CN103661901A - Vsp推进器保护装置及其制作、安装工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种VSP推进器保护装置，所述保护装置包括底座、大支架、小支架，所述大、小支架均固定连接在底座的上表面边缘。本发明还提供了上述保护装置的制作和安装工艺。本发明的保护装置主要适用于VSP类型船舶在航行和作业时对其推进器叶片进行保护，避免推进器设备受到损害，延长推进器使用寿命，使船舶能顺利航行及作业，创造更大的经济价值，对采用VSP推进器的船舶具有广泛的推广意义。

Description

VSP推进器保护装置及其制作、安装工艺

技术领域

本发明属于船舶工装设备技术领域，具体地说，涉及一种VSP推进器保护装置及其制作、安装工艺。

背景技术

目前VSP推进器常用于港口作业或对操纵性有特殊要求的船舶。VSP推进器是一种船舶驱动装置，该装置可在不改变转速的情况下任意改变推力大小和方向，前进和后退（行进）以及船舶横向(转舵)的操纵是通过对螺距的调整进行的。VSP推进器又称摆线推进器、竖轴推进器、直叶片推进器、旋风式推进器。可旋转的圆盘置于船底，圆盘下面沿圆周装有若干能转动的直叶片（竖向翼）深入水中，这些竖向翼除能跟着圆盘旋转外，还能绕自身轴线以一定规律摆动，因而能形成任何方向推力来操纵船舶。各叶片轴线所在圆周的半径称叶圆半径，决定推进器推力方向和大小的点称推进器的偏心点。      推进器在无滑脱状态下每转一周的进程称为节矩，推进器所对叶圆中心的角速度称叶角速。圆盘绕垂直轴旋转时，可操纵偏心机构使各直叶绕本身的轴转动，以适当的攻角与水相遇，可保持圆盘与叶片的转向不变而产生不同大小和方向的推力。平旋推进器的效率较高（约与螺旋桨相同），在汹涛海面下工作情况也较好。

VSP推进器的缺点是机构复杂，造价昂贵，叶片的保护性差，极易损坏。而且VSP推进器位于船底基线以下，需要设计相应的保护装置对其进行保护，这就是本发明所要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够保护VSP推进器叶片的装置，延长推进器的使用寿命，从而节约经济成本，而且还提供了上述保护装置的制作、安装工艺。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

一方面，本发明提供了一种VSP推进器保护装置，所述保护装置包括底座、大支架、小支架，所述大、小支架均固定连接在底座的上表面边缘。 

如上所述VSP推进器保护装置，所述底座中间宽，左右两侧渐窄，类似左右两侧对称的两个梯形结构拼接形成，在其中部左右对称设置两个导流孔，导流孔沿着底座的左右方向是长条形结构，在每个导流孔的一侧设有检修孔，用于安装和拆卸推进器的叶片。

如上所述VSP推进器保护装置，所述底座包括上表面板、下表面板，在上、下表面板中间设有若干加强板，上、下表面板的边缘设有钢管。

如上所述VSP推进器保护装置，所述导流孔的开口为长条形，并沿着底座的厚度方向倾斜设置。

如上所述VSP推进器保护装置，所述大支架包括两个，大支架下端焊接固定在底座上表面中部的前后两边缘。

如上所述VSP推进器保护装置，所述大支架包括内部的十字形钢板，在十字形钢板的外围设有围板和R形板，大支架整体为折角形，其上端为竖直部，便于和船体结构焊接，下端为倾斜部，设为倾斜部是由于推进器的外形结构决定的，推进器下部的叶片小于其上部结构的外形。

如上所述VSP推进器保护装置，所述小支架包括四个，对称焊接在底座左右两侧的四个角部边缘。

如上所述VSP推进器保护装置，所述小支架包括内部的筋板和筋板外围的U形板，小支架整体为折角形，其上端为竖直部，下端为倾斜部。

另一方面，本发明还提供一种VSP推进器保护装置的制作工艺，包括以下步骤：

第一步，底座的制作：首先制作胎架，然后在胎架上拼、装底座上表面板，依次研装纵、横向结构，研装底座周边的钢管，研装后按焊接要求进行焊接，然后安装、焊接底座下表面板，最后进行气密性试验，喷涂或刷涂肥皂水进行渗漏检查；底座脱胎架、翻身；

