專利名稱：一種抗橫傾的壓載結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及船舶制造技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種用于多用途重吊船在吊運(yùn)裝卸貨物時(shí)穩(wěn)定船體重心的抗橫傾的壓載結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
20000噸多用途重吊船的最大特點(diǎn)是2臺(tái)700噸起重能力的克令吊位于船體左舷，以及一臺(tái)180噸起重能力的克令吊位于船體右舷，起重能力達(dá)1400噸以上。在裝卸貨物時(shí)會(huì)產(chǎn)生巨大的力矩，船體產(chǎn)生傾斜，為平衡克令吊所產(chǎn)生的巨大力矩穩(wěn)定船體，本船配備了44個(gè)壓載水艙。與傳統(tǒng)船舶不同的是該船沒有單獨(dú)設(shè)置抗橫傾艙，而是采取了獨(dú)特的壓載艙兼作抗橫傾艙，抗橫傾系統(tǒng)是校正船舶橫傾的自動(dòng)控制系統(tǒng)，其主要功能是當(dāng)控制系統(tǒng)檢測(cè)到船舶傾角超過(guò)設(shè)定值時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)控制閥門，啟動(dòng)抗橫傾泵，調(diào)節(jié)左右抗橫傾艙快速校正船舶的橫傾。20000噸多用途重吊船配置的抗橫傾艙有其特殊性，它在吊運(yùn)貨物的狀態(tài)下，抗橫傾程度是不斷變化的，有了抗橫傾系統(tǒng)就可以在動(dòng)態(tài)下，通過(guò)壓載補(bǔ)償船舶裝卸貨物時(shí)的橫傾，保證船態(tài)平衡。20000噸多用途重吊船超大起重能力及抗橫傾艙兼作壓載水艙，這在國(guó)內(nèi)船舶建造中是首次。傳統(tǒng)布置壓載管的方法是從壓載總管上開出分支管路到每個(gè)壓載水艙，通過(guò)控制管路中的遙控蝶閥來(lái)實(shí)現(xiàn)每個(gè)艙的壓載功能。該船壓載水艙多達(dá)四十四個(gè)，在56 #至163 #肋位之間設(shè)置了 3 # 7 # 16個(gè)抗橫傾兼作壓載的上下邊艙，而該船在最初的壓載管路設(shè)計(jì)時(shí)，正是采用傳統(tǒng)方法，為了能夠快速調(diào)撥壓載水，總管弄內(nèi)的總管直經(jīng)達(dá)300mm，每個(gè)壓載艙的分支管管徑達(dá)150mm，且控制壓載管路的蝶閥外型直徑達(dá)600mm，使得布置壓載管路及蝶閥安裝非常困難。為此如何綜合考慮壓載系統(tǒng)與抗衡系統(tǒng)二者的關(guān)系至關(guān)重要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有壓載艙分管路系統(tǒng)的不足，提供一種用于20000噸多用途重吊船在吊運(yùn)裝卸貨物時(shí)穩(wěn)定船體重心的壓載結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)化了控制系統(tǒng)、簡(jiǎn)化了管路，既節(jié)省材料降低成本，又能確保壓載作業(yè)快速簡(jiǎn)捷，提高生產(chǎn)效率。本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下
