一种修船用可灵活调节的坞墩组件的制作方法

1.本实用新型涉及船舶维修技术领域，具体涉及一种修船用可灵活调节的坞墩组件。

背景技术：

2.船坞是修造船用的坞式建筑物，灌水后可容船舶进出，排水后能在坞底上修造船舶的重要场所。船舶在进坞前是一浮体，其重力等于浮力。船舶进坞座墩后船舶的重量由摆设在船坞底的坞墩支撑，坞墩起到承受船舶重量和为进坞船舶在船底施工创造空间的双重作用。
3.在修船行业，支撑进坞船舶船体重量的时候需要摆放坞墩，坞底已摆放好的坞墩对船舶安全和船底施工有影响的时候要拆坞墩，修船坞因为修船艘数多存在比较频繁的摆放坞墩和拆坞墩作业。
4.现有技术中，如针对申请人的大型船厂基地，两座干船坞每年进坞检修的船舶在130 艘左右(7万吨级-40万吨级船舶)。因为进坞船舶类型、主尺度、船底线性、船舶纵横主结构、船底避让物位置不同，船舶进坞排墩图各异。
5.严谨来讲，一艘船舶出坞后要满足另一艘船舶的进坞，需要排干坞底水重新排墩使得船坞的布墩图能匹配进坞船舶的进坞图。重新排墩有三个程序：1、空坞排干水(3-4.5小时)； 2、干坞底按照预定布墩图排墩(4-6小时)；3、放水至开坞门(2-3小时)后进坞；这3个程序最少耗时9小时。
6.大型修船厂坞期宝贵，为避免每坞次船舶进坞都要排干水排墩，国内大型修船厂都配有经验丰富的坞长策划把关。坞长在设计一座船坞的排墩图时会统筹考虑各种船型的船舶共用坞墩，让一次排墩连续供多艘船舶进坞使用。即使有坞长在排墩方面的重重考量，至现仍存在以下5种情况无法避免需要排干水排墩：1、无法同时满足不同的船型；如平底船进坞后下一坞次进斜底船，或者斜底船进坞后下一坞次进平底船的情况(斜底船有底升高，排列的边墩高度比船底基准高)；2、待进坞船相关舱室载荷超过已经摆放好坞墩的最大允许承重； 3.坞内检修船舶船底大面积换板工程至船底坞墩拆除量大，所拆坞墩位置又位于下一坞次进坞船舶座墩位，船底留存的坞墩承重满足不了下一坞次进坞船舶重量要求；4、未按照预定坞表计划临时加插进坞船舶的坞墩图与船坞布墩图不匹配，船舶座墩有变形风险的情况；5、连续进船艘数多了以后，为避开船舶船底的船底塞、探头、阀箱、凸出设备而拆除的坞墩累积过多，最后导致坞底坞墩不足以支撑船舶重量的情况。
7.各大型修船坞之所以存在以上提到的5种需要空坞排墩的根本原因在于：船坞坞墩高度固定且一致，坞墩的摆放只能在空旷的环境下才能实现，坞底在被船舶覆盖的情况下，因为没有作业高度空间，无法完成坞墩摆放。
8.空坞排墩的方法是在坞底排干水的情况下使用叉车逐个将坞墩按照图纸坐标安放至相应的空旷位置。拆墩的方法是通过人工拆除坞墩砂箱2侧侧板，高压海水冲洗出砂箱里面的海砂，坞墩件卸去载荷并下降，坞墩件与船底之间存在空间后拖出坞墩。
9.这种空坞排墩和拆墩方法的不足之处在于：空坞排墩需要抽干坞底水，花费时间并消耗能源，抽干水后排墩再到船坞放满水所花费的时间等同于耽误的坞期，对修船厂影响非常大。拆墩花费人工，拆墩后恢复坞墩比拆墩消耗更多劳动力。

