張麗華 范偉

（廣船國(guó)際技術(shù)中心）

0 前言

平直分段縱骨焊接后需要對(duì)縱骨進(jìn)行背燒退火處理，現(xiàn)在的背燒工作主要是由一個(gè)火工師傅手拿著一根火工槍沿著縱骨的軌跡進(jìn)行退火處理，工人的工作效率很低，且工作比較困難。隨著公司薄板船型的建造，薄板焊接后易產(chǎn)生變形，需要對(duì)骨材進(jìn)行退火的要求越來越高，工作量會(huì)越來越大?；诹魉€生產(chǎn)的特點(diǎn)，任何一道工序的瓶頸都將會(huì)造成流水線生產(chǎn)的不順暢，造成等工，待工的現(xiàn)象，不能充分發(fā)揮流水線的生產(chǎn)效率，造成資源浪費(fèi)，故研究一種半自動(dòng)的背燒小車來提高工人的工作效率，降低背燒作業(yè)的工作難度，保障平直分段后續(xù)總組或搭載而產(chǎn)生的應(yīng)力釋放，減少對(duì)分段精度及分段搭載效率的影響同時(shí)保證背燒過程的安全。

1 工裝的設(shè)計(jì)

1.1 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研情況

現(xiàn)在的背燒工作主要是由一個(gè)火工師傅手拿著一根火工槍沿著縱骨的軌跡進(jìn)行退火處理，工人的工作效率很低，且工作比較困難。為了改變平直分段骨材焊接應(yīng)力的釋放停留在人工的現(xiàn)狀，工藝技術(shù)室成立專項(xiàng)研究小組，組織人員到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)查，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)火工工人的意見和建議，制定方案，決定試用大連磁性工裝，研究大連磁性背燒工裝，并現(xiàn)場(chǎng)試用，再按試用結(jié)果進(jìn)行改進(jìn)。

1.1.1 磁性工裝組成

現(xiàn)場(chǎng)試用的磁性工裝是一種能吸附在平直分段下方,完成自動(dòng)行走,同時(shí)加熱分段外板的自動(dòng)設(shè)備,其主要由主機(jī)、控制箱、移動(dòng)絲桿、火焰噴頭、供電供氣管線等5 部分組成。移動(dòng)絲桿、火焰噴頭、相關(guān)管線全部安裝在控制箱與主機(jī)上后，即可將主機(jī)舉起吸附安裝在甲板背面，開機(jī)、調(diào)節(jié)控制箱完成相應(yīng)背燒工作。如圖1 和圖2 所示。

1.1.2 現(xiàn)場(chǎng)反饋的使用問題

（1）安裝時(shí)間長(zhǎng)；

圖1 磁性工裝示意圖

圖2 磁性工裝示意圖

（2）行走的時(shí)候會(huì)有墜落危險(xiǎn)；

（3）行走過程需不斷調(diào)整行進(jìn)路線，調(diào)整時(shí)容易出現(xiàn)燙傷危險(xiǎn)；

（4）不能滿足火工的要求,只能進(jìn)行一定程度上的退火處理。

1.2 工裝的改進(jìn)

由于磁性工裝在分段背面使用時(shí)，存在一定安全隱患，目前設(shè)備效率也不高（僅有兩個(gè)火焰噴頭），且只能完成一定程度的退火處理。綜合工裝的安全性能及操作的方便性，此種磁性工裝并不適宜在平直分段進(jìn)行背燒。根據(jù)上述的研究，決定通過改進(jìn)工裝。來改善弊端，結(jié)合工裝的方便操作和安全性，特制作一種手推式背燒小車，通過人力或電力帶動(dòng)背燒小車行走，由小車上搭載的3 支可調(diào)火工槍頭在平直分段下方完成背燒作業(yè)；同時(shí)由小車上的機(jī)械調(diào)節(jié)系統(tǒng)對(duì)火工槍頭進(jìn)行空間調(diào)節(jié)，以滿足不同環(huán)境的需求。此種手推式背燒小車包括行走系統(tǒng)、主體框架、火調(diào)系統(tǒng)，能減輕背燒作業(yè)的操作難度，提升背燒作業(yè)的效率，提高安全性能。

1.2.1 背燒小車的主要結(jié)構(gòu)特征

（1）行走系統(tǒng)包括兩個(gè)定向充氣后輪以及一個(gè)萬向前輪，萬向前輪設(shè)置在兩個(gè)定向后輪連線的垂直平分線上，定向充氣后輪與萬向前輪通過輪架連接。

