CN112937754B - 一体式月池减阻装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种一体式月池减阻装置，包括一底板、一顶盖和连接于所述底板与所述顶盖之间的一桁架结构；所述底板与一月池的底部开口的形状配合，所述顶盖与所述月池的顶部开口的形状配合。本发明的一种一体式月池减阻装置，整合了可以用来减阻的月池底板和可以增加甲板面积的顶盖，使得整套发明在可以最大限度的减少月池导致的船舶阻力的同时，充分利用月池顶盖所带来的甲板面积；另外，本发明结构简单，安装简便，由于采用非水密设计，制造和维护成本低廉，适合装备在各型带有月池的船舶上以提高燃油经济性，降低运行成本，同时扩大甲板载货面积。

Description

一体式月池减阻装置
技术领域
本发明涉及月池减阻装置领域，尤其涉及一种一体式月池减阻装置。
背景技术
在某些特殊用途的船舶上为满足使用要求而在船体中部开通的贯穿甲板到船底板的井状结构，称为月池。月池因其巨大的开口而导致船舶在航行时的阻力性能极差，同时甲板上的大开口结构大量占用了宝贵的甲板面积。设计人员通过改变月池形状、设置导流板等方法试图改善阻力性能，但是由于开口仍然存在，收益甚微；其他设计人员试图为月池附加水密结构或者液压驱动的底盖，虽然阻力性能大大改善，但是水密结构制造复杂、难于维护，液压机构造价昂贵，且维护麻烦，在经济性和长期使用性上并不乐观；尽管目前已有采用非水密结构的月池底板，但在配合月池顶盖使用的过程中需要两次分别吊运底盖和顶盖，操作非常不方便。
发明内容
针对上述现有技术中的不足，本发明提供一种一体式月池减阻装置，整合了可以用来减阻的月池底板和可以增加甲板面积的顶盖，使得整套发明在可以最大限度的减少月池导致的船舶阻力的同时，充分利用月池顶盖所带来的甲板面积；另外，本发明结构简单，安装简便，由于采用非水密设计，制造和维护成本低廉，适合装备在各型带有月池的船舶上以提高燃油经济性，降低运行成本，同时扩大甲板载货面积。
为了实现上述目的，本发明提供一种一体式月池减阻装置，包括一底板、一顶盖和连接于所述底板与所述顶盖之间的一桁架结构；所述底板与一月池的底部开口的形状配合，所述顶盖与所述月池的顶部开口的形状配合。
优选地，所述月池的底部四周形成限位结构，所述底板的四周形成与所述限位结构配合的限位槽，所述底板通过所述限位槽被所述限位结构限位。
优选地，所述底板的中部设置有至少一压力平衡孔结构。
优选地，每一所述压力平衡孔结构包括一开孔、一导流板和一压力平衡孔；所述开孔形成于所述底板；所述导流板连接于所述底板并位于所述开孔上方向且一侧向上翘起；所述导流板向上翘起的一侧与所述开孔的外沿之间形成所述压力平衡孔。
优选地，所述开孔呈矩形，沿所述月池所在船舶的纵向设置，所述压力平衡孔朝向所述船舶的船首方向设置。
优选地，所述底板的上部连接有纵横交错的扶强材，且所述扶强材的外周布置有围板；所述底板的底部与所述船舶的底部的形状配合并光滑过渡。
优选地，所述顶盖的四周形成多个凸爪，所述月池的顶部开口外沿的所述船舶的甲板形成与所述凸爪配合的凹槽，所述凸爪形成有螺栓孔，所述凸爪设置于所述凹槽内且通过穿设于所述螺栓孔的螺栓固定于所述甲板。
优选地，所述顶盖的顶面设置有多个起重机吊点。
本发明由于采用了以上技术方案，使其具有以下有益效果：
1、对月池底部开口进行了封堵，使得针对月池开口的减阻效果显著，基本能够达到无月池开口的阻力水平。
