可折叠式W型吸油船制造技术

本发明专利技术提供的可折叠式W型吸油船，是一种基于双V型开体船的由五片体组成可折叠展开呈W型的新型吸油船，该船体主要由首部片体(5)，与船中纵剖面对称分布的左舷外侧片体(1)、左舷内侧片体(2)、右舷内侧片体(3)和右舷外侧片体(4)组成；所述五片体之间采用铰接机构连接。本发明专利技术采用双V型尾部设计，增大片体贴合时的接触面积，缓解插销锁定装置和铰接装置的应力状态，提高其可靠性并延长使用寿命；在船体展开时能增大扫油面积，提高吸油效率，从而克服了以往收油船收油宽度小，收油效率低下的缺点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及吸油船，特别是一种基于V型开体船的由五片体组成可折叠展开呈W型的新型吸油船。
技术介绍
20世纪以来，随着国际贸易的空前繁荣，海洋运输业得到了长足的发展。然而，随之而来因船舶碰撞、翻倾、搁浅等原因而发生的较大规模海上恶性溢油事故，已成为海洋生态的重大威胁，并呈逐年上升趋势。其中溢油回收船在溢油回收、防止海洋环境污染中起到非常重要的作用。目前我国现有的溢油回收船船型(单体船和双体船)设计缺乏系统性，甚至部分船型设计存在一定缺陷，收油处置的能力不足，缺乏具有创新性的自主知识产权产品。例如，仍然大量使用旧式堰式吸油船，油污处理效率低。而类似我国较为先进的“中油应急101”收油船采用加装的大型扫油臂的方案又存在强度难以满足要求，无法加装吸油装置，液压机械装置维护困难等问题。近年来国际上提出多种创新性解决方案，为新型吸油船型提供了启发，例如德国Bottsand级溢油回收船大胆尝试V型开体船船型等，但由于船体设计缺乏主体，无法确保其航行稳定性以及操纵性，且船体展开力矩由尾部铰接处的液压装置提供，对船身强度要求较高，该设计仍处于验证阶段，尚未形成成熟设计方案。海上溢油事故一旦发生，由于海上风浪作用造成浮油扩散速度快，污染面积广，一般大型海上漏油事故溢油面积在200km2以上，而目前在役收油船单词扫油宽度普遍在20-40m之间，工作效率低，远远无法满足需求。海上浮油油膜较薄多在1-2mm，一般收油船在针对低油膜厚度，油水比例低等工作条件时溢油回收能力受限，收油效率低。目前建成投入使用的吸油船普遍存在如下问题：1)收油机布置较少且种类单一，无法快速控制溢油区域扩散。2)单次收油覆盖区域较小且需要重复吸油,保证无浮油残存，工作效率较低。3)海上浮油油膜厚度薄，油水比例较低,导致收油机工作效率低。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种可折叠式W型收油船，以克服上述现有技术存在的问题。本专利技术解决其技术问题采用以下的技术方案：本专利技术提供的可折叠式W型吸油船，是一种基于双V型开体船的由五片体组成可折叠展开呈W型的新型吸油船。该吸油船的船体主要由首部片体，与船中纵剖面对称分布的左舷外侧片体、左舷内侧片体、右舷内侧片体和右舷外侧片体组成；所述五片体之间采用铰接机构连接。所述的左舷内侧片体、右舷内侧片体和首部片体，其头端分别布置有首部全回转吊舱推进器，其尾端分别布置有带导管的尾部全回转吊舱推进器；所述的左舷外侧片体、右舷外侧片体，其头端分别布置有带导管的船首侧向推进器，其尾端分别布置有带导管的尾部全回转吊舱推进器；在左舷内侧片体与右舷内侧片体，以及左舷外侧片体与右舷外侧片体铰接处的前方两侧布置有动态斜面式主吸油机；在舷侧沿船体的长方向布置有舷侧辅助机吸油孔。本专利技术通过船首侧向推进器和尾部全回转吊舱推进器的推开作用，使五片体展开形成W型的船体；反之，通过所述推进器的缩回作用，使五片体合拢形成整体船体。当五片体展开时，所述的左舷内侧片体和右舷内侧片体的尾部铰接处通过V型尾插销锁定机构锁定；当五片体合拢时，所述的左舷外侧片体、右舷外侧片体的头部分别与首部片体的外侧接触相连，并且通过船身沿船长布置的轴向锁紧装置锁定。所述的V型尾插销锁定机构，其为圆孔插销式锁紧机构,使得当左舷外侧片体、右舷外侧片体分别绕其尾部两侧的尾部铰接机构旋转角度α1为60°时，左舷内侧片体、右舷内侧片体
