采用小平底大圓舭的內河航運貨船的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及江河船舶運輸，特別涉及一種適合在江河等有限寬度的河道中進行大載重運輸的采用小平底大圓舭的內河航運貨船。
【背景技術】
[0002]眾所周知，我國是一個內河支流比較密集的國家，尤其是江南一帶水網，幾乎覆蓋了長三角地區的主要城市。其沿河工業帶集合聚了華東主要進出口企業，是我國進出口制造業的重地和上海國際航運中心集裝箱腹地箱源密集生成地(占航海港進出口總箱源的70%)。并且通過近年來國家隊運河主航道的政治改造，連同各進出口工業城市的內河航道已經普遍達到了 IV級(IV級標準為航道底寬40米，概率水深2.5米，曲平半徑320米，橋涵凈高空8米)且正在快速向III級(III級標準為航道底寬45米，概率水深3.2米，曲平半徑480米，橋涵凈高空10米)標準改造到位。
[0003]然而，當前在上述內河航道條件下運營的貨運船舶，載貨噸位僅300-500噸集裝箱的箱位量只有17TEU-24TEU，由于技術的落后以及船舶數量的不足，使得內河航運，無論是在貨運船舶的單艘船只的運力上，還是整個船隊的實際可消化的貨運總量上都遠遠無法趕上以上海為龍頭的這些急需依靠內河水網來實現貨物集疏的集裝箱水運需求量(上海2015年集裝箱吞吐量為3500萬TEU)。
[0004]由此可見，如何通過改造現有內河貨運船舶，提高貨物依托內河水網提升運力，將是緩解華東地區，尤其是長江三角洲地區在集裝箱貨物集疏最有效的方式，同時，也是合理利用資源，重新開辟內河航運，繼而對國內內河貨運行業發展的一次顛覆性的革命。
【發明內容】
[0005]鑒于上述技術問題，本實用新型提供了一種適合在江河等有限寬度的河道中進行大載重運輸的采用小平底大圓舭的內河航運貨船。該貨船船體采用小平底大圓舭的橫截面設計后，降低了以往后于貨船船舭小，底面積大，且船底貼近河道底部，導致河道中水流對整船造成的行進阻力。使得貨船本身的行駛速度和效率能顯著提高，繼而促進了貨運運輸的效率，降低了成本。另外，該貨船在船身改造的基礎上還創造性地采用了一種全新安全可靠的撓性連接裝置，使得整船在多節級聯后在內河相對狹窄的河道做轉彎時更加便捷高效。
[0006]本實用新型的具體技術方案如下:
[0007]采用小平底大圓舭的內河航運貨船，其特征在于，所述船體采用小平底大圓舭，船舭的半徑為700-800cm，船底寬5000cm，船體寬10800cm，船舭距離船底的高度為1400cm。
[0008]上述方案中，所述兩個以上船體通過一個以上撓性連接裝置串聯成一多節船體；所述位于主連船體和次連船體之間的撓性連接裝置，它包括中位動力油缸連接器和2個側邊鉸支式自動連接器；所述中位動力油缸連接器為一根帶有液壓油缸的可控制伸縮的連桿，所述中位動力油缸連接器的液壓油缸部安置在主連船體中部的擺動活動腔室內；所述中位動力油缸連接器的連桿部與設置在次連船體中部的中位滑槽連接；所述側邊鉸支式自動連接器對應安置在主連船體和次連船體的兩側，每個側邊鉸支式自動連接器包括設置在主連船體上的鉗牙機構和設置在次連船體上的推柱，所述根據需要鉗牙機構和推柱可以咬合連接或者分離；所述中位動力油缸連接器其本體部分在擺動活動腔室內可實現水平左右擺動。
[0009]上述方案中，所述中位動力油缸連接器包括一帶有伸縮桿的長柱形的液壓油缸，所述液壓油缸本體端連接外門架式保護機構，伸縮桿端連接內門架式導向機構，所述內門架式導向機構套接在外門架式保護機構內，使得整個液壓油缸只受到軸向力的作用，延長了液壓油缸的使用壽命。
[0010]上述方案中，所述內門架式導向機構位于伸縮桿的連接部還設有用于緩沖外力的彈性連接箱，該彈性連接箱內置有彈簧裝置。
[0011]上述方案中，所述彈性連接箱連接有十字形滾輪式接頭，該十字形滾輪式接頭扣接在中位滑槽內，并在中位滑槽內可作上下滾動自由移動。
[0012]上述方案中，所述位于外門架式保護機構外設有萬向式支承機構，該萬向式支承機構與主連船體中部的擺動活動腔室內的船體轉向支承連接，優化中位動力油缸連接器在運行時的受力狀態。
[0013]上述方案中，所述擺動活動腔室為設在主連船體中部的一扇形腔室，該扇形腔室的圓心角不小于60度，圓心部設有用來安置中位動力油缸連接器的船體轉向支承。
