CN115056921A - 一种棱形独立型低温液舱的止摇装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种棱形独立型低温液舱的止摇装置，止摇装置与船体侧横向强框布置在同一平面内，且呈中纵剖面对称布置；止摇装置包括液舱侧止摇结构、船体侧止摇结构和层压木，液舱侧止摇结构焊接在液舱底板上，船体侧止摇结构焊接在船体内底板上，两侧止摇结构通过层压木的面接触实现横向载荷的传递，船体侧止摇结构中的船体侧横向支撑板采用双圆弧形，双圆弧形的大圆弧形上设置两端削斜的面板，趾端采用小圆弧软趾，用于提高船体侧止摇结构的疲劳性能。本发明的低温液舱止摇装置结构构件数量较为精简，结构重量轻，且安装方便；结构过渡良好，具有较高的疲劳强度；纵向支撑面板采用折线形，布置适应性强；同样适应于液舱顶部、止纵摇装置。

Description

一种棱形独立型低温液舱的止摇装置

技术领域

本发明涉及一种船用装载低温介质的低温液舱的止摇装置，特别是涉及一种棱形独立型低温液舱的止摇装置。

背景技术

独立舱是一种船用装载液化石油气(LPG)、液化天然气(LNG)或其他低温介质的低温液舱，从形状上可分为棱形舱和回转体舱(C型舱)。棱形舱通常采用平面结构形式，包括A型舱和B型舱。独立舱属于自身支持式结构，通过布置多种限位装置与主船体实现连接，以约束不同方向的自由度，其中垂向支撑装置为独立舱提供垂向支持，止摇装置(包括止横摇装置和止纵摇装置)用于限制独立舱的横向位移和纵向位移，止浮装置用于防止破舱后独立舱上浮与主船体发生碰撞事故。

目前用于棱形独立舱的止摇装置的设计方案，与本发明相近的技术如下：

(1)一种用于B型独立液货舱的顶部止横摇支座结构

中国专利公告号CN113682431A公开了一种用于B型独立液货舱的顶部止横摇支座结构，其结构包括上部船体止横摇支座、层压木、下部液货舱止横摇支座，下部液货舱止横摇支座安装在B型独立液货舱的顶部，层压木固定在下部液货舱止横摇支座靠近上端位置的两侧，上部船体止横摇支座卡设在层压木两侧。通过支撑座十字交叉肘板的设计，极大地增加了止横摇支座自身的结构刚度，减少了船体横向加速度对止摇支座局部强度的影响，同时降低了支座安装难度。

上述下部液货舱止横摇支座结构包括主要支撑结构和十字交叉肘板，数量较多，重量偏重，安装不方便；十字交叉肘板和上部止横摇支座支撑板为直线形平面结构，与液货舱顶部或船体内甲板存在连接硬点，会出现应力集中，容易发生疲劳破坏；层压木两侧的垂向支撑面板未与液货舱或船体内甲板上的纵向强结构对齐，背后需要额外补强。

(2)一种用于B型LNG燃料舱止摇装置及B型LNG船

中国专利公告号CN209479895U公开了一种用于B型LNG燃料舱止摇装置及B型LNG船，该止摇装置包括主动箱座和两个横向限位座，所述主动箱座为方形箱体，所述主动箱座全熔透焊接在液舱底部，所述主动箱座包括箱座边板、箱座底板，所述箱座底板的两侧垂直设置有卡槽板；所述横向限位座全熔透焊接在船体结构上，处于主动箱座两侧，所述横向限位座的面板朝向对应的槽型结构，两个所述面板与相对应的所述槽型结构之间分别夹设有第一层压木方、第二层压木方。该方案的特点为使独立液货舱的横向载荷有效传递到船体上，载荷通过层压木方传递，避免了热量的传递，保证了低温LNG舱的有效绝热。

上述止横摇装置为箱体结构，沿横向布置三道第一加强板和第二加强板，结构偏重，施工空间较为狭窄，安装不便；横向限位座边板趾端为直线形，与船体内底板存在连接硬点，会出现应力集中，容易发生疲劳破坏；主动箱座边板未延伸至液舱底部，对于复杂的横摇和纵摇叠加工况，第二加强板的圆弧肘板趾端容易损坏。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种棱形独立型低温液舱的止摇装置方案，拟解决或改善以下技术问题：