技术实现要素：

10.本实用新型旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种修船用可灵活调节的坞墩组件，由上至下依次包括坞墩件、基座组件、扭力组件以及连接所述坞墩件、基座组件的支撑连杆；所述支撑连杆的一端与所述坞墩件转动式连接；中部与所述基座组件活动式连接；所述支撑连杆的另一端与扭力组件连接；所述坞墩件、支撑连杆的重力之和小于水体浮力；所述扭力组件的重力小于水体浮力；利用船坞的放水和抽水过程，使得所述坞墩件以支撑连杆为旋转轴，实现对船体的支撑和分离。
11.本实用新型克服了现有技术中修船坞只能在空旷的环境中排墩的不足，实现了在船底排墩，大大降低了船坞专门排水来排墩的次数。且本实用新型克服了现有技术中拆墩花费劳动力资源的不足，实现了在船舶座墩前不需要的坞墩就已经与船底自动脱离从而做到轻松拆墩。本发明能大幅度提高船坞利用率，节能降耗增效。
12.本发明未大幅度改变坞墩结构和组成，改造成本小，仅通过加装工装并利用浮力、重力、杠杆、扭力的作用，在水中实现了基座组件与坞墩组件的2种状态，即：基座组件与坞墩组件的自由组合实现摆坞墩；以及基座组件与坞墩组件的自由分离实现拆坞墩。
13.具体操作为，所述基座组件与坞墩组件的组合实现摆墩的过程：将坞墩件、基座组件以及连接所述坞墩件、基座组件的支撑连杆安装好后，在船舶出坞前摆放至下一坞次进坞船进坞图匹配的预定位置。在船舶出坞放水期间因坞墩件漂浮变换位置并被锁定只能漂浮在基座组件上并与基座组件中心位匹配；在待修船进坞后，坞墩件在进坞船舶落墩过程中受船底压力逐渐下降而高精准归位实现坞墩件、基座组件合体；最后，进坞船落座在坞墩件上，在抽干坞底水后，锁定坞墩件和基座组件，即形成稳定可灵活调节的坞墩组件。
14.所述基座组件与坞墩组件的组合的分离实现拆墩的过程：进坞船舶不需要该分体式自由坞墩组件时，在上一坞次船舶出坞前解锁坞墩件和基座组件，并在所述支撑连杆的另一端绑定扭力组件；当船舶出坞，浮船过程中坞墩件在扭力组件和支撑连杆的相互作用下就会自动脱离基座组件；待进坞船进坞座墩，坞底排干水后该分体式自由坞墩件与船底不再接触，实现拆墩。
15.进一步的，所述支撑连杆的中部设有滑动导轨，所述滑动导轨上设有连接卡件；所述连接卡件与所述基座组件固定连接；使得所述支撑连杆可相对所述基座组件旋转和在所述滑动导轨范围内上下活动。
16.所述滑动导轨主要用于实现所述坞墩件的上浮和下沉，形成上下的限位结构。所述连接卡件用于实现所述支撑连杆与所述基座组件的活动连接。
17.进一步的，所述滑动导轨的上端还设有用于固定所述支撑连杆和基座组件的锁定销。
18.所述锁定销主要通过固定支撑连杆和基座组件，以实现所述坞墩件和基座组件的锁定。通过拔掉所述锁定销，便于实现所述坞墩件和基座组件的分离。
19.进一步的，所述扭力组件包括扭力工装件以及扭力水箱；所述扭力工装件的一端
与所述支撑连杆的一端可拆卸连接；另一端与扭力水箱可拆卸连接。
20.进一步的，所述扭力水箱受到的水体浮力大于所述扭力工装件以及扭力水箱的重力之和。
21.当需要拆墩时，将扭力工装件以及扭力水箱安装在支撑连杆的一端，利用扭力水箱的浮力，带动支撑连杆转动，进而带动所述坞墩件向下弧线移动，实现坞墩件与基座组件的分离。
22.进一步的，所述扭力工装件与所述支撑连杆相互垂直，并通过螺纹紧固件可拆卸连接；所述支撑连杆的一端设有第一连接位点；另一端设有第二连接位点和第三连接位点；所述扭力工装件通过第二连接位点和第三连接位点与所述支撑连杆可拆卸连接；所述坞墩件通过所述第一连接位点与所述支撑连杆可拆卸连接；所述第一连接位点与所述滑动导轨的距离l1 大于所述第二连接位点与所述滑动导轨的距离l2。
