專(zhuān)利名稱(chēng)：翼橋可配重減振的船舶的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種船舶，特別是涉及一種翼橋可配重減振的船舶。
背景技術(shù)：
為了便于船舶停靠碼頭或?qū)χ苓吙堪肚闆r進(jìn)行站高瞭望，同時(shí)也為了觀察船在航行時(shí)舷側(cè)的海盜情況，都會(huì)在船舶上設(shè)置翼橋。特別是當(dāng)大型船舶在海上航行時(shí)，由于風(fēng)浪大，船體本身?yè)u晃得非常劇烈，船員通過(guò)站上翼橋查看靠岸的周邊情況顯得尤為必要。這種帶有翼橋的船舶，很可能出現(xiàn)由于主機(jī)和螺旋槳激振頻率與翼橋的固有頻率相同，從而發(fā)生共振導(dǎo)致翼橋劇烈晃動(dòng)的問(wèn)題。同時(shí)，船員也容易因翼橋的晃動(dòng)而失足落水。目前應(yīng)對(duì)翼橋共振問(wèn)題的處理通常都是采取增加翼橋的自身固有頻率，從而避開(kāi) 主機(jī)和螺旋槳激振頻率的辦法。但是，由于翼橋?yàn)閼疑旖Y(jié)構(gòu)形式，其固有頻率較低。若是采用增加翼橋的結(jié)構(gòu)剛度，即改變鋼結(jié)構(gòu)，使其固有頻率大幅提高，從而避開(kāi)激振頻率的方案，具體實(shí)施起來(lái)則不僅麻煩且成本很高。而且在主機(jī)缸數(shù)或螺旋槳葉數(shù)較高，翼橋懸伸長(zhǎng)度較大的情況下，此方案根本不可行。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的船舶翼橋容易與主機(jī)和螺旋槳發(fā)生共振，使用時(shí)存在安全隱患的缺陷，提供一種制作成本低，施工簡(jiǎn)單且能大幅降低翼橋端部振動(dòng)響應(yīng)的翼橋可配重減振的船舶。本實(shí)用新型是通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)解決上述技術(shù)問(wèn)題的一種翼橋可配重減振的船舶，其包括一設(shè)于船體尾部甲板上的居住艙室，沿所述船舶縱向?qū)ΨQ(chēng)設(shè)置的一左舷翼橋和一右舷翼橋，其特點(diǎn)在于，所述左舷翼橋和所述右舷翼橋的底部分別設(shè)有一同等重量的配重塊。本方案通過(guò)在左舷翼橋和右舷翼橋的端部附加同等重量的配重塊后，可使左舷翼橋和右舷翼橋的固有頻率降低，并使其與主機(jī)共振轉(zhuǎn)速下降至常用轉(zhuǎn)速范圍以下。較佳地，所述左舷翼橋和所述右舷翼橋的底部分別對(duì)稱(chēng)設(shè)有一斜撐部，兩所述斜撐部的底部均與所述甲板固接。本方案通過(guò)對(duì)稱(chēng)設(shè)置的兩斜撐部，可以牢固地支撐左舷翼橋、右舷翼橋，提高船舶航行時(shí)的穩(wěn)定性。較佳地，兩所述斜撐部的頂部分別對(duì)稱(chēng)設(shè)有一箱體。較佳地，兩所述配重塊分別位于對(duì)應(yīng)側(cè)的箱體內(nèi)。本方案將配重塊裝在箱體內(nèi)，一方面不會(huì)散落，另一方面還便于安裝，提高船舶施工的效率。較佳地，所述船舶的主機(jī)為7缸機(jī)，所述船舶的螺旋槳為一 4葉螺旋槳。較佳地，所述配重塊的重量為5噸或7噸。優(yōu)選地，所述配重塊可以是由多塊鋼板或鐵板組成的一組配重塊。本實(shí)用新型中，上述優(yōu)選條件在符合本領(lǐng)域常識(shí)的基礎(chǔ)上可任意組合，即得本實(shí)用新型各較佳實(shí)施例。本實(shí)用新型的積極進(jìn)步效果在于I、采用本實(shí)用新型，通過(guò)在翼橋端部增加配重塊后，可·使翼橋的固有頻率降低，并使其與主機(jī)共振轉(zhuǎn)速下降至常用轉(zhuǎn)速范圍以下。本實(shí)用新型不僅船舶翼橋共振轉(zhuǎn)速時(shí)響應(yīng)降低，且其他各轉(zhuǎn)速下的振動(dòng)響應(yīng)都會(huì)整體下降，因此本實(shí)用新型提高了船舶使用時(shí)的安全與牢固性。2、此外，本實(shí)用新型制作成本低，施工簡(jiǎn)單，可行性強(qiáng)，在解決主機(jī)缸數(shù)或螺旋槳葉數(shù)很高，且翼橋懸伸長(zhǎng)度較大的大型船舶翼橋振動(dòng)問(wèn)題時(shí)效果非常明顯。

