CN108128434B - 船舶主机横撑加强结构及船舶 - Google Patents

Abstract

本发明是一种船舶主机横撑加强结构及船舶，涉及船舶建造技术领域，为解决现有船舶主机横撑加强结构无法有效增强横撑连接处的横向刚度，从而无法有效抑制主机振动，且管线布置和船员通行不便的问题而设计。该船舶主机横撑加强结构固连于所述横撑并与所述纵舱壁之间形成纵向通道，包括局部纵舱壁，局部纵舱壁固设于船舶主体结构。该船舶包括船体和上述船舶主机横撑加强结构。本发明提供的船舶主机横撑加强结构及船舶用于增强横撑连接处的横向刚度，在有效抑制主机振动的同时，解决管线布置和船员通行不便的技术问题。

Description

船舶主机横撑加强结构及船舶

技术领域

本发明涉及船舶建造技术领域，尤其涉及一种船舶主机横撑加强结构及船舶。

背景技术

船舶振动的激励源通常与主机工作引起的激振力有关，而船舶的主机形式以柴油机居多，故主机激振力主要由可动部件运动产生的惯性力和气缸内燃气压力变化所引起。这些作用于柴油机侧向和曲轴上的力和力矩会引起柴油机机架振动，进而可能导致柴油机附件破坏，从而引起机舱和双层底舱的局部振动，最终导致船体上层建筑振动增大，大大降低了船舶的舒适性和可操纵性。由于柴油机的振动能量与速度的平方成正比，故控制柴油机机架振动的关键是控制机架振动速度，而控制速度响应的关键则是增加结构刚度，因此，船舶主机横撑加强结构的布置形式显得尤为关键和重要。

现有技术中，当主机横撑的布置高度靠近机舱区平台时，与横撑连接的船体结构加强往往借助于船体刚度很大的机舱区平台结构；当主机横撑的布置高度位于机舱区平台中部时，则是通过额外增加工支柱61结构或设置局部横舱壁62，以为横撑提供支撑。对于通过额外增加工支柱61结构以支撑横撑的布置方案(如图1和图2所示)，由于其与周围船体结构连接面积偏小，因而无法有效利用已有的船体结构，加强结构过于柔弱，即使加大工支柱61的尺寸，其对增加横撑连接处的横向刚度的效果仍然有限，不能有效降低机架的振动速度；对于通过设置局部横舱壁62以支撑横撑的布置方案(如图3和图4所示)，其将局部横舱壁62固设在纵舱壁与横撑之间，虽有效地利用了已有的船体结构对横向刚度进行增强，以降低机架的振动速度，但是，这种船舶主机横撑加强结构不仅不便于机舱内众多设备、电缆管线的布置，而且还对船员在纵向的顺畅通行起到了一定的妨碍。考虑到船舶的功能性需求，必须在局部横舱壁62上开设门孔63，而这又在一定程度上削弱了连接处的横向刚度，从而降低了振动的抑制效果。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种船舶主机横撑加强结构，以解决现有船舶主机横撑加强结构无法有效增强横撑连接处的横向刚度，从而无法有效抑制主机振动，且管线布置和船员通行不便的技术问题。

本发明提供的船舶主机横撑加强结构，设置在横撑与纵舱壁之间，所述船舶主机横撑加强结构固连于所述横撑并与所述纵舱壁之间形成纵向通道，所述船舶主机横撑加强结构包括局部纵舱壁，所述局部纵舱壁固设于船舶主体结构。

进一步的，还包括用于抑制所述横撑横向位移的立柱，所述立柱固连于所述局部纵舱壁并固设于所述船舶主体结构。

所述立柱在所述船舶横向上的对称面与所述横撑的轴线共面。

进一步的，所述横撑和所述立柱分设于所述局部纵舱壁的两侧。

进一步的，还包括扶强结构，所述扶强结构固设于所述局部纵舱壁。

进一步的，所述扶强结构包括若干水平扶强材和若干竖直扶强材，各所述水平扶强材沿所述局部纵舱壁的高度方向间隔设置，各所述竖直扶强材沿所述船舶的纵向间隔设置。

进一步的，所述扶强结构焊接固定于所述局部纵舱壁。

进一步的，所述局部纵舱壁焊接固定于所述横撑，所述立柱焊接固定于所述局部纵舱壁，且所述局部纵舱壁和所述立柱均焊接固定于所述船舶主体结构。

进一步的，所述立柱包括“工”形柱，且所述“工”形柱的竖直边沿所述船舶的横向设置。

本发明船舶主机横撑加强结构带来的有益效果是：

通过在横撑与纵舱壁之间设置船舶主机横撑加强结构，其中，船舶主机横撑加强结构固连于横撑，并与纵舱壁之间形成用于使船员通过的纵向通道，船舶主机横撑加强结构包括局部纵舱壁，且该局部纵舱壁与船舶主体结构固定连接。

