CN115158534A - 船体甲板结构、船体及制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种船体甲板结构、船体及制造方法，船体甲板结构包括：骨材，骨材具有面板；至少两个分段甲板，相邻分段甲板搭接在面板，相邻分段甲板在面板上有间距；相邻的分段甲板与面板通过焊接相连接。采用本发明的甲板结构，相邻分段甲板不直接连接，避免在制造过程中直接焊接相邻分段甲板引起的结构变形。通过骨材作为中间部件连接相邻分段甲板，此时骨材相当于板缝的加强，这样板缝处变形会极大减少，且后期进行火工矫正时，也可作为主板的约束。

Description

船体甲板结构、船体及制造方法

技术领域

本发明涉及船舶加工制造技术领域，尤其涉及一种船体甲板结构、船体及制造方法。

背景技术

船体甲板的板缝焊接时会在接缝处产生焊接变形，尤其对于薄板，焊接变形更加突出。现有的甲板板缝划分时通常独自进行，没有结合船体横梁、纵梁的骨材布置，板缝与骨材分开，板缝焊接处的变形突出问题严峻。

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船体甲板板缝焊接时焊接变形突出的缺陷，提供一种船体甲板结构、船体及制造方法。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种船体甲板结构，包括：骨材，骨材具有面板；至少两个分段甲板，相邻分段甲板搭接在面板，相邻分段甲板在面板上有间距；相邻的分段甲板与面板通过焊接相连接。

在本方案中，采用上述结构设计，相邻分段甲板不直接连接，避免在制造过程中直接焊接相邻分段甲板引起的结构变形。通过骨材作为中间部件连接相邻分段甲板，此时骨材相当于板缝的加强，这样板缝处变形会极大减少，且后期进行火工矫正时，也可作为主板的约束。并且，甲板结构能够通过多个分段甲板连接而成，便于甲板结构的制造，也能在焊接处通过骨材提升结构强度。

较佳地，分段甲板的端部和面板的上表面通过连续焊缝连接。

在本方案中，采用上述连接结构设计，在分段甲板和骨材面板之间形成密封连接，符合甲板上表面的要求。

较佳地，分段甲板的下表面和面板的端部通过间断焊缝连接。

在本方案中，采用上述连接结构设计，加强了分段甲板和骨材的连接，同时采用间断焊缝连接，相应地减少了焊接引起的结构变形。

较佳地，骨材为H型钢或U型钢，面板为H型钢的位于上方的端板或U型钢的位于上方的端板。

在本方案中，采用上述结构设计，充分利用现有型材的端面结构，型材的面板同时与相邻分段甲板连接，为甲板提供支撑，制造过程中，型钢整体带走面板端焊接产生的热，减少结构变形。

较佳地，骨材包括T型钢和扁钢，扁钢与T型钢的立壁连接，并形成“工”字形，面板为扁钢或T型钢的水平壁。

在本方案中，采用上述结构设计，扩大了型材的选用范围，通过常用扁钢和T型钢的结合，生成“工”字形，再利用“工”字形钢的端面为为相邻甲板提供支撑。

较佳地，面板设有凸起，分段甲板的下表面设有凹槽，凸起和凹槽相互配合。

在本方案中，采用上述结构设计，方便分段甲板与型钢面板的搭接定位，为焊接连接工艺做好准备，同时加强之间的连接。

较佳地，还设有加强筋，加强筋与分段甲板的下表面和和面板的下表面通过焊缝连接。

在本方案中，采用上述结构设计，在甲板下方形成支撑构件进行支撑，使得甲板板缝处能承受更大的载荷。

本发明进一步提供了一种船体，其包括如上任一项的船体甲板结构。

在本方案中，采用上述结构设计，在相邻甲板的安装处采用带面板的型钢，生成本发明的船体甲板结构。

较佳地，船体甲板结构分布于纵横分布的骨材上。

在本方案中，采用上述结构设计，充分利用船体现有的骨架结构，布置本发明的船体甲板结构。

本发明进一步提供了一种船体甲板结构的制造方法，用于制造如如上任一项的船体甲板结构，该方法包括：将骨材的面板朝上；相邻分段甲板分别搭接在骨材面板上，且相邻分段甲板之间错开一段距离；分段甲板的端部和面板的上表面进行连续焊接；分段甲板的下表面和面板的端部进行间断焊接。

