CN101386338B - 模块化前收式减摇鳍执行机构 - Google Patents

Abstract

一种模块化前收式减摇鳍执行机构，主要解决提高执行机构运行性能和降低制造、装配成本等技术问题，其采用技术方案是，该机构设置有一鳍箱，鳍箱由上下板、前上下板、舷板和侧板组合呈一体，该箱设置有鳍箱开口，鳍箱内腔是一水密内腔，鳍箱的下板和前下板分别固定连接有船体的对应构件，侧板上固定设置有和十字头组件的凸台对应的收放撞块，适用于各种前收式减摇鳍装置。

Description

模块化前收式减摇鳍执行机构

技术领域：

本发明涉及一种减少横摇的船只运动的设备，特别是一种使用水翼作用周围水面减少船只运动的设备。 

背景技术：

船在海洋航行中，在风浪作用下将产生横摇运动，船舶的横摇会使适航性降低，损坏船体结构，影响设备、仪表正常运行，会使货物移位或撞击损坏，也会使乘客船员昏晕，严重的横摇还可能造成危险，对战斗舰艇可能影响或甚至丧失战斗力，为了减少船舶横摇，业者采用种种方法，如舭龙骨、减摇水舱、减摇陀螺、减摇重锤和减摇鳍等等减摇设备；随着技术的进步和高速舰船数量的日益增加，也由于减摇鳍的减摇效果和舰舶的航速成正比，减摇鳍已成为较高航速舰船减少摇摆和提高航行性能的重要设备，现有的减摇鳍形式多种多样，归纳起来主要有两大类，即非收放式和收放式，并以收放式为主，而收放式则包括折叠式、伸缩式和半伸缩式，其中以折叠式发展较快，现有的折叠式减摇鳍大都是前收式结构，该结构包括有上、下支承座、十字头组件、鳍轴组件、回转盘组件、导向筒组件、转鳍油缸、收放鳍油缸、鳍角发送器、收放缸座、鳍组以及鳍柄、连杆组等配件，其供货方式是将上述机构的零部件以散件的形式分别装箱提交给船舶制造厂，船厂按设计制作和减摇鳍相关的船体结构，包括有加强构件的焊接和机加工，也包括减摇鳍执行机构安装所需的对船体组件进行镗孔加工，然后在供应商技术人员指导下，组装在相关的船体构件上；从上述过程可看出，减摇鳍以散件形式在船上组装，不仅工作量大，而且技术难 度高，其主要内容是，其一，在船体结构上装配执行机构，需按执行机构的要求进行镗孔，在船上有限空间内，镗孔只能采用镗排方式进行加工，不仅技术难度大，而且加工精度难以保证，为保证技术要求，将明显增加制作成本，其二，执行机构在船体上装配，由于减摇鳍的布置均和水平位呈一定的倾斜角，因而装配的技术难度大，施工周期长。 

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是，提供一种改进的模块化前收式减摇鳍执行机构，它能排除传统结构需在船上加工、装配等程序，确保执行机构具有良好的运行性能，实现和船体无缝对接，缩短安装施工周期，能大幅度降低安装施工成本。 

本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：模块化前收式减摇鳍执行机构包括有船体对应构件和执行机构，其特点是：模块化前收式减摇鳍执行机构设置有一鳍箱，鳍箱由上板、收放缸座、前上板、舷板、前下板、下板和侧板组合呈一体，鳍箱的舷板设置有鳍箱开口，执行机构的上、下支承座和鳍箱的上、下支承孔组合后的鳍箱内腔是一水密内腔，鳍箱的、舷板、下板和前下板分别固定连接有船体的对应构件，侧板上固定设置有和十字头组件的凸台对应的收放撞块。设置在鳍箱上的执行机构已整合成一整体，并以模块的形式和船体结构组合。 

本发明将前收式减摇鳍执行机构以模块化和船体组合，不再有传统的船上镗孔作业，能以专用机床镗孔，确保加工精度，能以条件良好的车间内装配精细作业代替船舱内装配，确保装配施工质量，从而在整体上提高执行机构的运行性能，同时以模块形式和船体构件实现无缝对接，综合上述各种因素，可明显缩短执行机构的施工时间，也能大幅度降低加工、装配和调整的成本。 