（2）主體框架包括方向控制系統(tǒng)以及支撐系統(tǒng)，支撐系統(tǒng)包括萬向輪連接板、水平支撐部豎直支撐部、三根支撐桿支撐著三根背燒槍，背燒槍包括槍頭與基座。

（3）調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括水平調(diào)節(jié)裝置以及豎直調(diào)節(jié)裝置，通過十字滑塊、水平滑塊連接板以及豎直滑塊連接板對(duì)背燒槍頭進(jìn)行水平方向和豎直方向的調(diào)整。

（4）設(shè)置了剎車裝置、限位裝置和滅火裝置，用于控制背燒停止時(shí)的停機(jī)滅火工作，詳細(xì)設(shè)計(jì)圖紙如圖3 所示。

圖3 背燒小車工裝設(shè)計(jì)圖

圖4 背燒小車現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)情況

圖5 背燒小車現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)情況

圖6 背燒小車現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)情況

2 工裝應(yīng)用

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，工裝制作完畢后，制造部聯(lián)合工法研究所工藝，在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了試驗(yàn)。圖4 至圖6是手推式背燒小車工裝現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)情況。

從實(shí)驗(yàn)情況表（見表1）可以看出，對(duì)于16m長(zhǎng)的分段，傳統(tǒng)的火調(diào)方式每道焊縫需要20 分鐘；而采用手推式背燒小車來背燒，每3 道焊縫僅需15分鐘，使用背燒小車的效率是傳統(tǒng)火調(diào)方式的3 倍。

3 研究成果

3.1 節(jié)省人工，較少勞動(dòng)強(qiáng)度

目前平面共有四條流水線，基本上每條流水線需安排兩名火工人員來進(jìn)行背燒工作。由于手推式背燒小車效率是純?nèi)斯け碂鳂I(yè)效率的三倍，在每條線各配備一臺(tái)手推式背燒小車后，每線僅配備一名火工人員即可，即每條流水線可減少一名火工人員，共可減少四名火工。在人員減少的情況下仍可以有效滿足各線的背燒需要，并且與人工背燒效果一樣，與之前相比節(jié)省了一半以上的人工。

表1 傳統(tǒng)火調(diào)方式和背燒小車工裝的對(duì)比

另外，由于采用的是手推式背燒小車，背燒人員僅需推著小車，邊觀察邊慢慢行走即可達(dá)到背燒效果，與之前純靠人手舉火工槍相比，勞動(dòng)條件大大改善，既不用費(fèi)力的仰著頭觀察也不用費(fèi)勁的舉著火工槍，可以說是較為人性化的設(shè)計(jì)。同時(shí)設(shè)置剎車裝置，能夠減小背燒小車的行駛速度，控制背燒的時(shí)間，使背燒的作用效果更好。

3.2 背燒作業(yè)更加安全

通過設(shè)置行走系統(tǒng)能夠使主體作業(yè)框架在行走系統(tǒng)的作用下隨行走系統(tǒng)的移動(dòng)帶動(dòng)火調(diào)系統(tǒng)的移動(dòng)，避免工人直接手握火工槍而帶來的意外傷害，同時(shí)設(shè)置的萬向輪和定向輪裝置，增加背燒小車行駛的穩(wěn)定性，防止背燒小車在行駛過程中發(fā)生側(cè)翻，提高行駛的安全性。

3.3 具有較高的推廣價(jià)值

按照該工裝的特性，可以將其擴(kuò)大推廣應(yīng)用至平直部件（即小組課的產(chǎn)品）、接近平直的分段或部件（即組立二課的產(chǎn)品），在整個(gè)部門具有較好的推廣價(jià)值。

4 結(jié)束語

在目前的國(guó)際形勢(shì)和經(jīng)濟(jì)形勢(shì)下，降本增效和技術(shù)創(chuàng)新一直是企業(yè)提高自身生存能力和核心競(jìng)爭(zhēng)力的根本。背燒火調(diào)工作在船舶修造行業(yè)應(yīng)用之廣，與整個(gè)船舶的順利生產(chǎn)息息相關(guān)，手推式背燒小車的四大創(chuàng)新點(diǎn)：

（1）同時(shí)進(jìn)行3 條縱骨焊縫的火調(diào)工作，大大提高了火調(diào)工作效率；

（2）可上下左右調(diào)整火工槍頭，以滿足不同環(huán)境的要求；

（3）操作簡(jiǎn)便，降低了工人工作的難度，實(shí)現(xiàn)機(jī)械化操作代替人工操作；

（4）背燒工作更加安全可靠。不僅在本司能起到相當(dāng)明顯的提高效率作用，也能為其他各兄弟企業(yè)提供借鑒和學(xué)習(xí)，從而提高我國(guó)造船行業(yè)的整體實(shí)力。