2、本发明底板中部设置压力平衡孔结构，采用非水密设计，无需设计复杂且昂贵的水密系统，维护简单，在使用的方便性和生产的经济性上显著优于水密设计的减阻装置。
3、本发明通过将月池底板和顶盖进行一体化设计，兼顾了降低月池产生的阻力和提高甲板可利用面积的双重目的，在封闭月池底部以减阻的同时，可以充分利用顶盖将甲板上的月池开口封闭所带来的额外甲板面积。
4、本发明结构简单，成本低廉，操作简单。底板由于非水密而不承受静水压力，载荷小，用料少。在使用过程中，整套装置通过船上自带的吊车实现安装和拆除，船舶航行时将其布放在月池中，月池工作时将其收起并捆扎在甲板上。
附图说明
图1为本发明实施例的一体式月池减阻装置的整体结构示意图；
图2为本发明实施例的一体式月池减阻装置安装于月池的结构示意图；
图3为本发明实施例的压力平衡孔结构的结构示意图。
具体实施方式
下面根据附图图1～图3，给出本发明的较佳实施例，并予以详细描述，使能更好地理解本发明的功能、特点。
请参阅图1和图2，本发明实施例的一种一体式月池减阻装置，包括一底板1、一顶盖2和连接于底板1与顶盖2之间的一桁架结构3；底板1与一月池的底部开口的形状配合，顶盖2与月池的顶部开口的形状配合。整套装置通过桁架结构3的连接实现一体化。
月池的底部四周形成限位结构4，底板1的四周形成与限位结构4配合的限位槽5，底板1通过限位槽5被限位结构4限位。这些限位槽5能够与月池底部平台相应的限位结构4相契合，从而将底板1固定在月池底部平台上，以限制其水平方向位移，以减小因为远离顶盖2固定端以及水动力冲击造成较大振动或位移。
底板1的上部连接有纵横交错的扶强材6，且扶强材6的外周布置有围板7；底板1的底部与船舶的底部的形状配合并光滑过渡，从而达到降低阻力的目的。
顶盖2的四周形成多个凸爪8，月池的顶部开口外沿的船舶的甲板形成与凸爪8配合的凹槽，凸爪8形成有螺栓孔9，凸爪8设置于凹槽内且通过穿设于螺栓孔9的螺栓固定于甲板。凸爪8所布置的位置和个数可以根据顶盖2的实际大小进行设计。
顶盖2的顶面设置有多个起重机吊点10。本发明的安装和移除由船用起重机操作。使用月池的时候，由起重机吊起抽出搁置于货物甲板一侧；不使用月池的时候，由起重机吊起并插入月池。本发明安装与移除方便，不需要额外机械装备。
请参阅图2和图3，底板1的中部设置有至少一压力平衡孔结构11。
每一压力平衡孔结构11包括一开孔12、一导流板13和一压力平衡孔14；开孔12形成于底板1；导流板13连接于底板1并位于开孔12上方向且一侧向上翘起；导流板13向上翘起的一侧与开孔12的外沿之间形成压力平衡孔14。
开孔12呈矩形，沿月池所在船舶的纵向设置，压力平衡孔14朝向船舶的船首方向设置。
请参阅图1～图3，本发明实施例的一种一体式月池减阻装置，其工作原理如下：
本发明将可以用来减少因月池开口而导致阻力的底板1以及可以用来封闭甲板上月池开口的顶盖2通过一桁架结构3连接为一体，从而得到了一套兼顾降低月池阻力和增大甲板可利用面积的一体式月池减阻装置。整套装置通过船上自带的起重机实现安装和拆卸，在船舶航行时封堵月池开口以降低阻力、增大甲板可利用面积，在需要用月池进行作业时将其吊出并捆扎在甲板上的适当位置。
本实施例的顶盖2和底板1均采用简单的单层钢制板梁结构，顶盖2位于甲板以下的表面和底板1位于船底板以上的表面均由纵横交错的扶强材6进行加强。由于顶盖2上方被设计用来堆放货物，因此顶盖2和底板1的设计均需要根据相应的工况荷载设计适当的扶强材6尺寸、数量以及合适的布置位置。同时，将二者连接为一体的桁架结构3也需要根据荷载情况进行适当的设计。由于底板1采用非水密设计，其仅仅承受水动压力，而不承受静水压力，其自身结构以及桁架结构3载荷小，构件规格小，这使得整套装置的生产成本低廉、加工简易。
