本實用新型涉及船體結構領域,具體涉及一種船舶防沉龍骨結構。
背景技術:
船舶龍骨結構主要作用是承重,是船舶,特別是小型船舶的最重要承重結構,承受船體的縱向彎曲力矩,保證船舶結構強度。龍骨結構包括作為縱向構件的龍骨、旁龍骨和龍筋等;及作為橫向構件的肋骨。
而生活中常用的船舶如游艇、工作艇、執(zhí)法艇等都會用到這種龍骨,以加強船身整體的結構強度,而目前的技術中多采用木質的板材作為龍骨的優(yōu)選材料,原因在于木質龍骨具有一定的結構強度,其次重量較輕,中部有稀疏的孔,可以保證龍骨能為船身提供一定的浮力。
但是,這種木質龍骨存在如下缺點,因其采用木質板材,而船舶多在水面活動,濕度較大,導致龍骨吸收水分表面發(fā)霉,進而腐爛,導致整個龍骨結構在使用過程中隨時間而不斷降低,最終在撞擊或海浪拍打時導致整個船身斷裂。
尤其是工作艇或執(zhí)法艇在深海區(qū)域作業(yè)時,難以避免直接的沖突,船身斷裂會導致致命結果,對船員、工作人員的威脅是致命的。
因此如何提高龍骨的耐候性,是一個亟待解決的問題。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的是為了提供一種船舶防沉龍骨結構,質輕且結構強度高,可對抗水汽對龍骨結構的腐蝕,延長使用壽命。
為了實現(xiàn)上述實用新型目的,本實用新型采用了以下技術方案:一種船舶防沉龍骨結構,包括若干龍骨和肋骨,龍骨和肋骨相互垂直設置,所述龍骨和肋骨一體成型設置為骨架殼,所述骨架殼為憎水的硬質材料,所述骨架殼內部中空設置有空腔,所述空腔內填充滿硬質的發(fā)泡塑料。
與現(xiàn)有技術相比,采用了上述技術方案的船舶防沉龍骨結構,具有如下有益效果:
一、采用本實用新型的船舶防沉龍骨結構,骨架殼和其內部的填充物為發(fā)泡塑料,均不吸收水分,不會被水腐蝕,因此具有較為良好的耐候性,結構強度不會因水汽腐蝕而變低,可以長久使用,耐用性高。
二、以硬質發(fā)泡塑料為龍骨結構的主要填充物,取代木質龍骨結構,首先硬質發(fā)泡塑料的硬度和結構強度高于木質龍骨,同時重量和密度明顯低于木頭,最關鍵在于可耐水汽腐蝕。
三、采用硬質發(fā)泡塑料作為填充物,由于整個填充物處于船體的甲板之下,并在骨架殼內,可避免其接觸光照而分解和氧氣的氧化,進一步提高耐用性。
上述的骨架殼可以采用金屬材料,也可以采用高分子化合物等塑料材料,骨架殼主要起到一個對發(fā)泡塑料包裹作用,因為已經提到水汽腐蝕的問題,因此本實用新型中優(yōu)選采用塑料作為骨架殼的材料。
本實用新型中的所述龍骨數(shù)量至少為兩個,相鄰的龍骨之間設置有若干聯(lián)構板,所述聯(lián)構板為憎水的硬質材料,聯(lián)構板內部中空設置有空腔,空腔內填充滿硬質的發(fā)泡塑料,聯(lián)構板的作用在于增加相鄰龍骨之間的結構強度,增加其抗壓抗拉能力,使得船身的橫向抗壓能力更強。
聯(lián)構板可以獨立設置,也可以同骨架殼一體成型,本實用新型中優(yōu)選一體成型設置的方案,這種結構強度更高。
本實用新型中的龍骨、肋骨和聯(lián)構板的空腔可獨立,增加結構的板就會更多,結構強度也更高,每個空腔可以單獨注料,本實用新型中優(yōu)選相互連通的方案,整體成本可以降低,其次可以降低部分隔離所需的板面所帶來的重量。
骨架殼內的硬質的發(fā)泡塑料填充物由液態(tài)發(fā)泡塑料固化而成,所述聯(lián)構板、肋骨和龍骨上設有至少一個用于液態(tài)發(fā)泡塑料流入的注料孔,通過注料孔將液態(tài)發(fā)泡塑料注入空腔內。