当横撑受到来自于主机的横向振动力时，该横向振动力经横撑传递至局部纵舱壁，进而传递至船舶主体结构。局部纵舱壁的设置，有效地利用了已有的船体结构，增加了船舶主机横撑加强结构与周围船体结构的连接面积，从而有效地增强了横撑连接处的横向刚度，达到了降低机架振动速度的目的，进而实现了对主机振动的抑制。而且，局部纵舱壁的加强结构设置形式，使得船体与纵舱壁之间形成纵向通道，在提高横撑连接处横向刚度的同时，很好地改善了以往局部横舱壁设置形式下电缆管线设置不便及船员通行不便的弊端，保证了船舶的正常作业。

此外，该船舶主机横撑加强结构的方案易于实现，开发周期短，且结构简单，成本低廉，对于船舶作业过程中的振动抑制具有重要意义。

本发明的第二个目的在于提供一种船舶，以解决现有船舶主机横撑加强结构无法有效增强横撑连接处的横向刚度，从而无法有效抑制主机振动，且管线布置和船员通行不便的技术问题。

本发明提供的船舶，包括船体和至少一个上述船舶主机横撑加强结构。

所述船体包括结构上平台和结构下平台，所述船舶主机横撑加强结构位于所述结构上平台和所述结构下平台之间。

所述船舶主机横撑加强结构的数量与所述横撑的数量相同。

进一步的，还包括船体支撑，所述船体支撑固设于所述船体的外周，所述局部纵舱壁焊接固定于所述船体支撑。

本发明船舶带来的有益效果是：

相应的，该船舶具有上述船舶主机横撑加强结构的所有优势，在此不再一一赘述。

此外，通过在船舶中设置与横撑数量相同的船舶主机横撑加强结构，以分别对各个横撑连接处的横向位移进行抑制，实现了船体多个位置处横向刚度的增强，大大降低了船舶作业过程中主机的横向振动速度，很好地抑制了船体的振动。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为背景技术中第一种船舶主机横撑加强结构在右舱体中的设置示意图，其中，视图方向为从船尾看向船首的方向；

图2为图1中船舶主机横撑加强结构在右舱体中的俯视结构示意图；

图3为背景技术中第二种船舶主机横撑加强结构在右舱体中的设置示意图，其中，视图方向为从船尾看向船首的方向；

图4为图3中船舶主机横撑加强结构在右舱体中的俯视结构示意图；

图5为本发明实施例船舶主机横撑加强结构在右舱体中的设置示意图，其中，视图方向为从船尾看向船首的方向；

图6为图5中A处的局部放大图；

图7为图5中的B-B剖视图；

图8为图7中的C-C剖视图；

图9为图5中船舶主机横撑加强结构在右舱体中的俯视结构示意图，其中，扶强结构未示出。

图标：10-右舱体；20-结构上平台；30-结构下平台；40-主机；50-横撑；60-船舶主机横撑加强结构；11-纵舱壁；12-船体支撑；61-工支柱；62-局部横舱壁；63-门孔；64-局部纵舱壁；65-扶强结构；66-立柱；651-水平扶强材；652-竖直扶强材。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系均为基于附图所示的方位或位置关系，仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图5(本实施例以右舱体10为例进行说明)和图9所示，本实施例提供了一种船舶主机横撑加强结构60，设置在横撑50与纵舱壁11之间，该船舶主机横撑加强结构60固连于横撑50，并与纵舱壁11之间形成纵向通道(图9中的箭头所示)。具体的，船舶主机横撑加强结构60包括局部纵舱壁64，且该局部纵舱壁64固设于船舶主体结构。

当横撑50受到来自于主机40的横向振动力时，该横向振动力经横撑50传递至局部纵舱壁64，进而传递至船舶主体结构。局部纵舱壁64的设置，有效地利用了已有的船体结构，增加了船舶主机横撑加强结构60与周围船体结构的连接面积，从而有效地增强了横撑50连接处的横向刚度，达到了降低机架振动速度的目的，进而实现了对主机40振动的抑制。而且，局部纵舱壁64的加强结构设置形式，使得船体与纵舱壁11之间形成纵向通道，在提高横撑50连接处横向刚度的同时，很好地改善了以往局部横舱壁设置形式下电缆管线设置不便及船员通行不便的弊端，保证了船舶的正常作业。

