CN103029807B - 用于平移巨型船舶总段的装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于平移巨型船舶总段的装置，其包括：两条铺设于地面的表面分别固接一不锈钢镜面的滑道，每条滑道的中心线两侧设置有两排平行的具有若干个齿槽的反力支座；两个滑动部件，分别包括一搁置于对应的该滑道上的滑板，该滑板的下端面固设有若干对底端固接一聚四氟乙烯板的滑靴，使得该聚四氟乙烯板与该不锈钢镜面相接触；若干根相互平行的横梁，其两端分别搁置于两条滑道分别对应的滑板上；两个分别固接于对应的滑板一端部的动力部件，用于推动滑动部件向前移动。本发明还公开了一种采用上述装置平移巨型船舶总段的方法。本发明通过液压油缸顶推滑移启动和制动时，不会因为柔性钢丝绳的延伸而使得总段抖动或颤动，移动平稳性较高。

Description

用于平移巨型船舶总段的装置及其方法

技术领域

本发明涉及一种平移装置，特别是涉及一种用于平移巨型船舶总段的装置及其方法。

背景技术

目前，国内外船厂大多采用巨型浮吊来完成巨型总段的吊装作业。然而受制于场地及总段制造的原因，不少船厂在总段吊装之前还需将总段平移一段距离后才能达到浮吊的起吊要求。因而，如何解决总段平移问题，成为许多船厂能否推行总段造船的关键。

在现有技术中，巨型船舶总段平移主要采用卷扬机作为牵引动力，使用充气气囊或者锟轮轴作为承载及减摩材料。使用卷扬机作为牵引装置，由于柔性钢丝绳存在延展性，移动过程中容易使重物产生抖动，平稳性较差。而采用气囊作为承重及减摩材料，虽然可以降低总段对地面的压强，但由于气囊的可压缩性，其在移动过程中容易产生变形，使得总段重心产生偏移而导致倾翻。此外，锟轮轴与地面为线接触，对地面强度要求较高，在移动过程中容易使基础面受到破坏。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中移动船舶总段时平稳性差、易产生变形和偏移的缺陷，提供一种用于平移巨型船舶总段的装置及其方法。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种用于平移巨型船舶总段的装置，其特点在于，其包括：

两条铺设于地面的表面分别固接一不锈钢镜面的滑道，每条所述滑道的中心线两侧设置有两排平行的具有若干个齿槽的反力支座；

两个滑动部件，分别包括一搁置于对应的所述滑道上的滑板，所述滑板的下端面固设有若干对底端固接一聚四氟乙烯板的滑靴，使得所述聚四氟乙烯板与所述不锈钢镜面相接触；

若干根相互平行的横梁，每根所述横梁的两端分别搁置于两条所述滑道分别对应的两块所述滑板上；

两个分别固接于对应的所述滑板一端部的动力部件，用于推动所述滑动部件向前移动。

其中，由于总段的重量很重，所以总段滑移过程中的摩擦力也会很大，因而需在滑靴底部固定摩擦系数较小的材料来降低摩擦系数从而减小滑移摩擦力，又由于滑靴面积不是很大，总段作用在滑靴底部的压强会很大，所以要求减摩材料需有足够的强度。此处采用的聚四氟乙烯板摩擦系数较低，强度较高。当然，也可以选用其他满足条件的减摩材料来代替聚四氟乙烯板。

较佳地，所述滑道为一钢板。滑道在滑移过程中起到承重的作用，降低总段对地面的压强。采用钢板拼装而成的滑道具有一定的抗变形能力，可以消除地面局部不平整对滑移的影响，为滑移提供顺畅的通道。

较佳地，所述滑道表面设有两条凹槽，所述不锈钢镜面具有两条折边，所述两条折边对应嵌设于所述两条凹槽内。

其中，不锈钢镜面采用嵌入式安装法，因而滑道表面上需先在其上加工用以镶嵌不锈钢镜面的凹槽。不锈钢镜面经折边后完全嵌入滑道槽内，可以防止“翘头”情况发生，必要时可加装压板，将不锈钢镜面压平固定。这样就保证了滑道的水平度，降低了滑移摩擦系数。