一種用于多用途重吊船在吊運(yùn)裝卸貨物時(shí)穩(wěn)定船體重心的抗橫傾的壓載結(jié)構(gòu)，包括在船體中段區(qū)域(即56 # 163 #肋位之間)的左舷、右舷分別設(shè)置抗橫傾的左舷N個(gè)上邊壓載水艙和N個(gè)下邊壓載水艙，右舷N個(gè)上邊壓載水艙和N個(gè)下邊壓載水艙，其中N為3以上的正整數(shù)，在底艙沿船軸方向的壓載總管、多個(gè)抗橫傾管路和一個(gè)抗橫傾管路控制系統(tǒng)，其特點(diǎn)在于所述的N個(gè)上邊壓載水艙和N個(gè)下邊壓載水艙的各相應(yīng)的上邊壓載水艙和下邊壓載水艙之間設(shè)置連通管，將所述的上邊壓載水艙和下邊壓載水艙連成一個(gè)大艙，在左舷和右舷的每一個(gè)下邊壓載水艙的底部設(shè)置兩個(gè)吸口，所述的左舷下邊壓載水艙的第一吸口經(jīng)壓載管路和第一遙控蝶閥與所述的壓載總管相連通，所述的右舷下邊壓載水艙的第一吸口經(jīng)壓載管路和第二遙控蝶閥與所述的壓載總管相連通，所述的左舷下邊壓載水艙的第二吸口經(jīng)抗橫傾管路與右舷下邊壓載水艙的第二吸口相連，在所述的抗橫傾管路中依次是第三遙控蝶閥、抗橫傾泵和第四遙控蝶閥；
所述的管路控制系統(tǒng)，包括程序、電路、氣動(dòng)泵控制模塊、分管路蝶閥控制程序，在該管路控制系統(tǒng)的控制下上邊壓載水艙與下邊壓載水艙之間的連通閥自動(dòng)打開，上下邊艙合為一個(gè)大艙，抗橫傾泵自動(dòng)啟動(dòng)，通過(guò)遙控蝶閥自動(dòng)調(diào)撥左右舷的壓載水艙的壓載水。優(yōu)選的，N為5。本發(fā)明的原理如下1、簡(jiǎn)化控制系統(tǒng)
所述的簡(jiǎn)化控制系統(tǒng)是指將3 # 7 #上下邊艙壓載及抗橫傾的控制系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合起來(lái)。其中抗橫傾系統(tǒng)的工作原理是通過(guò)電路程序控制，通過(guò)上下邊艙的直接連通氣動(dòng)浸沒式遙控蝶閥開啟閉合實(shí)施注水排水。為此首要目標(biāo)是取消56 # 163 #肋位之間，3 # 7 #區(qū)域上邊艙壓載分管路的控制系統(tǒng)，包括上邊艙的壓載分支管程序控制模塊、分水泵開啟、閉合、、分管路蝶閥控制程序，利用抗橫傾系統(tǒng)設(shè)置在邊艙的上下蝶閥連通管替代上邊艙的分管路的壓載功能，從而簡(jiǎn)化壓載分管路控制系統(tǒng)。2、取消分支管路
所述的取消分管路是指保留船體56 # 163 #區(qū)域3 # 7 #下邊艙的壓載分支管路，取消上邊艙的十個(gè)分支管路，十個(gè)蝶閥，上下艙則用蝶閥直接連接，壓載水通過(guò)下邊艙與上邊艙聯(lián)通蝶閥注入、排出。新設(shè)計(jì)專用遙控蝶閥通管、法蘭，并與各分段的遙控蝶閥配套，注水從上下邊艙連通蝶閥進(jìn)出，實(shí)現(xiàn)壓載功能。3、取消分支管的托架基座
所述的取消分支管弄內(nèi)的托架基座是指原分支管弄內(nèi)的分支管是有托架基座進(jìn)行固定的，取消了分支管路之后就不再需要設(shè)置托架基座了，為此則需取消上邊艙分支管弄內(nèi)的托架基座，使管弄空間增加壓載艙內(nèi)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)約，增加艙容。本發(fā)明的有益效果
取消上邊艙的壓載分管路程序系統(tǒng)及上邊艙的壓載分管路，首創(chuàng)了抗橫傾兼壓載艙的壓載注水、排水，直接通過(guò)連接上下邊艙的連通閥直接實(shí)施壓載作業(yè)，實(shí)現(xiàn)了分管路系統(tǒng)刪繁為簡(jiǎn)，使整個(gè)管弄內(nèi)管路通暢空間增大，艙容整潔，避免了蝶閥因管弄空間狹窄而引起的布置困難等不利因素。其效果是1.改善了管弄內(nèi)的管路程序系統(tǒng)布局，使其更趨合理性。2.取消分管路方法，通過(guò)上下邊艙連通套管與蝶閥的設(shè)置，改變了壓載注水、排水的方式，取消了十個(gè)上邊艙壓載管路及吸口等附件，用一套下邊艙分支管路實(shí)現(xiàn)上下邊艙的壓載功能。3.改善了有限的管弄與艙室空間，是管弄與壓載艙結(jié)構(gòu)布置趨于合理簡(jiǎn)約，節(jié)省了材料。


