船台的制作方法

专利查询2022-7-2  89



1.本发明涉及船舶检修技术领域,尤其涉及一种转运用船台。


背景技术:

2.目前,对于大渔船、科考船等吃水较深的船舶检修时需使用干船坞或浮动船坞。一方面由于干船坞与浮动船坞的造价高、成本过大,另一方由于干船坞以及浮动船坞的均会对环境生态造成破坏且使用寿命有限,因此,现国家相关政策以及环境保护协会均不鼓励船厂或具备资格的维修公司建造干船坞或浮动船坞用于检修。故未来船舶于何处进行维修成为一个难点。
3.一种可行的做法是讲船舶牵引至岸上进行维修,对于小型船舶(通常25m以内)而言,由于船体小、易于牵引,但对于中型(45m~65m)乃至大型船舶,尤其是公务船、运输船等船体不允许变形的船舶,牵引过程中极容易变形,为防止其进入干船坞或牵引至岸上的过程中出现变形,目前主要采用浮动船坞进行维修,这导致维修成本大幅度上升。
4.基于此,提出本案申请。


技术实现要素:

5.针对现有技术的不足,本发明提供一种船台,通过船台可将船舶从水中稳定且不变形地转移至陆地上进行维修,解决现有技术中采用船坞进行维修所存在的成本高、破坏生态的问题。
6.为实现上述目的,本发明船台结构如下:包括
7.架体,具有用于供船舶停靠的上表面;与运载装置配合的可拆卸或活动连接的连接结构,以及用于将架体及其上的船舶一同抬起的抬升机构。
8.通过上述接,本发明提供了一种可以自行并连同其上的承载物做升降运动的装置,通过该升降运动,可以用于根据实际船舶的转移需要更换不同的转移工具,例如在船舶从水上转移至岸上的过程中,可将船舶放置在轨道轮上;在岸上后,可以抬升船舶更换平板车进行转移。由于在该转移过程中,由船台与运载装置接触,且转移过程中船台仅跟随运载装置移动和自身小幅度地升降,故船台基本保持其结构不变形、船体整体也不变形。从而,本发明船台为将船舶从水中转移至岸上提供了一种实用、有效且环保的工具。
9.为保持架体兼备刚性与足够的支撑性能,本发明船台结构进一步设置如下:以架体长度方向为纵向,所述架体由至少3根纵梁、至少5根横梁纵横交错固定而成,相邻纵梁之间、相邻横梁之间分别分布至少1根纵中间杆、横中间杆,所述纵梁、横梁、纵中间杆、横中间杆采用钢材料。
10.或考虑到加强架体的刚性、增强其抗弯性能,所述架体为双层或多层架体,其每一层均由至少3根纵梁、至少5根横梁纵横交错固定而成,上、下相邻两层之间设有若干竖梁连接。所述纵梁、横梁、纵中间杆、横中间杆采用钢材料不变。
11.本发明船台结构进一步设置如下:沿架体纵向设有若干凹陷的轨道槽,所述轨道
槽横向贯穿架体设置;所述轨道槽最好不少于四道。
12.本发明船台结构进一步设置如下:所述架体一侧设有竖直朝上的标杆。在使用时船台需浸没于水中以便船舶驶入,在水面上难以准确分辨船台的所在位置,故通过设置标杆,可在船台进入水后露出于水面指引船舶停靠。
13.本发明船台结构进一步设置如下:所述架体的至少一个横梁上设有侧支撑机构和/或顶撑机构,侧支撑机构具有可摆动的侧支撑杆、顶撑机构具有可伸缩的直支撑杆。在船舶与船台的上表面之间存在间隙时,可通过支撑杆填补间隙、进一步支撑船舶船体、保持船舶稳定。
14.或者,所述架体对应船舶前端的横梁上设有侧支撑机构,所述架体对应船舶后端的横梁上设有顶撑机构。由于部分船舶前端狭窄,侧支撑机构的侧支撑杆可以通过侧摆方式与船舶的前端贴合、使船舶前端保持相对稳定。
