專利名稱：一種抗橫傾的壓載結構的制作方法
技術領域：
本發明涉及船舶制造技術領域，特別是一種用于多用途重吊船在吊運裝卸貨物時穩定船體重心的抗橫傾的壓載結構。
背景技術：
20000噸多用途重吊船的最大特點是2臺700噸起重能力的克令吊位于船體左舷，以及一臺180噸起重能力的克令吊位于船體右舷，起重能力達1400噸以上。在裝卸貨物時會產生巨大的力矩，船體產生傾斜，為平衡克令吊所產生的巨大力矩穩定船體，本船配備了44個壓載水艙。與傳統船舶不同的是該船沒有單獨設置抗橫傾艙，而是采取了獨特的壓載艙兼作抗橫傾艙，抗橫傾系統是校正船舶橫傾的自動控制系統，其主要功能是當控制系統檢測到船舶傾角超過設定值時，自動啟動控制閥門，啟動抗橫傾泵，調節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，它在吊運貨物的狀態下，抗橫傾程度是不斷變化的，有了抗橫傾系統就可以在動態下，通過壓載補償船舶裝卸貨物時的橫傾，保證船態平衡。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，這在國內船舶建造中是首次。傳統布置壓載管的方法是從壓載總管上開出分支管路到每個壓載水艙，通過控制管路中的遙控蝶閥來實現每個艙的壓載功能。該船壓載水艙多達四十四個，在56 #至163 #肋位之間設置了 3 # 7 # 16個抗橫傾兼作壓載的上下邊艙，而該船在最初的壓載管路設計時，正是采用傳統方法，為了能夠快速調撥壓載水，總管弄內的總管直經達300mm，每個壓載艙的分支管管徑達150mm，且控制壓載管路的蝶閥外型直徑達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與抗衡系統二者的關系至關重要。
發明內容
本發明的目的在于克服上述現有壓載艙分管路系統的不足，提供一種用于20000噸多用途重吊船在吊運裝卸貨物時穩定船體重心的壓載結構，簡化了控制系統、簡化了管路，既節省材料降低成本，又能確保壓載作業快速簡捷，提高生產效率。本發明的技術解決方案如下
一種用于多用途重吊船在吊運裝卸貨物時穩定船體重心的抗橫傾的壓載結構，包括在船體中段區域(即56 # 163 #肋位之間)的左舷、右舷分別設置抗橫傾的左舷N個上邊壓載水艙和N個下邊壓載水艙，右舷N個上邊壓載水艙和N個下邊壓載水艙，其中N為3以上的正整數，在底艙沿船軸方向的壓載總管、多個抗橫傾管路和一個抗橫傾管路控制系統，其特點在于所述的N個上邊壓載水艙和N個下邊壓載水艙的各相應的上邊壓載水艙和下邊壓載水艙之間設置連通管，將所述的上邊壓載水艙和下邊壓載水艙連成一個大艙，在左舷和右舷的每一個下邊壓載水艙的底部設置兩個吸口，所述的左舷下邊壓載水艙的第一吸口經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，包括程序、電路、氣動泵控制模塊、分管路蝶閥控制程序，在該管路控制系統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打開，上下邊艙合為一個大艙，抗橫傾泵自動啟動，通過遙控蝶閥自動調撥左右舷的壓載水艙的壓載水。優選的，N為5。本發明的原理如下1、簡化控制系統
所述的簡化控制系統是指將3 # 7 #上下邊艙壓載及抗橫傾的控制系統有機結合起來。其中抗橫傾系統的工作原理是通過電路程序控制，通過上下邊艙的直接連通氣動浸沒式遙控蝶閥開啟閉合實施注水排水。為此首要目標是取消56 # 163 #肋位之間，3 # 7 #區域上邊艙壓載分管路的控制系統，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，利用抗橫傾系統設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，從而簡化壓載分管路控制系統。2、取消分支管路
所述的取消分管路是指保留船體56 # 163 #區域3 # 7 #下邊艙的壓載分支管路，取消上邊艙的十個分支管路，十個蝶閥，上下艙則用蝶閥直接連接，壓載水通過下邊艙與上邊艙聯通蝶閥注入、排出。新設計專用遙控蝶閥通管、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出，實現壓載功能。3、取消分支管的托架基座