较佳地，所述滑板为若干块滑块依次首尾相连。

由于船舶总段的长度很长，因此所述滑板采用若干块滑块依次相连而成，可以降低制造难度。所述滑板为若干滑块依次首尾相连摆放即可，不需要固定连接。此外，该结构便于加长或缩短所述滑板的长度。由于完成一次船舶平移后，还需移动所述滑块，因此将这些滑块设置为可拆卸式便于以后转移到其他地方，或便于对滑板进行翻身检修。进一步地，所述滑块只需依次摆放即可。因为滑板底部的滑靴与不锈钢镜面的摩擦系数，小于滑板与横梁的摩擦系数，当推移时，由于摩擦系数的存在，若干滑板相当于一个整体在移动的。

较佳地，每块所述滑块下端至少固设两对滑靴，每对所述滑靴对称设于对应的所述两排反力支座的两侧。

其中，滑靴在整个滑移过程中起承载及减摩作用，采用滑靴的形式，可增大滑移过程中传递垂直载荷的面积，减少滑道的局部压强，增加滑移的安全性。

较佳地，所述聚四氟乙烯板采用平机螺丝固接于所述滑靴的底端。

较佳地，所述滑靴和所述聚四氟乙烯板的连接处焊接一限位挡板。这样可以有效防止聚四氟乙烯与墩子的错位。

较佳地，所述滑板的底部连接两组水平导向轮，所述水平导向轮位于对应的所述两条反力支座之间。

通过所述水平导向轮的作用在所述两条反力支座之间可以有效地防止滑板产生偏移，从而限制滑块水平径向位移的产生。由于两齿条板间距较大，用一个轴承尺寸不能达到，所以每组导向轮采用两个轴承。也可以采用一个轴承，再在轴承外面套钢套的形式来增大尺寸。

较佳地，每根所述横梁和两块所述滑板之间垫有若干个楔形垫木。楔形垫木可以对横梁进行水平高度调整，确保各横梁保持在同一水平面上。

较佳地，每根所述横梁上固设一用于固定船舶总段的胎架和至少两个用于支撑所述船舶总段的支撑架。由于船舶总段直接在横梁上建造，滑靴与不锈钢的摩擦系数小，所以滑靴以上的物体都可以看做一个整体。该结构可以有效防止总段倾翻。

较佳地，所述动力部件为一端部设有一反力支撑扁担的液压油缸，所述液压油缸与所述滑板铰接，且所述反力支撑扁担的两端搁置于所述两排反力支座的一对齿槽内。

其中，液压油缸以液压推力作为驱动力，通过搁置于所述反力支座实现推移，易于操作控制。

本发明还提供了一种平移巨型船舶总段的方法，其特点在于，所述方法采用如上所述的装置，所述方法包括以下步骤：

S₁、在所述装置的横梁上搭载和固定一船舶总段；

船舶总段是在所述装置上建造(搭载)成的，且船舶总段边搭载边固定。因为巨型船舶总段是由很多船舶分段拼接而成的，分段由其他地方建造好后吊运过来，每个分段重200到300吨。

