CN106741591A - 防沉船体 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防沉船体，包括龙骨结构、甲板和船底，龙骨结构包括若干龙骨和肋骨，龙骨和肋骨一体成型设置为骨架壳，骨架壳为憎水的硬质材料，骨架壳内部中空设置有空腔，所述空腔内填充满硬质的发泡塑料。龙骨结构通过结构胶胶粘于船底内侧表面，甲板固定于龙骨结构上方，构成一个可以防沉的船体。该船体有如下优点：龙骨结构质轻且结构强度高，降低船体重量同时提高安全性，其次可对抗水汽对龙骨结构的腐蚀，延长使用寿命；由于船底和龙骨结构通过结构胶牢牢粘合，当船体破裂后散落后的甲板带有发泡填充物可以作为临时急救工具，取代救生圈，避免落水者溺亡。

Description

防沉船体

技术领域

本发明涉及船体结构领域，具体涉及一种防沉船体。

背景技术

船舶龙骨结构主要作用是承重，是船舶，特别是小型船舶的最重要承重结构，承受船体的纵向弯曲力矩，保证船舶结构强度。龙骨结构包括作为纵向构件的龙骨、旁龙骨和龙筋等；及作为横向构件的肋骨。

而生活中常用的船舶如游艇、工作艇、执法艇等都会用到这种龙骨，以加强船身整体的结构强度，而目前的技术中多采用木质的板材作为龙骨的优选材料，原因在于木质龙骨具有一定的结构强度，其次重量较轻，中部有稀疏的孔，可以保证龙骨能为船身提供一定的浮力。

但是，这种木质龙骨存在如下缺点，因其采用木质板材，而船舶多在水面活动，湿度较大，导致龙骨吸收水分表面发霉，进而腐烂，导致整个龙骨结构在使用过程中随时间而不断降低，最终在撞击或海浪拍打时导致整个船身断裂。

尤其是工作艇或执法艇在深海区域作业时，难以避免直接的冲突，船身断裂会导致致命结果，对船员、工作人员的威胁是致命的。

因此如何提高龙骨的耐候性，是一个亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种防沉船体，质轻且结构强度高，可对抗水汽对龙骨结构的腐蚀，延长使用寿命。

为了实现上述发明目的，本发明采用了以下技术方案：一种防沉船体，包括甲板、船底和龙骨结构，所述龙骨结构包括若干龙骨和肋骨，龙骨和肋骨相互垂直设置，所述龙骨和肋骨一体成型设置为骨架壳，所述骨架壳为憎水的硬质材料，所述骨架壳内部中空设置有空腔，所述空腔内填充满硬质的发泡塑料；所述龙骨结构通过结构胶胶粘于船底内侧表面，所述甲板固定于龙骨结构上方，甲板与船底通过紧固件固定；所述龙骨、龙筋与船底内侧面围合形成侧边腔，所述侧边腔填充有硬质的发泡塑料。

与现有技术相比，采用了上述技术方案的防沉船体，具有如下有益效果：

一、采用本发明的防沉船体，骨架壳和其内部的填充物为发泡塑料，均不吸收水分，不会被水腐蚀，因此具有较为良好的耐候性，结构强度不会因水汽腐蚀而变低，可以长久使用，耐用性高。

二、以硬质发泡塑料为龙骨结构的主要填充物，取代木质龙骨结构，首先硬质发泡塑料的硬度和结构强度高于木质龙骨，同时重量和密度明显低于木头，最关键在于可耐水汽腐蚀。

三、采用硬质发泡塑料作为填充物，由于整个填充物处于船体的甲板之下，并在骨架壳内，可避免其接触光照而分解和氧气的氧化，进一步提高耐用性。

四、在侧边腔内填充与骨架壳内部相同的硬质发泡塑料，将船身内侧面的空隙部分用硬质发泡塑料进行填充，使整个船体都处于发泡材料的作用下，同时也增加了整个船底四周对抗冲击的结构强度。

五、侧边腔与船底四周直接接触，发泡塑料脆而硬，内部含有较多的疏松闭合的硬泡，可以吸收一部分的撞击的能力，当船身发生撞击时，侧边腔内的发泡材料可以吸收一部分冲击能力，避免整个船身脆断，起到一定的缓冲作用。

