一種小型船舶上排維修裝置設(shè)計

劉 瑜，王振濤，潘 璠，吳汪洋

(1.總后勤部軍事交通運(yùn)輸研究所，天津 300161；2.海軍駐431廠代表室，遼寧 葫蘆島 125004)

一種小型船舶上排維修裝置設(shè)計

劉 瑜1，王振濤1，潘 璠1，吳汪洋2

(1.總后勤部軍事交通運(yùn)輸研究所，天津 300161；2.海軍駐431廠代表室，遼寧 葫蘆島 125004)

船舶上排方式很多，根據(jù)噸位的不同一般采取不同的上排方式，文章主要針對小型船舶維修保養(yǎng)需要，設(shè)計了一種能夠減少人工工時，又能夠使船舶快捷安全上排的裝置，完成船舶后續(xù)維修保養(yǎng)工作。

船舶上排；上排裝置；安全快捷

船舶的定期維修保養(yǎng)對于船舶的正常使用具有非常重要的作用，根據(jù)不同維修保養(yǎng)方式采取不同的措施，對于需要定期完成大中修或年保養(yǎng)的船舶需要根據(jù)時機(jī)將船舶上排后完成維修保養(yǎng)任務(wù)[1]。

1 背景介紹

船舶上排現(xiàn)在一般采取2種不同的方式：漂浮式上排和牽引式上排。漂浮式上排是在船舶駛?cè)氪瑝]后將水排出，船舶自然坐墩在墩位上的一種方法，該方法一般針對于大型船舶，上排維修間隔期一般比較長，該種方法修船塢投入成本較高，作業(yè)周期較長。牽引式上排根據(jù)布置特點(diǎn)，下水方式可分為縱向滑道機(jī)械化上排(如圖1所示)、橫向滑道機(jī)械化上排(如圖2所示)及垂直升船機(jī)上排3種主要形式。它們都借助機(jī)械設(shè)備來完成船舶上排作業(yè)[2]。

圖1 縱向滑道機(jī)械化上排

圖2 橫向滑道機(jī)械化下水

2 問題提出

影響選擇船舶上排進(jìn)行維修保養(yǎng)的因素很多，主要有2個方面的主要因素決定：維修保養(yǎng)對象和廠區(qū)自身因素。廠區(qū)因素主要有面積和地形特點(diǎn)、廠區(qū)線及其地質(zhì)情況、廠區(qū)水域?qū)捳捌渌奶攸c(diǎn)、水位變化規(guī)律、維修工藝流程方案等因素。其中維修保養(yǎng)對象往往在很大程度上決定了船舶上排的方式[3]。

對于大型船舶而言，上排維修間隔時間長，維修成本高，由于其自身噸位大，涉及眾多輔助設(shè)備，因此，采用牽引式上排往往會增加安全風(fēng)險，且大型船舶一般維修保養(yǎng)時間較長，因此一般采用在船塢中漂浮式上排方式實現(xiàn)。對于小型船舶，特別是500 t以下船舶，由于其噸位小、尺寸小、維修保養(yǎng)頻繁、維修數(shù)量多，因此一般采取牽引式上排方式，縱向上排具有對維修碼頭寬度要求小，投入成本較低的特點(diǎn)；橫向上排具有對維修碼頭縱深要求小、投入成本低的特點(diǎn)；垂直上排對維修碼頭尺寸要求最小的特點(diǎn)，但需要多組上排絞車及輔助設(shè)備，投入較大。具體縱向、橫向還是垂直上排需要根據(jù)廠區(qū)具體實際情況確定[4]。