第二步，大支架的制作：首先在组装平台上将大支架内部十字形钢板与两侧板及侧板上的工艺板组装，制作成折角形，报验合格后焊接，然后十字形钢板下端与底座上表面板焊接，然后依次研装两端的四个R形板，在折角形处和接缝处装焊圆钢，最后按要求进行焊接，并进行矫直、报验；

第三步，小支架的制作：首先在组装平台上将小支架内部筋板与筋板两端的工艺板进行装焊，并制作成折角形，报验合格后再焊接，然后与底座上表面板焊接，然后研装小支架两个U形板，并进行焊接，最后矫直、报验。

所述大、小支架的上、下端各留余量30mm用来调整制作产生的误差。

本发明还提供一种VSP推进器保护装置的安装工艺，所述保护装置的支架和底座左、右舷对称布置，在船体纵中剖面处，六个支架的上端分别插入船体底部结构，均与船体底部纵、横向结构装、焊，底座上表面在船体纵中剖面处平行于船体龙骨线，底座的下表面距船体基线为2200±3mm(基线向下)。

所述大、小支架的折角处和接缝处装焊圆钢，以便于焊接。

所述大、小支架用于连接底座和船体结构，起到支撑和固定作用。所述大、小支架的上端分别插入船体底部结构，均与船体底部纵、横向结构装焊，而且其底座上表面在船体纵中剖面处平行于船体龙骨线。

所述VSP推进器保护装置安装在VSP推进器下端，所有支架的上端与船体结构焊接相连，主要起到保护VSP推进器的作用，防止推进器叶片触碰到礁石等杂物。

设计原理：

VSP推进器在运转过程中，要保证水的流动性，因此，在设计保护装置时不能形成封闭区域，不能完全将VSP推进器整体包围起来，所以采用支架形式连接底座与主船体，这样既不影响水的流动性，也能保证结构强度，船舶增加的阻力不大，可以忽略。而在底座上也有流线型导流孔，使水上下方向也具有较好的流动性，从而对VSP推进器的性能没有影响。另外，底座上还设置有检修孔，方便推进器上的叶片安装与拆卸。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是： 

本发明的保护装置主要适用于VSP类型船舶在航行和作业时对其推进器叶片进行保护，避免推进器设备受到损害，延长推进器使用寿命，使船舶能顺利航行及作业，创造更大的经济价值，对采用VSP推进器的船舶具有广泛的推广意义。

附图说明

图1是本发明所述VSP推进器保护装置具体实施例的整体装配结构示意图；

图2是本发明所述VSP推进器保护装置仰视图；

图3是图2的A-A剖视图；

图4是图2的B-B剖视图；

图5是图2的C-C剖视图；

图6是图2的D-D剖视图，显示的是大支架的结构示意图；

图7是图6的F-F剖视放大图；

图8是图2的E-E剖视图，显示的是小支架的结构示意图；

图9是图8的G-G剖视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

为了叙述方便，这里所说的前后左右是保护装置按照船体前进方向来说的。

为了减轻重量，根据推进器的结构外形特点，推进器下部的叶片的外形尺寸小于其上部结构，所以保护装置的的支架形成的内部空间，下部空间小于上部空间。

参考图1所示，一种VSP推进器保护装置，由底座1、大支架2、小支架3组成，大、小支架均固定连接在底座1的上表面边缘，支架和底座左、右舷对称布置， 

如图2所示的保护装置的仰视图中，底座1的整体外形是中间宽，左右两侧渐窄，类似左右两侧对称的两个梯形结构拼接形成，以便左右舷对称布置，在其中部左右对称设置两个导流孔11，导流孔11沿着底座1的左右方向是长条形结构，在每个导流孔11的一侧设有检修孔12，用于安装和拆卸推进器的叶片。其中，图2中的同心圆环代表VSP推进器5的轮廓线。

