CN104925216B - 独立液舱横向支承结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种独立液舱横向支承结构，固定装设于互相平行的液舱底板与船体内底之间，包括中间支承部、侧向支承部和侧向承压隔温部。中间支承部包括垂向固定于液舱底板的中间腹板，中间腹板的左右两端装设有与液舱底板固定连接的中间支承端面板。侧向支承部包括侧向支承端面板、与船体内底连接的侧向支承肘板和侧向支承肘板上面板。侧向承压隔温部设置于中间支承部与侧向支承部之间，包括与中间支承端面板连接的环氧树脂层和层压木，层压木位于环氧树脂层与侧向支承端面板之间且与侧向支承端面板紧密贴合。该本发明能够有效承载各种静、动载荷的横向分量，防止独立液舱相对于船体的横摇运动，限制两者间的相对横向位移，并能起到隔温作用。

Description

独立液舱横向支承结构

技术领域

本发明涉及一种用于限制独立液舱横向位移的隔离支承结构。

背景技术

独立液舱在液化气船上被用来装载处于低温状态的液化气。由于该液舱不构成船体结构的一部分，独立于船体结构之外，并能承受自身重量和内部低温液货的静、动载荷，故称为自支承式独立液舱。船体结构需要承受独立液舱及其所装载低温液货的重量，同时还需要考虑船体在波浪中的运动、液舱内部货物的运动所引起的动载荷，因而，需要在船体与独立液舱之间设置适当的支承结构用以传递、缓冲此类的载荷。考虑到要避免过大的应力集中，该类支承结构需要具有一定的弹性，从而起到缓冲作用。上述静、动载荷的横向分量会引起船体和独立液舱的横摇运动，因此需要在船体和独立液舱之间设置防横摇支承结构来有效地限制船体结构与独立液舱间的横向相对位移。又由于独立液舱内的液化气温度较低，还需要布置隔温层避免因低温在独立液舱与船体之间的传递而引起船体结构温度过低，进而导致金属低温脆性断裂而造成的危险。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明要解决的技术问题在于提供一种能够有效承载船体、独立液舱及其所装载的低温液货的静、动载荷的横向分量，防止独立液舱相对于船体的横摇运动，限制两者之间的横向相对位移，并且能起到隔温作用的独立液舱横向支承结构。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种独立液舱横向支承结构，固定装设于互相平行的液舱底板和船体内底之间，包括：中间支承部、两个侧向支承部和两个侧向承压隔温部。

中间支承部包括垂向固定连接于所述液舱底板的中间腹板，所述中间腹板沿船体宽度方向横向延伸，所述中间腹板在沿船体宽度方向上的两端均固定装设有中间支承端面板，所述中间支承端面板沿船体长度方向伸展且顶端与所述液舱底板固定连接；

两个侧向支承部相对于船体长度方向的中心垂面对称设置；所述侧向支承部包括侧向支承端面板，所述侧向支承端面板与所述中间支承端面板平行且底端与所述船体内底固定连接；所述侧向支承端面板上固定装设有侧向支承肘板，所述侧向支承肘板与所述中间腹板在船体宽度方向上位于同一直线且所述侧向支承肘板的底端与所述船体内底固定连接；所述侧向支承肘板上固定装设有侧向支承肘板上面板，所述侧向支承肘板上面板与所述侧向支承肘板垂直且一端与所述侧向支承端面板固定连接；

两个侧向承压隔温部相对于船体长度方向的中心垂面对称设置；所述侧向承压隔温部设置于所述中间支承部与侧向支承部之间，包括与所述中间支承端面板连接的环氧树脂层和与所述环氧树脂层固定连接的层压木，所述层压木位于所述环氧树脂层与所述侧向支承端面板之间且与所述侧向支承端面板紧密贴合。

