CN113931244A

CN113931244A - 一种船体结构及耙吸挖泥船

Info

Publication number: CN113931244A
Application number: CN202111262047.1A
Authority: CN
Inventors: 伍蓉晖; 黄高峰; 孙文利; 张雷; 吴佩
Original assignee: Guangzhou Wenchong Shipyard Co Ltd
Current assignee: Guangzhou Wenchong Shipyard Co Ltd
Priority date: 2021-10-28
Filing date: 2021-10-28
Publication date: 2022-01-14
Anticipated expiration: 2041-10-28
Also published as: CN113931244B

Abstract

本发明涉及耙吸挖泥船技术领域，具体公开了一种船体结构及耙吸挖泥船。船体结构包括船底板、舷侧结构和气泵，两个舷侧结构沿船体的宽度方向相对设置于船底板的两侧，并与船底板焊接连接。两个舷侧结构的底面形成船体的船底面，船底板沿船体的高度方向高于船底面，以使两个舷侧结构与船底板围成空腔。气泵能够向空腔内充气。耙吸挖泥船通过采用上述的船体结构，使得船底板与两个舷侧结构的底部围成空腔，通过泵体向空腔内充气，使得空腔形成气层。该气层能够隔绝船底板与水，减少了船体与水的接触面积，同时通过气层实现了船底面与水之间的空气润滑，从而减少了船舶航行的粘滞阻力和推进能耗。

Description

一种船体结构及耙吸挖泥船

技术领域

本发明属于耙吸挖泥船技术领域，尤其涉及一种船体结构及耙吸挖泥船。

背景技术

耙吸挖泥船为自航式挖泥船，通过置于船体两舷或尾部的耙头吸入泥浆，以边吸泥、边航行的方式工作。

耙吸挖泥船的航行推进功率消耗占据了整船功率消耗的70％～80％，由于舱容需求和吃水限制，耙吸挖泥船多采用肥大型设计，且具有水平的船底面。船体与水的接触面积较大，增加了耙吸挖泥船的推进阻力和功耗，导致航速普遍不高，提高了船舶的运营成本。

因此，需要一种有效的船体结构来协助耙吸挖泥船来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种船体结构及耙吸挖泥船，以减少船体与水的接触面积，节约航行能耗。

为达此目的，本发明所采用的技术方案是：

一种船体结构，包括：

船底板；

舷侧结构，两个所述舷侧结构沿船体的宽度方向相对设置于所述船底板的两侧，并与所述船底板焊接连接；两个所述舷侧结构的底面形成所述船体的船底面，所述船底板沿所述船体的高度方向高于所述船底面，以使两个所述舷侧结构与所述船底板围成空腔；以及

气泵，被配置为能够向所述空腔内充气。

进一步地，所述船体结构还包括：

压力传感器，用于测量所述空腔内的气压；所述气泵被配置为能够在所述压力传感器的测量值小于设定值时打开；或者，在所述压力传感器的测量值等于设定值时关闭。

进一步地，所述空腔沿所述船体的高度方向的高度为200mm～300mm。

进一步地，所述船底板上开设有连通于所述空腔的注气孔，所述气泵设置于纵向三角舱内，所述气泵的充气管路连接于所述注气孔上。

进一步地，每个所述注气孔内均设置有防水透气阀。

进一步地，所述船底板为水平板。

一种耙吸挖泥船，包括上述的船体结构。

本发明的有益效果为：

本发明提出的船体结构，船底板与两个舷侧结构的底部围成空腔，通过泵体向空腔内充气，使得空腔形成气层。该气层能够隔绝船底板与水，减少了船体与水的接触面积。同时气层实现了船底面与水之间的空气润滑，从而减少了船舶的航行的粘滞阻力和推进能耗，节约了航行能耗。

本发明提出的耙吸挖泥船采用上述船体结构，减少了船体与水的接触面积，同时气层实现了船底面与水之间的空气润滑，从而减少了船舶的航行的粘滞阻力和推进能耗，节约了航行能耗。

附图说明

图1是本发明实施例提供的船体结构的横向剖视图。

图中部件名称和标号如下：

10、空腔；1、船底板；2、舷侧结构；3、纵向三角舱；4、泥门；5、泥门油缸；6、抽舱门；7、泥舱。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；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或两个元件的相互作用关系。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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1所示，耙吸挖泥船的船体包括船底板1和舷侧结构2，两个舷侧结构2沿船体的宽度方向相对设置于船底板1的两侧，并与船底板1焊接连接。两个舷侧结构2与船底板1围成泥舱7，以存储泥沙等。

为了便于泥沙的快速泄放，在船底板1的内壁(泥舱7的底部)设置有泥门4、纵向三角舱3和横向三角舱。具体地，船底板1的内壁上设置有沿船体的长度方向延伸的纵向三角舱3。纵向三角舱3沿船体的宽度方向的两侧均具有多个泥门4和横向三角舱，位于纵向三角舱3同一侧的多个泥门4与横向三角舱沿船体的长度方向交错布置。

需要说明的是，纵向三角舱3的内部还设置有泄放管路，泥舱7内的泥沙可以通过泥门4或泄放管路排出船体外部。

如图1所示，泥舱7内设置有泥门油缸5和抽舱门6。泥门4上的门体与泥门油缸5的活塞杆相连，通过泥门油缸5的伸缩打开或关闭泥门4。当耙吸挖泥船工作时，泥门4上的门体保持关闭。当耙吸挖泥船到达指定的泄放位置时，通过泥门油缸5打开泥门4的门体，泥舱7内的泥沙通过泥门4排出船体外。通过抽舱门6控制泄放管路的开闭，当耙吸挖泥船工作时，抽舱门6保持关闭。当耙吸挖泥船到达指定的泄放位置时，通过抽舱门6打开纵向三角舱3内的泄放管路，以将泥舱7内的泥沙排出船体外。