23.进一步的，所述的修船用可灵活调节的坞墩组件还包括砂箱，所述砂箱设于所述坞墩件与基座组件之间。
24.所述砂箱主要起到承重和便于拆除坞墩件的作用，所述砂箱设于所述坞墩件与基座组件之间，并于所述基座组件固定。
25.进一步的，所述的修船用可灵活调节的坞墩组件还包括用于固定所述坞墩件的坞墩固定工装件。
26.所述坞墩固定工装件用于固定所述坞墩件，避免在维修过程中坞墩件发生位移，影响操作。
27.进一步的，所述基座组件包括第一基座和第二基座；所述第一基座底面积大于所述第二基座的底面积。
28.为了保证所述基座组件的稳定，本实用新型设计有多层基座，其中最底层的第一基座与坞底固定，其底面积较大，而上层靠近坞墩件的基座，尽量与坞墩件的地面结构相互匹配，便于安装。
29.进一步的，所述基座组件为水泥基座；所述基座组件靠近扭力水箱的一侧还设有保险限位销。
30.与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
31.本实用新型平低船进坞后下一坞次进斜底船，或者斜底船进坞后下一坞次进平底船的情况不再需要特别排干水排墩；且待进坞船相关舱室载荷超过已经摆放好坞墩的最大允许承重的情况等多种情况均不需要特别排干水排墩；能够明显减少排干水的次数。年度减少12 次特别排干水排墩作业，船坞年度使用时长增加108小时以上；船坞节省主泵排水能耗15 万度电能消耗；且年度减少300座坞墩的拆除和恢复工程量，节省劳动力超过600人工；显著提高经济效益。
附图说明
32.图1为本实用新型的坞墩组件整体结构示意图。
33.图2为本实用新型的支撑连杆结构示意图。
34.图3为本实用新型的坞墩组件侧视结构示意图。
35.图4为本实用新型的坞墩组件立体结构示意图。
的锁定销43。
53.所述扭力组件3包括扭力工装件31以及扭力水箱32；所述扭力工装件31的一端与所述支撑连杆4的一端可拆卸连接；另一端与扭力水箱32可拆卸连接。
54.所述扭力水箱32受到的水体浮力大于所述扭力工装件31以及扭力水箱32的重力之和。
55.结合图1和图2所示，所述扭力工装件31与所述支撑连杆4相互垂直，并通过螺纹紧固件可拆卸连接；所述支撑连杆4的一端设有第一连接位点10；另一端设有第二连接位点20 和第三连接位点30；所述扭力工装件31通过第二连接位点20和第三连接位点30与所述支撑连杆4可拆卸连接；所述坞墩件1通过所述第一连接位点10与所述支撑连杆4可拆卸连接；所述第一连接位点10与所述滑动导轨41的距离l1大于所述第二连接位点20与所述滑动导轨41的距离l2。
56.结合图3～4所示，所述坞墩组件还包括砂箱5，所述砂箱5设于所述坞墩件1与基座组件2之间。
57.如图3所示，所述坞墩组件还包括用于固定所述坞墩件1的坞墩固定工装件6。
58.如图3所示，所述基座组件2包括第一基座21和第二基座22；所述第一基座21底面积大于所述第二基座22的底面积。
59.所述基座组件2为水泥基座；结合图1所示，所述基座组件2靠近扭力水箱32的一侧还设有保险限位销7。
60.上述附图中，图1～图14中向上的箭头标示浮力，向下箭头表示重力；向上旋转箭头表示浮力扭力矩，向下旋转箭头表示重力扭力矩。
61.实施例2
62.本实施例提供一种修船用可灵活调节的坞墩组件的使用方法。
63.a：坞墩件1与基座组件2的组合