15.或进一步地,所述架体对应船舶前端与架体对应船舶后端之间的横梁上设有侧支撑机构和/或顶撑机构,用于支撑或填补船舶中部同船台之间的空隙。
16.本发明中,侧支撑机构:包括液压杆、支撑杆,所述支撑杆的一端铰接于架体中部附近、其中部靠其另一端或其另一端接近其中部处与液压杆的活动端铰接,所述液压杆的另一端铰接于架体上,通过液压杆伸出可推动支撑杆的另一端朝架体的中部翻摆。所述顶撑机构包括竖直朝上设置的另一液压杆以及驱动液压杆于横梁的长度方向移动的移动结构。
17.以及,侧支撑机构或顶撑机构于同一横梁上设有两个且沿架体中线对称设置。
18.为与运载装置稳定配合、以在该过程中船台于运载装置上保持相对稳定,本发明船台结构进一步设置如下:所述连接结构具有用于与运载装置接触配合的平面以及于运载方向上进行限位的限位结构。
19.作为优选,所述连接结构为固定或铰接于所述架体底部的横向连接条,所述横向连接条具有水平的下表面以及开设于下表面中部、并沿其横向设置的内凹的弧形槽。
20.本发明船台结构进一步设置如下:所述抬升机构包括有若干液压杆组成,所述液压杆垂直朝下安装于架体之上。
21.或者,所述抬升机构包括有若干液压杆组成,所述液压杆垂直朝下安装于架体的纵梁与横梁的连接节点上。一方面,其可以有效利用架体中连接节点处的空间,减少甚至避免对架体中纵横交错之间的方形区域,既便于后期操作工人于方形区域中摆墩或避免与运载装置发生干涉,另一方面,连接节点处的结构强度以及支撑结构往往强于纵梁、横梁等杆件的中部,可以分散抬升机构液压杆抬升架体的过程中所产生的反作用力,提高结构的可靠性。
22.或者,为确保能够将架体均匀整体抬升,所述抬升机构包括有若干液压杆组成,所述液压杆垂直朝下安装于纵梁与副横梁的每一个连接节点上。
23.本发明船台结构进一步设置如下:所述架体的侧边、角底部设有轮胎,或者说,所述轮胎与架体之间通过直杆连接且轮胎处于抬升机构的液压杆从伸展状态至收缩状态之间的抬升范围中。在不使用船台时,可将液压杆收缩并利用轮胎平放于地面上。从而使船台能够与底面保持一定距离,既能够保护液压杆、也能够使架体与地面保持一定距离,以便于液压杆伸出。
24.为确保船台的结构强度,以能够承载船舶,本发明船台结构进一步设置如下:所述纵梁有3根且以位于中部的纵梁为轴对称分布;所述横梁分为主横梁和副横梁,所述主横梁采用箱梁结构且支撑强度大于所述副横梁;主横梁至少为2根且分别靠近于架体纵向两侧设置,副横梁至少为5根。
25.本发明船台结构进一步设置如下:所述架体分为两侧区域以及中间区域:
26.中间区域中的纵中间杆、横中间杆可采用工字钢或方管钢,且工字钢、方管钢可单独实用或于连接节点设置肘板或纵中间杆、横中间杆及连接节点上均设置肘板;
27.两侧区域中的纵中间杆、横中间杆可采用工字钢或强度高于工字钢的钢材,且,所述横梁与纵梁的连接节点,纵中间杆与横中间杆的连接节点、横梁与纵中间杆的连接节点、纵梁与横中间杆的连接节点以及纵中间杆、横中间杆和纵梁上设有肘板。
28.本发明船台结构进一步设置如下:架体两侧端部处,仅横梁与纵梁、纵中间杆的连接节点上设有肘板。
29.上述技术方案中,对于架体的主要受力点采用附加肘板、提高钢材强度等方式加强其结构强度,对于架体的其他部分,则可采用弱于主要受力点处的结构设计,兼顾成本与性能。