由于注料過程中,液態(tài)發(fā)泡塑料會一邊注料一邊固化,流動性不足,因此需要開設多個注料孔,以使填充物可以填充骨架殼的每個空腔,因此龍骨、肋骨和聯(lián)構板上均設有多個注料孔。
因此,所述注料孔設置于龍骨、肋骨、聯(lián)構板三者任意一個或多種組合的上端表面,上端表面更利于注料孔內的流體流動,可避免側漏。
若將注料孔設置在肋骨、龍骨和聯(lián)構板的交界處,將極大的降低龍骨結構整體的強度,因此需要避開連接處,本實用新型中優(yōu)選所述注料孔分布于肋骨中部和聯(lián)構板中部,注料孔還分布于龍骨與相鄰兩個肋骨或聯(lián)構板交界處的中部,設置在中部遠離交界處,最大限度降低注料孔帶來的結構強度影響。
在船體收到側面的沖擊力時,首先承受沖擊力的是肋骨,肋骨將沖擊力傳遞至龍骨上,因此需要將聯(lián)構板設置在肋骨同一平面內,通過肋骨和聯(lián)構板將沖擊力進行抵抗,避免龍骨變形。
所述聯(lián)構板與龍骨之間構成獨立的甲板下倉空間,在船舶航行過程中會有水沖上甲板,因此需要增設甲板下倉空間,將甲板上的水排出,聯(lián)構板上設有用于連接相鄰甲板下倉空間的排水通道,所述排水通道位于聯(lián)構板底部,通過排水通道將甲板下倉空間內的水一致往船尾方向上的甲板下倉空間進行排放,最后排出船體。
龍骨和肋骨數(shù)量越多,結構強度也越大,成本也越高,因此取適中的數(shù)值,優(yōu)選骨架殼共包括兩根龍骨,聯(lián)構板位于兩根龍骨之間,通過肋骨、肋骨和聯(lián)構板在船體的甲板下方形成一個最初的網狀結構,若龍骨僅一根則無法形成網狀結構。
優(yōu)選所述聯(lián)構板、龍骨和肋骨高度相同并在三者的頂部形成平整面,所述注料孔位于頂部的平整面,平整面更利于甲板的固定,以及注料孔的開設。
為了實現(xiàn)上述實用新型目的,本實用新型采用了以下技術方案:一種防沉船艇,包括船底、甲板和上述的龍骨結構;所述龍骨結構通過結構膠膠粘于船底內側表面,所述甲板固定于龍骨結構上方。
與現(xiàn)有技術相比,采用了上述技術方案的防沉船艇,具有如下有益效果:
1.這種船艇可以有效防沉,整個龍骨結構密度小強度高,船身的結構強度較大,不易撞毀或斷裂;
2.其次龍骨結構有效耐腐,使用壽命長,安全性高;
3.若當船身斷裂,由于龍骨結構和船底是采用結構膠膠合的方式進行粘接,破碎的船底會帶有部分的碎散的龍骨結構,使得船體在破碎后帶龍骨結構的船底可以作為臨時救生工具,幫助落水者浮起。
附圖說明
圖1為本實用新型船舶防沉龍骨結構實施例的結構示意圖;
圖2為本實施例中骨架殼的結構示意圖;
圖3為本實施例中骨架殼的半剖結構示意圖。
附圖標記:1、龍骨;2、肋骨;3、聯(lián)構板;30、排水通道;4、注料孔。
具體實施方式
下面結合附圖對本實用新型做進一步描述。
如圖1至3所示的一種船舶防沉龍骨結構,包括兩根龍骨1、若干肋骨2和若干聯(lián)構板3,龍骨1和肋骨2相互垂直設置,聯(lián)構板3、龍骨1和肋骨2一體成型設置為骨架殼,骨架殼為憎水的硬質材料,具體為一種硬質塑料材料,骨架殼內部中空設置有空腔,龍骨1、肋骨2和聯(lián)構板3的空腔相互連通,空腔內填充滿硬質的發(fā)泡塑料。
通過用硬質的塑料材料作為骨架殼的主體,并在骨架殼的空腔內填充閉合硬泡的發(fā)泡塑料達到取代傳統(tǒng)木質龍骨結構的目的。
使得新的龍骨結構能夠有效的抵抗水汽腐蝕,同時其結構強度也得到大幅的提高,而龍骨的重量也下降很多。
如圖2所示,骨架殼共包括兩根龍骨1,聯(lián)構板3位于兩根龍骨1之間,通過龍骨1、肋骨2和聯(lián)構板3在船體的甲板下方形成一個網狀結構,為整個船底提供足夠強的結構強度。