如图3和5所示，底座1包括上表面板13、下表面板14，在上、下表面板中间设有若干加强板15，上、下表面板的边缘设有钢管16。

如图4所示，导流孔11的开口为长条形，并沿着底座1的厚度方向倾斜设置，形成流线型，使水上下方向也具有较好的流动性，从而对VSP推进器的性能没有影响。

如图6所示，大支架2包括两个，大支架2下端焊接固定在底座1上表面中部的前后两边缘，而且根据船体底部结构特点，位于前侧的大支架2的长度长于后侧的。

如图7所示，大支架2包括内部的十字形钢板21，在十字形钢板21的外围设有围板22和R形板23，围板22和R形板23焊接部位设置工艺板，十字形钢板21是大支架的骨架结构，首先和底座1焊接。

大支架2整体为折角形，其上端为竖直部，便于和船体结构焊接，整个竖直部均位于船底板4的上部，下端为倾斜部，设为折角形并具有倾斜部是由于推进器的外形结构决定的，因为推进器下部的叶片外形尺寸小于其上部结构的外形，这样既保证了整个推进器不受阻挡，也尽量减轻保护装置整体的重量。

如图8所示，小支架3包括四个，对称焊接在底座1左右两侧的四个角部边缘，同样的，小支架3整体也为折角形，其上端为竖直部，便于和船体结构焊接，整个竖直部均位于船底板4的上部，下端为倾斜部；

如图9所示，小支架3包括内部的筋板31和筋板外围的U形板32，外围形状较圆滑，筋板31和U形板32焊接部位设置工艺板。

上述VSP推进器保护装置的制作工艺，包括以下步骤：

第一步，制作底座1：首先制作胎架，然后在胎架上拼、装底座1的上表面板13，依次研装纵、横向结构，研装底座1周边的钢管16，研装后按焊接要求进行焊接，然后安装、焊接底座1的下表面板14，船底放水塞，最后进行气密性试验，喷涂或刷涂肥皂水进行渗漏检查；底座1脱胎架、翻身制成；

进行气密性试验：底座制作后需保证气密性，要求在气密试验时，空气压力升至0.02MPa空气压力需要保持1小时后，检查压力无明显下降后再将气压降至0.015MPa,然后喷涂或刷涂肥皂水进行渗漏检查。

第二步，制作大支架2：首先在组装平台上将大支架2内部十字形钢板21与两侧板22及侧板上的工艺板组装，制作成折角形，报验合格后焊接，然后十字形钢板21下端与底座1的上表面板13焊接，然后依次研装两端的四个R形板23，在折角形处和接缝处装焊圆钢，最后按要求进行焊接，并进行矫直(折角处除外)、报验；

大支架采用整体建造方式，靠近底座并与底座装焊的四个R形板不装焊，待支架内部十字形钢板与底座装焊后再研装。

第三步，制作小支架3：首先在组装平台上将小支架3内部筋板31与筋板两端的工艺板进行装焊，并制作成折角形，报验合格后再焊接，然后与底座1的上表面板13焊接，然后研装小支架两个U形板32，并进行焊接，最后矫直(折角处除外)、报验。

小支架采用整体建造方式，靠近底座并与底座装焊的两个U形板不装焊，待支架内部筋板与底座装焊后再研装。

大、小支架的上、下端各留余量30mm用来调整制作产生的误差。

具体将上述VSP推进器保护装置安装在船体上时，要按照如下的安装技术要求：保护装置的支架和底座左、右舷对称布置，在船体纵中剖面处，六个支架的上端分别插入船体底部结构，均与船体底部纵、横向结构装、焊，底座上表面在船体纵中剖面处平行于船体龙骨线，底座1的下表面距船体基线为2200±3mm(基线向下)。

在船体纵中剖面处，推进器保护装置底座1的下表面板14距船体基线为2200mm。推进器保护装置底座与支架定位时，推进器保护装置底座的下缘距船体基线为2200+3mm。推进器保护装置底座与支架焊接后，推进器保护装置底座的下缘距船体基线为2200±3mm。

