匹配，船体的板材应当和骨架错开一定距离，保持在一档肋的范围。第四，船体的分段划分工作应当对钢材长度和规格进行考虑，在同一个分段内采用统一的材料。

三、船体装配胎架的划分技术

1、正切胎架。此种类型的胎架其基准面和船体肋骨剖面呈现垂直，并且结构呈现出正切的特点，胎架结构比较简单，更加容易制作，能够对船体装配中的划线和安装工作进行简化，有效的简化检测等环节。主要是线形较小的船体装配中使用。

2、单斜切胎架。胎架的基准面和船体肋骨剖面呈现垂直，并且和船体基面成一定的斜角，具有斜切特征。该类型的胎架制作简便，并且更加容易操作。

3、正斜切胎架。胎架基准面和船体基线面垂直，并且和肋骨的剖面呈现一定斜角，主要在尾部较大的船体装配中使用。

4、双斜切胎架。此种类型的胎架和船体的基准面成一定倾斜角，并且和肋骨剖面不垂直，能够降低胎架的高度，不过其制造、划线以及安装过程非常复杂，通常在线型变化大的船体装配中使用。

四、船体装配中模型技术的应用

1、分段构件模型的应用。船体装配的过程中，需要对分段构件模型进行构建，主要有和船体曲面有关和无关两种类型的构件。针对和船体曲面有关的构件来说，模型构建的对象主要是肋骨和肋板，根据船体整体曲面的需求对模型进行构建。此类模型构建的过程中，需要对船体设计的数据进行利用，根据数据库中的数据对船体曲面的形状进行判断，并且根据构件和船体的剖面图，对构件和船体的交线进行计算，获得构件的轮廓模型。在轮廓绞线获取之后，根据线形位置增加相应的控制点，并且对文件进行创建，完成模型的构建工作。

2、分段模型的技术应用。船舶装配过程中，采用分段装配模型设计技术主要是对构件模型中的参数进行相应的调整和修改，对目标文化进行相应的优化工作，对各个构件模型按照船舶装配的要求进行相应的组装工作，按照相应的顺序形成大模块，进一步实现分段装配、总组和合拢等操作，最终形成整个船体模型。分段模型装配设计的过程中，需要以构件装配的信息作为基础，采取相应的方式对其进行设计和验证工作。设计人员在装配设计作业中可以进行单个构件的浏览，也可以进行一组构件的浏览。装配中出现重叠就会显示红色，对其进行相应的检查工作。装配结束后，根据配合关系对其进行保存，并且在装配体中保存模型。

3、分段装配模型的管理工作。在船体装配的过程中，对船体分段模型采取有效的管理能够促使整体设计更加的合理，保证构建拟合度符合标准，同时能够保证设计过程更加的标准和规范。在对装配模型进行修改的过程中，相关的构建可以根据其关联性进行修改，如果舱壁和舱壁纵骨的修改。在对对应构件的关联进行修改作业时，对主构件的设计参数进行修改就能够完成构件的修改工作，设计系统能够根据关联性对其进行自动匹配修改。设计人员进行刷新之后就能够获得新的设计模型。装配过程中采取树状结构对构件特征以及关系进行记录，在数据库中保存。

4、图纸优化修改中PDCA工具运用。首型船设计往往会存在一些结构设计缺陷，所以船厂在结构设计和考虑装配关系时，应充分考虑已建造运营船舶出现的结构问题，对后续图纸进行结构设计优化和改进，避免在新建船或后续船的类似问题重复发生。例如：较大型散货类船舶纵向舱口围在肘板趾端与甲板的焊接区域会经常发生裂纹，这在后续设计中，应考虑增加该区域转板厚度，同时角焊缝的装配关系全部改为全熔透等改进措施。结构装配图纸设计也要充分应用质量管理中的PDCA循环工具，利用已有信息，持续进行图纸改进优化，为船舶提供更安全的技术保障。

五、结语

船舶制造的过程中，船体装配是其重要的关键环节，其具有非常重要的租用。对船舶装配的关键技术进行分析和研究，分析其构件的结构模型，并且加强分段装配中的模型管理工作。文章中对船舶分段装配模型构建，需要对虚拟装配信息输入到相应的数据库，验证相应的装配路径和顺序，根据信息对装配工作进行合理的规划，借助虚拟对装配工作进行检查，及时发现设计中的问题，采取相应的措施，保证船舶装配的质量。

参考文献：

[1]李涛.船体装配关键技术研究[J].中国新技术新产品，2016（18）：93-94.

[2]郭盛.船体装配关键技术探析[J].科技经济市场，2017（4）：145-145.