在本方案中，采用上述方法步骤，大幅度地减少了焊接变形，形成本发明的甲板结构。

本发明的积极进步效果在于充分利用骨材作为板缝的加强，大幅度减少板缝处变形，且后期进行火工矫正时，亦作为主板的约束，进一步减少板缝处变形。

附图说明

图1为船用甲板布置于骨架的示意图。

图2为图1的E-E向剖视图。

图3为图2中C区局部放大视图。

图4为图1的D-D向剖视图。

图5为图4中B区局部放大视图。

图6为船用甲板骨架的分布示意图-包含主板拼板位置标记。

图7为主板拼板结构示意图。

附图标记说明：

T型钢 10

骨材 20

面板 2001

分段甲板 30

主板 50

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的实施例范围之中。

如图1所示，甲板的横梁和纵桁为骨材20，图中的虚线为骨材的位置示意，带三角形标记的虚线代表分段缝的划分位置。

常规甲板骨材为球扁钢或角钢或T型材，分段缝一般取在两档骨材之间的位置。如图1-5所示，本发明调整分段缝的位置A，将分段缝设在骨材所在位置，同时调整分段缝所搭接的骨材20为带面板的型钢,以制造本发明的甲板结构。

如图2所示，在搭设于横梁的骨材20上设置分段缝，分段缝的位置A处的骨材20选用带面板的型钢，其它骨材20为常规球扁钢或角钢或T型材。

如图4所示，在搭设于纵向分布的骨材20(包括纵桁)上设置分段缝，分段缝的位置A处的骨材20选用带面板的型钢，其它骨材20为常规球扁钢或角钢或T型材。

一种船体甲板结构，包括：骨材20，骨材20具有面板2001；至少两个分段甲板30，相邻分段甲板30搭接在面板2001，相邻分段甲板30在面板2001上有间距；相邻的分段甲板30与面板2001通过焊接相连接。

其中，相邻分段甲板30不直接连接，避免在制造过程中直接焊接相邻分段甲板30引起的结构变形。通过骨材20作为中间部件连接相邻分段甲板30，此时骨材20相当于板缝的加强，这样板缝处变形会极大减少，且后期进行火工矫正时，也可作为主板的约束。

如图3和图5所示，分段甲板30的端部和面板2001的上表面通过连续焊缝连接。

在本实施例中，在分段甲板30和骨材20面板2001之间形成密封连接，符合甲板上表面的要求。

此外，分段甲板30的下表面和面板2001的端部通过间断焊缝连接。

该间断焊缝连接加强了分段甲板30和骨材20的连接，同时采用间断焊缝连接，相应地减少了焊接引起的结构变形。

其中，骨材20为H型钢或U型钢，面板2001为H型钢的位于上方的端板或U型钢的位于上方的端板。

在本实施例中，采用上述结构设计，充分利用现有型材的端面结构，型材的面板2001同时与相邻分段甲板30连接，为甲板提供支撑，制造过程中，型钢整体带走面板2001端焊接产生的热，减少结构变形。

在其他实施例中，骨材20也可以包括T型钢10和扁钢，扁钢与T型钢10的立壁连接，并形成“工”字形，面板2001为扁钢或T型钢10的水平壁。

需要说明的是，采用上述结构设计，扩大了型材的选用范围，通过常用扁钢和T型钢10的结合，生成“工”字形，再利用“工”字形钢的端面为为相邻甲板提供支撑。

较佳地，面板2001设有凸起，凸起为圆球型，分段甲板30的下表面设有凹槽，凹槽为半球型，凸起和凹槽相互配合。

在本实施例中，采用上述结构设计，方便分段甲板30与型钢面板2001的搭接定位，为焊接连接工艺做好准备，同时加强之间的连接。

较佳地，还设有加强筋，加强筋与分段甲板30的下表面和和面板2001的下表面通过焊缝连接。

在本实施例中，采用上述结构设计，在甲板下方形成支撑构件进行支撑，使得甲板板缝处能承受更大的载荷。

在其它的实施例中，也可以采用有端面的支撑构件，支撑构件和甲板可以焊接相连接，或采用高强螺栓连接。

需要说明的是，上述分段甲板由相邻主板拼板而成，相邻主板拼板的板缝处也选用带面板的骨材20，如图6所示，带三斜线标记700的虚线代表相邻主板的拼板位置。

如图7所示，分段甲板包括：至少一个骨材20，每个骨材20均具有面板2001；至少两个主板50，至少两个主板50依次平铺设置，且相邻两个主板50的端部通过焊接相连接；相邻两个主板50的焊缝设于面板2001的上表面，且每个焊缝均具有对应的面板2001。在主板50的焊缝处采用带面板2001的型钢，主板50的焊缝得到骨材20的支撑，内部板缝设置在强骨材的位置，此时骨材20相当于内部板缝的加强，在后期进行火工矫正时，借助骨材20，板缝处变形会极大减少，同时骨材20也可作为主板50的约束。