64.如图5所示，将坞墩组件组装好后在船舶出坞前摆放至下一坞次进坞船进坞图匹配的预定位置，坞墩件1由支撑连杆4牵引自然躺放在基座组件2边，坞墩件1的高度位置由锁定销43的高度位置决定，坞墩组件与船底存在一定距离；
65.如图6所示，船坞放水至水位上升到船底。摆放至船底的修船用坞墩组件的坞墩件1 浸水后浮力逐步加大至自重力开始漂浮，并带动支撑连杆4绕基座组件2，并在滑动导轨41 中滑动和转动，坞墩件1最终漂移至船底受阻保持静止。
66.如图7所示，船坞放水至船舶起浮100mm。该阶段坞墩件1全部被水淹没，其浮力大于自身与支撑连杆4的重力之和，船舶一旦起浮坞墩件1会跟随上浮并逐步正坞墩件1中心位置至与基座组件2基点在一垂直线上，直至支撑连杆4上行上限位而锁定。
67.如图8所示，船舶出进坞作业过程中，坞墩件1受自身浮力、重力、连杠重力、基座组件2上连接卡件42的共同作用保持静止直至船坞抽水水位下降到船底接触坞墩件1的上表面。
68.如图9所示，船坞继续抽水船底在接触坞墩件1后逐步下移，此时坞墩件1受自身浮力、重力、支撑连杆4重力、船底压力的共同作用带动支撑连杆4垂直下降直至接触基座组件2砂箱5上表面从而实现坞墩件1与基座组件2的组合。
69.b：坞墩件1与基座组件2的固定
70.如图3所示，抽干坞底水后，人工插入锁定销43，就实现了坞墩件1与基座组件2的固定。
71.c：坞墩件1与基座组件2的分离。
72.如图1所示，进坞船舶不需要坞底为上坞次船舶摆放的坞墩组件时，在上一坞次船舶出坞前按照坐标出该坞墩，拔掉该坞墩件1锁定销43，绑定扭力工装件31以及扭力水箱 32。
73.如图10所示，船舶出坞放水，水位至浮船前。扭力水箱32先被水浸没，扭力水箱前后侧对称设置有2个，因浮力大于自身重力，浮力往上有带动支撑连杆4旋转的趋势，因船舶未起浮，阻止了该运动的发生。坞墩件1逐渐被水浸没，坞墩件1浮力大余自身和支撑连杆4的重力之和，坞墩件1有带动支撑连杆4向上运动的趋势，因船舶未起浮，阻止了该运动的发生。坞墩件1、支撑连杠、扭力水箱32均保持静止。
74.如图11所示，待船坞继续放水至船舶起浮100mm以内。坞墩件1紧贴船底带动支撑连杆4向上运动，扭力水箱32同步往上，待支撑连杆4上升至滑动导轨41的上行上限位后上升动作被阻止，因为坞墩件1的浮力同扭力水箱32的浮力不在一条垂直线上，扭力水箱 32同坞墩件1绕基座组件2上的旋转基点开始逆时针旋转。
75.如图12所示，此时船坞继续放水至船舶起浮100mm以上。坞墩件1完全脱离船底和砂箱5基座后受到扭力水箱32给与的旋转扭矩更大，旋转速度加快，坞墩件1与基座组件2 分离完成。
76.如图13所示，坞墩件1同扭力水箱32在扭矩力的作用下绕旋转基点旋转，支撑连杆 4同步转动，直到支撑连杆4接触到预先设定的保险限位销7后停止转动，坞墩件1同扭力水箱32达到新的平衡，该平衡一直维持至船舶出坞完毕。
77.如图14所示，待船坞继续抽水至坞底排干水。该过程坞墩件1浮力逐步消失、扭力水箱32的浮力同步消失，扭力矩的产生提供由浮力变成重力，并最终由基座组件2的连接卡件 42和保险限位销7承担，坞墩件1同扭力水箱32保持静止。
78.以上实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施方式对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本实用新型技术方案的精神和范围。本领域技术人员还可在本实用新型精神内做其它变化等用在本实用新型的设计，只要其不偏离本实用新型的技术效果均可。这些依据本实用新型精神所做的变化，都应包含在本实用新型所要求保护的范围之内。