S₂、同步启动所述两个动力部件，推动各自对应的所述滑板，使得所述滑靴底端的聚四氟乙烯板在所述不锈钢镜面上滑动；

S₃、完成一个行程的移动后，调整所述两个动力部件的位置，进行下一行程的移动。

较佳地，所述步骤S₁之后还包括以下步骤：

S₁₁、清除所述滑道上的障碍物；

S₁₂、检查所述滑道接头处是否平整，确保无高低错位的情况；

S₁₃、检查不锈钢镜面铺设情况，将镜面擦拭干净并涂抹润滑油。

较佳地，所述步骤S₂中的每个所述动力部件为一端部设有一反力支撑扁担的液压油缸。

较佳地，所述步骤S₂中还包括以下步骤：

S₂₁、将两个所述液压油缸与一齿轮泵连接；

S₂₂、将所述反力支撑扁担搁置于离所述液压油缸的活塞杆最近的一对齿槽内；

S₂₂、同步启动两个所述液压油缸，所述活塞杆伸出并推动所述反力支撑扁担，所述液压油缸沿活塞杆反向移动；

S₂₃、所述液压油缸推动所述滑板向前移动一个行程后停止。

所谓一个行程，就是油缸活塞杆一次伸杆能够伸出的长度。也就是液压油缸的行程。

较佳地，所述步骤S₃中还包括以下步骤：

S₃₁、所述液压油缸的所述活塞杆缩回，将所述反力支撑扁担移至下一齿条槽内；

S₃₂、判断所述船舶总段是否滑移到指定位置；若是，则进入步骤S₃₃；若否，则返回步骤S₂₃；

S₃₃、停止所述液压油缸，完成所述船舶总段的平移。

本发明中，上述优选条件在符合本领域常识的基础上可任意组合，即得本发明各较佳实施例。

本发明的积极进步效果在于：

一、与传统的卷扬机钢丝绳(钢绞线)牵引相比，本发明通过液压油缸顶推滑移启动和制动时，不会因为柔性钢丝绳的延伸而使得总段抖动或颤动，移动平稳性较高。

二、本发明采用聚四氟乙烯板及不锈钢镜面作为承载及减摩擦材料，其摩擦系数小。此外，聚四氟乙烯板还采用滑靴形式，与地面为面接触，对地面强度要求较低。

三、本发明中的不锈钢镜面采用嵌入式安装法，可有效地防止不锈钢镜面在滑移过程中因“翘头”而随滑靴一起滑移。

四、本发明中的液压油缸采用高精度同步齿轮泵控制，两油缸同步精度可达1％，且两油缸由两换向阀分别控制，在实现联动的同时也可以对两油缸进行单动控制，对滑移进行纠偏。

五、本发明采用带有齿槽的反力支座，油缸作用力可以与滑移方向保持水平，避免其他方向分力的产生。液压油缸的作用力利用率高，由反力支座的限制所产生的反力水平作用在滑道上，对地面强度要求较低。

附图说明

图1为本发明用于平移巨型船舶总段的装置的较佳实施例的主视图。

图2为本发明用于平移巨型船舶总段的装置的较佳实施例的左视图。

图3为本发明用于平移巨型船舶总段的装置的较佳实施例的俯视图。

图4为本发明平移巨型船舶总段的方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。

如图1-3所示，本发明用于平移巨型船舶总段的装置1由两条滑道11、两个滑动部件、若干根横梁15及两个动力部件组成。

其中，两条滑道11平行铺设于地面上，其中心距为11米，每条滑道11长56米。优选地，滑道11选用8米长，1.7米宽，44毫米厚的钢板拼接而成(滑道的长度、钢板的尺寸均根据实际情况确定，以上仅为举例)。在每条滑道11的表面固接一不锈钢镜面，并在每条滑道11的中心线两侧设置两排相互平行的反力支座13，每排反力支座13具有若干个齿槽131(如图2所示)。这种齿条状的反力支座13在滑移过程中起到了反力支撑及限制船舶总段2径向偏移的作用。

此外，反力支座13可以用等离子切割机一次加工成型，且加工精度高。每条滑道11对应设置的两条反力支座13为平行安装，可以一次形成多个反力支座，降低了反力支座13的制作及安装难度

优选地，滑道11的表面设有两条凹槽，不锈钢镜面具有两条折边。进一步地，将不锈钢镜面折成90°边，使得所述两条折边对应嵌设于所述两条凹槽内。这种嵌入式安装结构可以有效地防止不锈钢镜面在滑移过程中因“翘头”而随滑动部件一起滑移。因此，整张钢板在拼接前需先在其上加工用以镶嵌不锈钢镜面的凹槽，不锈钢镜面经折边后直接铺设在滑道11上。

其中，每个滑动部件包括一搁置于对应两排反力支座13上的滑板14。在滑板14的下端面固设有若干对滑靴12，并在滑靴12的底端固接一聚四氟乙烯板121。采用聚四氟乙烯板121在不锈钢镜面上滑动来实现平移，其摩擦系数与船台下水用钢珠摩擦系数相当。而且，聚四氟乙烯板121与地面为面接触，对地面强度要求较低。

滑靴12在整个滑移过程中起到承载及减摩擦作用，其可以增大滑移过程中传递垂直载荷的面积，减少滑道的局部压强，增加滑移的安全性。优选地，将滑靴12制作成墩子形状，且聚四氟乙烯板121通过平机螺丝固定在墩子底部。进一步地，为了防止滑移过程中平基螺丝被剪断而导致聚四氟乙烯板与墩子错位，可以在滑靴12和聚四氟乙烯板121的连接处焊接一限位挡板。

