CN103010406A - 一种艉滚筒 - Google Patents

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陈朝俊
林从飞
易永光
周启智
罗元方
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Guangxin Shipbuilding and Heavy Industry Co Ltd
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Abstract

本发明涉及船舶的船艉装置,尤其涉及一种艉滚筒。它包括轴体和通过轴承设置在轴体上的筒体,筒体内设置有若干沿轴体周向布置的横向环形筋板,其特征在于:它还包括一轴叉,所述轴体固定在轴叉上。它结构简单,安装方便,载荷能力强、运转灵活。

Description

一种艉滚筒
技术领域:
本发明涉及船舶的船艉装置,尤其涉及应用于海洋工程船的一种艉滚筒。
背景技术:
海洋工作船作为海洋工程的重要组成部分,担负着为海洋工程提供人力和物资的运输及海洋结构物的拖带任务。海洋工作船在拖带海洋结构物时,一般通过位于船中的拖缆机来驱动的.艉滚筒应运而生,通过设置艉滚筒,一方面可使缆绳或锚链脱离船体艉部甲板,消除对船体的磨损,另一方面,缆绳或锚链在艉滚筒上移动时,艉滚筒随之转动,类似定滑轮,可以大大减少滑动摩擦,并减少因摩擦对缆绳或锚链造成的严重磨损。
 早前的艉滚筒,用结构形式简单的单壳体滚筒.它由板材焊接成封闭的筒形空腔,内部布置有环形加强筋板,定义为“径向加强型”艉滚筒,但其承受的安全载荷小、直径及跨度小。
为使该类型结构能够承受较大负载,并在尺寸上有所突破,在其基础上在筒体内加有纵向加强筋板,短轴之间也通过由板材焊接成的空心筒体相连.为减轻结构重量,两端轴体可采用空心轴,内部由十字形板材加强。定义为“径向-轴向加强型”艉滚筒。但随着艉滚筒结构尺寸及安全载荷要求的进一步提高,采用上述筒体与轴体共同回转的整体式结构,不仅耗材,强度方面也很难满足,特别是轴端的应力集中更为明显。
因此目前常用的艉滚筒采用轴体固定,滚筒回转的分段式结构形式,即滚筒部分沿用整体式结构形式,在筒体内部设置空心轴腔以便安装轴承,并加设一根空心轴体,空心轴体上设置有与筒体内部支承轴数目相同的轴肩用来支撑筒体,其两端采用法兰连接方式连接到船体结构上.定义为“单滚筒-单轴型”艉滚筒。该结构具有较高的载荷能力,且节省材料成本。但由于其采用法兰与船体结构连接,因此艉滚筒在其轴的两端分别受到一组螺栓的约束,这也给船体结构制作和安装的精度提出了非常高的要求。
发明内容:
本发明的目的是提供一种艉滚筒。它结构简单,安装方便,载荷能力强、运转灵活。
本发明所述的一种艉滚筒的技术方案是这样实现的:
一种艉滚筒,它包括轴体和通过轴承设置在轴体上的筒体,筒体内设置有若干沿轴体周向布置的横向环形筋板,其特征在于:它还包括一轴叉,所述轴体固定在轴叉上。
本发明所述的一种艉滚筒与现有技术相比具有如下优点:
1.传统筒体采用法兰与船体结构连接,安装精度要求很高,本发明所述的一种艉滚筒通过轴叉安装筒体,筒体固定在轴叉上,安装方便。
2.筒体设置在轴叉上,不需利用螺栓安装,降低了安装精度要求。
上述所述轴叉与轴体之间设置有隔离垫块和环氧树脂。可以通过调整环氧树脂和隔离垫块厚度来消除横向的整体误差,通过调整环氧树脂的厚度来调整纵向的整体误差。进一步降低船体结构制作精度的要求,同样也降低了支撑轴叉的定位精度,减少了艉滚筒的制作和安装难度,缩短其生产周期。
上述所述筒体内沿径向还设置有若干纵向加强筋板。纵向加强筋板可增强艉滚筒载荷能力,并且减轻艉滚筒的重量。
上述所述纵向加强筋板的数量为四个,分别沿径向30°、60°、210°、240°方向设置。采用 MSC.Patran/Nastran 经过有限元强度计算和稳定性分析,已经证明艉滚筒位于径向30°、60°、210°、240°设置四个纵向加强筋板能够最大程度减轻艉滚筒重量,同时满足最大承载要求。