本實施例中,由于船頭和船尾在收到海浪沖擊時,會發(fā)生左右的偏轉以降低沖擊力,通過偏轉達到緩沖目的;但是在船體中部受到側面的沖擊力時,船體中部是無法偏轉的,只能承受該沖擊力,因此首先承受沖擊力的是船側板,其次肋骨2,肋骨2將沖擊力傳遞至龍骨1上,若中部無支撐,則很容易導致龍骨1向內側完全變形;因此需要將聯(lián)構板3設置在肋骨2同一平面內,通過兩側的肋骨2和聯(lián)構板3將沖擊力進行抵抗,避免龍骨2變形,提高結構強度。
而船頭處的聯(lián)構板3與肋骨2平行但不處于同一平面,聯(lián)構板3更靠近船頭處,原因在于聯(lián)構板3與龍骨1為何形成位于船頭處的空間為無用空間,是需要填充發(fā)泡塑料的空間,而靠后處的空間則是甲板下倉空間,該空間可以放置一些必要的工具或作為甲板下的存儲空間,是一個有用的空間,因此將聯(lián)構板3前移可以擴大甲板下倉空間;同理船尾處的聯(lián)構板3也是相對靠外的,以此來擴大可利用的空間。
硬質的發(fā)泡塑料由液態(tài)發(fā)泡塑料固化而成,聯(lián)構板3、肋骨2和龍骨1上設有多個用于液態(tài)發(fā)泡塑料流入的注料孔4,注料孔4位于龍骨1、肋骨2和聯(lián)構板3的上端表面。本實用新型中的發(fā)泡塑料可以采用聚氨酯硬質泡沫,異氰酸酯和聚醚為主要原料混合后快速通過注料孔4填入龍骨1、肋骨2和聯(lián)構板3內,自然也可以采用其他發(fā)泡材料,通過最后固化得到閉孔結構的硬泡。
注料孔4分布于肋骨2中部和聯(lián)構板3中部,注料孔4還分布于龍骨1與相鄰兩個肋骨2或聯(lián)構板3交界處的中部,注料孔4盡可能的遠離交界處,并且每個腔室都能給予其注料,最大限度降低注料孔帶來的結構強度影響。
聯(lián)構板3、龍骨1和肋骨2高度相同并在三者的頂部形成平整面,注料孔4位于頂部的平整面,平整面更利于甲板的固定,以及注料孔的開設,可以使軟泡由上至下通過重力作用自然擴散開來,將空腔完全填補。
聯(lián)構板3與龍骨1之間構成獨立的甲板下倉空間,聯(lián)構板3上設有用于連接相鄰甲板下倉空間的排水通道30,排水通道30位于聯(lián)構板3底部,排水通道30包括聯(lián)構板3上的通孔及防止軟泡流出的通水管,將通水管插入通孔內,最后將軟泡注入并固化,使通水管固定在通孔內,并將骨架殼內的空腔完全填滿,避免水進入骨架殼的空腔內。
排水通道連接相鄰的兩個甲板下倉空間,在船舶運行中船體的底部前身是略微翹起的狀態(tài),船頭高度高于船尾,因此船頭部分的甲板下倉空間內進的水可以通過排水通道30向后排出。
通過將上述的船舶防沉龍骨結構應用在船艇中,通過結構膠將龍骨結構粘合在船底內側壁,實現(xiàn)龍骨結構的固定,再通過其他方式將甲板安裝在龍骨結構的上表面,實現(xiàn)防沉龍骨結構在船艇中的應用。
本實施例中龍骨結構和船底是通過結構膠膠合的方式進行粘接的,粘接的面積大,使得龍骨結構可以牢牢的粘附在船底內表面而不脫落。因此當船身斷裂,由于龍骨結構和船底是采用結構膠膠合的方式進行粘接,破碎的船底會帶有部分的碎散的龍骨結構,使得船體在破碎后帶龍骨結構的船底可以作為臨時救生工具,幫助落水者浮起。
該船舶防沉龍骨結構可以應用在海水出警巡邏用的執(zhí)法艇,可以用在捕魚、打撈用的工作艇,也可以用于普通的娛樂用的私人小型游艇。
以上所述使本實用新型的優(yōu)選實施方式,對于本領域的普通技術人員來說不脫離本實用新型原理的前提下,還可以做出若干變型和改進,這些也應視為本實用新型的保護范圍。