六、若当船身断裂，由于龙骨结构和船底是采用结构胶胶合的方式进行粘接，破碎的船底会带有部分的碎散的龙骨结构，使得船体在破碎后带龙骨结构的船底和散落出的发泡塑料可以作为临时救生工具，帮助落水者浮起。

上述船底可以采用金属制的船底，也可以采用玻璃钢等新型材料作为船底。

上述的骨架壳可以采用金属材料，也可以采用高分子化合物等塑料材料，骨架壳主要起到一个对发泡塑料包裹作用，因为已经提到水汽腐蚀的问题，因此本发明中优选采用塑料作为骨架壳的材料。

本发明中的所述龙骨数量至少为两个，相邻的龙骨之间设置有若干联构板，所述联构板为憎水的硬质材料，联构板内部中空设置有空腔，空腔内填充满硬质的发泡塑料，联构板的作用在于增加相邻龙骨之间的结构强度，增加其抗压抗拉能力，使得船身的横向抗压能力更强。

联构板可以独立设置，也可以同骨架壳一体成型，本发明中优选一体成型设置的方案，这种结构强度更高。

本发明中的龙骨、肋骨和联构板的空腔可独立，增加结构的板就会更多，结构强度也更高，每个空腔可以单独注料，本发明中优选相互连通的方案，整体成本可以降低，其次可以降低部分隔离所需的板面所带来的重量。

骨架壳内的硬质的发泡塑料填充物由液态发泡塑料固化而成，所述联构板、肋骨和龙骨上设有至少一个用于液态发泡塑料流入的注料孔，通过注料孔将液态发泡塑料注入空腔内。

由于注料过程中，液态发泡塑料会一边注料一边固化，流动性不足，因此需要开设多个注料孔，以使填充物可以填充骨架壳的每个空腔，因此龙骨、肋骨和联构板上均设有多个注料孔。

因此，所述注料孔设置于龙骨、肋骨、联构板三者任意一个或多种组合的上端表面，上端表面更利于注料孔内的流体流动，可避免侧漏。

若将注料孔设置在肋骨、龙骨和联构板的交界处，将极大的降低龙骨结构整体的强度，因此需要避开连接处，本发明中优选所述注料孔分布于肋骨中部和联构板中部，注料孔还分布于龙骨与相邻两个肋骨或联构板交界处的中部，设置在中部远离交界处，最大限度降低注料孔带来的结构强度影响。

在船体收到侧面的冲击力时，首先承受冲击力的是肋骨，肋骨将冲击力传递至龙骨上，因此需要将联构板设置在肋骨同一平面内，通过肋骨和联构板将冲击力进行抵抗，避免龙骨变形。

所述联构板与龙骨之间构成独立的甲板下仓空间，在船舶航行过程中会有水冲上甲板，因此需要增设甲板下仓空间，将甲板上的水排出，联构板上设有用于连接相邻甲板下仓空间的排水通道，所述排水通道位于联构板底部，通过排水通道将甲板下仓空间内的水一致往船尾方向上的甲板下仓空间进行排放，最后排出船体。

龙骨和肋骨数量越多，结构强度也越大，成本也越高，因此取适中的数值，优选骨架壳共包括两根龙骨，联构板位于两根龙骨之间，通过肋骨、肋骨和联构板在船体的甲板下方形成一个最初的网状结构，若龙骨仅一根则无法形成网状结构。

优选所述联构板、龙骨和肋骨高度相同并在三者的顶部形成平整面，所述注料孔位于顶部的平整面，平整面更利于甲板的固定，以及注料孔的开设。

附图说明

图1为本发明防沉船体实施例的拆分结构示意图；

图2为本实施例中防沉船体的结构示意图；

图3为本实施例中骨架壳的结构示意图；

图4为本实施例中骨架壳的半剖结构示意图。

附图标记：1、龙骨；2、肋骨；3、联构板；30、排水通道；4、注料孔；5、甲板；60、甲板下仓空间；61、侧边腔；7、船底。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步描述。