(1)现有止摇装置加强结构数量冗余，安装不便和结构偏重的问题；

(2)现有止摇装置与液货舱或船体板的连接节点设计可能存在疲劳强度问题；

(3)现有止摇装置层压木两侧垂向面板未与液货舱或船体板上的已有结构对齐，背后需要额外加强，增加建造成本的问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种棱形独立型低温液舱的止摇装置，止摇装置与船体侧横向强框布置在同一平面内，并且呈中纵剖面对称布置；所述的止摇装置包括液舱侧止摇结构、船体侧止摇结构和层压木，液舱侧止摇结构焊接在液舱底板上，船体侧止摇结构焊接在船体内底板上，液舱侧止摇结构和船体侧止摇结构通过层压木的面接触实现横向载荷的传递，所述的船体侧止摇结构中的船体侧横向支撑板采用双圆弧形，双圆弧形的大圆弧形上设置两端削斜的面板，双圆弧形的趾端采用小圆弧软趾，用于提高船体侧止摇结构的疲劳性能。

进一步的，所述的液舱侧止摇结构包括液舱侧横向支撑板、液舱侧水平支撑板、液舱侧纵向支撑面板、液舱侧横向端肘板、液舱侧横向三角支撑板和层压木安装槽；所述的液舱侧水平支撑板与层压木中心处于同一高度，焊接在液舱侧横向支撑板的两侧，与液舱侧横向支撑板构成十字形强支撑结构，承受横向载荷的作用。

进一步的，所述的液舱侧横向支撑板顶部中心开有通孔，不仅能够减轻装置的结构重量，而且方便现场施工安装。

进一步的，所述的液舱侧纵向支撑面板端部为圆弧形，有助于降低趾端的应力水平和提高结构的疲劳强度。

进一步的，所述的船体侧止摇结构沿中纵剖面对称布置，包括船体侧横向支撑板、船体侧水平支撑板、船体侧纵向支撑面板、船体侧横向支撑板面板、船体侧横向端肘板和船体侧横向三角支撑板；所述的船体侧水平支撑板与层压木中心处于同一高度，焊接在船体侧横向支撑板的两侧，与船体侧横向支撑板构成十字形强支撑结构，承受横向载荷的作用。

进一步的，所述的船体侧横向端肘板为两块圆弧形肘板，与船体侧横向支撑板布置在同一平面内，焊接在船体内底板和船体侧纵向支撑面板之间，有助于提高船体侧止摇结构的横向支撑强度。

进一步的，所述的船体侧纵向支撑面板为折线形，由倾斜面板和垂直面板组成，倾斜面板与船体侧已有结构对齐，同时液舱侧的纵向支撑面板为直线形，与液舱侧已有结构对齐。

进一步的，所述的船体侧纵向支撑面板为直线形，并与船体侧已有结构对齐，与此同时液舱侧纵向支撑面板为折线形，由倾斜面板和垂向面板组成，倾斜面板与液舱侧已有结构对齐。

进一步的，所述的液舱侧水平支撑板与液舱侧纵向支撑面板间、所述的船体侧水平支撑板与船体侧纵向支撑面板间分别设有多块横向三角支撑板，能提高对承压木的支撑性能。

进一步的，所述的层压木一侧放置于液舱侧的安装槽内，另一侧与船体侧纵向支撑面板间留有2～3mm间隙。

本发明的有益效果是：

(1)低温液舱止摇装置结构构件数量较为精简，结构重量轻，且安装方便；

(2)低温液舱止摇装置结构过渡良好，具有较高的疲劳强度；

(3)低温液舱止摇装置纵向支撑面板采用折线形，布置适应性强；

(4)低温液舱止摇装置同样适应于液舱顶部、止纵摇装置。

附图说明

图1为本发明的低温液舱止摇装置布置示意图；

图2为本发明的低温液舱止摇装置效果图；

图3为本发明的低温液舱止摇装置横剖面图；

图4为本发明的低温液舱止摇装置液舱侧纵向支撑面板剖面图；

图5为本发明的低温液舱止摇装置船体侧纵向支撑面板剖面图；

图6为本发明的低温液舱止摇装置水平支撑板剖面图；

图7为本发明的低温液舱止摇装置横向三角支撑板剖面图；

图8为本发明的低温液舱止摇装置效果图(方案二)；

图9为本发明低温液舱止摇装置横剖面图(方案二)；

附图中：1-液舱底板，2-船体内底板，3-止摇装置，4-液舱侧止摇结构，5-船体侧止摇结构，6-层压木，41-液舱侧横向支撑板，42-液舱侧水平支撑板，43-液舱侧纵向支撑面板，44-液舱侧横向端肘板，45-液舱侧横向三角支撑板，46-层压木安装槽，47-通孔，51-船体侧横向支撑板，52-船体侧水平支撑板，53-船体侧纵向支撑面板，54-船体侧横向支撑板面板，55-船体侧横向端肘板，56-船体侧横向三角支撑板，431-液舱侧纵向支撑倾斜面板，432-液舱侧纵向支撑垂直面板，531-船体侧纵向支撑倾斜面板，532-船体侧纵向支撑垂直面板。