附图说明：

图1是本发明模块化前收式减摇鳍执行机构组合示意图。 

图2是图1中鳍箱的正视示意图。 

图3是图2中的A向视图。 

图4是图3所示鳍箱和鳍组收放相对位置示意图。 

图5是图4中B向视示意图。 

图6是图5中C-C剖视示意图。 

具体实施方式：

参照图1，模块化前收式减摇鳍执行机构，包括有鳍箱1、上、下支承座2、2’、转鳍组件3(鳍角发送器、转鳍油缸、导向筒组件)、回转盘组件、十字头组件5、收放鳍油缸6、鳍轴组件7、鳍组8，上述各组成部分除鳍箱1以外，均为现有的构件；本发明为一整体式模块，该模块在船上安装时，可以类似于“搭积木”的方式进行，在船上不再作镗孔等精加工，也不再作执行机构各组成的精细组合作业；模块是以鳍箱1和船体相关构件固定连接，主要连接方式是焊接，为减少模块在船体上焊接变形，是先焊接鳍箱1的舷板13和船舷侧板，再焊鳍箱内部和船体相连的结构，并可采用分段、退步等焊接方法，同时采取防变形的测控措施；模块与船体焊固连接后，对水下焊缝、执行机构和鳍箱连接部等处均采取相应密封措施和试验。 

鳍箱1，是本发明的主体构件，由板材和型材组成的一开口箱形体，鳍箱1包括有上板10、收放缸座11、前上板12、舷板13、前下板14、下板15、收放撞块16和侧板17，其中： 

上板10，是鳍箱1的主要承载板体，包括有上板体101、上环形面102、上支承座孔103；上板体101呈板状，减摇鳍工作时，执行机构鳍组8的流 体作用力经该上板体101传递给船体，上板体101会发生变形，为保证执行机构正常工作，必须根据载荷的量值选定上板体101的厚度，通常是在30毫米至80毫米范围内，同时在焊接加工或承载条件下，对上板体101和下板体151之间的不平行度也必须作严格限定，通常在其测量平面(即上、下环形面102、152)的整个面上不平行度应小于0.1毫米至0.6毫米；上板10的下板面设置有测量平面上环形面102，其主要作用是，在鳍箱1的上、下板10、15作孔加工时，一次装夹中镗出上、下环形面102、152，在鳍箱1和船体焊接过程中，可实时测量上、下板10、15之间的距离变化以了解焊接引起的变形，以供及时采取措施，防止变形超过允许范围；上板10设置有安装上支承座2的上支承座孔103，上支承座孔103和下支承座孔153用以安装十字头组件5的上、下支承座2、2’，是执行机构的主要传力点，该孔是在鳍箱1焊接完成后，在镗床上一次装夹加工所有平面及内孔，对比现有技术的船上镗排加工，其加工精度可确保执行机构的安装质量，其加工周期也可明显缩短；上板体101对向船舷一侧焊接有舷板13的板体131；上板10上还设置有收放缸座11，用以安装收放鳍油缸6。 

前上板12，是位于船艏方向构成鳍箱1容置鳍组8水密空间的板构件，前上板12包括有上过渡板121、上内板122、上加强板123，由于前上板12不承受鳍组作用的载荷，可采用较薄板材和加强结构方式，以减小鳍箱1的重量和成本，其上内板122的内侧造型是和鳍组8收入鳍箱1后的形状匹配，其上过渡板121连接上板体101和上内板122，其弧形结构也和鳍组8对应形状匹配；上过渡板121和上内板122对向船舷一侧焊接有舷板13的板体131。 

舷板13，是鳍箱1和对应的船舷侧板无缝对接焊固的板体，包括有鳍箱开口130、板体131、外边缘132(如图4、5、6)；鳍箱开口130，是鳍箱1保证鳍轴组件7和鳍组8进出的必要通道，鳍箱开口130是由下列各部分的边缘围构形成：对应上板10的上板体101第1边缘10’、对应前上板12的上过渡板121和上内板122的第3边缘12’、对应前下板14的下过渡板141和下内板142的第4边缘14’、对应下板15的下板体151的第2边缘15’、对应侧板17的第5边缘17’； 

鳍箱开口130的大小会影响船的航行阻力，开口越大，增加阻力越大，因此鳍开口130应符合船舶规范的规定，能适应最大转鳍角的要求，便于执行机构安装；第1、2边缘10’、15’和第3、4边缘12’、14’之间的距离应小于上、下板体101、151和上、下内板122、142之间的距离，鳍箱开口130两侧第5边缘17’之间的距离应小于和其对应侧板17之间的距离，鳍箱开口130是在船的水线下方，因此要板体131和上、下板体101、151间连接，上、下过渡板121、141和板体131间连接，上、下内板122、142和板体131间连接，以及板体131的外边缘132和船体舷侧板的连接处焊缝均保持水密，如果这些部位出现漏水，轻则会导致舱内设备腐蚀受损，重则可能导致沉船等严重事故。 