所述的取消分支管弄內的托架基座是指原分支管弄內的分支管是有托架基座進行固定的，取消了分支管路之后就不再需要設置托架基座了，為此則需取消上邊艙分支管弄內的托架基座，使管弄空間增加壓載艙內結構簡約，增加艙容。本發明的有益效果
取消上邊艙的壓載分管路程序系統及上邊艙的壓載分管路，首創了抗橫傾兼壓載艙的壓載注水、排水，直接通過連接上下邊艙的連通閥直接實施壓載作業，實現了分管路系統刪繁為簡，使整個管弄內管路通暢空間增大，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.改善了管弄內的管路程序系統布局，使其更趨合理性。2.取消分管路方法，通過上下邊艙連通套管與蝶閥的設置，改變了壓載注水、排水的方式，取消了十個上邊艙壓載管路及吸口等附件，用一套下邊艙分支管路實現上下邊艙的壓載功能。3.改善了有限的管弄與艙室空間，是管弄與壓載艙結構布置趨于合理簡約，節省了材料。
圖1是常規的壓載及抗橫傾管路設計方法
圖2是本發明用于多用途重吊船在吊運裝卸貨物時穩定船體重心的抗橫傾的壓載結構的示意圖。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。
具體實施例方式 下面結合附圖對本發明的實施例作詳細說明本實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施，給出了具體的實施方法，但本發明的保護范圍不限于下述的實施例。請參閱圖2，圖2是本發明用于多用途重吊船在吊運裝卸貨物時穩定船體重心的抗橫傾的壓載結構的示意圖，即 20000噸多用途重吊船壓載及抗橫傾管路結構，如圖所示，一種用于多用途重吊船在吊運裝卸貨物時穩定船體重心的抗橫傾的壓載結構，包括在56# 163 #肋位之間的左舷、右舷分別設置抗橫傾的左舷N個上邊壓載水艙和N個下邊壓載水艙，右舷N個上邊壓載水艙和N個下邊壓載水艙，其中N為3以上的正整數，在底艙沿船軸方向的壓載總管5、多個抗橫傾管路3和一個抗橫傾管路控制系統，所述的N個上邊壓載水艙和N個下邊壓載水艙的各相應的上邊壓載水艙和下邊壓載水艙之間設置連通管7，將所述的上邊壓載水艙和下邊壓載水艙連成一個大艙，在左舷和右舷的每一個下邊壓載水艙的底部設置兩個吸口 1、9，所述的左舷下邊壓載水艙的第一吸口 I經壓載管路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，包括程序、電路、氣動泵控制模塊、分管路蝶閥控制程序，在該管路控制系統的控制下上邊壓載水艙與下邊壓載水艙之間的連通閥7自動打開，上下邊艙合為一個大艙，抗橫傾泵自動啟動，通過遙控蝶閥自動調撥左右舷的壓載水艙的壓載水。1、簡化控制系統
在首制船設計階段審閱設計圖時發現，該船共有的44個壓載艙，從56 # 163 #肋位，其中抗橫傾艙16個，3# 4#、6# 7 #分成上下邊艙，5 #壓載艙在中間，結構非常復雜，總管弄內壓載管管徑達到300mm，分支管管徑達到150mm，不僅分支管路需通達下邊艙，通達上邊艙，不僅分支管線路長，同時艙內結構密集，給管路與蝶閥設置增加了困難。還要通過觀察與原理分析，克令吊在滿載壓載試驗，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連接上下艙的蝶閥通管注入上邊艙。壓載水迅速進入上邊艙可以滿足原分支管路的壓載功能，確保船體穩定。為此我方主動向德國GL船級社及船東提出取消上邊艙壓載分管路的簡化方案，并與船級社與船東一起進行方案驗證。初始階段船東是有疑問的，當時在國內某船廠正在同時建造的德國19000噸級重吊船設置了 2臺400噸克令吊，壓載艙的負荷要比我公司建造的20000噸級重吊船小，乃采用下邊艙與上邊艙兩個分管路系統。20000噸重吊船的起吊噸位大，船東擔心分支壓載管路取消后管路的控制系統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入上邊艙？我們將開啟下邊艙分管路蝶閥注滿水以后通過上下邊艙蝶閥通管再注入上邊艙的注水、排水壓載實例、試驗數據報給了船級社認證。