具体实施方式

本说明书中附图所显示的大小、比例等只是示意性的，用以配合说明书所描述的内容，并非用以限定本发明的实施条件，不影响本发明所产生的功效。本说明书中所述的“上”、“下”、“内”、“外”等位置关系仅是为了方便描述，而非用以限定本发明的可实施范围，其相对关系的改变，在无实质变更技术内容下亦视为本发明的可实施范畴。

如图1所示，本发明提供一种棱形独立型低温液舱的止摇装置3，位于液舱底板1和船体内底板2之间。止摇装置3与船体侧横向强框布置在同一平面内，并且关于中纵剖面对称。

如图2和图3所示，止摇装置3包括液舱侧止摇结构4、船体侧止摇结构5和层压木6，液舱侧止摇结构4焊接在液舱底板1上，船体侧止摇结构5焊接在船体内底板2上，液舱侧止摇结构4侧面与船体侧止摇结构5之间设有层压木6。当发生横摇时，液舱侧止摇结构4和船体侧止摇结构5通过层压木6的面接触实现横向载荷的传递。

如图2和图3所示，液舱侧止摇结构4包括液舱侧横向支撑板41、水平支撑板42、纵向支撑面板43、横向端肘板44、横向三角支撑板45和层压木安装槽46。液舱侧横向支撑板41顶部中心开有通孔47，由计算结果反馈，该区域应力比较小，开孔不仅能够减轻装置的结构重量，而且方便现场施工安装；如图2、图3和图6所示，液舱侧水平支撑板42为两块矩形板，与层压木6中心处于同一高度，分别焊接在液舱侧横向支撑板41的两侧，与横向支撑板41构成十字形强支撑结构，是液舱侧承受横向载荷的主要构件。

如图2至图4所示，液舱侧纵向支撑面板43共两块，分别安装在液舱侧横向支撑板41两端，纵向与附近的液舱纵骨对齐，该布置使得液舱侧减少额外的加强设计；液舱侧纵向支撑面板43端部为圆弧形，有助于降低趾端的应力水平和提高结构的疲劳强度。

如图2和图3所示，液舱侧横向端肘板44为两块圆弧形肘板，与液舱侧横向支撑板41布置在同一平面内，焊接在液舱底板1和纵向支撑面板43之间，有助于提高液舱侧止摇结构4的横向支撑强度。

如图2、图3和图7所示，在液舱侧水平支撑板42和纵向支撑面板43间、横向支撑板41两侧对称布置有多块液舱侧横向三角支撑板45，有助于提高对层压木6的支撑性能。

如图2和图3所示，层压木安装槽46安装在液舱侧纵向支撑面板43上；层压木6一端放置于安装槽46内，另一端与船体侧纵向支撑面板53间留有2～3mm间隙。

如图2和图3所示，船体侧止摇结构5共两组，沿中纵剖面对称布置，包括船体侧横向支撑板51、水平支撑板52、纵向支撑面板53、横向支撑板面板54、横向端肘板55和横向三角支撑板56。船体侧横向支撑板51采用双圆弧形，大圆弧上设置有两端削斜的面板54，同时趾端采用小圆弧软趾，有助于提高结构的疲劳性能。

如图2、图3和图6所示，船体侧水平支撑板52与层压木6中心处于同一高度，分别焊接在船体侧横向支撑板51的两侧，与横向支撑板51构成十字形强支撑结构，是船体侧承受横向载荷的主要构件。

如图2、图3和图5所示，船体侧纵向支撑面板53的一种方案为折线形平面结构，其端部为圆弧形肘板，由倾斜面板531和垂直面板532组成，该设计可以自由控制液舱侧纵向支撑面板43与船体侧支撑面板53的距离，对于不同厚度的层压木6，不同大小的骨材间距均具有良好的适应性，使得船体侧纵向支撑面板53与船体已有纵向构件对齐，从而减少了额外加强构件。