优选地，所述液舱底板与所述中间支承端面板之间固定连接有上加强肘板；所述侧向支承端面板与所述船体内底之间固定连接有下加强肘板。

优选地，所述中间腹板的中部在船体长度方向上的两侧固定装设有中间支承水平加强板，所述中间腹板的底端固定装设有中间支承水平面板，所述中间支承水平加强板和中间支承水平面板均与所述液舱底板平行，所述中间支承水平加强板和中间支承水平面板在船体宽度方向上的两端均与所述中间支承端面固定连接。

进一步优选地，两个所述中间支承端面板均固定连接有中间腹板垂向加强筋，所述中间腹板垂向加强筋与所述中间腹板平行且相对于所述中间腹板对称设置，所述中间腹板垂向加强筋的顶端和底端分别与所述中间支承水平加强板和所述中间支承水平面板固定连接。

优选地，所述侧向支承肘板的中部在船体长度方向上的两侧固定装设有侧向支承肘板加强板，所述侧向支承肘板加强板与所述侧向支承肘板上面板平行且一端与所述侧向支承端面板固定连接。

进一步优选地，所述侧向支承端面板固定连接有侧向支承肘板垂向加强筋，所述侧向支承肘板垂向加强筋与所述侧向支承肘板平行且相对于所述侧向支承肘板对称设置，所述侧向支承肘板垂向加强筋的顶端和底端分别与所述侧向支承肘板上面板和所述侧向支承肘板加强板固定连接。

优选地，所述环氧树脂层和层压木通过扁铁和角钢与所述中间支承端面板固定连接，所述扁铁和角钢围设于所述环氧树脂层和层压木的外围。

优选地，所述层压木的边缘在与所述环氧树脂层的连接处设有边缘切角。

进一步优选地，所述液舱底板的底端设置有横向强框肋板，所述独立液舱横向支承结构与所述横向强框肋板相对应，所述中间支承部与所述横向强框肋板固定连接。

进一步优选地，所述液舱底板上沿船长方向依次设置有11档横向强框肋板，所述液舱底板和船体内底之间相应地设置有11个所述独立液舱横向支承结构。

如上所述，本发明的完整的发明名称，具有以下有益效果：本发明的独立液舱横向支承结构分布在独立液舱底部和船体内底之间。中间支承部与独立液舱固定连接，位于中间支承部左、右两侧且相对称的两个侧向支承部与船体内底固定连接，中间支承部与侧向支承部之间还设置有侧向承压隔温部。侧向承压隔温部具有一定的弹性，在隔离低温液货的低温向船体传递的同时，还可对横向载荷起到缓冲作用。分别在中间腹板上装设有中间支承水平加强板和中间支承水平面板，在侧向支承肘板上装设有侧向支承肘板加强板和侧向支承肘板上面板，在中间支承部和侧向支承部上分别装设有中间腹板垂向加强筋和侧向支承肘板垂向加强筋，从而进一步增强了独立液舱横向支承结构的支承刚度，增加了抵抗横向载荷的有效支承面积，减少了中间支承部和侧向支承部承受的应力。本发明提供的独立液舱横向支承结构能够效地承载船体、独立液舱和液货所产生的静、动载荷的横向分量，有效防止独立液舱相对于船体的横摇运动，限制两者间的横向相对位移。

附图说明

图1显示为采用本发明的独立液舱横向支承结构的船体的横向截面示意图。

图2显示为采用本发明的独立液舱横向支承结构的船体纵向水平截面示意图。

图3显示为本发明的独立液舱横向支承结构的示意图。

图4显示为图3沿A-A线的垂向剖视图（去除上加强肘板和下加强肘板）。

图5显示为图3沿B-B线的垂向剖视图（去除上加强肘板和下加强肘板）。

图6显示为图3沿C-C线的水平剖视图。

图7显示为图3沿D-D线的水平剖视图（去除下加强肘板）。

图8显示为图3沿E-E线的垂向剖视图（去除上加强肘板）。

图9显示为图3的局部放大视图。

元件标号说明

1 液舱底板

2 船体内底

3 独立液舱横向支承结构

31 中间支承部

311 中间腹板

312 中间支承端面板

3121 螺栓孔

3122 敷设孔

313 中间支承水平加强板

314 中间支承水平面板

315 中间腹板垂向加强筋

316 上加强肘板

32 侧向支承部

321 侧向支承端面板

322 侧向支承肘板

323 侧向支承肘板上面板

324 侧向支承肘板加强板

325 侧向支承肘板垂向加强筋

326 下加强肘板

33 侧向承压隔温部

331 环氧树脂层

332 层压木

333 扁铁

334 角钢

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅图1至图9。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

