复合型压浪板及截流板结构的制作方法

1.本实用新型涉及船舶结构技术领域，尤其涉及一种复合型压浪板及截流板结构。

背景技术：

2.对于各类高速船艇，如高速客船、高速海上风电运维船、高速工作船等，其在航行中的航态对船舶航速影响非常明显。一般过度的艏倾或艉倾均会导致船舶阻力增大，进而影响航行速度。特别是各类高速船为了达到较高的航速，其结构材料通常选用密度较小的铝合金、碳纤维等轻型材料，重量的变化或调整对整船重心和浮态的影响更大。因此在高性能船艇的设计和建造工作中，船舶重量重心的控制是其中的重点和难点。
3.为了达到较理想的船舶航态，首先从船舶初始设计阶段就要考虑线型及各类设备布置，平衡各专业设备的分布，做好重量重心的规划。但项目设计初期，各种设备的信息可能存在偏差，另外各种在初期难以预见的变化也会导致船舶重量重心的偏离。其次，船舶设计目的是需要通过一系列复杂的建造过程来实现的，在这个复杂系统中，也很有可能会发生与原始设计偏离的情况。所以船舶完工后很可能出现实船重量重心与理论最佳航态的重量重心存在偏差的情况。
4.另外，船舶设计一般是按照满载工况进行，主要的推进设备和动力设备一般布置在船舶尾部一侧，载货或载客区域一般布置在船舶首部一侧。但船舶在实际运营过程中，载货量或载客量未必一直处于满载状态，例如某些用于游客交通的渡轮，在旅游淡季时的乘坐率可能不足50％。在这种情况下，船舶的航态将处于较为不利的艉倾状态，进而影响航速性能。
5.为了解决重量重心偏离后导致船舶航态不理想的问题，传统的做法包括在船上增加压载、安装截流板、安装压浪板等形式。通过压载方法进行浮态调节虽然简单可行，但压载本身增加了船舶的载重量和排水量，需要占用船上宝贵的空间，同时压载在舱内的移动也需要投入大量的人力，经济性较差。仅安装截流板则其航态调节范围有限，而仅安装压浪板则存在无法进行动态调节的弊端。