上述轴承采用低摩擦系数和高承压比的高分子轴承。可有效的减小轴径,同时获得更好的转动的灵活性,有效减少拖缆绞车的摩擦功率损失。
上述所述艉滚筒采用开式润滑冷却系统。可以减少轴承干磨的可能性,同时有利于冲走沉淀在轴承位的杂质和海生物,减少轴承的磨损。
上述所述滚筒面板采用AH32钢。采用AH32钢在提高材料强度的同时,由于使用材料更少,减少艉滚筒的重量,同时保证转动的灵活性。
上述所述轴体为碳钢材质。
下面结合附图对本发明作详细的说明:
图1是本发明所述的一种艉滚筒的筒体的中心断面图;
图2是图1的A-A断面图;
图3是图1的B-B断面图;
图4是图2的C-C断面图;
图5是本发明所述的一种艉滚筒的俯视结构示意图;
图6是本发明所述的一种艉滚筒的轴体固定在轴叉中的结构示意图;
图7是本发明所述的一种艉滚筒的轴体的结构示意图。
具体实施方式:
一种艉滚筒,它包括轴体1和通过轴承4设置在轴体上的筒体2,筒体2内设置有若干沿轴体1周向布置的横向环形筋板21,和分别沿径向30°、60°、210°、240°方向设置的四个纵向加强筋板,横向环形筋板21和纵向环形筋板提高了筒体2的载荷能力,同时减轻了筒体2的重量。
它还包括一轴叉3,轴叉3焊接固定在船体上,所述轴叉3包括一卡紧部31,轴体1对应于轴叉3卡紧部处形成配合部11,所述配合部11固定在卡紧部31内,使轴叉3对轴体1起到支撑和固定的作用,所述轴叉3与轴体1之间还设置有隔离垫块6和环氧树脂5。
环氧树脂5和隔离垫块6的安装方法:先按照尺寸拉线定位,把轴叉3焊接到船体结构上。再把筒体2和轴体1整体吊装插入轴叉3位,调节筒体2中心线与船中线垂直分中,现场测量、加工和安装隔离垫块6。最后,通过调整环氧树脂5和隔离垫块6厚度来消除横向的整体误差,通过调整环氧树脂5的厚度来调整纵向的整体误差。
轴承4采用低摩擦系数和高承压比的高分子轴承,可有效的减小轴径,同时获得更好的转动的灵活性,有效减少拖缆绞车的摩擦功率损失。
所述艉滚筒采用开式润滑冷却系统,通过安装在船体上冷却水泵压力注入冷却水,冷却水通过位于轴体轴头14上的进水孔12进入高分子轴承,润滑和冷却高分子轴承后通过位于轴体轴头14上的出水孔13流出高分子轴承,循环完成的水从设置在筒体内部的泄放管22中流出。
所述滚筒面板采用AH32钢,轴体为碳钢材质。采用AH32钢在提高材料强度的同时,由于使用材料更少,减少艉滚筒的重量,同时保证转动的灵活性。
如上所述是结合具体内容提供的一种实施方式,并不认定本发明的具体实施只局限于这些说明。如轴体上筒体的数量不限于一个,筒体面板材料不限于AH32钢、纵向加强筋板的数量不限于四个,位置不限于径向30°、60°、210°、240°方向等。凡与本发明方法、结构等近似、雷同,或是对于发明构思前提下做出若干技术推演或替换,都应当视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种艉滚筒,它包括轴体和通过轴承设置在轴体上的筒体,筒体内设置有若干沿轴体周向布置的横向环形筋板,其特征在于:它还包括一轴叉,所述轴体固定在轴叉上。
2.根据权利要求1所述的一种艉滚筒,其特征在于:所述轴叉与轴体之间设置有隔离垫块和环氧树脂。
3.根据权利要求1或2所述的一种艉滚筒,其特征在于:所述筒体内沿径向还设置有若干纵向加强筋板。
4.根据权利要求3所述的一种艉滚筒,其特征在于:所述纵向加强筋板的数量为四个,分别沿径向30°、60°、210°、240°方向设置。
5.根据权利要求1或2所述的一种艉滚筒,其特征在于:轴承采用低摩擦系数和高承压比的高分子轴承。
6.根据权利要求1或2所述的一种艉滚筒,其特征在于:所述艉滚筒采用开式润滑冷却系统。
7.根据权利要求1或2所述的一种艉滚筒,其特征在于:滚筒面板采用AH32钢。
8.根据权利要求1或2所述的一种艉滚筒,其特征在于:所述轴体为碳钢材质。
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