圖1是常規(guī)的壓載及抗橫傾管路設(shè)計(jì)方法
圖2是本發(fā)明用于多用途重吊船在吊運(yùn)裝卸貨物時(shí)穩(wěn)定船體重心的抗橫傾的壓載結(jié)構(gòu)的示意圖。圖中1 一第一吸口2—壓載管路 3—抗橫傾管路4一抗橫傾泵 5 —壓載總管 6 —第一遙控蝶閥
7 —連通閥8-第二遙控蝶閥9-第二吸口
10-第三遙控蝶閥 11-第四遙控蝶閥。
具體實(shí)施例方式 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了具體的實(shí)施方法，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。請(qǐng)參閱圖2，圖2是本發(fā)明用于多用途重吊船在吊運(yùn)裝卸貨物時(shí)穩(wěn)定船體重心的抗橫傾的壓載結(jié)構(gòu)的示意圖，即 20000噸多用途重吊船壓載及抗橫傾管路結(jié)構(gòu)，如圖所示，一種用于多用途重吊船在吊運(yùn)裝卸貨物時(shí)穩(wěn)定船體重心的抗橫傾的壓載結(jié)構(gòu)，包括在56# 163 #肋位之間的左舷、右舷分別設(shè)置抗橫傾的左舷N個(gè)上邊壓載水艙和N個(gè)下邊壓載水艙，右舷N個(gè)上邊壓載水艙和N個(gè)下邊壓載水艙，其中N為3以上的正整數(shù)，在底艙沿船軸方向的壓載總管5、多個(gè)抗橫傾管路3和一個(gè)抗橫傾管路控制系統(tǒng)，所述的N個(gè)上邊壓載水艙和N個(gè)下邊壓載水艙的各相應(yīng)的上邊壓載水艙和下邊壓載水艙之間設(shè)置連通管7，將所述的上邊壓載水艙和下邊壓載水艙連成一個(gè)大艙，在左舷和右舷的每一個(gè)下邊壓載水艙的底部設(shè)置兩個(gè)吸口 1、9，所述的左舷下邊壓載水艙的第一吸口 I經(jīng)壓載管路2和第一遙控蝶閥6與所述的壓載總管5相連通，所述的右舷下邊壓載水艙的第一吸口 I經(jīng)壓載管路2和第二遙控蝶閥8與所述的壓載總管5相連通，所述的左舷下邊壓載水艙的第二吸口 9經(jīng)抗橫傾管路3與右舷下邊壓載水艙的第二吸口 9相連，在所述的抗橫傾管路3中依次是第三遙控蝶閥10、抗橫傾泵4和第四遙控蝶閥11 ;所述的管路控制系統(tǒng)，包括程序、電路、氣動(dòng)泵控制模塊、分管路蝶閥控制程序，在該管路控制系統(tǒng)的控制下上邊壓載水艙與下邊壓載水艙之間的連通閥7自動(dòng)打開，上下邊艙合為一個(gè)大艙，抗橫傾泵自動(dòng)啟動(dòng)，通過(guò)遙控蝶閥自動(dòng)調(diào)撥左右舷的壓載水艙的壓載水。1、簡(jiǎn)化控制系統(tǒng)
在首制船設(shè)計(jì)階段審閱設(shè)計(jì)圖時(shí)發(fā)現(xiàn)，該船共有的44個(gè)壓載艙，從56 # 163 #肋位，其中抗橫傾艙16個(gè)，3# 4#、6# 7 #分成上下邊艙，5 #壓載艙在中間，結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，總管弄內(nèi)壓載管管徑達(dá)到300mm，分支管管徑達(dá)到150mm，不僅分支管路需通達(dá)下邊艙，通達(dá)上邊艙，不僅分支管線路長(zhǎng)，同時(shí)艙內(nèi)結(jié)構(gòu)密集，給管路與蝶閥設(shè)置增加了困難。