为叙述方便，文中方向定义如下：沿船体高度方向，从船顶至船底方向为垂向，指向船顶的方向为上方，指向船底的方向为下方；沿船体宽度方向，从船体左舷至右舷为横向，靠近左舷为左侧，靠近右舷为右侧；沿船体长度方向，从船艏至船艉方向为纵向，面向船艏方向为前侧，面向船艉方向为后侧。上述方向定义对本发明的结构不起任何限定作用。

如图1和图2所示，独立液舱的液舱底板1与船体内底2之间互相平行，液舱底板1底端设置有横向强框肋板，横向强框肋板也与船体内底2平行。实施例中的独立液舱为一菱形液舱。本发明提供的独立液舱横向支承结构3固定装设于液舱底板1和船体内底2之间，且多个独立液舱横向支承结构3沿船体长度方向的中心线均匀排列分布。独立液舱及其所装载货物的重量会产生静载荷，波浪推动船体和独立液舱内部货物运动会引起动载荷，独立液舱横向支承结构3用于承载、缓冲这些静、动载荷的横向分量，而且还可以防止独立液舱内低温液货的低温传递到船体。

请参阅图3，图3所示为独立液舱横向支承结构3的结构示意图，如图3所示，独立液舱横向支承结构3主要包括：中间支承部31、侧向支承部32和侧向承压隔温部33。

图4显示为图3沿A-A线的垂向剖视图。如图3和图4所示，中间支承部31主要包括中间腹板311和中间支承端面板312。中间腹板311固定连接于液舱底板1下方，与液舱底板1垂直并且沿船体宽度方向延伸。中间腹板311在沿船体宽度方向上的两端均固定装设有中间支承端面板312。中间支承端面板312与中间腹板311彼此垂直且沿船体长度方向伸展。中间支承端面板312的顶端（上端）与液舱底板1固定连接，连接方式可以为焊接。

如图3所示，沿船体宽度方向，在中间支承部31的左、右两侧均设置有侧向支承部32。两个侧向支承部32相对于船体长度方向的中心垂面对称。图5显示为图3沿B-B线的垂向剖视图，如图3和图5所示，侧向支承部32主要包括侧向支承端面板321、侧向支承肘板322和侧向支承肘板上面板323。侧向支承端面板321与中间支承端面板312彼此平行且底端与船体内底2固定连接，侧向支承肘板322与侧向支承端面板321固定连接。侧向支承肘板322与中间腹板311在船体宽度方向上位于同一直线且侧向支承肘板322的底端（下端）与船体内底2固定连接。侧向支承肘板322上固定装设有侧向支承肘板上面板323。于实施例中，侧向支承肘板322近似直角三角形，侧向支承肘板322的两条直角边分别与侧向支承端面板321和船体内底2固定连接，斜边上固定装设有侧向支承肘板上面板323。侧向支承肘板上面板323与侧向支承肘板322垂直且一端与侧向支承端面板321固定连接，另一端接近于船体内底2。

为进一步提高独立液舱横向支承结构3的支承刚度，增加其抵抗横向载荷的有效支承面积，减少中间支承部31和侧向支承部32承受的应力，在独立液舱横向支承结构3上还设置有一些辅助加强结构。