目前，耙吸挖泥船的航行推进功率消耗占据了整船功率消耗的70％～80％，由于舱容需求和吃水限制，耙吸挖泥船多采用肥大型设计，使得船体与水的接触面积较大，增加了耙吸挖泥船的推进阻力和功耗，导致航速普遍不高，提高了船舶的运营成本。

为解决上述问题，本实施例公开了一种船体结构，该船体结构能够减少耙吸挖泥船的船体与水的接触面积。当然，该船体结构还可以应用于其他船舶，如大型游轮、科考船等。

如图1所示，该船体结构的两个舷侧结构2的底面形成船体的船底面，船底板1沿船体的高度方向高于船底面，以使两个舷侧结构2与船底板1围成空腔10。气泵能够向空腔10内充气，使得空腔10形成气层。该气层能够隔绝船底板1与水，减少了船体与水的接触面积。同时通过气层实现了船底面与水之间的空气润滑，从而减少了船舶航行的粘滞阻力和推进能耗，节约了航行能耗。

需要说明的是，船舯沿船体的长度方向的两端均具有横舱壁，两个横舱壁与两个舷侧结构2共同围设形成空腔10的侧壁，以使得空腔10能够形成密闭的腔体，减少气体的逸出。

如图1所示，本实施例的船底板1为水平板，使得空腔10为矩形腔。此时纵向三角舱3、泥门4以及横向三角舱的底面平齐。只需在现有的船体结构上整体抬高船底板1的高度即可，改动较小，易于实现。

具体地，空腔10沿船体的高度方向的高度为200mm～300mm。使得空腔10具有充足的气层，同时能够减少对泥舱7容量的影响。如图1所示，船底板1距离水面的间距H可以为200mm、220mm、240mm、260mm、280mm或300mm等。

本实施例的船底板1上开设有连通于空腔10的注气孔，气泵设置于纵向三角舱3内，气泵的充气管路连接于注气孔内，以通过注气孔向空腔10中充气。

需要注意的是，气泵位于空腔10的上方，能够沿船体的高度方向从上向下向空腔10内冲入空气。相对于水平方向充气，本实施例的充气方向能够避免充气过程中高压的空气将空腔10下方的水吹向舷侧结构2或船底板1，保证气层实现良好的隔绝作用。

由于船体的长度较长，空腔10的整体容积较大，可以通过多个注气孔同时向空腔10内充气，以提高空腔10的充气效率。由于多个注气孔均布于空腔10的上方，能够提高空腔10的充气效率的同时，还能够保证空腔10的均匀充气。

需要注意的是，每个注气孔内均设置有防水透气阀，气泵的充气管路通过防水透气阀向空腔10充气。当气泵停止充气后，防水透气阀能够避免空腔10下方的水通过注气孔进入气泵内部，以保护气泵。同时能够避免外部的水通过注气孔进入船体内部腐蚀船体，有利于提高船体的防水性能。

为了实现气泵的自主开闭，船体结构还包括压力传感器，压力传感器用于测量空腔10内的气压。在压力传感器的测量值小于设定值时，气泵打开，以向空腔10内充气。当压力传感器的测量值等于设定值时，气泵关闭。可理解的是，压力传感器能够向船体结构上的控制单元传送测量的压力值，控制单元将接收的测量值与输入的设定值进行比较，并根据比较接结果控制气泵的开闭。通过压力传感器实时监测空腔10内的压力，从而实现气泵的自主开闭。

本实施例还公开了一种耙吸挖泥船，该耙吸挖泥船包括上述的船体结构，减少了船体与水的接触面积。同时通过气层实现了船底面与水之间的空气润滑，从而减少了船舶的航行的粘滞阻力和推进能耗，节约了航行能耗。

以上实施方式只是阐述了本发明的基本原理和特性，本发明不受上述实施方式限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims

1.一种船体结构，其特征在于，包括：

船底板(1)；

舷侧结构(2)，两个所述舷侧结构(2)沿船体的宽度方向相对设置于所述船底板(1)的两侧，并与所述船底板(1)焊接连接；两个所述舷侧结构(2)的底面形成所述船体的船底面，所述船底板(1)沿所述船体的高度方向高于所述船底面，以使两个所述舷侧结构(2)与所述船底板(1)围成空腔(10)；以及

气泵，被配置为能够向所述空腔(10)内充气。

2.根据权利要求1所述的船体结构，其特征在于，所述船体结构还包括：

压力传感器，用于测量所述空腔(10)内的气压；所述气泵被配置为能够在所述压力传感器的测量值小于设定值时打开；或者，在所述压力传感器的测量值等于设定值时关闭。

3.根据权利要求1所述的船体结构，其特征在于，所述空腔(10)沿所述船体的高度方向的高度为200mm～300mm。

4.根据权利要求1所述的船体结构，其特征在于，所述船底板(1)上开设有连通于所述空腔(10)的注气孔，所述气泵设置于纵向三角舱(3)内，所述气泵的充气管路连接于所述注气孔上。

5.根据权利要求4所述的船体结构，其特征在于，每个所述注气孔内均设置有防水透气阀。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的船体结构，其特征在于，所述船底板(1)为水平板。

7.一种耙吸挖泥船，其特征在于，包括权利要求1～6中任一项所述的船体结构。