30.本发明的有益效果如下:本发明提供一种船舶转移使用的船台,应用该船台可平稳、不变形地将船舶转移至岸上,既能够大大降低操作成本,也能够避免因建造干船坞以及使用浮动船坞对自然生态造成的破坏,是一种更为经济、环保且实用的新型技术。并且,相比于固定位置的干船坞与浮动船坞,本发明可以根据船厂已有的停靠船舶以及空地灵活地将船舶停靠于空闲的作业区域或停靠区域上,减少船舶排队时间、实用性更强。
附图说明
31.图1为本发明具体实施例船台俯视示意图;
32.图2为本发明具体实施例船台正视示意图;
33.图3为图1中b处截面示意图;
34.图4为图1中c-1处、c-2处截面示意图;
35.图5为图1中局部放大示意图;
36.图6为图1中d-1处截面示意图;
37.图7为图1中e-1处截面示意图;
38.图8为本发明具体实施例侧支撑机构安装位置示意图;
39.图9为图1中f-1处截面示意图;
40.图10为图1中f-2处截面示意图;
41.图11为本发明具体实施例侧支撑机构结构示意图;
42.图12为本发明具体实施例船台使用正视示意图;
43.图13为本发明具体实施例连接结构使用状态一示意图;
44.图14为本发明具体实施例连接结构使用状态二示意图;
45.图15为本发明实施例船台使用侧视示意图;
46.图16为本发明具体实施例实施例6结构示意图;
47.图17为本发明具体实施例顶撑机构结构示意图;
48.附图标记:100—船台,200—轨道轮组件,300—平板车, 201—卡凸,91—横向连接条一,92—横向连接条二,9a—弧形凹槽,9b—水平底面,11—副横梁一,12—副横梁二,13—副横梁三,14—副横梁四,15—副横梁五,16—副横梁六,17—副横梁七,18—第三液压杆,1801—平移螺杆,1802—双向万向节垂直输出结构,19—平移手轮,21—主横梁一,22—主横梁二,31—纵梁一,32—纵梁二,33—纵梁三,4—第一液压杆,51—轨道槽一,52—轨道槽二,53—轨道槽三,54—轨道槽四,61—第一纵中间杆,62—第一横中间杆,71—第二横中间杆,72—第二纵中间杆,81—第三横中间杆,82—第三纵中间杆,16a—上开槽,1601—第二液压杆,1602—支撑杆。
具体实施方式
49.本发明提供一种船台以及应用该船台的船舶转移方法,通过该船台以及转移方法,可以快速、平稳、不变形地将船舶从水中转移至陆地之上进行维修、维护等作业,而无需借由干船坞或浮动船坞,可以减少甚至取消船坞的使用。
50.下面结合具体实施例对本发明进行进一步说明。
51.实施例1本实施例提供一种船台,包括架体以及设于架体底部的连接结构、抬升机构。如图1所示,架体为矩形的单层桁架结构,以架体长度方向为纵向,架体由若干处于同一水平面上的纵梁以及若干横梁纵横交错固定而成,相邻纵梁之间、相邻横梁之间分别分布至少1根纵中间杆、横中间杆,纵梁、横梁、纵中间杆、横中间杆采用钢材料。为确保架体结构强度,架体长度可根据所对应的船舶的船体长度进行调整,例如应用于船体长度为25m以下的船舶时,架体可采用至少3根纵梁、至少5根横梁组成;应用于船体长度为50~65m长的船舶时,如图1所示,其设有3根纵梁(图中所示纵梁一、纵梁二、纵梁三)、2根主横梁(图中所示主横梁一、主横梁二)以及7根副横梁(副横梁一、副横梁二、副横梁三、副横梁四、副横梁五、副横梁六、副横梁七);应用与船体长度为70m以上的船舶时,可采用3根或5根纵梁、至少3根主横梁、9根副横梁。