的两侧板相贴合，此时圆孔插销式锁紧机构的内插销弹出，对该锁紧机构扣合两部分完成锁定，固定左舷外侧片体与左舷内侧片体、右舷内侧片体和右舷外侧片体的位置，使得它们的张角α1的角度不变。所述的左舷内侧片体和右舷内侧片体，其头部的内端通过弧形滑轨机构与首部片体的尾部的中部相连，其头部的外端通过首部铰接机构与首部片体的尾部的两侧铰接；其尾部通过尾部铰接机构分别与左舷外侧片体、右舷外侧片体的尾部铰接相连。所述的左舷内侧片体和右舷内侧片体，其与首部片体位置的固定是通过布置在弧形滑轨上的圆孔插销锁定机构实现的，当左舷内侧片体、右舷内侧片体分别绕首部铰接旋转α2＝30°时，弧形滑轨末端与首部片体的侧板上的凹槽相贴合，此时圆孔插销锁定机构内的柱型插销弹出，将弧形滑轨与首部片体船体板上对应的凹槽扣合，保证左舷内侧片体、右舷内侧片体与首部片体位置固定，此时夹角α2的角度不变。所述的首部铰接机构和尾部铰接机构，均由左侧铰接件、右侧铰接件和铰销组成，结构相同，但首尾铰接尺寸不同。所述的首部铰接机构和尾部铰接机构，均采用以下工艺制成：将40Cr合金钢经过840℃油淬之后，再经过500℃回火油冷处理60min得到。所述的船体的船尾采用双V型尾设计，船舶展开时，左舷外侧片体、左舷内侧片体、右舷内侧片体、右舷外侧片体的尾部贴合接触，这使它们的尾部铰接机构线接触转为V型尾两侧板面接触，缓解尾部应力集中，改善铰接机构受力情况，提高其可靠性并延长使用寿命。本专利技术与现有技术相比具有以下的主要的优点：1.由于采用五部分片体组成，片体之间以铰接机构及弧形滑轨相连接的结构，所以能够实现W型和三叉型展开。利用展开的船体，可显著增加船体收油宽度，且在W型底部有效积累油厚利于收油机高效工作，克服了以往收油船收油宽度小，收油效率低下的缺点。2.在片体舷侧开吸油孔，在船体展开时能增大扫油面积，提高吸油效率。该新型可折叠式W型吸油船理论溢油回收能力在839.16-1331.1144m3/h，是目前国内最大
的海上溢油回收船-“中油应急103”(总长78.8m,型宽15米,回收能力为280m3/h)的2.997-4.754倍。3.采用双V型尾部设计，增大片体贴合时的接触面积，缓解插销锁定装置和铰接装置的应力状态，提高其可靠性并延长使用寿命。4.具有覆盖面广，扫油宽度大，吸油效率高，且能适用于较恶劣海况，大规模溢油事故等特点，在当下我国对高效吸油船有极大需求的大背景下，具有良好的发展前景。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。图2为图1的A放大示意图。图3为图1的B放大示意图。图4为本专利技术一种立体布置示意图。图5为本专利技术另外一种立体布置示意图。图6为本专利技术首尾铰接装置的结构示意图。图7为本专利技术首尾铰接装置俯视示意图。图8为本专利技术首尾铰接装置正视示意图。图9为本专利技术弧形滑轨连接锁定装置的结构示意图。图10为图11俯视示意图。图11为图11正视示意图。图12为本专利技术平静海况作业示意图。图13为本专利技术中等海况作业示意图。图14为本专利技术各海况对应航行状态示意图。图15为本专利技术展开合拢方式示意图。图中：1.左舷外侧片体；2.左舷内侧片体；3.右舷内侧片体；4.右舷外侧片体；5.首部片体；6.船载雷达；7.传感器；8.船首侧向推进器；9.首部全回转吊舱推进器；10.尾
部全回转吊舱推进器；11.V型尾插销锁定机构；12.首部铰接机构；13.尾部铰接机构；14.首尾铰接机构的左侧铰接件；15.首尾铰接机构的右侧铰接件；16.首尾铰接机构的铰销；17.弧形滑轨；18.轴向锁紧机构；19.舷侧辅助吸油机吸油孔；20.动态斜面式主吸油机；21.弧形滑轨一端的圆孔插销锁定机构；22.左舷内侧片体的侧板；23.首部片体的侧板；24.凹槽；25.柱型插销；26.低浓度油层；27.中浓度油层；28本文档来自技高网...