技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供一种复合型压浪板及截流板结构，能够集成压浪板和截流板的优势，灵活调整船舶的航态。
7.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
8.复合型压浪板及截流板结构，安装于船舶上，所述船舶的船尾具有主甲板、位于所述主甲板下方的船底板、以及连接所述主甲板与所述船底板的艉封板，所述复合型压浪板及截流板结构包括压浪板和截流板，所述压浪板第一端设置在所述艉封板与所述船底板的交界处，与所述船底板平滑相接，所述压浪板第二端向远离所述船舶的方向延伸；所述截流板沿竖直方向上下位置可调地安装于所述压浪板的第二端。
9.可选地，所述压浪板沿第一方向的曲度与所述船底板形成尾部流道的位置曲度一
致。
10.可选地，所述截流板沿第一方向的曲度与所述船底板形成尾部流道的位置曲度一致。
11.可选地，还包括垂直于所述压浪板的肘板，所述肘板第一端与所述艉封板焊接，底面与所述压浪板焊接。
12.可选地，还包括加强筋，所述加强筋垂直于所述压浪板与所述肘板。
13.可选地，所述压浪板包括压板主体和安装竖板，所述压板主体第一端与所述船底板连接，第二端设置有所述安装竖板，所述安装竖板的底部不凸出所述压板主体的底面，所述截流板位置可调地安装于所述安装竖板背向所述压浪板的一侧，所述肘板的第二端与所述安装竖板连接。
14.可选地，所述安装竖板和所述截流板通过螺栓连接，所述安装竖板或/和所述截流板长度两端的调节竖板上开设有腰圆孔，所述螺栓包括螺杆和螺母，所述腰圆孔沿竖直方向延伸设置，螺杆的一端滑动设置于所述腰圆孔内，另一端套设有螺母。
15.可选地，所述螺杆上套设有绝缘套管，所述绝缘套管的长度两端设置有绝缘环，所述螺母拧紧后，所述绝缘环分别与所述螺母和所述螺杆的头部抵接。
16.可选地，所述压浪板自第一端向第二端逐渐向下倾斜，所述压浪板与所述船底板之间的夹角不小于173
°
。
17.可选地，所述船底板包括向所述船舶外沿第二方向延伸的延伸板，所述压浪板与所述延伸板连接。
18.本实用新型的有益效果为：本实用新型中的复合型压浪板及截流板结构，结合船体尾部流道线型，集成了传统压浪板和截流板的优势，解决了船舶因装载变化导致艉倾过大，进而导致航速偏低的问题，能使船舶达到最佳的航行状态，同时因减少或免除了调整航态的固定压载，节约了船舶建造、运营成本。
附图说明
19.图1是本实用新型实施例所述复合型压浪板及截流板结构安装在船尾的结构示意图；
20.图2是本实用新型实施例所述复合压浪板及截流板沿第二方向的结构示意图；
21.图3是本实用新型实施例截流板与安装竖板的装配图；
22.图4是本实用新型实施例所述安装竖板与截流板上的腰圆孔结构示意图；
23.图5是水流引导示意图(未安装本实用新型的状态下)；
24.图6是水流引导示意图(安装本实用新型的状态下)。
25.图中：1、船舶；11、主甲板；12、船底板；121、延伸板；13、艉封板；2、压浪板；21、压板主体；22、安装竖板；221、腰圆孔；3、截流板；4、肘板；5、加强筋；6、绝缘套管。
具体实施方式
26.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
27.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
28.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
29.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
30.本实施例提出一种复合型压浪板及截流板结构，能够安装在船舶1的船尾处，船舶1是具有舷外马达或舷内马达的机动船，可以是高速船、巡航船或巡逻船，此外，它还可以是双体船或三体船。船舶1的船尾具有主甲板11、设于主甲板11下方的船底板12，以及沿竖直方向连接主甲板11与船底板12的艉封板13。本实施例中的复合型压浪板2及截流板3结构具体安装在艉封板13与船底板12的交界处，其能够引导推进水流平滑的流向船尾，通过引导水流方向调整船舶1在航行过程中的纵向力矩和船舶1航态，取得较佳的航速点。
31.参考1-6所示，本实施例中的复合型压浪板及截流板结构，包括压浪板2和截流板3，其中压浪板2第一端设置在艉封板13与船底板12的交界处，与船底板12平滑相接，以保证压浪板2与船底板12连接处的连续性，从而使水基本以层流的形式流动，压浪板2第二端向远离船舶1的方向延伸，截流板3沿竖直方向上下位置可调地安装于压浪板2的第二端，其沿第一方向(附图中的x方向)的长度与压浪板2的长度一致。
32.压浪板2可以引导推进水流平滑的流向船尾，避免艉封板13与船底板12的交界处因急剧过渡产生紊流造成能量损耗，并能够通过引导水流方向调整船舶1在航行过程中的纵向力矩和船舶1姿态，而设置于压浪板2第二端的竖直方向可调的截流板3能够对航态进行动态调整，扩大航态调节范围。