圖I為本實(shí)用新型一較佳實(shí)施例的雙舷翼橋的船舶局部結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖給出本實(shí)用新型較佳實(shí)施例，以詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案。如圖I所示，本實(shí)用新型的船舶上設(shè)有一居住艙室2，居住艙室2是設(shè)在船體尾部甲板(圖中未標(biāo)示)上的。居住艙室2的兩側(cè)對(duì)稱(chēng)設(shè)置有一左舷翼橋I和一右舷翼橋3，其中，左航翼橋I包括一左航步橋11，右航翼橋3包括一右航步橋31。為了降低左航翼橋I和右舷翼橋3 (左舷翼橋和右舷翼橋本文又簡(jiǎn)稱(chēng)雙舷翼橋)的固有頻率，使其與船舶主機(jī)共振轉(zhuǎn)速，下降至常用轉(zhuǎn)速范圍以下而不產(chǎn)生共振，特別地，在左舷步橋11、右舷步橋31的底部沿居住艙室2的縱向中心對(duì)稱(chēng)裝設(shè)有一個(gè)同等重量的配重塊4。此外，左舷步橋11、右舷步橋31的底部分別對(duì)稱(chēng)設(shè)有一斜撐部5，兩斜撐部5的底部均固接在船舶居住艙室2的甲板上。通過(guò)對(duì)稱(chēng)傾斜設(shè)置的兩個(gè)斜撐部5，可以牢固地支撐左舷翼橋I、右舷翼橋3，提高左舷翼橋、右舷翼橋的安全性。在兩個(gè)斜撐部5的頂部處分別沿居住艙室2的縱向中心對(duì)稱(chēng)地設(shè)有一個(gè)箱體(圖中未標(biāo)示)。兩配重塊4分別裝在對(duì)應(yīng)側(cè)的箱體內(nèi)。將配重塊4裝在箱體內(nèi)，一方面不會(huì)散落，另一方面還便于安裝，提高船舶施工的效率。配重塊可以是由多塊鋼板或鐵板組成的。通過(guò)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，當(dāng)配重塊的重量為5噸時(shí)的降振效果較好，7噸時(shí)降振效果為最好。上述測(cè)試步驟包括I)、對(duì)左舷翼橋、右舷翼橋(下文將“左舷翼橋、右舷翼橋”簡(jiǎn)稱(chēng)“雙舷翼橋”)進(jìn)行振動(dòng)有限元分析，從而基本判定共振頻率以及主機(jī)共振轉(zhuǎn)速。2)、根據(jù)有限元分析結(jié)果，綜合考慮居住艙室結(jié)構(gòu)布置、主機(jī)常用轉(zhuǎn)速等信息，初步確定配重塊的布置點(diǎn)以及重量大小。3)、通過(guò)振動(dòng)有限元分析，反復(fù)計(jì)算、優(yōu)化配重塊的重量大小。4)、對(duì)停靠碼頭的實(shí)船在不調(diào)配配重塊和調(diào)配重量塊的兩種情況下，進(jìn)行雙舷翼橋撞擊試驗(yàn)，并測(cè)量其固有頻率。5)、對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，綜合考慮有限元分析結(jié)果，最終確定重量大小，并在雙舷翼橋上固定好配重塊。6 )、在試航時(shí)，對(duì)雙舷翼橋進(jìn)行振動(dòng)實(shí)測(cè)。[0030]下面以一大型油輪的試驗(yàn)為例，來(lái)說(shuō)明本實(shí)用新型的測(cè)試效果。該型油輪的主機(jī)為7缸機(jī)，主機(jī)正常持續(xù)輸出功率(簡(jiǎn)稱(chēng)NCR)時(shí)的轉(zhuǎn)速為73. 4rpm，主機(jī)最大持續(xù)輸出功率(簡(jiǎn)稱(chēng)MCR)時(shí)的轉(zhuǎn)速為76rpm，螺旋槳為一 4葉螺旋槳。為了對(duì)全船振動(dòng)水平有一個(gè)全面的了解，首先對(duì)全船的進(jìn)行了一個(gè)振動(dòng)模態(tài)分析以及各激振力強(qiáng)迫作用下頻域響應(yīng)分析。分析發(fā)現(xiàn),在這大型油輪主機(jī)的轉(zhuǎn)速為68. 5rpm(rpm,即revolutions per minute指每分鐘多少轉(zhuǎn)，主要用于表征機(jī)械轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速)時(shí)船舶的雙舷翼橋端部附近的縱向振動(dòng)幅值較高。原因是居住艙室主要扭轉(zhuǎn)振型對(duì)應(yīng)的固有頻率與船舶的主機(jī)7缸H型水平導(dǎo)向力矩激振頻率發(fā)生共振造成的。針對(duì)60rpnT76rpm范圍轉(zhuǎn)速的振動(dòng)水平，需要把左舷翼橋、右舷翼橋的固有頻率降低到7Hz以下，使共振轉(zhuǎn)速降低到60rpm以下。