本发明的底板1采用非水密设计，在其中部设置有适当数量的压力平衡孔结构11。压力平衡孔结构11中的导流板13，在船舶行进过程中可以起到减少船舶航行产生的涡的作用，同时也在日常的使用和吊装过程中起到平衡内外水体压力的作用，其具体的尺寸无需设计过大，具体的数量可以根据底板1的尺寸来设计。由于本发明的底板1封堵了月池底部开口，且其外侧形状能够与船体外板的型线光滑过渡，再加上其外侧是光滑的，因此本发明在船舶上运用的效果几乎无异于一艘没有月池开口的船舶，本发明能够极大地减少因为月池开口的存在而导致的船舶阻力；同时，本发明还能填补甲板上因为开设月池而缺失的甲板面积，在降低阻力的同时兼顾增大甲板的可利用面积；此外，本发明结构简单，在生产和加工工艺上没有任何难点，且所用钢材的型号普通，使得其成本低廉；在使用时，由于采用了一体化设计，加之带有月池的船舶上在月池边往往自带有吊车设备，因此整套设备的布放和拆卸都极为方便；并且，本发明由于采用非水密设计，其后期的维护保养简易且成本极低。综上，本发明能够以极低廉的成本和简单的操作流程，换取船舶阻力性能的大幅度提升，同时增大甲板的可利用面积。
以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种一体式月池减阻装置，其特征在于，包括一底板、一顶盖和连接于所述底板与所述顶盖之间的一桁架结构；所述底板与一月池的底部开口的形状配合，所述顶盖与所述月池的顶部开口的形状配合；
所述顶盖的四周形成多个凸爪，所述月池的顶部开口外沿的船舶的甲板形成与所述凸爪配合的凹槽，所述凸爪形成有螺栓孔，所述凸爪设置于所述凹槽内且通过穿设于所述螺栓孔的螺栓固定于所述甲板；
将月池底板和顶盖进行一体化设计，兼顾了降低月池产生的阻力和提高甲板可利用面积的双重目的，在封闭月池底部以减阻的同时，充分利用顶盖将甲板上的月池开口封闭所带来的额外甲板面积；
在使用过程中，整套装置通过船上自带的吊车实现安装和拆除，船舶航行时将其布放在月池中，月池工作时将其收起并捆扎在甲板上。
2.根据权利要求1所述的一体式月池减阻装置，其特征在于，所述月池的底部四周形成限位结构，所述底板的四周形成与所述限位结构配合的限位槽，所述底板通过所述限位槽被所述限位结构限位。
3.根据权利要求2所述的一体式月池减阻装置，其特征在于，所述底板的中部设置有至少一压力平衡孔结构。
4.根据权利要求3所述的一体式月池减阻装置，其特征在于，每一所述压力平衡孔结构包括一开孔、一导流板和一压力平衡孔；所述开孔形成于所述底板；所述导流板连接于所述底板并位于所述开孔上方向且一侧向上翘起；所述导流板向上翘起的一侧与所述开孔的外沿之间形成所述压力平衡孔。
5.根据权利要求4所述的一体式月池减阻装置，其特征在于，所述开孔呈矩形，沿所述月池所在船舶的纵向设置，所述压力平衡孔朝向所述船舶的船首方向设置。
6.根据权利要求5所述的一体式月池减阻装置，其特征在于，所述底板的上部连接有纵横交错的扶强材，且所述扶强材的外周布置有围板；所述底板的底部与所述船舶的底部的形状配合并光滑过渡。
7.根据权利要求6所述的一体式月池减阻装置，其特征在于，所述顶盖的顶面设置有多个起重机吊点。
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