[0014]上述方案中，所述中位滑槽垂直安置在次連船體的中部，滑槽的槽溝長度為3.5米，可供十字形滾輪式接頭在滑槽內上下活動位移。
[0015]上述方案中，所述鉗牙機構通過撓性連接主軸分別安置在主連船體的兩側，該鉗牙機構包括鉗牙、鎖舌及彈簧啟閉器、定位卡塊。
[0016]上述方案中，所述推柱分別垂直安置在次連船體的兩側，每根推柱長3.5米，可供鉗牙機構在與它咬合連接后上下滑動摩擦運動。
[0017]本實用新型所述的采用小平底大圓舭的內河航運貨船，通過對船體的重新設計來改進整船的航行速度，繼而提高運輸效率，解決了以往困擾內河航運的難題。具體來說，實用新型通過研究結合流體力學對船身剖面的形狀做了一定的改良。以往內河河道，水深普遍不大，而河寬有限，為了充分利用行船的吃水，以往的內河航船的船體截面積都采用臉盆狀，及大圓底小船舭。這樣做的好處是在吃水深度相同的情況下，大圓底小船舭的貨船可以更多的載重。而這樣做同樣會產生一個問題，當這種船身結構的船在航行時，如果船的底部越貼近河道底部，行駛過程中，經過該船底部的水流會使得河床對船底有吸附力，這種吸附力與船底的平面面積成正比，而吸附力越大，船的航行阻力也就越大。這樣就影響了船的行駛效率，浪費了資源，提高了行船成本。而本實用新型在不調整船艙大小的情況下，將船體改造成小平底大圓舭，通過縮小船底平面的面積，來降低行船的水流阻力，從而提高了船舶的行駛速度，降低了行駛成本。
[0018]不僅如此，本實用新型在解決了單艘貨船行駛效率的基礎上，也在探索如何增加單艘貨船的載重量，單船體改裝成多船體串聯是以往比較現實可行的方案，而所面臨的問題就是如何解決這種情況下能整船能否適應內河普遍狹窄而彎曲的水道環境。在船體改造后，行船速度提高的情況下，如何保持整船安全高效轉彎就非常重要。所以，本實用新型獨創了撓性連接裝置這一套機械傳動系統，通過在兩艘船體中安置該裝置，解決了整船在彎曲水道中的航行自由轉向的問題。尤其需要強調的是，該撓性連接裝置中的中位動力油缸連接器以及側邊鉸支式自動連接器。在實際應用中兩者完美的配合，使得整船即便在顛簸起伏的彎曲水道，也能安全順利地完成轉向，其原理在于，中位動力油缸連接器通過液壓油缸控制伸縮桿的伸縮，為轉向提供基本的控制輸出，而液壓油缸外安置的內門架式導向機構和外門架式保護機構又對液壓油缸在使用中起到了關鍵的保護，使其避免了軸向以外的受力損耗。而擺動活動腔室的扇形結構給中位動力油缸連接器在轉向過程中提供了大角度的水平擺動幅度空間，中位動力油缸連接器通過萬向式支承可以在液壓油缸頂出伸縮桿的同時將液壓油缸本體在擺動活動腔室的扇形空間內做一定幅度的擺動，這樣做的目的是盡可能地降低因為轉向船體外力對軸向伸縮的液壓油缸的損耗，延長該液壓油缸的使用壽命，提高了核心部件的可靠性。同時，該彈性連接箱也對伸縮桿所受到的壓力起到了一定的緩沖作用。當然還有一個技術亮點就是中位滑槽和推柱，為了使得兩船體在起伏的河道內順利的完成轉向，中位滑槽和推柱都從原來的一個連接點被改造成一個連接線，3.5米的長度可在河道波濤洶涌，兩船前后起伏時使得十字形滾輪式接頭和鉗牙機構在與中位滑槽或者推柱緊密連接時可作上下垂直位移，以緩解河面起伏對兩船體連接部的額外壓力。使得整個撓性連接裝置的損耗降到最低。
[0019]綜上所述，通過解決上面船體形狀以及連接結構這兩方面的問題，本實用新型將原有單艘船體載重為45TEU的內河貨運船，通過撓性連接裝置兩節甚至多節級聯組成可轉向的復合型內河貨運船，同時將每節船體都改造成小平底大圓舭，使得改良后的貨船單艘載重可達90TEU以上，大大提升了單船的運力，另一方面，船體結構改造也使得整船的行駛速度得到了普遍的提升。綜合來講根據實際統計，在同等內河航道環境下，采用本實用新型貨船比傳統貨船在成本上節省21%-24%，這對內河航運的運輸成本來說是個開拓性的創舉。對未來我國內河航運業的繁榮發展有著不可估量的作用。
[0020]【附圖說明】:
[0021]以下結合附圖和【具體實施方式】來進一步說明本實用新型。
[0022]圖1為傳統內河航運貨船的船身截面圖。
[0023]圖2為本實用新型所述小平底大圓舭的船身截面圖。
[0024]圖3為本實用新型所述采用小平底大圓舭的內河航運貨船的整體結構圖。
[0025]圖4為本實用