【技术保护点】
可折叠式W型吸油船，其特征是一种基于双V型开体船的由五片体组成可折叠展开呈W型的新型吸油船，该船体主要由首部片体(5)，与船中纵剖面对称分布的左舷外侧片体(1)、左舷内侧片体(2)、右舷内侧片体(3)和右舷外侧片体(4)组成；所述五片体之间采用铰接机构连接。

【技术特征摘要】
1.可折叠式W型吸油船，其特征是一种基于双V型开体船的由五片体组成可折叠展开呈W型的新型吸油船，该船体主要由首部片体(5)，与船中纵剖面对称分布的左舷外侧片体(1)、左舷内侧片体(2)、右舷内侧片体(3)和右舷外侧片体(4)组成；所述五片体之间采用铰接机构连接。2.根据权利要求1所述的可折叠式W型吸油船，其特征在于所述的左舷内侧片体(2)、右舷内侧片体(3)和首部片体(5)，其头端分别布置有首部全回转吊舱推进器(9)，其尾端分别布置有带导管的尾部全回转吊舱推进器(10)；所述的左舷外侧片体(2)、右舷外侧片体(4)，其头端分别布置有带导管的船首侧向推进器(8)，其尾端分别布置有带导管的尾部全回转吊舱推进器(10)；在左舷内侧片体(2)与右舷内侧片体(3)，以及左舷外侧片体(1)与右舷外侧片体(4)铰接处的前方两侧布置有动态斜面式主吸油机(20)；在舷侧沿船体的长方向布置有舷侧辅助机吸油孔(19)。3.根据权利要求2所述的可折叠式W型吸油船，其特征在于：通过船首侧向推进器(8)和尾部全回转吊舱推进器(10)的推开作用，使五片体展开形成W型的船体；反之，通过所述推进器的缩回作用，使五片体合拢形成整体船体。4.根据权利要求3所述的可折叠式W型吸油船，其特征在于当五片体展开时，所述的左舷内侧片体(2)和右舷内侧片体(3)的尾部铰接处通过V型尾插销锁定机构(11)锁定；当五片体合拢时，所述的左舷外侧片体(1)、右舷外侧片体(4)的头部分别与首部片体(5)的外侧接触相连，并且通过船身沿船长布置的轴向锁紧装置(18)锁定。5.根据权利要求4所述的可折叠式W型吸油船，其特征在于所述的V型尾插销锁定机构(11)，其为圆孔插销式锁紧机构,使得当左舷外侧片体(1)、右舷外侧片体(4)分别绕其尾部两侧的尾部铰接机构(13)旋转角度α1为60°时，左舷内侧片体(2)、右舷内侧片体(3)的两侧板相贴合，此时圆孔插销式锁紧机构的内插销弹出，对该锁紧机构扣合两部分完成锁定，固定左舷外侧片体(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱凌，王锐，黄宇，戴佳莉，杨晓龙，马栋梁，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42