技术特征：

1.一种修船用可灵活调节的坞墩组件，其特征在于，由上至下依次包括坞墩件(1)、基座组件(2)、扭力组件(3)以及连接所述坞墩件(1)、基座组件(2)的支撑连杆(4)；所述支撑连杆(4)的一端与所述坞墩件(1)转动式连接；中部与所述基座组件(2)活动式连接；所述支撑连杆(4)的另一端与扭力组件(3)连接；所述坞墩件(1)、支撑连杆(4)的重力之和小于水体浮力；所述扭力组件(3)的重力小于水体浮力。2.根据权利要求1所述的修船用可灵活调节的坞墩组件，其特征在于，所述支撑连杆(4)的中部设有滑动导轨(41)，所述滑动导轨(41)上设有连接卡件(42)；所述连接卡件(42)与所述基座组件(2)固定连接；使得所述支撑连杆(4)可相对所述基座组件(2)旋转和在所述滑动导轨(41)范围内上下活动。3.根据权利要求2所述的修船用可灵活调节的坞墩组件，其特征在于，所述滑动导轨(41)的上端还设有用于固定所述支撑连杆(4)和基座组件(2)的锁定销(43)。4.根据权利要求2所述的修船用可灵活调节的坞墩组件，其特征在于，所述扭力组件(3)包括扭力工装件(31)以及扭力水箱(32)；所述扭力工装件(31)的一端与所述支撑连杆(4)的一端可拆卸连接；另一端与扭力水箱(32)可拆卸连接。5.根据权利要求4所述的修船用可灵活调节的坞墩组件，其特征在于，所述扭力水箱(32)受到的水体浮力大于所述扭力工装件(31)以及扭力水箱(32)的重力之和。6.根据权利要求4所述的修船用可灵活调节的坞墩组件，其特征在于，所述扭力工装件(31)与所述支撑连杆(4)相互垂直，并通过螺纹紧固件可拆卸连接；所述支撑连杆(4)的一端设有第一连接位点(10)；另一端设有第二连接位点(20)和第三连接位点(30)；所述扭力工装件(31)通过第二连接位点(20)和第三连接位点(30)与所述支撑连杆(4)可拆卸连接；所述坞墩件(1)通过所述第一连接位点(10)与所述支撑连杆(4)可拆卸连接；所述第一连接位点(10)与所述滑动导轨(41)的距离l1大于所述第二连接位点(20)与所述滑动导轨(41)的距离l2。7.根据权利要求1所述的修船用可灵活调节的坞墩组件，其特征在于，还包括砂箱(5)，所述砂箱(5)设于所述坞墩件(1)与基座组件(2)之间。8.根据权利要求1所述的修船用可灵活调节的坞墩组件，其特征在于，还包括用于固定所述坞墩件(1)的坞墩固定工装件(6)。9.根据权利要求1所述的修船用可灵活调节的坞墩组件，其特征在于，所述基座组件(2)包括第一基座(21)和第二基座(22)；所述第一基座(21)底面积大于所述第二基座(22)的底面积。10.根据权利要求1～9任一项所述的修船用可灵活调节的坞墩组件，其特征在于，所述基座组件(2)为水泥基座；所述基座组件(2)靠近扭力水箱(32)的一侧还设有保险限位销(7)。

技术总结

本实用新型公开了一种修船用可灵活调节的坞墩组件，由上至下依次包括坞墩件、基座组件、扭力组件以及连接所述坞墩件、基座组件的支撑连杆；所述支撑连杆的一端与所述坞墩件转动式连接；中部与所述基座组件活动式连接；所述支撑连杆的另一端与扭力组件连接；所述坞墩件、支撑连杆的重力之和小于水体浮力；所述扭力组件的重力小于水体浮力；利用船坞的放水和抽水过程，使得所述坞墩件以支撑连杆为旋转轴，实现对船体的支撑和分离。本实用新型年度减少12次特别排干水排墩作业，船坞年度使用时长增加108小时以上；船坞节省主泵排水能耗15万度电能消耗；且年度减少300座坞墩的拆除和恢复工程量，节省劳动力超过600人工；显著提高经济效益。经济效益。经济效益。