此外，该船舶主机横撑加强结构60的方案易于实现，开发周期短，且结构简单，成本低廉，对于船舶作业过程中的振动抑制具有重要意义。

需要说明的是，本实施例中，“纵向”指的是：船头与船尾的连线方向；“横向”指的是：与“纵向”垂直的方向。

还需要说明的是，本实施例中，横撑50可以为液压式顶部支撑(如图6所示)，还可以为机械式顶部支撑。

请继续参照图5和图9，本实施例中，该船舶主机横撑加强结构60还可以包括用于抑制横撑50横向位移的立柱66。具体的，立柱66与局部纵舱壁64固定连接，并固设于船舶主体结构，且立柱66在船舶横向上的对称面与横撑50的轴线共面。

本实施例中，立柱66与局部纵舱壁64共同形成用于抑制横向振动力的加强结构。立柱66在船舶横向上的对称面与横撑50的轴线的共面设置形式，使得立柱66能够直接支撑横向的集中载荷，以对横向振动力进行抑制，有效地削弱了主机40的“H”型振动。

请继续参照图9，并结合图8，本实施例中，立柱66可以包括“工”形柱，且该“工”形柱的竖直边沿船舶的横向设置。其中，“‘工’形柱的竖直边”指的是：“工”形柱中，用于起连接作用的边，其两端分别连接于两个水平边，以共同形成“工”形结构。

需要说明的是，本实施例中，立柱66可以是上述“工”形柱的结构形式，但不仅仅局限于此，还可以采用其他结构形式，如：槽型柱、角型柱或方钢等，其只要通过这种结构形式的立柱66，能够起到对横撑50横向位移的抑制即可。

请继续参照图9，本实施例中，横撑50和立柱66分别设置于局部纵舱壁64的两侧。船舶作业过程中，主机40上的横向振动力的传递路径为：横撑50—局部纵舱壁64—立柱66，通过将局部纵舱壁64设置在横撑50与立柱66之间，以由立柱66对横撑50作用于局部纵舱壁64的集中载荷进行支撑，极大地缓解了局部纵舱壁64上的应力集中现象，提高了局部纵舱壁64的支撑强度，并延长了局部纵舱壁64的工作寿命，进一步提高了本实施例船舶主机横撑加强结构60的工作可靠性。

需要说明的是，本实施例中，局部纵舱壁64可以通过焊接方式固定于横撑50，立柱66可以通过焊接方式固定于局部纵舱壁64，且局部纵舱壁64和立柱66均可以通过焊接方式固定于船舶主体结构。横撑50、局部纵舱壁64、立柱66、船舶主体结构相互之间的焊接固定方式，连接可靠，进一步提高了本实施例船舶主机横撑加强结构60的工作可靠性。

还需要说明的是，横撑50、局部纵舱壁64、立柱66、船舶主体结构相互之间的焊接形式可以为连续角焊缝形式。

请继续参照图5，并结合图7和图8，本实施例中，该船舶主机横撑加强结构60还可以包括扶强结构65。具体的，扶强结构65固设于局部纵舱壁64。

通过设置扶强结构65，以对局部纵舱壁64的结构刚度进行加强，大大减少了局部纵舱壁64的受力变形，增加了局部纵舱壁64的抗变形能力，从而有效地抑制了主机40的振动。

请继续参照图7和图8，本实施例中，扶强结构65可以包括若干水平扶强材651和若干竖直扶强材652，各水平扶强材651沿局部纵舱壁64的高度方向间隔设置，各竖直扶强材652沿船舶的纵向间隔设置。

通过设置由竖直扶强材652和水平扶强材651交错形成的扶强结构65，以在局部纵舱壁64上形成稳定的支撑。当局部纵舱壁64受到来自主机40的横向振动力时，交错设置的扶强结构65起到了一定的加强作用，有效地抵抗了局部纵舱壁64上的变形，从而大大抑制了主机40的振动。

为了进一步提高局部纵舱壁64的力学性能，本实施例中，竖直扶强材652和水平扶强材651可以等间距固设于局部纵舱壁64。

需要说明的是，本实施例中，扶强结构65可以是上述竖直扶强材652和水平扶强材651相互垂直布置的结构形式，但不仅仅局限于此，还可以采用其他布置形式，如：倾斜交错的扶强结构65。其只要是通过这种扶强结构65，能够实现对局部纵舱壁64的结构加强即可。

请继续参照图5，并结合图7和图8，本实施例中，水平扶强材651可以设置在局部纵舱壁64靠近横撑50的表面上，竖直扶强材652可以设置在局部纵舱壁64远离横撑50的表面上。这样的设置，减少了扶强结构65装配固定过程中的相互干涉。

