CN115123452B - 平面水密横舱上的连接结构及连接方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种平面水密横舱上的连接结构及连接方法，用于连接船舱内的底边舱斜面舱壁，斜面舱壁上沿垂直方向设有扶强材，连接结构连接于扶强材的端部，连接结构其包括有：竖向连接机构，所述竖向连接机构沿竖直方向设于所述水密横舱的外表面舱壁上；斜向连接机构，所述斜向连接机构对应所述底边舱的斜面舱壁设置且所述斜向连接机构与所述斜面舱壁连接，所述斜向连接机构上设有连接部，所述竖向连接机构的端部延伸并连接于所述连接部上，所述斜向连接机构的侧部与所述连接部的侧部之间设有弧形结构。本发明通过设置弧形结构过渡竖向连接机构与斜向连接机构之间所承受的弯曲力矩，提升了水密横舱和底边舱的斜面舱壁之间的连接强度。

Description

平面水密横舱上的连接结构及连接方法

技术领域

本发明涉及船舶制造领域，具体涉及一种平面水密横舱上的连接结构及连接方法。

背景技术

现行设计的平面水密横舱壁，其上的扶强材(也称骨材)一般设计为竖向布置，并由上甲板、双层底或舱壁上的水平加强结构(下称水平桁)支撑着，通过将水密横舱壁上的扶强材与船舱自身设置的水平桁进行连接，以提高水密横舱在船舱中的稳定性。

无论是油船还是散货船，其船舱内的分隔底边舱与货舱的水密舱壁均为一与水平面成45°左右夹角的斜面舱壁。该舱壁上沿斜面舱壁的垂直方向布置了扶强材，作为舱壁板的支撑结构以承担舱壁板受到的载荷，但是，由于水密横舱上的竖向扶强材与斜面舱壁上的扶强材相互错位，导致水密横舱壁上的竖向扶强材无法与底边舱的斜面舱壁上的扶强材直接连接，现有技术的做法是在水密横舱的下端设置一根与底边舱斜面舱壁平行的斜向扶强材，并在竖向扶强材与斜向扶强材的侧部设置肘板，肘板为折边肘板，即肘板远离竖向扶强材与斜向扶强材的连接处的棱边为直边，进而使得肘板与竖向扶强材和肘板与斜向扶强材的连接处形成尖角，此种结构会减少竖向扶强材与斜向扶强材之间的连接强度，在船舶受到海浪拍打而产生弯曲力矩时，尖角在受到弯曲力矩下会对竖向扶强材和斜向扶强材产生挤压，严重时会导致竖向扶强材与肘板或斜向扶强材与肘板的连接处发生变形或断裂，进而使得竖向扶强材与斜向扶强材的连接处断开，造成水密横舱移位，甚至引发安全事故。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中水密横舱与底边舱的连接强度不足的缺陷，提供一种平面水密横舱上的连接结构及连接方法。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种平面水密横舱上的连接结构，用于连接船舱内的底边舱斜面舱壁，所述斜面舱壁上沿垂直方向设有扶强材，所述连接结构连接于所述扶强材的端部，所述连接结构其包括有：

竖向连接机构，所述竖向连接机构沿竖直方向设于所述水密横舱的外表面舱壁上；

斜向连接机构，所述斜向连接机构对应所述底边舱的斜面舱壁设置且所述斜向连接机构与所述斜面舱壁连接，所述斜向连接机构上设有连接部，所述竖向连接机构的端部延伸并连接于所述连接部上，所述斜向连接机构的侧部与所述连接部的侧部之间设有弧形结构。

在本方案中，斜向连接机构与竖向连接机构连接，同时斜向连接机构的连接部与竖向连接机构对接连接，斜向连接机构与连接部之间设有弧形结构，在装配时，竖向连接机构只需与连接部进行连接即可，而弧形结构与斜向连接机构形成整体，弧形结构过渡竖向连接机构与斜向连接机构在受到弯曲力矩时的应力，以使得竖向连接机构与斜向连接机构的连接更加稳定，同时，斜向连接机构还与斜面舱壁连接，有效的将水密横舱与底边舱紧密连接并保证船舱的水密性。