通過(guò)在雙舷翼橋端部附加I噸、3噸、5噸、7噸的配重塊分別進(jìn)行一個(gè)全船模態(tài)分析。分析結(jié)果顯示，增加5噸以上即可把居住艙室最大扭轉(zhuǎn)振型對(duì)應(yīng)的固有頻率降低到7Hz以下，即共振轉(zhuǎn)速降低到60rpm以下。為了驗(yàn)證理論分析的準(zhǔn)確性，根據(jù)理論分析的結(jié)果對(duì)雙舷翼橋進(jìn)行一個(gè)撞擊試驗(yàn)來(lái)測(cè)量其固有頻率。測(cè)試結(jié)果顯示理論計(jì)算結(jié)果較準(zhǔn)確，在左舷翼橋、右舷翼橋上各增加5噸的配重塊后，左舷翼橋、右舷翼橋的固有頻率可降低到7Hz以下。此外，根據(jù)全船模態(tài)分析以及雙舷翼橋撞擊試驗(yàn)的結(jié)果，還對(duì)在雙舷翼橋的的箱體內(nèi)各裝設(shè)7噸的配重塊，在試航中進(jìn)行振動(dòng)響應(yīng)測(cè)量。具體地，分別在壓載工況和滿(mǎn)載工況，不附加配重塊和附加配重塊共四種工況下測(cè)量雙舷翼橋端部振動(dòng)響應(yīng)。測(cè)試結(jié)果顯示在壓載工況和滿(mǎn)載工況下，在雙舷翼橋?qū)?yīng)側(cè)的左舷或右舷處的箱體內(nèi)各增加7噸的配重塊后，翼橋的共振轉(zhuǎn)速由66rpm降低到57rpm,各轉(zhuǎn)速(包含共振轉(zhuǎn)速)下船舶的雙舷翼橋端部的振動(dòng)響應(yīng)，尤其是縱向振動(dòng)響應(yīng)大幅下降。試航實(shí)測(cè)結(jié)果證明，本實(shí)用新型通過(guò)在雙舷翼橋的端部調(diào)配重量，從而解決主機(jī)缸數(shù)或螺旋槳葉數(shù)較高，翼橋懸伸長(zhǎng)度較長(zhǎng)的大、中型船舶翼橋的振動(dòng)問(wèn)題，且減振效果十分明顯。雖然以上描述了本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這些僅是舉例說(shuō)明，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍是由所附權(quán)利要求書(shū)限定的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不背離本實(shí)用新型的原理和實(shí)質(zhì)的前提下，可以對(duì)這些實(shí)施方式做出多種變更或修改，但這些變更和修改均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種翼橋可配重減振的船舶，其包括一設(shè)于船體尾部甲板上的居住艙室，及沿所述船舶縱向?qū)ΨQ(chēng)設(shè)置的一左舷翼橋和一右舷翼橋，其特征在于，所述左舷翼橋和所述右舷翼橋的底部分別設(shè)有一同等重量的配重塊。
2.如權(quán)利要求I所述的船舶，其特征在于，所述左舷翼橋和所述右舷翼橋的底部分別對(duì)稱(chēng)設(shè)有一斜撐部，兩所述斜撐部的底部均與所述甲板固接。
3.如權(quán)利要求2所述的船舶，其特征在于，兩所述斜撐部的頂部分別對(duì)稱(chēng)設(shè)有一箱體。
4.如權(quán)利要求3所述的船舶，其特征在于，兩所述配重塊分別位于對(duì)應(yīng)側(cè)的所述箱體內(nèi)。
5.如權(quán)利要求I所述的船舶，其特征在于，所述船舶的主機(jī)為7缸機(jī)，所述船舶的螺旋槳為一 4葉螺旋槳。
6.如權(quán)利要求I至5中任意一項(xiàng)所述的船舶，其特征在于，所述配重塊的重量為5噸或7噸。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種翼橋可配重減振的船舶，其包括一設(shè)于船體尾部甲板上的居住艙室，沿所述船舶縱向?qū)ΨQ(chēng)設(shè)置的一左舷翼橋和一右舷翼橋，所述左舷翼橋和所述右舷翼橋的底部分別設(shè)有一同等重量的配重塊。采用本實(shí)用新型，不僅制作成本低，施工簡(jiǎn)單，而且能大幅下降雙舷翼橋的端部振動(dòng)響應(yīng)，提高翼橋的使用安全性。
文檔編號(hào)B63B17/00GK202783702SQ20122047176
公開(kāi)日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月14日
發(fā)明者潘溜溜, 徐智言, 張偉, 朱庭國(guó) 申請(qǐng)人:上海外高橋造船海洋工程設(shè)計(jì)有限公司