滑板14由若干块滑块依次焊接而成。此时，每块所述滑块下端至少固设两对滑靴12，且每对滑靴12对称设于对应的两排反力支座13的两侧。由于船舶总段2的长度很长，因此采用若干块滑块焊接成可以降低制造难度，还便于加长或缩短所述滑板的长度。进一步地，在滑板14的底部至少连接两个水平导向轮(图中未示)，将其设置于对应的两条反力支座13之间。水平导向轮优选重型深沟球轴承，通过底板连接在滑块底部。在滑移过程中，水平导向轮作用在反力支座13的齿槽131上，可限制滑块水平径向位移的产生。

其中，若干根横梁15为相互平行，且每根横梁15的两端分别搁置于两块滑板14上。优选地，在每根横梁15和两块滑板14之间垫有若干个楔形垫木16。楔形垫木16可以对横梁15进行水平高度调整，确保各横梁15保持在同一水平面上。进一步地，在每根横梁15上固设一用于固定船舶总段2的胎架18和至少两个用于支撑船舶总段2的支撑架17。这样可以有效地固定船舶总段2，防止其与横梁15之间发生偏移。

其中，两个动力部件分别固接于对应的滑板14的一端部，用于推动所述滑动部件向前移动。优选地，所述动力部件为液压油缸3，其一端部设有一反力支撑扁担31。将液压油缸3与滑板14铰接，且反力支撑扁担31的两端分别搁置于两排反力支座13的一对齿槽内。

本发明采用了液压同步滑移技术，即采用液压油缸3作为滑移驱动设备。液压油缸3在顶推滑移启动和制动时，不会因为柔性钢丝绳的延伸而使得总段抖动或颤动，移动平稳性较高。

此外，为保证滑道的水平度，降低滑移摩擦系数，防止不锈钢镜面在滑移过程中随滑靴一起运动，滑道及不锈钢镜面在制作铺设时应做到：滑道底部需垫平、垫实，滑道与地面无明显缝隙；滑道上表面应进行手工除锈，打磨光滑；滑道整板接头处高度差目测为零，不允许两板接头处有高低错位的情况出现；滑道中心线定位偏移度控制在3mm以内；在正式滑移时，不锈钢镜面与滑靴接触面需涂抹润滑油以降低摩擦系数等等。

而且，反力支座13可以使液压油缸3的作用力与船舶总段2的滑移方向保持水平，避免其他方向分力的产生。在满足强度的情况下，需要保证液压油缸3的作用力中心线在反力支座13上端的中心线以下。而且，满足液压油缸安装尺寸的情况下，两反力支座13间的平行距离应尽量短。

如图4所示，本发明采用上述装置平移巨型船舶总段的方法具体包括以下步骤：

步骤100，在所述装置的横梁上搭载和固定一船舶总段。

步骤101，清除所述滑道上的障碍物。

步骤102，检查所述滑道接头处是否平整，确保无高低错位的情况。

步骤103，检查不锈钢镜面铺设情况，将镜面擦拭干净并涂抹润滑油。

上述步骤100至步骤103均为滑移前必要的准备工作，保证滑移的平稳与顺畅。

步骤104，将两个所述液压油缸与一齿轮泵连接。

步骤105，将所述反力支撑扁担搁置于离所述液压油缸的活塞杆最近的一对齿槽内。

步骤106，同步启动两个所述液压油缸。

泵源***为液压油缸提供液压动力，在各种液压阀的控制下完成相应动作。较佳地，泵源***采用高压定量柱塞泵，由一路出口驱动高精度同步齿轮泵(同步精度达1％)分两路，由两个电磁阀分别控制两个平移油缸运行。由同步齿轮泵保证两个液压油缸的同步启动，两个电磁阀可控制两个液压油缸的联动，也可以对单个液压油缸进行调整。

步骤107，所述活塞杆伸出并推动所述反力支撑扁担，所述液压油缸沿活塞杆反向移动。

步骤108，所述液压油缸推动所述滑板向前移动一个行程后停止。

步骤109，所述液压油缸的所述活塞杆缩回，将所述反力支撑扁担移至下一齿条槽内。

步骤110，判断所述船舶总段是否滑移到指定位置；若是，则进入步骤111；若否，则返回步骤106。

当进行顶推工作时，液压油缸活塞杆伸出，作用在反力支撑扁担上。由于反力支座的齿槽的限止作用，油缸沿活塞杆伸出的反方向移动。同时，液压油缸推动滑板向前移动一个行程(如600毫米)。在一个行程完毕后，滑板及液压油缸均固定不动，活塞杆缩回至液压油缸。此时，通过人工将反力支撑扁担搬至下一齿槽内，重新开始下一次推移。如此反复即可将总段滑移至指定位置。