较佳地，所述斜向连接机构对应所述船舱的内底板的一端沿水平方向设有连接件，所述连接件的一端向所述斜面舱壁延伸并与其连接，所述连接件的另一端向所述竖向连接机构的侧部延伸并与其连接。

在本方案中，连接件与斜向连接机构连接，连接件沿水平方向与斜面舱壁上的扶强材连接，连接件的另一端与竖向连接机构连接，连接件的设置使得斜向连接机构靠近内底板的一端无需削尖处理，进而通过连接件与竖向连接机构的侧部连接以提高斜向连接机构的稳定性。

较佳地，所述连接件的侧部与所述斜向连接机构的侧部之间设有圆角。

在本方案中，连接件与斜向连接机构的侧部设有圆角，圆角使得连接件与斜向连接机构之间形成弧形过渡，其目的在于减少连接件与斜向连接机构之间在受到弯曲力矩时的应力，避免应力集中造成的斜向连接机构与斜面舱壁断开。

较佳地，所述连接件与所述斜面舱壁连接的端部呈锥形结构。

在本方案中，锥形结构即将连接件与斜面舱壁连接的端部进行削尖处理，以便于连接件与斜面舱壁上的扶强材进行连接，是本申请的一种较佳的结构设置。

较佳地，所述连接部沿竖直方向设置且对应所述竖向连接机构间隔设置设有多个，所述连接部的端部与所述竖向连接机构的端部焊接连接。

在本方案中，斜向连接机构上设有多个连接部，连接部的端部平齐，竖向连接机构与连接部连接的端部平齐，通过焊接连接以使得在设置水密横舱时装配更快，稳定性更强。

较佳地，所述竖向连接机构和所述斜向连接机构均设有相互垂直的腹板和面板，所述斜向连接机构的面板与所述弧形结构连接并形成整体。

在本方案中，斜向连接机构和竖向连接机构分别设有腹板和面板，斜向连接机构的腹板和面板垂直连接，竖向连接机构的腹板和面板垂直连接，同时，斜向连接机构的面板与弧形结构连接形成整体，即斜向连接机构的面板自身带有弧形结构，只需将竖向连接机构与斜向连接机构的连接部对接连接即可提升水密横舱与底边舱连接的稳定性。

较佳地，所述竖向连接机构的腹板和所述斜向连接机构的腹板连接且所述竖向连接机构的腹板和所述斜向连接机构的腹板所在的平面形成有夹角，且所述夹角大于0°。

在本方案中，所述竖向连接机构的腹板和所述斜向连接机构的腹板连接且所述竖向连接机构的腹板和所述斜向连接机构的腹板所在的平面形成有夹角，且所述夹角大于0°，即竖向连接机构的腹板延伸并与斜向连接机构的腹板连接且位于不同的平面上，使两者之间呈类似于“T”字型的结构，从而提升水密横舱与斜面舱壁的连接的稳定性。

较佳地，所述竖向连接机构的面板与所述斜向连接机构的面板位于同一平面。

在本方案中，竖向连接机构的面板与斜向连接机构的面板对接连接，且位于同一平面上，以便于竖向连接机构和斜向连接机构连接于船舱上，是本申请的一种较佳的结构设置。

一种平面水密横舱上的连接结构的连接方法，采用如上述任意一项所述的平面水密横舱上的连接结构实现，所述连接方法包括以下步骤：

S1、在水密横舱上设置竖向连接机构和斜向连接机构，将斜向连接机构对应底边舱的斜面舱壁设置，将船舱中的水平连接机构与竖向连接机构垂直连接，并将竖向连接机构的端部与斜向连接机构的连接部连接；