還要通過(guò)觀察與原理分析，克令吊在滿載壓載試驗(yàn)，首先是將下邊艙注滿壓載水，然后再升到上邊艙，壓載的重心在下邊艙，水注滿下邊艙后可通過(guò)連接上下艙的蝶閥通管注入上邊艙。壓載水迅速進(jìn)入上邊艙可以滿足原分支管路的壓載功能，確保船體穩(wěn)定。為此我方主動(dòng)向德國(guó)GL船級(jí)社及船東提出取消上邊艙壓載分管路的簡(jiǎn)化方案，并與船級(jí)社與船東一起進(jìn)行方案驗(yàn)證。初始階段船東是有疑問(wèn)的，當(dāng)時(shí)在國(guó)內(nèi)某船廠正在同時(shí)建造的德國(guó)19000噸級(jí)重吊船設(shè)置了 2臺(tái)400噸克令吊，壓載艙的負(fù)荷要比我公司建造的20000噸級(jí)重吊船小，乃采用下邊艙與上邊艙兩個(gè)分管路系統(tǒng)。20000噸重吊船的起吊噸位大，船東擔(dān)心分支壓載管路取消后管路的控制系統(tǒng)是否能有效操控蝶閥的啟閉，將壓載水直接從連接通管由下邊艙進(jìn)入上邊艙？我們將開啟下邊艙分管路蝶閥注滿水以后通過(guò)上下邊艙蝶閥通管再注入上邊艙的注水、排水壓載實(shí)例、試驗(yàn)數(shù)據(jù)報(bào)給了船級(jí)社認(rèn)證。驗(yàn)證結(jié)果，一致認(rèn)為改進(jìn)方案具有可靠性、安全性。為此最終的方案是將3 # 7 #抗橫傾的10個(gè)上邊艙的壓載支管管路取消，將原系統(tǒng)中兩套分管路系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合起來(lái)去實(shí)現(xiàn)上邊艙的壓載功能。原系統(tǒng)中3 # 7 #上下邊艙的分支管路都有各自的程序模塊來(lái)控制。壓載分支管、分水泵管路蝶閥吸口系統(tǒng)，控制著二十多個(gè)分管路氣動(dòng)泵蝶閥組的開啟、閉合，程序相當(dāng)復(fù)雜。現(xiàn)在采取的方法是保留下邊艙的程序系統(tǒng)控制模塊、電路、遙控蝶閥實(shí)施壓載功能，而取消了上邊艙的程序模塊、電路，控制系統(tǒng)，利用抗橫傾系統(tǒng)中新設(shè)置在下邊艙的上下連通管蝶閥，實(shí)現(xiàn)上邊艙的壓載功能的系統(tǒng)控制。從而簡(jiǎn)化控制系統(tǒng)，減少了程序模塊。(見圖1系統(tǒng)圖簡(jiǎn)化的前后對(duì)比)。2、取消壓載分支管路
原3 # 7 #抗橫傾艙區(qū)域有10個(gè)上邊艙、10個(gè)下邊艙的分管路，分支管的通經(jīng)為150mm,上下邊艙支管分別通至各自的壓載艙，分管路不僅線路長(zhǎng)且要穿過(guò)上下艙密集結(jié)構(gòu)區(qū)域才能到達(dá)上邊艙，管路安裝施工都有相當(dāng)?shù)碾y度，為此我們將壓載系統(tǒng)及抗橫艙系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)考慮。最終實(shí)施的方案是將3 # 7 #壓載兼抗橫傾的左右下邊艙壓載分支管路保留，取消上邊艙分管路，上下艙則用連通蝶閥在上下艙之間進(jìn)行連通。為此專門設(shè)計(jì)了遙控蝶閥連接套管，該連接套管采用20 #材料，零件在車間焊接組合完畢后實(shí)施熱浸鍍鋅(保護(hù)好法蘭密封)，然后在分段上焊接裝好后，焊接部位補(bǔ)好鋅漆，再裝上控制閥，套上防護(hù)罩。配套好各型各分段標(biāo)準(zhǔn)遙控蝶閥，見配套表。具體的安裝要求法蘭螺孔尺寸應(yīng)按照?qǐng)D示角度擺放，遙控蝶閥的螺孔應(yīng)與法蘭一致，將蝶閥安裝在甲板的下方，以確保將水全部排出。當(dāng)需要進(jìn)行抗橫傾壓載注水或排水時(shí)，上下連通閥自動(dòng)打開，通過(guò)下邊艙抗橫傾泵及橫傾管路來(lái)調(diào)節(jié)左右舷的壓載水進(jìn)行壓載注水，從而平衡船體。其工作原理是當(dāng)下邊艙壓載水打滿之后，水會(huì)通過(guò)上下艙之間連通閥從下邊艙直接進(jìn)入上邊艙，從而實(shí)現(xiàn)上邊艙的壓載功能，保證船體平衡。上邊艙的壓載分支管路取消，上邊艙的10個(gè)蝶閥及吸口取消，(見圖2)。我們從建模視圖中可清楚地看到保留了下邊艙的分支管路，取消了上邊艙的分支管路。