33.空泡是船艇振动和噪音的主要来源之一，不仅会产生汽蚀降低推进效率，而且会在液体中形成激波或高速微射流，使金属材料收到冲击，出现化学不稳定性，从而导致邻近晶粒具有不同的电势。物体表面局部点上材料剥落后，出现的新的纯净金属和周围旧金属之间构成一对电极而产生腐蚀电流，从而加速电化学腐蚀过程。因此长期受到气蚀影响的船体外部区域材料的寿命也会显著降低。本实施例中将截流板3设置于压浪板2第二端，不仅能够减少船舶1尾部兴波阻力，而且可以使压浪板2通过在其长度范围内船体线型的过渡改善水流场在船尾的分布，减少紊流产生的空泡和能量损耗。
34.如果截流板3和压浪板2位置对调，则在截流板3处水流即开始遇到阻碍，对船舶1产生尾升力，受到阻碍的水将形成紊流，形成的紊流再与压浪板2产生摩擦将产生额外阻
力，增加能耗。经实船试验验证，如果截流板3设置的位置靠近船舶螺旋桨区域，受其影响产生的紊流容易使船体区域水流产生气泡，进一步降低推进效率。
35.对于双体船或三体船来说，船底板12能够对应形成两个或三个尾部流道，本实施例中的复合型压浪板2及截流板3机构可以根据尾部流道的数量进行设置并安装在船底板12对应尾部流道的位置。为了减少螺旋桨叶尖滑流损失、增加有效推力，提高推进效率，尾部流道可以设置为内凹形，压浪板2沿第一方向的曲度与所述船底板13形成尾部流道的位置曲度一致，设置为内凹弧板，相对于对船舶1长度方向的延伸，可以进一步降低船舶1阻力，提高航速，同时还能够使尾流均匀的流经截流板3所在区域，使截流板3结构受力均匀，从而有效避免局部应力集中对截流板3结构造成损伤。类似的，截流板3沿第一方向的曲度与所述船底板13形成尾部流道的位置曲度一致。
36.参考图5和图6所示，压浪板2自第一端向第二端逐渐向下倾斜，即压浪板2采用下反角的安装方式安装在船底板12上，它起到了阻碍水流顺畅流出的作用，能够使压浪板2处的水流变慢，根据伯努利方程，流速的减少将导致压强的增加，所以压浪板2会增加船尾处的压强，从而使船舶1主体的阻力减少，为起到减阻效果，船舶1主体的阻力减小要大于压浪板2本身的阻力，为此，压浪板2与船底板12之间的夹角不小于173
°
。
37.为进一步避免紊流对船舶1的影响，避免船舶1受损，船底板12向船舶1外沿第二方向(附图中的y方向)延伸一定的长度形成延伸板121，压浪板2与延伸板121连接，以使压浪板2第一端形成的紊流远离船底板12与艉封板13，具体的，延伸板121的宽度可以设置为700mm。
38.压浪板2上还设置有垂直于压浪板2的肘板4，肘板第一端与艉封板13焊接，底面与压浪板2焊接，受到水流冲击时，肘板4能够避免压浪板2因水压力影响而发生变形或振动，进而形成稳定的尾流场，有利于减少振动并提高推进效率，具体的，肘板4可以选用厚度为5mm的板状构件。
39.更进一步的，压浪板2与肘板4之间还设置有垂直于压浪板2和肘板4的加强筋5，加强筋5的数量可以设置多个，沿第二方向间隔设置。
40.压浪板2包括压板主体21和安装竖板22，压板主体第一端与延伸板121采用对接焊连接，第二端设置有安装竖板22，截流板3位置可调地安装于安装竖板22背向压浪板2的一侧，肘板4的第二端与安装竖板22连接，可以配合安装竖板22对截流板3起支撑作用。安装竖板22的底部不凸出压板主体21的底面，以避免安装竖板22对水流产生干涉，影响截流板3高度调节的效果。
41.可以理解的是，压浪板2、肘板4及截流板3的材质与船底板12和艉封板13的材质相同，例如对于铝合金船来说，压浪板2、肘板4及截流板3同样为铝合金材质，避免异种金属接触产生电腐蚀。
42.本实施例中，安装竖板22或/和截流板3上开设有腰圆孔221，安装竖板22和截流板3通过螺栓连接，螺栓包括螺杆和螺母，腰圆孔221沿竖直方向延伸设置，螺杆的一端滑动设置于腰圆孔221内，另一端套设有螺母，需要调节截流板3相对于安装竖板22的高度时，只需要拧松螺母，调节螺杆在腰圆孔221中的位置既可以实现截流板3高度的调整，通过调整截流板3高度，可以进一步调整水流作用在截流板3上的力度，达到调节船舶1航态的目的，同时采用可拆卸的螺接方式方便工作人员对截流板3进行维护、维修或更换。
43.腰圆孔221设置有多个，在安装竖板22和/或截流板3上沿第一方向间隔设置，多个螺栓与多个腰圆孔221一一对应设置，以提高截流板3与安装竖板22之间结构的稳定性。
44.参考图3所示，螺杆上套设有绝缘套管6，绝缘套管6的长度两端设置有绝缘环，螺母拧紧后，绝缘环分别与螺母和螺杆的头部抵接，杜绝了螺栓与截流板3及安装竖板22的接触，避免异种金属接触产生电腐蚀，缩短铝合金部件的使用寿命，导致截流板3脱离安装竖板22。
45.一般而言，截流板3的可调范围可以设置在50mm内，当截流板3处于最高位置时，其底面与安装竖板22的底面平齐，根据船舶1试航数据对截流板3的高度进行调整，能使船舶1达到最佳的航态。
46.当然，截流板3的高度也可以通过其他机械结构实现自动调节，例如液压伸缩杆等，在这里不再展开说明。
47.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