S2、在所述斜向连接机构的侧部与所述连接部的侧部之间设置弧形结构；

S3、将所述斜向连接机构与所述底边舱的斜面舱壁连接。

在本方法中，先将竖向连接机构与船舱的水平连接机构进行连接，进而将斜向连接机构与竖向连接机构通过连接部进行连接，竖向连接机构只需与连接部连接即可实现与斜向连接机构的连接，斜向连接机构与连接部之间设有弧形结构，通过弧形结构来过渡竖向连接机构与斜向连接机构所承受的弯曲力矩。

较佳地，在步骤S3中具体还包括以下步骤：

在所述底边舱的斜面舱壁上设置扶强材；

在所述斜向连接机构上设置水平方向的连接件，将所述连接件与所述斜面舱壁上的扶强材连接，将所述连接件的另一端与所述竖向连接机构的侧部连接。

在本方法中，设置连接件用于斜向连接机构与斜面舱壁的连接，进而使得水密横舱通过斜向连接机构与竖向连接机构连接于底边舱的斜面舱壁上。

本发明的积极进步效果在于：本发明通过设置斜向连接机构，斜向连接机构与竖向连接机构和底边舱的斜面舱壁分别连接，同时，在斜向连接机构上设置连接部，连接部与竖向连接机构对接连接，连接部与斜向连接机构之间形成有弧形结构，通过弧形结构过渡竖向连接机构与斜向连接机构之间所承受的弯曲力矩，在保证水密横舱与底边舱的斜面舱壁的有效连接的情况下，提升了水密横舱和底边舱的斜面舱壁之间的连接强度。

附图说明

图1为本发明一较佳实施例的平面水密横舱上的连接结构示意图。

图2为本发明一较佳实施例的水密横舱的安装示意图。

图3为本发明一较佳实施例的斜向连接机构的示意图。

图4为本发明一较佳实施例的弧形结构的示意图。

图5为本发明一较佳实施例的连接件与斜向连接机构的连接示意图。

附图标记说明：

船舱 1

舷边舱 11

上甲板 12

内底板 13

底边舱 14

斜面舱壁 141

扶强材 1411

水密横舱 15

水平连接机构 16

竖向连接机构 2

斜向连接机构 3

连接部 31

弧形结构 32

连接件 33

锥形结构 331

圆角 34

腹板 4

面板 5

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

实施例1

如图2所示，船舱1内沿竖直方向设置有的舷边舱11，舷边舱11位于船舱1的侧部，而舷边舱11上方设置有上甲板12，舷边舱11下方水平方向设置有内底板13，舷边舱11与内底板13之间设有底边舱14，底边舱14是用来连接舷边舱11和内底板13的，同时底边舱14为了保证舷边舱11的稳定性设置有斜面舱壁141，斜面舱壁141倾斜设置且斜面舱壁141的两端分别连接于舷边舱11和内底板13上，而水密横舱15设于船舱1内并用于分隔船舱1内的不同空间。

由于斜面舱壁141与平面的水密横舱15无法有效连接，如图1、图3-图5所示，现提供一种平面水密横舱上的连接结构，用于连接船舱1内的底边舱14的斜面舱壁141。斜面舱壁141上沿垂直方向设有扶强材1411，连接结构连接于扶强材1411的端部，该连接结构其包括有：

竖向连接机构2，竖向连接机构2沿竖直方向设于水密横舱15的外表面舱壁上；

斜向连接机构3，斜向连接机构3对应底边舱14的斜面舱壁141设置且斜向连接机构3与斜面舱壁141连接，斜向连接机构3上设有连接部31，竖向连接机构2的端部延伸并连接于连接部31上，斜向连接机构3的侧部与连接部31的侧部之间设有弧形结构32。