需要说明的是，本实施例中，水平扶强材651和竖直扶强材652均可以为T型材，还可以为角钢，或者是二者的组合。

还需要说明的是，本实施例中，扶强结构65可以通过焊接方式与局部纵舱壁64固定连接。

本实施例还提供了一种船舶，包括船体和上述船舶主机横撑加强结构60。具体的，如图5(仅示出了右舱体10)所示，船体可以包括结构上平台20和结构下平台30，船舶主机横撑加强结构60位于结构上平台20和结构下平台30之间。并且，船舶主机横撑加强结构60的数量与横撑50的数量相同。

相应的，该船舶具有上述船舶主机横撑加强结构60的所有优势，在此不再一一赘述。

此外，通过在船舶中设置与横撑50数量相同的船舶主机横撑加强结构60，以分别对各个横撑50连接处的横向位移进行抑制，实现了船体多个位置处横向刚度的增强，大大降低了船舶作业过程中主机40的横向振动速度，很好地抑制了船体的振动。

请继续参照图9，本实施例中，该船舶还可以包括船体支撑12，其中，船体支撑12固设于船体的外周，局部纵舱壁64焊接固定于船体支撑12。具体的，局部纵舱壁64固设于相邻两船体支撑12之间，且局部纵舱壁64的两端分别通过焊接方式固定于各船体支撑12。本实施例中，船体支撑12可以为工字钢，工字钢的竖直边沿船舶的横向设置，局部纵舱壁64的两端分别固定于工字钢的竖直边上。

需要说明的是，图9仅示出了局部纵舱壁64在船体支撑12上的一种固定方式，其还可以采用其他设置形式。如：将局部纵舱壁64固设于船体支撑12外侧的水平边(图9中，船体支撑12下部的水平边)上。其只要通过这种方式能够实现局部纵舱壁64在船体支撑12上的固定，进而实现船舶主机横撑加强结构60在船体上的固定即可，本实施例并不对局部纵舱壁64的具体固定位置进行限定。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种船舶主机横撑加强结构，设置在横撑(50)与纵舱壁(11)之间，其特征在于，所述船舶主机横撑加强结构(60)固连于所述横撑(50)并与所述纵舱壁(11)之间形成纵向通道，所述船舶主机横撑加强结构(60)包括局部纵舱壁(64)，所述局部纵舱壁(64)固设于船舶主体结构。

2.根据权利要求1所述的船舶主机横撑加强结构，其特征在于，还包括用于抑制所述横撑(50)横向位移的立柱(66)，所述立柱(66)固连于所述局部纵舱壁(64)并固设于所述船舶主体结构；

所述立柱(66)在所述船舶横向上的对称面与所述横撑(50)的轴线共面。

3.根据权利要求2所述的船舶主机横撑加强结构，其特征在于，所述横撑(50)和所述立柱(66)分设于所述局部纵舱壁(64)的两侧。

4.根据权利要求3所述的船舶主机横撑加强结构，其特征在于，还包括扶强结构(65)，所述扶强结构(65)固设于所述局部纵舱壁(64)。

5.根据权利要求4所述的船舶主机横撑加强结构，其特征在于，所述扶强结构(65)包括若干水平扶强材(651)和若干竖直扶强材(652)，各所述水平扶强材(651)沿所述局部纵舱壁(64)的高度方向间隔设置，各所述竖直扶强材(652)沿所述船舶的纵向间隔设置。

6.根据权利要求4所述的船舶主机横撑加强结构，其特征在于，所述扶强结构(65)焊接固定于所述局部纵舱壁(64)。

7.根据权利要求3-6任一项所述的船舶主机横撑加强结构，其特征在于，所述局部纵舱壁(64)焊接固定于所述横撑(50)，所述立柱(66)焊接固定于所述局部纵舱壁(64)，且所述局部纵舱壁(64)和所述立柱(66)均焊接固定于所述船舶主体结构。

8.根据权利要求3-6任一项所述的船舶主机横撑加强结构，其特征在于，所述立柱(66)包括“工”形柱，且所述“工”形柱的竖直边沿所述船舶的横向设置。

9.一种船舶，其特征在于，包括船体和至少一个权利要求1-8任一项所述的船舶主机横撑加强结构(60)；

所述船体包括结构上平台(20)和结构下平台(30)，所述船舶主机横撑加强结构(60)位于所述结构上平台(20)和所述结构下平台(30)之间；

所述船舶主机横撑加强结构(60)的数量与所述横撑(50)的数量相同。

10.根据权利要求9所述的船舶，其特征在于，还包括船体支撑(12)，所述船体支撑(12)固设于所述船体的外周，所述局部纵舱壁(64)焊接固定于所述船体支撑(12)。