[原创]潜艇“龟甲式耐压壳”和“蜂窝式加强肋”具体加工工艺

能源中心 收藏 0 481
近期热点 换一换

潜艇“龟甲式耐压壳”和“蜂窝式加强肋”具体加工工艺

将“加强肋”和“耐压壳”切割成“片”(加强肋:高0。5米,底边长0。5米梯形钢板;耐压壳:边长0。5米的正六边拱形耐压钢板)。为了加工精确,每一片“加强肋”和“耐压壳”都用电脑软件按其所在位置算出详细尺寸,用数控铣床加工出高精度外形尺寸、焊口、定位孔、拼接榫口、受力台阶。


潜艇“龟甲式耐压壳”和“蜂窝式加强肋”具体加工工艺


潜艇“龟甲式耐压壳”和“蜂窝式加强肋”具体加工工艺

将“加强肋”按照“蜂窝六边形”组装成结构框架。每一个“蜂窝结点”由“三片加强肋组成Y形”。先用定位器将3片“加强肋”拼接固定,用自动焊接机从三面同时焊接,使其应力变形对称,在内侧焊上‘Y形’加强板。检测每一个“结点”的焊接质量,挑出焊接质量最好、尺寸变形最小的“结点”在平台上水平拼成一个‘圆圈’,用辅助夹具控制圆度和尺寸精确度,用若干台联网的自动焊接机同时焊接。再将焊好的若干个‘圆圈’叠起来焊接成分段框架。

垂直焊接:工件放在中央,自动焊接机围绕工件放在一个环形升降台上,随着工件焊接面的增高而升高,焊接机的机械焊枪只在小范围内移动,可获得较高的尺寸精确度、控制焊接应力方向、测量检测也十分容易。 每一“片”加强肋都能将受到的压力分散到相邻的加强肋上将所受到的侧面冲击力分散吸收。因为是蜂窝结构可以将耐压壳的开口挪到加强肋的蜂窝孔中,在不破坏加强肋连惯的前题下使开口最大化(边长0。5米的正六边形可以容下一个直径0。866米的圆孔)。穿舱管线可集中到一起占用一个‘网眼’,开口附近的耐压壳由于有加强肋的支持,可以减轻受到的侧向拉扯力。调节局部加强肋的尺寸可灵活的控制耐压壳的局部直径以适应不同的设备安装。这是用整块钢板弯曲作耐压壳作不到的(而且很难消除整体弯曲时的机械加工误差和内部应力不均)。

加强肋的分段框架组好后就可以在框架的‘蜂窝眼’上焊接内、外两层“六边形耐压壳钢板”,铺设管道、电缆、内部设备。

耐压壳是由若干片“正六边拱形耐压壳钢板”切割组成,整个生产过程不使用大型弯板机,不会产生‘钢板弯曲时的内部应力’。每一“片”耐压壳钢板都对应安到一个加强肋‘网眼中’。“耐压壳钢板”由数控铣床加工出精确的外形尺寸、衔接加强肋的榫口、受力台阶、焊口。耐压壳上的每一条焊缝低下都有加强肋支撑增加受力强度。每一“片”拱形耐压壳钢板将受到的压力均匀分散到6个加强肋上。 )

因为每一“片”耐压钢板的尺寸都很小(边长0。5米的正六边形面积0。6495平方米),对钢板的尺寸要求不高,减轻了炼钢的难度。可用精确控制合金成份的小容量钢炉批量生产炼制更高性能的合金钢板。(密度相差很大的金属合金冷却时会有‘沉淀’现象。可将钢水倒进成形的一次性陶模内封口后不断翻滚陶模容器待冷却后就得到密度均匀的小尺寸钢板)。尤其适合炼制小尺寸的钛合金钢板,金属钛在高温时会与多种气体结合,严重阻碍了钢炉尺寸。如果是不大的小钢板则可用真空电炉炼制。

加强肋和耐压壳分“片”加工,用流水线作业、批量生产,保证优级品率,有足够多的优级品用于建造潜艇,提高潜艇整体质量降低成本、缩短建造周期。

由加强肋和耐压壳(外层:较厚的正六边拱形耐压钢板;内层:较薄的耐压钢板)组成若干个‘ 蜂窝状密封舱’。用耐高压管道连接这些‘密封舱’,当作‘高压储舱’用。水线以上的‘高压储舱’存储压缩空气,水线附近的‘高压储舱’存储淡水,水线以下的‘高压储舱’存储备用燃油,核反应堆舱附近的‘高压储舱’则存储吸收中子的硼水用于进一步降低辐射特征。通过测量各‘高压储舱’的压强变化可快速推测出那个位置有渗漏。潜艇在水面时耐压壳因‘高压储舱’受到向外的压力,下潜到一定深度后外耐压壳的内外压差平衡不受力,继续下潜时外侧耐压壳由负压变正压,增加潜艇下潜深度。

在拼接的耐压壳外部用韧性好的薄钢板作一个防渗壳(耐压壳的焊缝太多如果有渗漏时防渗漏),二者之间填充密封橡胶减震降音。再外则是各类外置设备和外围壳。

因为是圆柱体,在其表面组成的六边形的六个端点不在同一平面内;(当有加强肋与轴向平行时,六个点分布在两个平面内;当有加强肋与轴向垂直知,六个点分布在三个平面内)。对应不同平面加工加强肋的受力台阶使其在同一平面内,或者使加强肋的受力台阶有一个曲度使其六个端点在圆周曲面内。

本文内容为我个人原创作品,申请原创加分

0
回复主贴

相关推荐

聚焦 国际 历史 社会 军事 精选
0条评论
点击加载更多

发表评论

更多精彩内容

热门话题

更多

经典聚焦

更多
发帖 向上 向下