水平连接机构16设于舷边舱11上，用于与竖向连接机构2连接，以此将水密横舱15固定于船舱1内，水平连接机构16为水平桁材，水密横舱15的外舱壁为平面，请复参阅图3，平面上连接的竖向连接机构2向下延伸并与斜向连接机构3连接，连接部31沿竖直方向设于斜向连接机构3上，连接部31的另一端沿水平方向平齐处理，竖向连接机构2与连接部31连接的端部沿水平方向平齐处理，连接部31与竖向连接机构2对接连接，连接部31的侧部与斜向连接机构3的侧部之间设有弧形结构32，弧形结构32与连接部31和斜向连接机构3连接形成整体，弧形结构32为半径100mm及以上的圆角，在本实施例中，弧形结构32的半径为150mm，连接部31与竖向连接机构2连接的端部距弧形结构32的距离不得小于50mm，在本实施例中，连接部31与竖向连接机构2连接的端部距弧形结构32的距离为100mm；弧形结构32用于圆滑过渡作用于水密横舱15上的弯曲力矩，进而使得弯曲力矩传导至竖向连接机构2和斜向连接机构3的连接处时不会出现弯曲力矩直接作用于竖向连接机构2和斜向连接机构3的连接处的情况，以此提高水密横舱15与船舱1连接的稳定性，并保证水密横舱15将船舱有效分隔不同的空间，同时，斜向连接机构3还与斜面舱壁141连接，有效的将水密横舱15与底边舱14紧密连接并保证船舱1的水密性。

请复参阅图1和图5，斜向连接机构3对应船舱1的内底板13的一端沿水平方向设有连接件33，连接件33的一端向斜面舱壁141延伸并与其连接，连接件33的另一端向竖向连接机构2的侧部延伸并与其连接。

其中，内底板13位于底边舱14的下方，斜向连接机构3的一端向内底板13延伸，且该端部设有水平方向的连接件33，连接件33的一端与斜面舱壁141连接，连接件33的另一端与位于斜向连接机构3旁边的其他竖向连接机构2的侧部连接，因连接件33与竖向连接机构2的方向不同，连接件33与竖向连接机构2呈垂直连接，并且连接件33与竖向连接机构2连接的端部作平齐处理，进而通过连接件33与竖向连接机构2的侧部连接以提高斜向连接机构3的稳定性。

进一步地，连接件33的侧部与斜向连接机构3的侧部之间设有圆角34。

请复参阅图1和图5，圆角34与连接件33和斜向连接机构3的侧部连接形成整体，圆角34使得连接件33与斜向连接机构3之间形成弧形过渡，其目的在于减少连接件33与斜向连接机构3之间在受到弯曲力矩时的应力，避免应力集中造成的斜向连接机构3与斜面舱壁141之间连接不稳定，甚至断开连接。

同时，连接件33的另一端向竖向连接机构2延伸并与其连接，连接件33与斜面连接机构3上的连接部31之间同样形成有圆角34，其目的在于减少连接件33与竖向连接机构2之间在受到弯曲力矩时的应力。

在本实施例中，连接件33与斜面舱壁141连接的端部呈锥形结构331。

锥形结构331即将连接件33与斜面舱壁141连接的端部进行削尖处理，以便于连接件33与斜面舱壁141上的扶强材进行连接，当然斜向连接机构3设有连接件33的另一端同样削尖处理，其目的在于同底边舱14上方且靠近舷边舱11的竖向连接机构2进行快速连接。

在本实施例中，连接部31沿竖直方向设置且对应竖向连接机构2间隔设置设有多个，连接部31的端部与竖向连接机构2的端部焊接连接。

具体地，斜向连接机构3对应斜面舱壁141设置，斜向连接机构3的一端与舷边舱11侧部的竖向连接机构2连接，斜向连接机构3的另一端与底边舱14上设置的竖向连接机构2连接，斜向连接机构3的表面上设有多个连接部31，多个连接部31间隔设置且连接部31的端部平齐用于与竖向连接机构2连接，竖向连接机构2与连接部31连接的端部平齐，通过焊接连接以使得在设置水密横舱15时装配更加简单，提升了安装效率，同时保证斜向连接机构3与斜面舱壁141的连接稳定性更强。

