浮體建造移動調(diào)節(jié)式胎架研究

宋魯峰 逄建濤

摘 ? 要：運用浮體建造的調(diào)節(jié)式胎架，對不同類型的分段高度能夠快速地進行調(diào)節(jié)，解決了現(xiàn)有浮體建造的胎架不能調(diào)節(jié)的問題，提高了船舶分段高度的調(diào)整精度，還解決了現(xiàn)有浮體建造的胎架不能移動的問題;在胎架定位時，能夠減少人力成本，大大提高了效率。

關(guān)鍵詞：浮體建造;調(diào)節(jié)式胎架;精度

胎架是浮體分段建造及焊接時的一種專用工藝工作臺，具有較強的結(jié)構(gòu)強度和剛性，在分段預(yù)制、裝配、焊接時，作業(yè)條件良好，尤其是帶有曲面外辦的分段，例如球鼻艏分段、機艙、船艉線型變化較大的曲面分段。用于支撐船體分段建造的胎架應(yīng)用十分廣泛，形式各異。用于浮體建造的胎架用途分類較多，但大部分都是固定胎架，不能調(diào)節(jié)和移動，導(dǎo)致在對船舶浮體分段進行高度調(diào)節(jié)或移動建造時，只能人工進行移位、搬運，不僅加大了人力、物力成本，而且船舶浮體分段建造的效率較低。隨著科技的不斷進步、造船技術(shù)的不斷發(fā)展，新工藝、新技術(shù)出現(xiàn)，建模軟件由TRIBON 發(fā)展到AM，提高了胎架圖紙的設(shè)計質(zhì)量，加快了出圖速度，同時提高了胎架制造的精度以及胎架布置的精確度，有利于浮體分段的預(yù)制和裝配。

1 ? ?可移動、可調(diào)節(jié)式胎架運行機理

可移動、可調(diào)節(jié)高度的浮體建造用胎架[1]由活絡(luò)胎柱柱頭、六角螺母、支撐螺母、調(diào)節(jié)管、插銷、套管調(diào)節(jié)管、底部套管、肘板組成。其中，主體結(jié)構(gòu)由底部套管焊接在底板上，套管調(diào)節(jié)管焊接在底部套管上，底部套管用肘板固定加強;支撐螺母和調(diào)節(jié)管焊接在一起插入到底部套管里，調(diào)節(jié)管開孔，用插銷插入不同孔達到高度調(diào)節(jié)的作用，插銷與套管調(diào)節(jié)管有鐵鏈連接;六角螺母、活絡(luò)胎柱柱頭與支撐螺母配套使用，活絡(luò)胎柱柱頭自帶螺紋對胎架高度進行微調(diào)，提高高度調(diào)整精度;底板焊接腳輪，搬運胎架時方便快捷。此胎架具有移動靈活、高度調(diào)節(jié)方便、精度高、實用性強等特點，適用于浮體建造。

2 ? ?可移動、可調(diào)節(jié)式胎架附圖說明

主體結(jié)構(gòu)由底部套管7焊接在胎架底板10上，套管調(diào)節(jié)管6焊接在底部套管7上，底部套管用肘板8固定加強。胎架的高度調(diào)節(jié)由活絡(luò)胎柱柱頭1、六角螺母2、支撐螺母3、調(diào)節(jié)管4、插銷5來實現(xiàn);支撐螺母3和調(diào)節(jié)管4焊接在一起插入到底部套管7里;調(diào)節(jié)管4開孔用于固定插銷5，插銷5插入不同孔，達到快速調(diào)節(jié)高度的作用;插銷5與套管調(diào)節(jié)管6用鐵鏈連接;六角螺母2、活絡(luò)胎柱柱頭1與支撐螺母3配套使用;活絡(luò)胎柱柱頭1自帶螺紋，通過其旋轉(zhuǎn)對胎架高度進行微調(diào)，提高高度、調(diào)整精度;胎架底板10焊接腳輪裝置9（見圖1—2），胎架定位通過腳輪裝置移動非常方便。此胎架具有移動靈活、高度調(diào)節(jié)方便、精度高、實用性強等特點，適用于浮體建造。

3 ? ?浮體胎架的類型和特點

目前，胎架分為固定式和活動式。固定式大部分由角鋼、槽鋼制作而成，活動式胎架由螺旋式和液壓式制作而成。

3.1 ?浮體胎架類型

浮體胎架可分為3種類型。

3.1.1 ?縱向胎架

船體外表面與胎板的接觸形式是縱向線接觸，多用于小型船舶整體建造，根據(jù)船體縱剖線來確定縱向胎架形狀。

3.1.2 ?支柱式胎架

支柱式胎架由多根可調(diào)節(jié)高度的支柱組成，胎架型值由肋骨型線確定，多個支柱頂點構(gòu)成的曲面就是胎架的工作面。安裝布置比較方便，適用于各種船舶分段制造，可反復(fù)使用，能節(jié)約大量的鋼材、人力、時間，提高效率，降低成本。

3.1.3 ?橫向式胎架

一般根據(jù)船體肋骨型線來確定橫向胎架形狀，多用于各種船舶的分段、總段及整體建造。

在設(shè)計要求方面，根據(jù)分段位置、型線和生產(chǎn)方法選擇適當?shù)奶ゼ苄问剑ゼ苣０寤蛑е敹怂纬傻墓ぷ髑鎽?yīng)與分段外形相貼合，應(yīng)考慮外板的板厚差[2]。

3.2 ?浮體胎架特點

在船舶分段建造中，對于不同類型的分段，都可以采用“快速+微調(diào)”的方法調(diào)節(jié)胎架高度加以實現(xiàn)[3]。此類浮體建造用胎架移動方便，在胎架定位時可以減少人力成本，提高效率?？梢苿?、可調(diào)節(jié)高度的浮體建造用胎架也可以用于類似項目的建造。

浮體胎架是船體分段預(yù)制、裝配、焊接的一種專用工藝裝備，其工作面應(yīng)與分段外形貼合，這樣分段的裝配、焊接工作具有良好的條件。例如浮體底部胎架，是具有曲度的底部分段制造時采用的胎架;舷側(cè)分段的預(yù)制是由于舷側(cè)線型在全長范圍內(nèi)變化較大，胎架基面的切取也有所不同，位于平行中體的舷側(cè)分段一般均取正切胎架，艏艉部分采用斜切胎架。艏艉柱胎架，用以制造艏柱及艉柱。根據(jù)具體的建造方案選擇適當基面。

4 ? ?結(jié)語

隨著科技的不斷進步、造船技術(shù)的不斷發(fā)展，新工藝、新技術(shù)不斷出現(xiàn)，尤其是建模軟件由TRIBON發(fā)展到AM，新的軟件功能更加強大，進一步提高了建模速度和質(zhì)量以及胎架設(shè)計和擺放位置的精度。

在浮體分段的建造中，使用可調(diào)節(jié)可移動式胎架，有利于提高分段預(yù)制的效率和分段預(yù)制的精度?？梢苿?、可調(diào)節(jié)式胎架在浮體分段建造方面具有廣闊的應(yīng)用前景。

[參考文獻]

[1]American Bureau of Shipping.Rules for building and classing mobile offshore drilling units[EB/OL].（2008-05-20）[2020-06-15].https：//infostore.saiglobal.com/en-au/？ProductID=1385646.

[2]中國船級社.CCS鋼質(zhì)船舶入級規(guī)范（2015）[M].北京：人民交通出版社，2015.

[3]謝永和，吳建國，李俊來.船舶結(jié)構(gòu)設(shè)計[M].上海：上海交通大學出版社，2011.