艏部具有升降式横向推进装置的可侧推拖船
技术领域
本发明涉及一种可侧推作业的拖船,特别是一种艏部具有升降式横向推进装置的可侧推拖船,属于船舶工程技术领域。
背景技术
目前已有的各种拖船,包括远洋拖船,沿海拖船、内河拖船和港作拖船,都没有在艏部安装推进装置,仅有拖曳和顶推两种作业方式。当船舶要求离岸时,由于其艏部与岸线的间隙狭窄,不能容纳拖船的长度,使拖船无法进行顶推作业。唯一的操作方式,是转移到船舶的外侧以钢缆牵引船舶艏部。在被拖曳物过于高大,或拖曳作业水面狭窄时,接收抛投钢缆操作十分繁复,拖曳作业困难。船舷外侧拖曳角度过陡易引起被拖曳物侧向倾斜甚至翻沉。在港口内,各类船舶往来频繁,码头岸线明显紧张,大型船舶以自身动力靠离码头及调头十分困难,重心偏高使侧向拖曳极易失稳,都需要拖船以顶推作业代替拖曳牵引。当水面狭窄,被拖曳船的船艏与岸边间隔有限时,拖船不能进行顶推作业。已有技术中,专利号为96198742.1的“具有水平推进装置的拖船”专利,该拖船在艉部装有两台推进装置,艏部装有一台推进装置,但是艏部的推进装置没有侧推功能,仅具有操作灵活和节省燃料的优点,不具备侧推的功能和操作方式。
发明内容
为了克服已有技术的不足和缺陷,本发明设计的拖船,除了具备已有的拖船的拖曳和顶推作业能力外,还具有侧推的作业功能。具体地说,该拖船在执行高大船舶离岸或调头作业时,将该拖船艏部插入高大船舶艏部与岸边之间的水面间隙,以侧向推顶的方式使高大船舶安全、平稳地离开岸线,然后再用推力更大的顶推作业来继续操作,完成全部任务。
本发明采用的技术方案是:在拖船上装有三台推进装置。其中两台推进装置安装在艉部,其功能与普通拖船的功能相同。第三台推进装置是安装在艏部的横向推进装置,使拖船具有侧推作业功能。从上方看,这三台推进装置各自的中心分别位于一个等腰三角形的三个顶点。为了便于插入待离岸船舶艏部到岸边的间隙,所述拖船的艏部前端是一个等腰梯形,该梯形的两个顶角的外轮廓为圆弧形,以便在拖船侧推作业中拖船的横向推力与船舶的相对角度小于90度,并可以使该梯形的侧边大面积接触被拖曳船舶的艏部,保证以圆滑的前缘接触船舶,而不至造成被拖曳船体的机械性损伤。
本发明中的横向推进装置可以采用以下三种推进装置之一:
1、可升降带封壳的艏横向推进装置
该推进装置在操作时使拖船具有侧推能力,在航行时,封壳升起而不会增加行进阻力。
2、可升降带封壳的导管式推进装置
该推进装置提升或降下封壳,推进装置便可收进船体或下放到龙骨以下的工作位置。
3、直角推进装置(或称为Z型推进装置)
该推进装置可以绕自身的垂直轴线360度回转,在行进中,这种推进装置可产生向后的推力,与第一、第二推进装置协同工作。
本发明提供的一种拖船,既不增加吃水深度,也不增加前进阻力,更不必对已有的推进装置做出改造,只需在艏部增加一套横向推进装置,就可以灵活地在水面上转向和调头,甚至以自身的船长为半径,完成水面回旋运动,增加了它的灵活性,具有较显著的经济效益。
附图说明
图1是本发明拖船的俯视平面示意图。
图2是沿纵向对称轴截取的截面图。
图中,1是第一推进装置,2是第二推进装置,3是第三推进装置,4是拖船纵向对称轴,5是拖船前端点,6是拖船后端点,7是横向中央垂直平面,8是艉部,9是艏部,10是拖曳点,11是船底,C1是第一推进装置的垂直轴线,C2是第二推进装置的垂直轴线,C3是横向推进装置的垂直轴线,L是拖船长度,L1是C1到后端点的长度,L2是C2到后端点的长度,L3是C3到后端点的长度,L4是拖曳点到后端点的长度。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施作进一步描述。
如图1、图2所示,本发明推进装置包括第一推进装置1,第二推进装置2和第三推进装置3。三台推进装置的水平推进方向垂直于各自的轴线C1、C2、C3,每台推进装置都由独立的引擎驱动。其中第一推进装置1和第二推进装置2安置在艉部8,其中心垂直轴线C1、C2对称于纵向对称轴4,它们的推力朝向船体的正后方,其功能与普通的拖船相同。第三推进装置3采用横向推进装置,安装在拖船艏部9,其中心垂直轴线C3位于纵向对称轴4的主平面上。从上方看,这三台推进装置中心垂直轴线C1、C2、C3在水平面的投影位于一个等腰三角形的三个顶点上。为了便于插入待离岸船舶艏部到岸边的间隙,拖船艏部9的前端是一个等腰梯形,该梯形的两个顶角的外轮廓为圆弧形,其边沿包覆以硬橡胶衬垫,以便在侧推作业中拖船的横向推力与船舶的相对角度小于90度,并可以使该梯形的侧边大面积接触被拖曳船舶的艏部,保证以圆滑的前缘接触船舶,而不至造成被拖曳船体的机械性损伤。
横向推进装置可以采用以下三种推进装置之一:
1、可升降带封壳的艏横向推进装置
该推进装置在操作时使拖船具有侧推能力,在航行时,封壳升起而不会增加行进阻力。
2、可升降带封壳的导管式推进装置
该推进装置提升或降下封壳,推进装置便可收进船体或下放到龙骨以下的工作位置。
3、直角推进装置(或称为Z型推进装置)
该推进装置可以绕自身的垂直轴线360度回转,在行进中,这种推进装置可产生向后的推力,与第一、第二推进装置协同工作。
前端点5和后端点6分别位于纵向对称轴4主平面的前后端处,横向中央垂直平面7为过拖船前后端点5和6之间距离的中点且垂直于纵向对称轴4的平面。拖船的船体处于横向中央平面7后面的部分为艉部8,处于横向中央平面7前面的部分为艏部9。拖曳点10设置在艉部8的甲板上。拖船的长度L为前端点5与后端点6之间的水平距离。L1和L2在0.15L-0.35L之间,L3小于或等于0.9L,大于或等于0.8L,L4的长度小于0.15L。
本发明所附加的横向推进装置是位于纵向对称轴4的主平面中,但它所处的位置距拖船前端点5的距离L-L3是非常短的,当拖船的艏部插入待离岸船舶艏部到码头的间隙中后,横向推进装置3开始工作,它产生的推力与拖船对称轴4的主平面相垂直,作用于待离岸船舶的艏部,使之逐渐离开码头,增大了船舶与码头的间隔,为拖船的顶推作业创造条件。这样的结果,是避免了操作繁复、易于引起大型船舶侧向翻沉的近距离拖曳作业。