在本实施例中，竖向连接机构2和斜向连接机构3均设有相互垂直的腹板4和面板5，斜向连接机构3的面板5与弧形结构32连接并形成整体。

请复参阅图4，斜向连接机构3和竖向连接机构2分别设有腹板4和面板5，斜向连接机构3的腹板4和面板5垂直连接，竖向连接机构2的腹板4和面板5垂直连接，同时，斜向连接机构3的面板5与弧形结构32连接形成整体，即斜向连接机构3的面板5与弧形结构32位于同一平面且斜向连接机构3的面板5自身带有弧形结构32，在斜向连接机构3与竖向连接机构2连接时，只需将竖向连接机构2与斜向连接机构3的连接部31对接连接即可提升水密横舱15与底边舱14连接的稳定性。需要说明的是，斜向连接机构3的面板5与竖向连接机构2的面板5的结构可以一样，也可以不一样；同样，斜向连接机构3的腹板4和竖向连接机构2的腹板4的结构可以一样，也可以不一样。

在本实施例中，竖向连接机构2的腹板4和斜向连接机构3的腹板4连接且竖向连接机构2的腹板4和斜向连接机构3的腹板4所在的平面形成夹角α，且夹角α大于0°。

请复参阅图4、图5，竖向连接机构2的腹板4和斜向连接机构3的腹板4连接且竖向连接机构2的腹板4和斜向连接机构3的腹板4所在的平面形成有夹角α，且夹角α大于0°，即竖向连接机构2的腹板4延伸并与斜向连接机构3的腹板4连接且位于不同的平面上，使两者之间呈类似于“T”字型的结构，从而提升水密横舱15与斜面舱壁141的连接的稳定性。

在本实施例中，竖向连接机构2的面板5与斜向连接机构3的面板5位于同一平面。

请复参阅图4、图5，竖向连接机构2的面板5与斜向连接机构3的面板5对接连接，且位于同一平面上，以便于竖向连接机构2和斜向连接机构连接3于船舱1上，位于同一平面上的面板5便于进行焊接连接进而形成整体结构，减少了现场施工的周期。

一种平面水密横舱上的连接结构的连接方法，采用如上述任意一项的平面水密横舱上的连接结构实现，连接方法包括以下步骤：

S1、在水密横舱15上设置竖向连接机构2和斜向连接机构3，将斜向连接机构3对应底边舱14的斜面舱壁141设置，将船舱1中的水平连接机构16与竖向连接机构2垂直连接，并将竖向连接机构2的端部与斜向连接机构3的连接部31连接；

S2、在斜向连接机构3的侧部与连接部31的侧部之间设置弧形结构32；

S3、将斜向连接机构3与底边舱14的斜面舱壁141连接。

具体地，先将竖向连接机构2与船舱1的水平连接机构16进行连接，进而将斜向连接机构3与竖向连接机构2通过连接部31进行连接，竖向连接机构2只需与连接部31连接即可实现与斜向连接机构3的连接，斜向连接机构3与连接部31之间设有弧形结构32，通过弧形结构32来过渡竖向连接机构2与斜向连接机构3所承受的弯曲力矩。

