[发明专利]一种降低船舶舱口围口部变形的焊接工装及防变形方法

权利要求书

1.一种降低船舶舱口围口部变形的焊接工装，其特征在于，包括由四个防变形兼应力监测复合支撑组件所组成的焊接防变形监测桥，每一所述防变形兼应力监测复合支撑组件包括一对支撑体和连接在所述一对支撑体之间的拉压力传感器，所述四个防变形兼应力监测复合支撑组件分置于船舶舱口围口部的四角部位，所述防变形兼应力监测复合支撑组件上的一对支撑体的端部与所述船舶舱口围的竖向围板点焊连接，各所述所述防变形兼应力监测复合支撑组件上的拉压力传感器分别连接MCU控制器。

2.根据权利要求1所述的一种降低船舶舱口围口部变形的焊接工装，其特征在于，所述支撑体由固定支撑杆和可换支撑块装配对接而成，所述固定支撑杆的一端连接所述拉压力传感器，所述固定支撑杆的另一端连接所述可换支撑块。

3.根据权利要求2所述的一种降低船舶舱口围口部变形的焊接工装，其特征在于，所述拉压力传感器的两端分别设置有连接法兰，所述固定支撑杆的两端分别设置有连接法兰，所述拉压力传感器通过所述连接法兰和连接螺栓实现装配连接。

4.根据权利要求3所述的一种降低船舶舱口围口部变形的焊接工装，其特征在于，所述拉压力传感器上的连接法兰外圆大于所述固定支撑杆上的连接法兰外圆，在所述防变形兼应力监测复合支撑组件上还设置有用于防止所述拉压力传感器受力超限的限位保护器，所述限位保护器包括一对哈夫型夹壳，所述哈夫型夹壳的一端内孔开设有环形定位槽、另一端内孔设有环形限位槽，所述哈夫型夹壳的所述环形定位槽和环形限位槽分别外套在所述拉压力传感器两端的连接法兰上，且所述哈夫型夹壳的环形定位槽与所述拉压力传感器的连接法兰之间为过渡配合连接，所述哈夫型夹壳的环形限位槽与所述拉压力传感器的连接法兰之间为间隙配合连接。

5.根据权利要求4所述的一种降低船舶舱口围口部变形的焊接工装，其特征在于，所述一对哈夫型夹壳通过哈夫连接螺钉实现哈夫面的相互对接固定。

6.根据权利要求4所述的一种降低船舶舱口围口部变形的焊接工装，其特征在于，在所述哈夫型夹壳的内孔壁上安装固定有四个红外测距传感器，所述四个红外测距传感器沿周向间隔均匀布置，所述红外测距传感器的测距方向垂直指向拉压力传感器上与所述环形限位槽间隙配合的连接法兰端面，所述红外测距传感器连接MCU控制器。

7.根据权利要求2所述的一种降低船舶舱口围口部变形的焊接工装，其特征在于，所述可换支撑块与所述固定支撑杆的连接采用螺纹配合连接或螺栓紧固连接。

8.根据权利要求2所述的一种降低船舶舱口围口部变形的焊接工装，其特征在于，所述可换支撑块与所述固定支撑杆的连接采用铰轴连接。

9.一种根据权利要求1至8中任一项所述的降低船舶舱口围口部变形的焊接工装的防变形方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)工装安装：将四个防变形兼应力监测复合支撑组件分别安装到船舶舱口围的四个角部，防变形兼应力监测复合支撑组件上的可换支撑块与竖向围板之间通过多处点焊进行固定；

(2)舱口围焊接：由焊接作业人员进行舱口围焊接；

(3)焊接应力及变形监控：焊接过程中，MCU控制器通过四个防变形兼应力监测复合支撑组件上的拉压力传感器实时动态监测舱口围的焊接应力及变形情况，当舱口围上相邻的竖向围板之间的位置由于焊接原因发生相对移位或变形时，拉压力传感器所测得的拉压力数据会发生变化，MCU控制器同时获取四个拉压力传感器的拉压力数据并计算拉压力数据的平均值，并对每个拉压力传感器的拉压力数据与平均值进行比较，得到拉压力数据差；当拉压力数据差超过预先设定的阈值时，说明在焊接过程中出现了焊接应力的不均匀情况，MCU控制器发出报警，并将各拉压力传感器的拉压力数据、拉压力数据差在显示屏上进行显示，提醒焊接作业人员采取焊接反变形纠正措施；

(4)焊接反变形纠正：焊接作业人员根据MCU控制器发出的报警信息，查看各拉压力传感器的拉压力数据，然后采取焊接反变形纠正措施，以使得各拉压力传感器的拉压力数据趋向一致。

10.根据权利要求9所述的一种降低船舶舱口围口部变形的焊接工装的防变形方法，其特征在于，所述步骤(3)的焊接应力及变形监控中，MCU控制器还通过防变形兼应力监测复合支撑组件上的四个红外测距传感器监测舱口围的焊接变形方向；所述步骤(4)焊接反变形纠正中，由焊接作业人员根据舱口围的焊接变形方向，采取相应的焊接反变形纠正措施。