52.继续参见图1所示可应用于60m长的船舶所用的架体,其总长为45m、宽度为10.5m,纵梁一、纵梁二、纵梁三(采用钢板焊接制成的箱梁结构,其规格为500 mm *20 mm、500 mm *14mm)以位于中部的纵梁二为轴对称均匀分布,主横梁采用箱梁结构(规格为600 mm *20 mm、600 mm *14mm)且支撑强度大于副横梁(规格可参见纵梁),主横梁一位于架体后端附近、其距架体后端8~10m,主横梁二位于架体前侧、其距架体前端11~14m——即主横梁一、主横梁二分别靠近于架体的前、后两侧设置,这是基于船体与船台接触后的应力分布计算得出——该两处为架体的主要受力点处,通过设置支撑强度更大的主横梁可以提高架体的承载能力,并以此尽量降低架体由于此处受力过大发生变形。副横梁一、副横梁二位于主横梁一的后侧,副横梁六、副横梁七位于主横梁二的前侧,副横梁三、副横梁四、副横梁五位于主横梁一与主横梁二之间。本实施例中,副横梁一、副横梁二、副横梁三、副横梁四、副横梁五、副横梁六、副横梁七非均匀分布,相邻副横梁之间的间距大多为6~7m,仅非主要受力点处的副横梁四与副横梁五之间的间隔为9m。
53.此外,在相邻副横梁之间、副横梁与相邻的主横梁之间设有间距为1.5~3m(图1中所示有1.5m、2.0m、2.5m以及3m)的若干横中间杆,具体间距依照是否为主要受力点以及副横梁之间、副横梁与相邻的主横梁之间的间距进行调整。纵梁一、纵梁二以及纵梁三之间同
样设有纵中间杆。
54.以副横梁三至副横梁五之间的架体区域作为中间区域,将副横梁三之后的区域(图1中所示左侧)架体作为后侧区域,副横梁五之前的架体作为前侧区域:
55.中间区域中的第二纵中间杆可采用规格为300 mm *200 mm *12mm的方管钢,第二横中间杆可采用规格为300 mm *200 mm *12mm或300 mm *150 mm *12mm的方管钢。为加强结构强度,本实施例中第二纵中间杆、第二横中间杆之间、纵梁一、纵梁二、副横梁三、副横梁四之间的连接节点上均设置有规格至少为500 mm *20mm(或者,受力点最弱处可采用350 mm *20mm规格)的上、下肘板加强连接节点处的结构。
56.后侧区域以及前侧区域中的第一纵中间杆、第一横中间杆、第三纵中间杆、第三横中间杆可采用规格为50b工字钢。为加强结构强度,本实施例中第一纵中间杆、第一横中间杆、第三纵中间杆、第三横中间杆、纵梁一、纵梁二、主横梁一、主横梁二、副横梁三、副横梁四以及其之间的连接节点上均设置有规格为500 mm *20mm的上、下肘板加强钢材以及连接节点处的结构。
57.出于节省成本目的结合考虑架体的前侧、后侧端部受力较小的因素,本实施例中,架体两侧端部处——副横梁一或副横梁七与纵梁一、纵梁二、纵梁三和第一纵中间杆或第三纵中间杆处仅在其之间的连接节点上设有肘板,钢材本体上可不设肘板。
58.架体的上表面为水平面,用于供船舶停靠,架体的底部设有与运载装置配合的可拆卸或活动连接的连接结构,本实施例中,如图13与图14所示,连接结构固定或铰接于架体底部的横向连接条,结合图12所示,船台的主横梁一、主横梁二的底部分别设有横向连接条一与横向连接条二,横向连接条一与横向连接条二。横向连接条具有水平的下表面——用于与运载装置接触配合的平面、以及开设于下表面中部、并沿其横向设置的内凹的弧形槽——用于在运载方向上进行限位,使船台与运作装置联动。或者,在另一实施例中,该横向连接条于架体横向上呈断续状,一方面可以节省用料、减轻架体重量,另一方面其可以增加接触点、提高联动配合的稳定性。