图6显示为图3沿C-C线的水平剖视图。如图3、图4和图6所示，中间腹板311的中部在船体长度方向上的前、后两侧固定装设有对称的中间支承水平加强板313，中间腹板311的底端固定装设有中间支承水平面板314。中间支承水平加强板313和中间支承水平面板314均与液舱底板1平行，中间支承水平加强板313和中间支承水平面板314在船体宽度方向上的两端（左、右两端）均与中间支承端面板312固定连接。

图7显示为图3沿D-D线的水平剖视图。如图3、图5和图7所示，侧向支承肘板322的中部在船体长度方向上的前、后两侧固定装设有对称的侧向支承肘板加强板324。侧向支承肘板加强板324与侧向支承肘板上面板323平行且一端与侧向支承端面板321固定连接。

如图3、图4和图6所示，位于中间腹板311左、右两端的两个中间支承端面板312上均固定连接有中间腹板垂向加强筋315，中间腹板垂向加强筋315与中间腹板311平行且相对于中间腹板311对称设置。中间腹板垂向加强筋315的顶端（上端）和底端（下端）分别与中间支承水平加强板313和中间支承水平面板314固定连接。

如图3、图5和图7所示，侧向支承端面板321固定连接有侧向支承肘板垂向加强筋325，侧向支承肘板垂向加强筋325与侧向支承肘板322平行且相对于侧向支承肘板322对称设置，侧向支承肘板垂向加强筋325的顶端和底端分别与侧向支承肘板上面板323和侧向支承肘板加强板324固定连接。

如图3至图7所示，每个中间支承端面板312均连接有两个中间腹板垂向加强筋315，两个中间腹板垂向加强筋315与中间支承端面板312的连接处分别靠近中间支承端面板312前、后两端的边缘。每个侧向支承端面板321连接有两个侧向支承肘板垂向加强筋325，侧向支承肘板垂向加强筋325与侧向支承端面板321的连接处分别靠近侧向支承端面板321前、后两端的边缘。

为使中间支承部31与独立液舱之间、侧向支承部32与船体内底2之间的连接更为稳固，增加独立液舱横向支承结构3整体的支承强度，如图3所示，液舱底板1与中间支承端面板312之间固定连接有上加强肘板316，侧向支承端面板321与船体内底2之间固定连接有下加强肘板326。上加强肘板316和下加强肘板326与中间腹板311和侧向支承肘板322平行。于实施例中，上加强肘板316和下加强肘板326均为近似直角三角形。上加强肘板316的两条直角边分别连接于液舱底板1和中间支承端面板312，下加强肘板326的两条直角边分别连接于侧向支承端面板321和船体内底2。上述固定连接的方式均可采用焊接。

如图3和图6至图8所示，其中图8为图3沿E-E线的垂向剖视图，为隔离独立液舱中低温液货的低温传递到船体，并且对动、静载荷的横向分量起到缓冲的作用，中间支承部31和侧向支承部32之间设有侧向承压隔温部33。每个独立液舱横向支承结构3包括两个侧向承压隔温部33，这两个侧向承压隔温部33相对于船体长度方向的中心垂面对称设置。侧向承压隔温部33包括与中间支承端面板312连接的环氧树脂层331和与环氧树脂层331固定连接的层压木332，层压木332位于环氧树脂层331和侧向支承端面板321之间且与侧向支承端面板321紧密贴合。