相邻两个主板50的下表面分别与面板2001的两端部通过焊缝连接，焊缝为连接焊缝或间断焊缝。主板50的下表面分别与面板2001的两端部的连接方式和相邻主板50板缝的连接方式相同，方便后期用相同的方式消除整体结构的焊接应力；由于焊缝错开，可以防止主板50焊缝与骨材焊缝重叠；并且，严格将焊点高度控制在3-4mm范围，保证焊接强度的同时又不过度焊接。

工艺流程为：首先进行主板50拼板，主板50焊接，此时由于主板50为薄板，主板50对接缝处的焊接变形较大；然后将骨材20定位到主板50上，焊接骨材20与主板50，由于骨材20位于焊缝处，骨材20较主板50更强，因此在装配骨材20时，可将主板50变形进行约束；反面骨材20焊接完成后，焊接甲板反面分段阶段舾装件；然后分段翻身，进行主板50矫平，由于主板50焊缝处的焊接变形最大，因此矫平主要针对焊缝位置，通过火工可以消除焊接应力，由于正对焊缝反面有骨材20，骨材20可作为主板50板缝处的加强，因此可以极大改善主板50变形问题。

本发明进一步提供了一种船体，其包括上述的船体甲板结构。

需要说明的是，采用上述结构设计，在相邻甲板的安装处采用带面板2001的型钢，生成本发明的船体甲板结构。

具体地，的船体甲板结构分布于纵横分布的骨材上。

如图2所示，船体甲板结构位于横梁，间隔出现在分段缝的位置A；如图4所示，船体甲板结构位于纵桁，间隔出现在分段缝的位置A；本发明充分利用船体现有的骨架结构，加工出船体甲板结构。

在其它的实施例中，船体甲板结构也可分布于其它纵横分布的骨材上。

如图3所示，船体甲板结构通过骨材20的下表面与横梁抵接，通过焊接相连接。

本发明进一步提供了一种船体甲板结构的制造方法，用于制造如上的船体甲板结构，该方法包括：

S1：将骨材20的面板2001朝上；

S2：相邻分段甲板30分别搭接在骨材20面板2001上，且相邻分段甲板30之间错开一段距离；

S3：分段甲板30的端部和面板2001的上表面进行连续焊接；

S4：分段甲板30的下表面和面板2001的端部进行间断焊接。

在本方案中，采用上述方法步骤，大幅度地减少了焊接变形，形成本发明的甲板结构。

本发明的积极进步效果在于充分利用骨材20作为板缝的加强，大幅度减少板缝处变形，且后期进行火工矫正时，亦作为主板的约束，进一步减少板缝处变形。

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 (10)

1.一种船体甲板结构，其特征在于，包括：

骨材，骨材具有面板；

至少两个分段甲板，相邻分段甲板搭接在面板，相邻分段甲板在面板上有间距；

相邻的分段甲板与面板通过焊接相连接。

2.根据权利要求1的船体甲板结构，其特征在于，分段甲板的端部和面板的上表面通过连续焊缝连接。

3.根据权利要求1的船体甲板结构，其特征在于，分段甲板的下表面和面板的端部通过间断焊缝连接。

4.根据权利要求1的船体甲板结构，其特征在于，骨材为H型钢或U型钢，面板为H型钢的位于上方的端板或U型钢的位于上方的端板。

5.根据权利要求1的船体甲板结构，其特征在于，骨材包括T型钢和扁钢，扁钢与T型钢的立壁连接，并形成“工”字形，面板为扁钢或T型钢的水平壁。

6.根据权利要求1的船体甲板结构，其特征在于，面板设有凸起，分段甲板的下表面设有凹槽，凸起和凹槽相互配合。

7.根据权利要求1的船体甲板结构，其特征在于，还设有加强筋，加强筋与分段甲板的下表面和和面板的下表面通过焊缝连接。

8.一种船体，其特征在于，其包括权利要求1-7中任一项的船体甲板结构。

9.根据权利要求8的船体，其特征在于，的船体甲板结构分布于纵横分布的骨材上。

10.一种船体甲板结构的制造方法，其特征在于，用于制造如权利要求1-7任一项的船体甲板结构，该方法包括：

将骨材的面板朝上；

相邻分段甲板分别搭接在骨材面板上，且相邻分段甲板之间错开一段距离；

分段甲板的端部和面板的上表面进行连续焊接；

分段甲板的下表面和面板的端部进行间断焊接。

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