59.架体的底部设有用于将架体及其上的船舶一同抬起的抬升机构:抬升机构包括有若干垂直朝下安装于架体的纵梁与副横梁的连接节点上的第一液压杆,同时,架体上还安装有为第一液压杆供液的管路以及控制阀,如图1所示,作为一种实施例,可于纵梁二上开设开槽用于安装控制阀,或者在架体前侧——图1中的右上方、右下方等位置处安装控制阀。液压系统独立于船台设置且通过管路与船台上的各个第一液压杆或控制阀相连。管路可隐蔽于主横梁、副横梁以及纵梁、中间杆的侧边或其内部,必要时,可在其上穿孔。
60.以及,在又一实施例中,架体的侧边、角底部设有轮胎——例如,架体的前侧、后侧的四个角落附近分别设置一个轮胎,轮胎与架体之间通过直杆连接且轮胎处于抬升机构的第一液压杆从伸展状态至收缩状态之间的抬升范围中。换言之,轮胎与架体之间通过直杆连接且二者之间的垂直距离大于抬升机构的第一液压杆收缩状态时第一液压杆最底端与架体底部之间的距离,而小于抬升机构的第一液压杆伸展状态时第一液压杆最底端与架体底部之间的距离。从而可通过轮胎使自主地放立于地面上,而使第一液压杆能够收回,从而保护液压杆。
61.以上述应用于于60船舶的船台为例,其整体重量估算为1500t、承重2000t、每个平板车可拉1000t,配置四个平板车即可有效拉动船台以及船舶移动。
62.船体长度较长的船舶不变形地被牵引上岸以及转运至作业区中使用。
63.实施例2本实施例与实施例1的不同之处在于,结合图1右侧以及图9、图10所示,本实施例中,架体对应船舶前端于横向两侧分别至少一个侧支撑机构(参见图11所示):如图10所示,纵梁一与纵梁二之间、纵梁二与纵梁三之间的副横梁六的部分上表面设有上开槽结构——即敞口设计,其中安装有第二液压杆、支撑杆,支撑杆的一端铰接于副横梁六靠近于纵梁二所在一侧,支撑杆的另一端接近其中部的某一点(图1中所示例为距该另一端端部400mm处)与液压杆的活动端铰接,液压杆的另一端铰接于副横梁六靠近于纵梁一或纵梁三所在一侧。从而,通过控制第二液压杆伸出,第二液压杆伸出过程中,其与支撑杆的铰接处转动并推动支撑杆的另一端向上翻转,即向架体的中部翻摆。
64.实施例3本实施例与实施例1的不同之处在于,设有顶撑调节机构(参见图17所示):结合图1左侧以及图4所示,副横梁一上局部同样设有朝上的开槽——即敞口设计,该设计使副横梁得以与外界连接且其内部可安装可沿横向移动并收纳于副横梁中的朝上抬升的第三液压杆。第三液压杆可向上伸出并抵触于船舶后侧底部,用于辅助固定船舶。
65.本实施例中,采用双向万向节垂直输出结构与平移螺杆、平移手轮等组合如图17中所示的平移结构,使第三液压杆得以在副横梁的长度方向的开槽中适量移动。
66.实施例4本实施例与上述实施例的不同之处在于:本实施例架体采用双层或多层设计:其包括由2层以上的上述实施例中所提供的架体,上、下相邻两层之间通过若干竖梁连接——最好上、下两层架体上的主横梁、副横梁与纵梁之间的连接节点之间均设有竖梁(规格参见纵梁)连接。
67.或者,为进一步加强结构强度,也可于将上、下相邻两层架体上的连接节点一一通过竖梁或竖中间杆将其一一对应连接。
68.或者,在三层以上的结构中,最上层、下层的架体或上、中、层架体采用上述实施例所提供的架体结构,对于位于中部的其他层架体,可减少副横梁与横中间杆的数量以减轻架体重量以及成本。