技术特征：

1.复合型压浪板及截流板结构，安装于船舶(1)上，所述船舶(1)的船尾具有主甲板(11)、位于所述主甲板(11)下方的船底板(12)、以及连接所述主甲板(11)与所述船底板(12)的艉封板(13)，其特征在于，包括：压浪板(2)，所述压浪板(2)第一端设置在所述艉封板(13)与所述船底板(12)的交界处，与所述船底板(12)平滑相接，所述压浪板(2)第二端向远离所述船舶(1)的方向延伸；截流板(3)，所述截流板(3)沿竖直方向上下位置可调地安装于所述压浪板(2)的第二端。2.根据权利要求1所述的复合型压浪板及截流板结构，其特征在于，所述压浪板(2)沿第一方向的曲度与所述船底板(12)形成尾部流道的位置曲度一致。3.根据权利要求2所述的复合型压浪板及截流板结构，其特征在于，所述截流板(3)沿第一方向的曲度与所述船底板(12)形成尾部流道的位置曲度一致。4.根据权利要求1所述的复合型压浪板及截流板结构，其特征在于，还包括垂直于所述压浪板(2)的肘板(4)，所述肘板(4)第一端与所述艉封板(13)焊接，底面与所述压浪板(2)焊接。5.根据权利要求4所述的复合型压浪板及截流板结构，其特征在于，还包括加强筋(5)，所述加强筋(5)垂直于所述压浪板(2)与所述肘板(4)。6.根据权利要求4所述的复合型压浪板及截流板结构，其特征在于，所述压浪板(2)包括压板主体(21)和安装竖板(22)，所述压板主体(21)第一端与所述船底板(12)连接，第二端设置有所述安装竖板(22)，所述截流板(3)位置可调地安装于所述安装竖板(22)背向所述压浪板(2)的一侧，所述肘板(4)的第二端与所述安装竖板(22)连接。7.根据权利要求6所述的复合型压浪板及截流板结构，其特征在于，所述安装竖板(22)和所述截流板(3)通过螺栓连接，所述安装竖板(22)或/和所述截流板(3)上开设有腰圆孔(221)，所述螺栓包括螺杆和螺母，所述腰圆孔(221)沿竖直方向延伸设置，螺杆的一端滑动设置于所述腰圆孔(221)内，另一端套设有螺母。8.根据权利要求7所述的复合型压浪板及截流板结构，其特征在于，所述螺杆上套设有绝缘套管(6)，所述绝缘套管(6)的长度两端设置有绝缘环，所述螺母拧紧后，所述绝缘环分别与所述螺母和所述螺杆的头部抵接。9.根据权利要求1所述的复合型压浪板及截流板结构，其特征在于，所述压浪板(2)自第一端向第二端逐渐向下倾斜，所述压浪板(2)与所述船底板(12)之间的夹角不小于173
°
。10.根据权利要求1所述的复合型压浪板及截流板结构，其特征在于，所述船底板(12)包括向所述船舶(1)外沿第二方向延伸的延伸板(121)，所述压浪板(2)与所述延伸板(121)连接。

技术总结

本实用新型涉及船舶结构技术领域，尤其涉及一种复合型压浪板及截流板结构，能够安装于船舶的尾部，复合型压浪板及截流板结构包括压浪板和截流板，压浪板第一端设置在艉封板与船底板的交界处，与船底板平滑相接，压浪板第二端向远离船舶的方向延伸；截流板沿竖直方向上下位置可调地安装于压浪板的第二端。复合型压浪板及截流板结构能够有效解决船舶因装载变化导致艉倾过大，进而导致航速偏低的问题，使船舶达到最佳的航行状态。船舶达到最佳的航行状态。船舶达到最佳的航行状态。