连接方法在步骤S3中具体还包括以下步骤：

在底边舱14的斜面舱壁141上设置扶强材1411；

在斜向连接机构3上设置水平方向的连接件33，将连接件33与斜面舱壁141上的扶强材1411连接，将连接件33的另一端与竖向连接机构2的侧部连接。

具体地，斜向连接机构3对应斜面舱壁141设置，斜向连接机构3的一端与船舱1的舷边舱11的侧部的竖向连接机构2连接，斜向连接机构3的另一端通过连接件33分别连接于斜面舱壁141和内底板13上连接的竖向连接机构2的侧部，即斜向连接机构3与斜面舱壁141通过连接件33进行连接，同时，连接件33的另一端还与内底板13上的竖向连接机构2连接，将连接件33与斜向连接机构3连接形成整体，并且在连接件33的侧部与斜向连接机构3的侧部之间设置圆角34，通过圆角34过渡连接件33与斜向连接机构3的连接处，以此提升水密横舱15的连接稳定性，同时斜向连接机构3的侧部还与连接部31的侧部设有弧形结构32，同样用于提升竖向连接机构2与斜向连接机构3的连接处的抗弯曲力矩的能力，连接部31、连接件33和斜向连接机构3连接成整体，竖向连接机构2在与斜向连接机构3连接时只需与连接部31进行连接即可，既保证了斜向连接机构3与斜面舱壁141对应连接，又减少了与斜面舱壁141连接时的水密横舱15的高度，进而减少了船舶1自重，节约了成本。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种平面水密横舱上的连接结构，用于连接船舱内的底边舱斜面舱壁，所述斜面舱壁上沿垂直方向设有扶强材，所述连接结构连接于所述扶强材的端部，其特征在于，所述连接结构其包括有：

竖向连接机构，所述竖向连接机构沿竖直方向设于所述水密横舱的外表面舱壁上；

斜向连接机构，所述斜向连接机构对应所述底边舱的斜面舱壁设置且所述斜向连接机构与所述斜面舱壁连接，所述斜向连接机构上设有连接部，所述竖向连接机构的端部延伸并连接于所述连接部上，所述斜向连接机构的侧部与所述连接部的侧部之间设有弧形结构，所述竖向连接机构和所述斜向连接机构均设有相互垂直的腹板和面板，所述斜向连接机构的面板与所述弧形结构连接并形成整体，所述竖向连接机构的腹板和所述斜向连接机构的腹板连接且所述竖向连接机构的腹板和所述斜向连接机构的腹板所在的平面形成有夹角，所述夹角大于0°。

2.如权利要求1所述的平面水密横舱上的连接结构，其特征在于，所述斜向连接机构对应所述船舱的内底板的一端沿水平方向设有连接件，所述连接件的一端向所述斜面舱壁延伸并与其连接，所述连接件的另一端向所述竖向连接机构的侧部延伸并与其连接。

3.如权利要求2所述的平面水密横舱上的连接结构，其特征在于，所述连接件的侧部与所述斜向连接机构的侧部之间设有圆角。

4.如权利要求2所述的平面水密横舱上的连接结构，其特征在于，所述连接件与所述斜面舱壁连接的端部呈锥形结构。

5.如权利要求1所述的平面水密横舱上的连接结构，其特征在于，所述连接部沿竖直方向设置且对应所述竖向连接机构间隔设置设有多个，所述连接部的端部与所述竖向连接机构的端部焊接连接。

6.如权利要求1所述的平面水密横舱上的连接结构，其特征在于，所述竖向连接机构的面板与所述斜向连接机构的面板位于同一平面。

7.一种平面水密横舱上的连接结构的连接方法，采用如权利要求1-6任意一项所述的平面水密横舱上的连接结构实现，其特征在于，所述连接方法包括以下步骤：

S1、在水密横舱上设置竖向连接机构和斜向连接机构，将斜向连接机构对应底边舱的斜面舱壁设置，将船舱中的水平连接机构与竖向连接机构垂直连接，并将竖向连接机构的端部与斜向连接机构的连接部连接；

S2、在所述斜向连接机构的侧部与所述连接部的侧部之间设置弧形结构；

S3、将所述斜向连接机构与所述底边舱的斜面舱壁连接。

8.如权利要求7所述的平面水密横舱上的连接结构的连接方法，其特征在于，在步骤S3中具体还包括以下步骤：

在所述底边舱的斜面舱壁上设置扶强材；

在所述斜向连接机构上设置水平方向的连接件，将所述连接件与所述斜面舱壁上的扶强材连接，将所述连接件的另一端与所述竖向连接机构的侧部连接。