大、小支架的折角处和接缝处装焊圆钢，以便于焊接。

大、小支架用于连接底座和船体结构，起到支撑和固定作用，大、小支架的上端分别插入船体底部结构，均与船体底部纵、横向结构装焊，而且其底座上表面在船体纵中剖面处平行于船体龙骨线。

本发明中所采用的VSP推进器（型号是VSP  28R5/210），在安装保护装置时，首先确认推进器保护装置安装位置，推进器保护装置外形尺寸为长×宽×高=5800×8400×4450(mm)，安装在船体底部FR36～FR48肋位之间(左、右舷对称)，六个支架的上端分别插入船体底部结构，均与船体底部纵、横向结构装、焊，支架的下端分别与推进器保护装置底座装、焊，底座上表面在船体纵中剖面处平行于船体龙骨线；底座下表面距船体基线2200mm(基线向下)。

推进器保护装置的六个支架与周边连接的纵、横构件在焊接过程中，尽可能采用构件对称的焊接，由钳工配合、检验员随时检查推进器保护装置的相对位置。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种VSP推进器保护装置，其特征在于：所述保护装置包括底座、大支架、小支架，所述大、小支架均固定连接在底座的上表面边缘。

2.根据权利要求1所述VSP推进器保护装置，其特征在于：所述底座中间宽，左右两侧渐窄，在其中部左右对称设置两个导流孔，在每个导流孔的一侧设有检修孔。

3.根据权利要求2所述VSP推进器保护装置，其特征在于：所述底座包括上表面板、下表面板，在上、下表面板中间设有若干加强板，上、下表面板的边缘设有钢管。

4.根据权利要求2所述VSP推进器保护装置，其特征在于：所述导流孔的开口为长条形，并沿着底座的厚度方向倾斜设置。

5.根据权利要求1所述VSP推进器保护装置，其特征在于：所述大支架包括两个，大支架下端焊接固定在底座上表面中部的前后两边缘。

6.根据权利要求5所述VSP推进器保护装置，其特征在于：所述大支架包括内部的十字形钢板，在十字形钢板的外围设有围板和R形板，大支架整体为折角形，其上端为竖直部，下端为倾斜部。

7.根据权利要求1所述VSP推进器保护装置，其特征在于：所述小支架包括四个，对称焊接在底座左右两侧的四个角部边缘。

8.根据权利要求7所述VSP推进器保护装置，其特征在于：所述小支架包括内部的筋板和筋板外围的U形板，小支架整体为折角形，其上端为竖直部，下端为倾斜部。

9.一种VSP推进器保护装置的制作工艺，其特征在于包括以下步骤：

第一步，底座的制作：首先制作胎架，然后在胎架上拼、装底座上表面板，依次研装纵、横向结构，研装底座周边的钢管，研装后按焊接要求进行焊接，然后安装、焊接底座下表面板，最后进行气密性试验，喷涂或刷涂肥皂水进行渗漏检查；底座脱胎架、翻身；

第二步，大支架的制作：首先在组装平台上将大支架内部十字形钢板与两侧板及侧板上的工艺板组装，制作成折角形，报验合格后焊接，然后十字形钢板下端与底座上表面板焊接，然后依次研装两端的四个R形板，在折角形处和接缝处装焊圆钢，最后按要求进行焊接，并进行矫直、报验；

第三步，小支架的制作：首先在组装平台上将小支架内部筋板与筋板两端的工艺板进行装焊，并制作成折角形，报验合格后再焊接，然后与底座上表面板焊接，然后研装小支架两个U形板，并进行焊接，最后矫直、报验。

10.一种VSP推进器保护装置的安装工艺，其特征在于：所述保护装置的支架和底座左、右舷对称布置，在船体纵中剖面处，六个支架的上端分别插入船体底部结构，均与船体底部纵、横向结构装、焊，底座上表面在船体纵中剖面处平行于船体龙骨线，底座的下表面距船体基线为2200±3mm。

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