如图1所示，一种防沉船体，包括甲板5、船底和龙骨结构，龙骨结构通过结构胶胶粘于船底内侧表面，所述甲板5固定于龙骨结构上方，甲板5与船底通过紧固件固定；所述龙骨1、龙筋2与船底内侧面围合形成侧边腔61，所述侧边腔61填充有硬质的发泡塑料。

在侧边腔内填充硬质发泡塑料，将船身内侧面的空隙部分用硬质发泡塑料进行填充，使整个船体都处于发泡材料的保护作用下，同时也增加了整个船底四周对抗冲击的结构强度。

侧边腔与船底四周直接接触，发泡塑料脆而硬，内部含有较多的疏松闭合的硬泡，可以吸收一部分的撞击的能力，当船身发生撞击时，侧边腔内的发泡材料可以吸收一部分冲击能力，避免整个船身脆断，起到一定的缓冲作用。

如图2至4所示的船舶防沉龙骨结构，包括两根龙骨1、若干肋骨2和若干联构板3，龙骨1和肋骨2相互垂直设置，联构板3、龙骨1和肋骨2一体成型设置为骨架壳，骨架壳为憎水的硬质材料，具体为一种硬质塑料材料，骨架壳内部中空设置有空腔，龙骨1、肋骨2和联构板3的空腔相互连通，空腔内填充满硬质的发泡塑料。

通过用硬质的塑料材料作为骨架壳的主体，并在骨架壳的空腔内填充闭合硬泡的发泡塑料达到取代传统木质龙骨结构的目的。

使得新的龙骨结构能够有效的抵抗水汽腐蚀，同时其结构强度也得到大幅的提高，而龙骨的重量也下降很多。

如图2所示，骨架壳共包括两根龙骨1，联构板3位于两根龙骨1之间，通过龙骨1、肋骨2和联构板3在船体的甲板下方形成一个网状结构，为整个船底提供足够强的结构强度。

本实施例中，由于船头和船尾在收到海浪冲击时，会发生左右的偏转以降低冲击力，通过偏转达到缓冲目的；但是在船体中部受到侧面的冲击力时，船体中部是无法偏转的，只能承受该冲击力，因此首先承受冲击力的是船侧板，其次肋骨2，肋骨2将冲击力传递至龙骨1上，若中部无支撑，则很容易导致龙骨1向内侧完全变形；因此需要将联构板3设置在肋骨2同一平面内，通过两侧的肋骨2和联构板3将冲击力进行抵抗，避免龙骨2变形，提高结构强度。

而船头处的联构板3与肋骨2平行但不处于同一平面，联构板3更靠近船头处，原因在于联构板3与龙骨1为何形成位于船头处的空间为无用空间，是需要填充发泡塑料的空间，而靠后处的空间则是甲板下仓空间60，该空间可以放置一些必要的工具或作为甲板5下的存储空间，是一个有用的空间，因此将联构板3前移可以扩大甲板下仓空间60；同理船尾处的联构板3也是相对靠外的，以此来扩大可利用的空间。

硬质的发泡塑料由液态发泡塑料固化而成，联构板3、肋骨2和龙骨1上设有多个用于液态发泡塑料流入的注料孔4，注料孔4位于龙骨1、肋骨2和联构板3的上端表面。本发明中的发泡塑料可以采用聚氨酯硬质泡沫，异氰酸酯和聚醚为主要原料混合后快速通过注料孔4填入龙骨1、肋骨2和联构板3内，自然也可以采用其他发泡材料，通过最后固化得到闭孔结构的硬泡。

注料孔4分布于肋骨2中部和联构板3中部，注料孔4还分布于龙骨1与相邻两个肋骨2或联构板3交界处的中部，注料孔4尽可能的远离交界处，并且每个腔室都能给予其注料，最大限度降低注料孔带来的结构强度影响。

联构板3、龙骨1和肋骨2高度相同并在三者的顶部形成平整面，注料孔4位于顶部的平整面，平整面更利于甲板的固定，以及注料孔的开设，可以使软泡由上至下通过重力作用自然扩散开来，将空腔完全填补。

