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船舶制造装备

/shipbuilding equipment/
条目作者黄朝炎

黄朝炎

最后更新 2022-12-23
浏览 181
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用于船舶制造的各类机械设备。又称船舶制造工艺装备、造船机械设备。

英文名称
shipbuilding equipment
又称
船舶制造工艺装备、造船机械设备
所属学科
机械工程

船舶制造是一个庞大且复杂的系统工程,船舶由数以万计的零件构成,如何将这些零件有序、准确、高效地组装成满足设计要求的船舶,需要依靠先进的船舶制造技术,而先进的船舶制造技术需要先进的船舶制造装备来实现。

按照船舶制造的工艺流程和船舶制造装备的功能用途,大体可以将船舶制造装备分为以下类型:

①钢材预处理装备。船舶钢料在储存、运输等过程中,钢材表面会产生不平直、扭曲变形及锈蚀等现象,严重影响到后续的加工制造及船舶的使用性能,故在号料加工前,需进行矫平(直)、除锈和涂漆工作,相应的机械设备统称为钢材预处理装备。钢材预处理装备主要包括板材矫平机、型材矫直机、抛丸除锈装备、喷丸(砂)除锈装备、喷漆机等。根据钢材预处理的要求,按一定的工艺程序布置各种预处理装备,并辅以相应的起重、运送装置及电气系统,组成一条按序、连续生产的机器系统,即为一条钢材预处理流水生产线。

②边缘加工装备。船体构件的边缘加工是指构件边缘的切割和焊接坡口的加工。常用的装备包括机械剪切机、火焰切割机、等离子切割机、激光切割机、刨边机和铣边机等。

③成形加工装备。构件的成形加工一般分为板材的成形加工和型材的成形加工等。成形加工通常有热加工和冷加工,热加工基本依靠手工完成,而冷加工的常用装备有辊弯机、数控弯板机、肋骨冷弯机、折边机、压力机等。其中,由武汉理工大学和山东硕力机械制造有限公司联合研制的三维数控弯板机是国内外唯一实现船舶双曲度板材自动化加工并投入使用的同类装备。

④船舶焊接装备。实现焊接工艺所需要的装备。焊接设备包括焊机、焊接工艺装备和焊接辅助器具等。船厂常用的焊接设备有手弧焊设备、埋弧自动焊(SAW)设备和CO2气体保护焊设备等。

⑤构件装焊流水线。按一定程序、一定节拍,持续不断地由一个工位流向下一个工位,实现船体构件装焊的流水作业线称为构件装焊流水线。构件装焊流水线的主要装备有规则的T型材装焊机、一般形状的T型材装焊设备、具有曲度的平面分段装焊设备、双层底装焊设备、立体分段装焊设备等。平面分段流水线是一种典型的混合型装配流水线,被全球船厂普遍采用。

⑥起重运输装备。船体建造中的加工、装配、焊接都已实行综合机械化生产,随着船体分段越来越大,造船业出现了各种新型的起重运输设备。起重运输设备主要分为3类:起重机主要有龙门吊、高架吊、塔吊、浮吊、臂架式起重机等;运送工具主要有辊道、输送机、平板车、叉车等;起重工具主要有电磁吊、真空吊、滑轮组、千斤顶、电动葫芦等。

随着计算机、数控、互联网、物联网技术越来越多地运用于船舶制造业,船舶制造装备也向自动化、机械化、柔性化和智能化方向发展。造船发达国家基本上实现了船舶制造设备的自动化,如型材、管材的自动化加工等。在此基础上,柔性生产线也得到普遍应用,如预处理流水线、平面分段流水线、管子加工流水线、型材加工流水线等。智能化造船和无人车间是未来船舶制造的发展趋势,当前,船厂的大量工作较严重依赖人工及工人的经验,具有自主判别功能、能够自主制定工艺方案的工业机器人在船厂将有广阔的应用前景。

  • 吴天俊,洪君健,王呈方.造船机械设备.北京:人民交通出版社,1988.
  • 谢新.船舶制造工艺装备的发展与创新.造船技术,2007(3):1-4.

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