牽引式上排方式能夠針對船舶維修保養(yǎng)特點(diǎn)完成相關(guān)任務(wù)，由于每次上排不同的船舶，船底型線不同，因此，需要重新布置上排小車墩位以滿足待上排船舶需求。這樣往往影響了后續(xù)的維修保養(yǎng)工作，成為制約船舶維修保養(yǎng)效率的主要因素。目前布墩工作主要由人工完成，包括前期準(zhǔn)備船底型線圖、人工放樣和反復(fù)操作的繁雜過程以及對上排過程經(jīng)驗的依賴，上排時間一般需要2天時間，費(fèi)時費(fèi)力，本文針對此問題提出了一種能夠不依賴人工完成而快速安全完成船舶上排的新裝置設(shè)計。

3 方案設(shè)計

本研究主要針對影響上排效率的上排小車進(jìn)行改造，其簡易三維可視圖如圖3所示。

圖3 上排小車裝置簡易三維可視圖

上排小車裝置的核心為高度可調(diào)的12個(初步設(shè)計)液壓式墩位，上面安放有防撞橡膠墊，實現(xiàn)液壓執(zhí)行缸與船體的物理隔離。上排小車裝置工作原理是液壓墩位在受到船舶重力壓迫后高度降低，隨著船舶逐漸完成上排，待修船舶重力所受浮力逐漸變小，液壓墩位所受壓力逐漸增大，待修船舶出水后，其重力將全部由上排小車上的液壓墩位承擔(dān)，在待修船舶上排過程中，通過墩位液壓控制系統(tǒng)控制墩位實現(xiàn)高度變化，壓力可控。這樣保證待修船體受力均勻，防止出現(xiàn)船體變形等損傷[5]。

應(yīng)用該上排裝置能夠?qū)崿F(xiàn)待修船舶的快速上排，省去了以往根據(jù)船底型線圖畫布墩圖、排墩布墩等費(fèi)時費(fèi)力的工作。應(yīng)用該上排裝置后需要考慮2個主要問題：上排小車裝置的安全性和可靠性。

上排小車裝置一旦出現(xiàn)安全問題，必然會造成非常嚴(yán)重的后果和損失，為防止上排小車出現(xiàn)安全問題，考慮設(shè)計液壓墩位失效鎖死程序。一旦液壓墩位出現(xiàn)失效或者其他異常情況，則液壓墩位能夠?qū)崿F(xiàn)全部自動或手動鎖死功能，防止出現(xiàn)待修船舶側(cè)翻、滑落等重大安全事故。由于上排小車裝置需要經(jīng)常浸入到海水中，液壓系統(tǒng)需要經(jīng)常與海水接觸，因此其受海水腐蝕比較嚴(yán)重，其可靠性必然受到影響，為提高裝置的可靠性，需要控制液壓墩位油液污染、系統(tǒng)壓力失控、密封件壽命短等，制定完備的維護(hù)保養(yǎng)措施，合理選擇配置過濾器、定期更換密封件和選擇合適的液壓油，以保證上排小車裝置使用過程的可靠性。

[1]周月麗，卞婷婷．淺談我國修船技術(shù)發(fā)展方向與對策建議 [J]．造船技術(shù)，2013(1)：7-10．

[2] 朱曉軍，閔少松，張濤．艦船水下維修現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 [J]．中國修船，2013，26(3):50-54．

[3] 李其成，馬勇.船舶上排自動定位系統(tǒng)應(yīng)用研究 [J]．中國水運(yùn)，2010(4)：46-47．

[4] 許福玲，陳堯明．液壓與氣壓傳動 [M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1997．

[5] 楊昌輝．機(jī)械化滑道下水設(shè)施改造的技術(shù)難點(diǎn)和創(chuàng)新 [J]．水運(yùn)工程，2009(8)：16-19．

There are many methods for the ship ashore,which is usually applied according to the tonnage of ship.In the text,a device is designed for lessening manual work and making the ship ashore quickly and safely,which will help the next step of the ship repair.

ship ashore;device of ship ashore;safety and rapidity

U672

10.13352/j.issn.1001-8328.2014.02.015

劉瑜(1983-)，男，山東煙臺人，工程師，碩士，主要從事船艇保障工作。

2013-10-17