前下板14，包括有过渡板141、下内板142、底板143、下加强板144，其结构和功能和前上板12相同(不再详述)，底板143焊接固定在船体的对应构件。 

下板15，包括有下板体151、下环形面152、下支承座孔153，其结构和功能和上板10相同(不再详述)，二者区别在于下板15的上板面设置有测量平面下环形面152，和下板15在下板体151的底面设置有一组固定梁154，其数量和位置和鳍箱1在船体该部位的船体肋骨对应相同，固定梁154采用承载性能良好的型材，图2所示为T型型钢，其顶端焊固在下板体151，其底端焊固在船体肋骨，鳍组8的流体作用力经鳍轴组件7、十字头组件5、上下支承座2、2’、上下支承座孔103、153、上下板体101、151和固定梁154，形成减摇力矩，实现减摇鳍的功能。 

收放撞块16，其结构和功能与现有技术相同，其特点是不再固设在船体，而是设置在鳍箱1内的侧板17上，并和十字头组件的凸台对应，当鳍组8处于放状态时(如图4a位)，该凸台和收放撞块16接触，形成对鳍组8作用力的机械限位，以保证船航行中鳍位于良好的减摇工作状态；收放撞块16的中心线和鳍轴组件7的中心线共线。 

侧板17，是鳍箱1的垂直向布设的板体，除鳍箱开口130一侧以外，侧板17是沿着上下板10、15和前上下板12、14的外形轮廓围合而成，并共同形成鳍箱内腔18，该鳍箱内腔18在执行机构工作时是处于浸水状态，因此，侧板17和上下板10、15、前上下板12、14以及舷板13之间的焊接必须保证具有良好水密性。 

上述鳍箱1的结构使前收式减摇鳍的执行机构具有最佳的加工和装配条件，能和船体实现无缝对接，能将鳍组8产生的“升力”传递给船体，从而对船形成减摇力矩，同时能使鳍组8收放自如，图4的a位表示鳍的放状态，b位表示鳍收入鳍箱1状态。鳍箱1使执行机构以模块的整体方式提供给使用方，不仅提高其运行性能，而且也是极具经济性的技术方案。 

Claims (6)

1.一种模块化前收式减摇鳍执行机构，包括有船体对应构件和执行机构，其特征在于：模块化前收式减摇鳍执行机构设置有一鳍箱(1)，鳍箱(1)由上板(10)、收放缸座(11)、前上板(12)、舷板(13)、前下板(14)、下板(15)和侧板(17)组合呈一体，鳍箱(1)的舷板(13)设置有鳍箱开口(130)，执行机构的上、下支承座(2、2’)和鳍箱的上、下支承孔(103、153)组合后的鳍箱内腔(18)是一水密内腔，鳍箱(1)的舷板(13)、下板(15)和前下板(14)分别固定连接有船体对应构件，侧板(17)上固定设置有和十字头组件(5)的凸台对应的收放撞块(16)。

2.根据权利要求1所述的模块化前收式减摇鳍执行机构，其特征是上、下板(10、15)的上、下板体(101、151)的厚度为30毫米至80毫米。

3.根据权利要求1所述的模块化前收式减摇鳍执行机构，其特征是鳍箱(1)的上板(10)在上支承孔(103)周围设置有上环形面(102)，下板(15)在下支承孔(153)周围设置有下环形面(152)，上、下环形面(102、152)在整个面上的不平行度小于0.6毫米。

4.根据权利要求1所述的模块化前收式减摇鳍执行机构，其特征是鳍箱(1)的鳍箱开口(13)是由舷板(13)的第1、2、3、4、5边缘(10’、15’、12’、14’、17’)围构形成，该第1、2边缘(10’、15’)之间的距离是小于上、下板(10、15)之间的距离，该第3、4边缘(12’、14’)之间的距离是小于前上、下板(12、14)之间的距离，该第5边缘(17’)之间的距离小于侧板(17)两侧之间的距离。

5.根据权利要求1所述的模块化前收式减摇鳍执行机构，其特征是鳍箱(1)上、下板(10、15)和前上、下板(12、14)的连接处设置有弧形的上、下过渡板(121、141)。

6.根据权利要求1所述的模块化前收式减摇鳍执行机构，其特征是鳍箱(1)的下板(15)的下方设置有一组和船体肋骨位置相互对应的固定梁(154)，固定梁(154)焊固在船体肋骨上。

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