层压木332的热传导率远低于金属，故能有效地防止船体结构因温度降低而导致脆性断裂等危险情况的发生，另外，层压木332还能有效地承受独立液舱及其货物的重量和各类载荷的横向分量，因而也起到了有效地支承作用。环氧树脂层331具有高粘结强度、小收缩率以及优良的力学性能，能够有效地连接层压木332和中间支承端面板312，还可起到进一步的隔温作用。最初进行安装、调整独立液舱横向支承结构3时，层压木332与中间支承端面板312之间为空腔，在空腔内灌入液态环氧树脂，直至空腔被注满并令层压木332与侧向支承端面板321完全贴合，液态环氧树脂再逐渐凝固成型成为环氧树脂层331。为便于环氧树脂层331的敷设和成形，保证层压木332能够与侧向支承端面板321紧密贴合，中间支承端面板312上还设置有螺栓孔3121和敷设孔3122。螺栓孔3121用于安装抵顶于层压木332用于控制环氧树脂层331厚度的顶升螺栓，敷设孔3122用于注入液态环氧树脂。层压木332与的侧向支承端面板321的紧密贴合，能够保证独立液舱的动、静载荷的横向分量均匀有效地传递至侧向支承部32，还能够有效防止独立液舱相对于船体的横摇运动，限制两者间的横向相对位移。由于环氧树脂层331和层压木332具有一定的弹性，因而侧向承压隔温部33还使整个独立液舱横向支承结构3具有一定的弹性，对载荷的横向分量也起到了一定的缓冲作用。于实施例中，层压木332在船体宽度方向上的厚度为90mm，环氧树脂层331在船体宽度方向上的厚度为15mm。

扁铁333围设在层压木332和环氧树脂层331的边缘，层压木332和环氧树脂层331相对于中间支承端面板312的位置由扁铁333围设而成。扁铁333的内侧面与层压木332和环氧树脂层331固定连接，扁铁333的端部与中间支承端面板312固定连接。于实施例中，扁铁333与中间支承端面板312之间通过焊接的方式连接。如图8所示，层压木为矩形，在安装时先将扁铁333根据层压木332的形状焊接在中间支承端面板312上，为便于将层压木332放入扁铁333围设的空间内，先焊接对应于层压木332三条直角边的扁铁333，待层压木放入后，在留下的一条边处设置角钢334，通过螺栓将角钢334固定到中间支承端面板312上。这样还可以进一步保证中间支承端面板312与层压木332和环氧树脂层331连接的稳固性。

如图9所示，层压木332在与环氧树脂层331连接的边缘处设有边缘切角，即层压木332在此处的直角边缘被切除，因而可以保证层压木332与环氧树脂层331更良好地接触贴合。于实施例中，被切除的直角边缘的宽度C为15mm。

横向强框肋板是液舱底板1的一部分，于实施例中，独立液舱横向支承结构3与横向强框肋板相对应，中间支承部31的中间腹板311与横向强框肋板固定连接。根据独立液舱的纵向长度，独立液舱上沿船长方向依次设置有11档横向强框肋板，每个横向强框肋板与船体内底2之间设置一个独立液舱横向支承结构3。因此，液舱底板1和船体内底2之间相应地设置有11个独立液舱横向支承结构3。独立液舱横向支承结构3在船体宽度方向上的长度可根据不同的船体宽度而进行相应的设计。

综上所述，本发明的独立液舱横向支承结构分布在独立液舱底部和船体内底之间。中间支承部与独立液舱固定连接；位于中间支承部左右两侧且相对称的两个侧向支承部与船体内底固定连接；中间支承部与侧向支承部之间还设置有侧向承压隔温部。侧向承压隔温部具有一定的弹性，在隔离低温液货的低温向船体传递的同时，还可对横向载荷起到缓冲作用。中间支承部的中间腹板上装设有中间支承水平加强板和中间支承水平面板；侧向支承部的侧向支承肘板上装设有侧向支承肘板加强板与侧向支承肘板上面板；中间支承部和侧向支承部上还分别装设有中间腹板垂向加强筋和侧向支承肘板垂向加强筋，这些设置进一步提高了独立液舱横向支承结构的支承刚度，增加了其抵抗横向载荷的有效支承面积，减少了中间支承部和侧向支承部承受的应力。中间支承部与液舱底板、侧向支承部与船体内之间分别设置有上加强肘板和下加强肘板，使整个独立液舱横向支承结构更为稳固。本发明的独立液舱横向支承结构能够效地承载船体、独立液舱和液货所产生的静、动载荷的横向分量，有效防止独立液舱相对于船体的横摇运动，限制两者间的横向相对位移。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (9)