權(quán)利要求
1.一種用于多用途重吊船在吊運(yùn)裝卸貨物時(shí)穩(wěn)定船體重心的抗橫傾的壓載結(jié)構(gòu)，包括在船體中段區(qū)域的左舷、右舷分別設(shè)置抗橫傾的左舷N個(gè)上邊壓載水艙和N個(gè)下邊壓載水艙，右舷N個(gè)上邊壓載水艙和N個(gè)下邊壓載水艙，其中N為3以上的正整數(shù)，在底艙沿船軸方向的壓載總管(5)、多個(gè)抗橫傾管路(3)和一個(gè)抗橫傾管路控制系統(tǒng)，其特征在于所述的N個(gè)上邊壓載水艙和N個(gè)下邊壓載水艙的各相應(yīng)的上邊壓載水艙和下邊壓載水艙之間設(shè)置連通管(7)，將所述的上邊壓載水艙和下邊壓載水艙連成一個(gè)大艙，在左舷和右舷的每一個(gè)下邊壓載水艙的底部設(shè)置兩個(gè)吸口( 1、9)，所述的左舷下邊壓載水艙的第一吸口( I)經(jīng)壓載管路(2)和第一遙控蝶閥(6)與所述的壓載總管(5)相連通，所述的右舷下邊壓載水艙的第一吸口(I)經(jīng)壓載管路(2)和第二遙控蝶閥(8)與所述的壓載總管(5)相連通，所述的左舷下邊壓載水艙的第二吸口(9)經(jīng)抗橫傾管路(3)與右舷下邊壓載水艙的第二吸口(9)相連，在所述的抗橫傾管路(3)中依次是第三遙控蝶閥(10)、抗橫傾泵(4)和第四遙控蝶閥(11); 所述的管路控制系統(tǒng)，包括程序、電路、氣動(dòng)泵控制模塊、分管路蝶閥控制程序，在該管路控制系統(tǒng)的控制下上邊壓載水艙與下邊壓載水艙之間的連通閥(7)自動(dòng)打開，上下邊艙合為一個(gè)大艙，抗橫傾泵自動(dòng)啟動(dòng)，通過(guò)遙控蝶閥自動(dòng)調(diào)撥左右舷的壓載水艙的壓載水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗橫傾的壓載結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的N為5。
全文摘要
一種用于多用途重吊船在吊運(yùn)裝卸貨物時(shí)穩(wěn)定船體重心的抗橫傾的壓載結(jié)構(gòu)，包括在56＃～163＃肋位之間的左舷、右舷分別設(shè)置抗橫傾的左舷N個(gè)上邊壓載水艙和N個(gè)下邊壓載水艙，右舷N個(gè)上邊壓載水艙和N個(gè)下邊壓載水艙，在底艙沿船軸方向的壓載總管、多個(gè)抗橫傾管路和一個(gè)抗橫傾管路控制系統(tǒng)，N個(gè)上邊壓載水艙和N個(gè)下邊壓載水艙的各相應(yīng)的上邊壓載水艙和下邊壓載水艙之間設(shè)置連通管。本發(fā)明解決了20000噸多用途重吊船抗橫傾壓載作業(yè)的難題，有效地利用了上下邊艙之間直接連通的特點(diǎn)實(shí)施抗橫傾壓載作業(yè)，從而保證了船舶裝卸貨物時(shí)生產(chǎn)的力矩平穩(wěn)，保證了船體的穩(wěn)定。
文檔編號(hào)B63B43/06GK103057673SQ201210558220
公開日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月20日
發(fā)明者仲勇明, 唐小東, 劉海東, 汪裕明 申請(qǐng)人:滬東中華造船(集團(tuán))有限公司