69.实施例5如图1以及图2所示,本实施例与上述实施例的区别之处在于:本实施例中,为便于后续可通过横侧将架体连同其上的通过横移液压轨道将船舶移动至作业平台上,可沿架体纵向设有若干凹陷的轨道槽——以实施例1所述的应用与长度为60m的船舶中,其轨道槽具有四道且轨道槽横向贯穿架体设置。轨道槽相对于架体的上表面下凹至少10cm,以为横移液压轨道让出足够的搬运铲插入的空间。
70.此外,上述实施例中,为便于观测架体,架体前侧最好设有竖直朝上的标杆。
71.实施例6 本实施例与上述实施例的区别之处在于,如图16所示,在上述实施例已经于



标记对应的横梁对应设置的侧支撑机构、平撑机构基础上,进一步于二者之间的





标记对应的横梁上开设了相应的开槽用于安装如实施例2与实施例3中所述的侧支撑机构、平撑机构中的任一种,从而形成









标记对应的横梁上均安装有支撑结构同船舶接触配合。支撑结构的安装位置大致如图16中采用双点画线绘制的矩形框中。从而在实际使用中,能够加强船台对船舶底部的支撑作用、进而避免船舶于船台上的作用力过于集中。
72.上述实施例使用如下:在船舶从水上转移至岸上的过程中,可将船舶放置在轨道轮组件上并通过连接结构与其联动;在岸上后,可以通过抬升机构将架体以及船舶抬升至
高与轨道轮组件平面的高度,撤出轨道轮组件、驶入平板车。再通过抬升机构控制架体以及其上的船舶下降直至停放于平板车上,由平板车启动移动而转移船舶。以及,基于前述液压的控制系统独立于船台之外的设计,还需设置一装载有用于控制抬升机构运动的控制系统的移动车,控制系统与船台之间通过管路连接,移动车于岸上与船台保持距离地跟随其运动。
73.该转移过程中,由船台与运载装置接触,且转移过程中船台仅跟随运载装置移动和自身小幅度地升降,故船台基本保持其结构不变形、船体整体也不变形,从而得以应用与
74.若船台如实施例2所示设有侧支撑机构,在停船之后、可控制侧支撑机构中的第二液压杆伸出将支撑杆向上翻摆并抵触于船体前端,通过该侧向施加的作用力,可以辅助船体的收窄的前端保持平稳,避免船体倾斜。
75.若船台如实施例3所示设有顶撑机构,在停船之后、可控制顶撑机构中的第三液压杆移动至适应位置(顶升至最高点时可触及船体底部)向上升举直至抵触到船体底部,进而支撑船体后端,进一步辅助船体的后侧倾斜的底部受力保持平稳。
76.若船台如实施例6所示设有顶撑机构,在停船之后、可控制顶撑机构中的第三液压杆移动至适应位置(顶升至最高点时可触及船体底部)向上升举直至抵触到船体底部,进而支撑船体中部,进一步辅助船体的中部与船台稳定接触并平衡该处的受力,保持船舶停靠平稳。
77.在实施例1中所述的应用于60m的船舶上时,由于架体宽度较宽,故主横梁一、主横梁二下各配设有2辆平板车,其驶入至主横梁处承载船台。为确保运送过程中的稳定,平板车在驾驶时需尽量保持相同车速且相互配合。
78.停靠至维修区域后,作业人员还可直接站立于架体上或站立架体上的方形空区中进行作业;或者,可采用龙骨墩、矮墩以及沙箱进一步将船体稳后再进行作业;又或者,通过其上的轨道槽以及横移液压系统将船舶横向转移至作业区,再由平板车运载船台至岸边的轨道轮组件上进行下一轮运输。
79.上述过程中,船台与船舶(除翘起的船头外)整体接触、受力均匀,该过程中,船台部变形,船体整体也不变形。船台与船舶(除翘起的船头外)整体接触、受力均匀。

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