1.一种独立液舱横向支承结构，固定装设于互相平行的液舱底板和船体内底之间，其特征在于，包括：

中间支承部，包括垂向固定连接于所述液舱底板的中间腹板，所述中间腹板沿船体宽度方向横向延伸，所述中间腹板在沿船体宽度方向上的两端均固定装设有中间支承端面板，所述中间支承端面板沿船体长度方向伸展且顶端与所述液舱底板固定连接；所述中间腹板的中部在船体长度方向上的两侧固定装设有中间支承水平加强板，所述中间腹板的底端固定装设有中间支承水平面板，所述中间支承水平加强板和中间支承水平面板均与所述液舱底板平行，所述中间支承水平加强板和中间支承水平面板在船体宽度方向上的两端均与所述中间支承端面固定连接；

两个侧向支承部，相对于船体长度方向的中心垂面对称设置；所述侧向支承部包括侧向支承端面板，所述侧向支承端面板与所述中间支承端面板平行且底端与所述船体内底固定连接；所述侧向支承端面板上固定装设有侧向支承肘板，所述侧向支承肘板与所述中间腹板在船体宽度方向上位于同一直线且所述侧向支承肘板的底端与所述船体内底固定连接；所述侧向支承肘板上固定装设有侧向支承肘板上面板，所述侧向支承肘板上面板与所述侧向支承肘板垂直且一端与所述侧向支承端面板固定连接；

两个侧向承压隔温部，相对于船体长度方向的中心垂面对称设置；所述侧向承压隔温部设置于所述中间支承部与侧向支承部之间，包括与所述中间支承端面板连接的环氧树脂层和与所述环氧树脂层固定连接的层压木，所述层压木位于所述环氧树脂层与所述侧向支承端面板之间且与所述侧向支承端面板紧密贴合。

2.根据权利要求1所述的独立液舱横向支承结构，其特征在于：所述液舱底板与所述中间支承端面板之间固定连接有上加强肘板；所述侧向支承端面板与所述船体内底之间固定连接有下加强肘板。

3.根据权利要求1所述的独立液舱横向支承结构，其特征在于：两个所述中间支承端面板均固定连接有中间腹板垂向加强筋，所述中间腹板垂向加强筋与所述中间腹板平行且相对于所述中间腹板对称设置，所述中间腹板垂向加强筋的顶端和底端分别与所述中间支承水平加强板和所述中间支承水平面板固定连接。

4.根据权利要求1所述的独立液舱横向支承结构，其特征在于：所述侧向支承肘板的中部在船体长度方向上的两侧固定装设有侧向支承肘板加强板，所述侧向支承肘板加强板与所述侧向支承肘板上面板平行且一端与所述侧向支承端面板固定连接。

5.根据权利要求4所述的独立液舱横向支承结构，其特征在于：所述侧向支承端面板固定连接有侧向支承肘板垂向加强筋，所述侧向支承肘板垂向加强筋与所述侧向支承肘板平行且相对于所述侧向支承肘板对称设置，所述侧向支承肘板垂向加强筋的顶端和底端分别与所述侧向支承肘板上面板和所述侧向支承肘板加强板固定连接。

6.根据权利要求1所述的独立液舱横向支承结构，其特征在于：所述环氧树脂层和层压木通过扁铁和角钢与所述中间支承端面板固定连接，所述扁铁和角钢围设于所述环氧树脂层和层压木的外围。

7.根据权利要求1所述的独立液舱横向支承结构，其特征在于：所述层压木的边缘在与所述环氧树脂层的连接处设有边缘切角。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的独立液舱横向支承结构，其特征在于：所述液舱底板的底端设置有横向强框肋板，所述独立液舱横向支承结构与所述横向强框肋板相对应，所述中间支承部与所述横向强框肋板固定连接。

9.根据权利要求8所述的独立液舱横向支承结构，其特征在于：所述液舱底板上沿船长方向依次设置有11档所述横向强框肋板，所述液舱底板和船体内底之间相应地设置有11个所述独立液舱横向支承结构。