联构板3与龙骨1之间构成独立的甲板下仓空间，联构板3上设有用于连接相邻甲板下仓空间的排水通道30，排水通道30位于联构板3底部，排水通道30包括联构板3上的通孔及防止软泡流出的通水管，将通水管插入通孔内，最后将软泡注入并固化，使通水管固定在通孔内，并将骨架壳内的空腔完全填满，避免水进入骨架壳的空腔内。

排水通道连接相邻的两个甲板下仓空间，在船舶运行中船体的底部前身是略微翘起的状态，船头高度高于船尾，因此船头部分的甲板下仓空间内进的水可以通过排水通道30向后排出。

通过将上述的船舶防沉龙骨结构应用在船艇中，通过结构胶将龙骨结构粘合在船底内侧壁，实现龙骨结构的固定，再通过其他方式将甲板5安装在龙骨结构的上表面，实现防沉龙骨结构在船艇中的应用。

本实施例中龙骨结构和船底是通过结构胶胶合的方式进行粘接的，粘接的面积大，使得龙骨结构可以牢牢的粘附在船底内表面而不脱落。因此当船身断裂，由于龙骨结构和船底是采用结构胶胶合的方式进行粘接，破碎的船底会带有部分的碎散的龙骨结构，使得船体在破碎后带龙骨结构的船底可以作为临时救生工具，帮助落水者浮起。

该船舶防沉龙骨结构可以应用在海水出警巡逻用的执法艇，可以用在捕鱼、打捞用的工作艇，也可以用于普通的娱乐用的私人小型游艇。

以上所述使本发明的优选实施方式，对于本领域的普通技术人员来说不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干变型和改进，这些也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种防沉船体，包括甲板(5)、船底和龙骨结构，其特征在于：所述龙骨结构包括若干龙骨(1)和肋骨(2)，龙骨(1)和肋骨(2)相互垂直设置，所述龙骨(1)和肋骨(2)一体成型设置为骨架壳，所述骨架壳为憎水的硬质材料，所述骨架壳内部中空设置有空腔，所述空腔内填充满硬质的发泡塑料；所述龙骨结构通过结构胶胶粘于船底内侧表面，所述甲板(5)固定于龙骨结构上方，甲板(5)与船底通过紧固件固定；所述龙骨(1)、龙筋(2)与船底内侧面围合形成侧边腔(61)，所述侧边腔(61)填充有硬质的发泡塑料。

2.根据权利要求1所述的防沉船体，其特征在于：所述龙骨(1)数量至少为两个，相邻的龙骨(1)之间设置有若干联构板(3)，所述联构板(3)为憎水的硬质材料，联构板(3)内部中空设置有空腔，空腔内填充满硬质的发泡塑料。

3.根据权利要求2所述的防沉船体，其特征在于：所述联构板(3)与骨架壳一体成型。

4.根据权利要求2所述的防沉船体，其特征在于：所述龙骨(1)、肋骨(2)和联构板(3)的空腔相互连通。

5.根据权利要求3或4所述的防沉船体，其特征在于：所述硬质的发泡塑料由液态发泡塑料固化而成，所述联构板(3)、肋骨(2)和龙骨(1)上设有至少一个用于液态发泡塑料流入的注料孔(4)。

6.根据权利要求5所述的防沉船体，其特征在于：所述注料孔(4)设置于龙骨(1)和/或肋骨(2)和/或联构板(3)的上端表面。

7.根据权利要求5所述的防沉船体，其特征在于：所述注料孔(4)分布于肋骨(2)中部和联构板(3)中部，注料孔(4)还分布于龙骨(1)与相邻两个肋骨(2)或联构板(3)交界处的中部。

8.根据权利要求2或3所述的防沉船体，其特征在于：所述联构板(3)与肋骨(2)处于相同的平面内。

9.根据权利要求2所述的防沉船体，其特征在于：所述所述联构板(3)与龙骨(1)之间构成独立的甲板下仓空间(60)，所述联构板(3)上设有用于连接相邻甲板下仓空间(60)的排水通道(30)，所述排水通道(30)位于联构板(3)底部。

10.根据权利要求2所述的防沉船体，其特征在于：所述联构板(3)、龙骨(1)和肋骨(2)高度相同并在三者的顶部形成平整面，所述注料孔(4)位于顶部的平整面，所述侧边腔(61)注料的硬质发泡塑料至与平整面齐平。