步骤111，停止所述液压油缸，完成所述船舶总段的平移。

当船舶总段经连续滑移到达指定位置后，将齿轮泵与液压油缸拆除，收回仓库下次备用。

综上，本发明主要采用了液压滑道平移技术，即采用底端为聚四氟乙烯板的滑靴及不锈钢镜面作为承载及减摩材料，以液压推力作为驱动力，并安装相应的反力支座对所述滑板进行推移，从而提高了平移的平稳性，提高了承载力和降低了滑动部件于滑道间的摩擦力。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (16)

1.一种用于平移巨型船舶总段的装置，其特征在于，其包括：

两条铺设于地面的表面分别固接一不锈钢镜面的滑道，每条所述滑道的中心线两侧各设置一排平行的具有若干个齿槽的反力支座；

两个滑动部件，分别包括一搁置于对应的所述滑道上的滑板，所述滑板的下端面固设有若干对底端固接一聚四氟乙烯板的滑靴，使得所述聚四氟乙烯板与所述不锈钢镜面相接触；

若干根相互平行的横梁，每根所述横梁的两端分别搁置于两条所述滑道分别对应的两块所述滑板上；

两个分别固接于对应的所述滑板一端部的动力部件，用于推动所述滑动部件向前移动。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述滑道为一钢板。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述滑道表面设有两条凹槽，所述不锈钢镜面具有两条折边，所述两条折边对应嵌设于所述两条凹槽内。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述滑板为若干块滑块依次首尾相连。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，每块所述滑块下端至少固设两对滑靴，每对所述滑靴对称设于对应的所述两排反力支座的两侧。

6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述聚四氟乙烯板采用平机螺丝固接于所述滑靴的底端。

7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述滑靴和所述聚四氟乙烯板的连接处焊接一限位挡板。

8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述滑板的底部连接两组水平导向轮，所述水平导向轮位于对应的所述反力支座之间。

9.如权利要求1所述的装置，其特征在于，每根所述横梁和两块所述滑板之间垫有若干个楔形垫木。

10.如权利要求1所述的装置，其特征在于，每根所述横梁上固设一用于固定船舶总段的胎架和至少两个用于支撑所述船舶总段的支撑架。

11.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述动力部件为一端部设有一反力支撑扁担的液压油缸，所述液压油缸与所述滑板铰接，且所述反力支撑扁担的两端搁置于所述两排反力支座的一对齿槽内。

12.一种平移巨型船舶总段的方法，其特征在于，所述方法采用如权利要求1所述的装置，所述方法包括以下步骤：

S₁、在所述装置的横梁上搭载和固定一船舶总段；

S₂、同步启动所述两个动力部件，推动各自对应的所述滑板，使得所述滑靴底端的聚四氟乙烯板在所述不锈钢镜面上滑动；

S₃、完成一个行程的移动后，调整所述两个动力部件的位置，进行下一行程的移动。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述步骤S₁之后还包括以下步骤：

S₁₁、清除所述滑道上的障碍物；

S₁₂、检查所述滑道接头处是否平整，确保无高低错位的情况；

S₁₃、检查不锈钢镜面铺设情况，将镜面擦拭干净并涂抹润滑油。

14.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述步骤S₂中的每个所述动力部件为一端部设有一反力支撑扁担的液压油缸。

15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述步骤S₂中还包括以下步骤：

S₂₁、将两个所述液压油缸与一齿轮泵连接；

S₂₂、将所述反力支撑扁担搁置于离所述液压油缸的活塞杆最近的一对齿槽内；

S₂₃、同步启动两个所述液压油缸，所述活塞杆伸出并推动所述反力支撑扁担，所述液压油缸沿活塞杆反向移动；

S₂₄、所述液压油缸推动所述滑板向前移动一个行程后停止。

16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述步骤S₃中还包括以下步骤：

S₃₁、所述液压油缸的所述活塞杆缩回，将所述反力支撑扁担移至下一齿槽内；

S₃₂、判断所述船舶总段是否滑移到指定位置；若是，则进入步骤S₃₃；若否，则返回步骤S₂₃；

S₃₃、停止所述液压油缸，完成所述船舶总段的平移。