驗證結果，一致認為改進方案具有可靠性、安全性。為此最終的方案是將3 # 7 #抗橫傾的10個上邊艙的壓載支管管路取消，將原系統中兩套分管路系統有機結合起來去實現上邊艙的壓載功能。原系統中3 # 7 #上下邊艙的分支管路都有各自的程序模塊來控制。壓載分支管、分水泵管路蝶閥吸口系統，控制著二十多個分管路氣動泵蝶閥組的開啟、閉合，程序相當復雜。現在采取的方法是保留下邊艙的程序系統控制模塊、電路、遙控蝶閥實施壓載功能，而取消了上邊艙的程序模塊、電路，控制系統，利用抗橫傾系統中新設置在下邊艙的上下連通管蝶閥，實現上邊艙的壓載功能的系統控制。從而簡化控制系統，減少了程序模塊。(見圖1系統圖簡化的前后對比)。2、取消壓載分支管路
原3 # 7 #抗橫傾艙區域有10個上邊艙、10個下邊艙的分管路，分支管的通經為150mm,上下邊艙支管分別通至各自的壓載艙，分管路不僅線路長且要穿過上下艙密集結構區域才能到達上邊艙，管路安裝施工都有相當的難度，為此我們將壓載系統及抗橫艙系統結合起來考慮。最終實施的方案是將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行連通。為此專門設計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施熱浸鍍鋅(保護好法蘭密封)，然后在分段上焊接裝好后，焊接部位補好鋅漆，再裝上控制閥，套上防護罩。配套好各型各分段標準遙控蝶閥，見配套表。具體的安裝要求法蘭螺孔尺寸應按照圖示角度擺放，遙控蝶閥的螺孔應與法蘭一致，將蝶閥安裝在甲板的下方，以確保將水全部排出。當需要進行抗橫傾壓載注水或排水時，上下連通閥自動打開，通過下邊艙抗橫傾泵及橫傾管路來調節左右舷的壓載水進行壓載注水，從而平衡船體。其工作原理是當下邊艙壓載水打滿之后，水會通過上下艙之間連通閥從下邊艙直接進入上邊艙，從而實現上邊艙的壓載功能，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。
權利要求
1.一種用于多用途重吊船在吊運裝卸貨物時穩定船體重心的抗橫傾的壓載結構，包括在船體中段區域的左舷、右舷分別設置抗橫傾的左舷N個上邊壓載水艙和N個下邊壓載水艙，右舷N個上邊壓載水艙和N個下邊壓載水艙，其中N為3以上的正整數，在底艙沿船軸方向的壓載總管(5)、多個抗橫傾管路(3)和一個抗橫傾管路控制系統，其特征在于所述的N個上邊壓載水艙和N個下邊壓載水艙的各相應的上邊壓載水艙和下邊壓載水艙之間設置連通管(7)，將所述的上邊壓載水艙和下邊壓載水艙連成一個大艙，在左舷和右舷的每一個下邊壓載水艙的底部設置兩個吸口( 1、9)，所述的左舷下邊壓載水艙的第一吸口( I)經壓載管路(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，包括程序、電路、氣動泵控制模塊、分管路蝶閥控制程序，在該管路控制系統的控制下上邊壓載水艙與下邊壓載水艙之間的連通閥(7)自動打開，上下邊艙合為一個大艙，抗橫傾泵自動啟動，通過遙控蝶閥自動調撥左右舷的壓載水艙的壓載水。
2.根據權利要求1所述的抗橫傾的壓載結構，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裝卸貨物時穩定船體重心的抗橫傾的壓載結構，包括在56＃～163＃肋位之間的左舷、右舷分別設置抗橫傾的左舷N個上邊壓載水艙和N個下邊壓載水艙，右舷N個上邊壓載水艙和N個下邊壓載水艙，在底艙沿船軸方向的壓載總管、多個抗橫傾管路和一個抗橫傾管路控制系統，N個上邊壓載水艙和N個下邊壓載水艙的各相應的上邊壓載水艙和下邊壓載水艙之間設置連通管。本發明解決了20000噸多用途重吊船抗橫傾壓載作業的難題，有效地利用了上下邊艙之間直接連通的特點實施抗橫傾壓載作業，從而保證了船舶裝卸貨物時生產的力矩平穩，保證了船體的穩定。
文檔編號B63B43/06GK103057673SQ201210558220
公開日2013年4月24日 申請日期2012年12月20日 優先權日2012年12月20日
發明者仲勇明, 唐小東, 劉海東, 汪裕明 申請人:滬東中華造船(集團)有限公司