如图8和图9所示，船体侧纵向支撑面板53的另一种方案为直线形平面结构，其端部为圆弧形肘板，并与船体侧已有结构对齐；与此同时液舱侧纵向支撑面板43设计成折线形，由倾斜面板431和垂直面板432组成，倾斜面板与液舱侧已有结构对齐。

如图2和图3所示，与液舱侧类似，船体侧横向端肘板55为两块圆弧形肘板，与船体侧横向支撑板51布置在同一平面内，焊接在船体内底板2和纵向支撑面板53之间，有助于提高船体侧止摇结构5的横向支撑强度。

如图2、图3和图7所示，与液舱侧类似，在船体侧水平支撑板52和纵向支撑面板53间、横向支撑板51两侧对称布置有多块船体侧横向三角支撑板56，可以提高对层压木6的支撑性能。

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种棱形独立型低温液舱的止摇装置，其特征在于：该止摇装置与船体侧横向强框布置在同一平面内，并且呈中纵剖面对称布置；所述的止摇装置包括液舱侧止摇结构、船体侧止摇结构和层压木，液舱侧止摇结构焊接在液舱底板上，船体侧止摇结构焊接在船体内底板上，液舱侧止摇结构和船体侧止摇结构通过层压木的面接触实现横向载荷的传递；所述船体侧止摇结构中的船体侧横向支撑板采用双圆弧形，双圆弧形的大圆弧形上设置两端削斜的面板，双圆弧形的趾端采用小圆弧软趾，用于提高船体侧止摇结构的疲劳性能。

2.根据权利要求1所述的棱形独立型低温液舱的止摇装置，其特征在于：所述的液舱侧止摇结构包括液舱侧横向支撑板、液舱侧水平支撑板、液舱侧纵向支撑面板、液舱侧横向端肘板、液舱侧横向三角支撑板和层压木安装槽；所述的液舱侧水平支撑板与层压木中心处于同一高度，焊接在液舱侧横向支撑板的两侧，与液舱侧横向支撑板构成十字形强支撑结构，承受横向载荷的作用。

3.根据权利要求2所述的棱形独立型低温液舱的止摇装置，其特征在于：所述的液舱侧横向支撑板顶部中心开有通孔，不仅能够减轻装置的结构重量，而且方便现场施工安装。

4.根据权利要求2所述的棱形独立型低温液舱的止摇装置，其特征在于：所述的液舱侧纵向支撑面板端部为圆弧形，有助于降低趾端的应力水平和提高结构的疲劳强度。

5.根据权利要求2所述的棱形独立型低温液舱的止摇装置，其特征在于：所述的船体侧止摇结构沿中纵剖面对称布置，包括船体侧横向支撑板、船体侧水平支撑板、船体侧纵向支撑面板、船体侧横向支撑板面板、船体侧横向端肘板和船体侧横向三角支撑板；所述的船体侧水平支撑板与层压木中心处于同一高度，焊接在船体侧横向支撑板的两侧，与船体侧横向支撑板构成十字形强支撑结构，承受横向载荷的作用。

6.根据权利要求5所述的棱形独立型低温液舱的止摇装置，其特征在于：所述的船体侧横向端肘板为两块圆弧形肘板，与船体侧横向支撑板布置在同一平面内，焊接在船体内底板和船体侧纵向支撑面板之间，有助于提高船体侧止摇结构的横向支撑强度。

7.根据权利要求5所述的棱形独立型低温液舱的止摇装置，其特征在于：所述的船体侧纵向支撑面板为折线形，由倾斜面板和垂直面板组成，倾斜面板与船体侧已有结构对齐，同时液舱侧的纵向支撑面板为直线形，与液舱侧已有结构对齐。

8.根据权利要求5所述的棱形独立型低温液舱的止摇装置，其特征在于：所述的船体侧纵向支撑面板为直线形，并与船体侧已有结构对齐，同时液舱侧的纵向支撑面板为折线形，由倾斜面板和垂向面板组成，倾斜面板与液舱侧已有结构对齐。

9.根据权利要求5所述的棱形独立型低温液舱的止摇装置，其特征在于：所述的液舱侧水平支撑板与液舱侧纵向支撑面板间、所述的船体侧水平支撑板与船体侧纵向支撑面板间分别设有多块横向三角支撑板，能提高对承压木的支撑性能。

10.根据权利要求1所述的棱形独立型低温液舱的止摇装置，其特征在于：所述的层压木一侧放置于液舱侧的安装槽内，另一侧与船体侧纵向支撑面板间留有2～3mm间隙。

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