一种大型艏柱铸钢件结构的制作方法

1.本实用新型涉及一种大型艏柱铸钢件结构，属于船体结构设计、船舶结构工程领域。


背景技术：

2.大型补给船航速较高，船体首部线型外飘较大，为减少航行阻力和首部上浪抨击现象，首部设计水线附近的截面形状瘦削且结构复杂，势必造成施工空间狭小和施工极其困难等问题。为了保证艏柱的强度和刚度，部分艏柱需采用铸钢形式；由于大型补给船装载状态多，航行中吃水变化很大，同时考虑铸钢件与船体钢板部分具有合适的施工、检查维护空间以及良好的过渡，艏柱铸钢部分的使用范围很大，结构重量也随之迅速增加。在这种情况下如何设计合理的铸钢件结构型式，对便于施工和检修，保证船体结构强度和刚度的安全以及铸钢件的轻量化，具有重要的意义。
3.本实用新型通过一种大型铸钢件结构型式解决了艏柱施工和检修困难的问题，在满足船体首部结构强度和刚度的前提下，保证了艏柱铸钢件的轻量化，并在实船上使用良好。


技术实现要素：

4.本实用新型要解决的技术问题是：如何设计一种大型铸钢件结构，来解决艏柱施工和检修困难的问题，同时降低艏柱铸钢件的重量。
5.为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是提供了一种大型艏柱铸钢件结构，其特征在于，包括外部铸件、内部垂向铸件和水平铸件，外部铸件的形状依据首部线性设计设置在铸钢件的表面，在铸钢件的内部设有多个垂直铸件和水平铸件，外部铸件、内部垂向铸件和水平铸件三者相互交叉通过圆弧的过渡形式铸成一个整体。
6.优选的，所述的外部铸件与船体外板连接。
7.优选的，所述的垂直铸件与艏柱龙骨和主要横向构件连接。
8.优选的，所述的水平铸件与甲板、平台、水平隔板连接。
9.优选的，所述的外部铸件的端部厚度与外板厚度相同。
10.优选的，所述的垂直铸件和水平铸件的厚度都是逐渐过渡到端部，在端部设置有半径为r5的圆弧，保证铸件端部与船体的有效连接。
11.本实用新型的优点是整个铸钢件的设计包含了外部铸件和内部垂向、水平交叉铸件，铸件的厚度和重量实现了最优化，并保证了艏柱铸钢件的强度和刚度；整体铸钢件并非实心铸钢件，而是由内部垂向铸件和内部水平铸件支撑外部铸件，形成一个独立的整体，同时外部铸件和内部垂向、水平交叉铸件之间留有适当的空间，便于施工和检查维护；外部铸件、内部垂向铸件和水平铸件通过有效的过渡形式与船体构件进行全焊透焊接，有效地解决了刚度过渡问题，同时保证了首部结构的强度安全。
附图说明
12.图1艏柱铸钢件侧视图；
13.图2艏柱铸钢件左视图；
14.图3内部水平铸件剖视图；
15.图4内部垂向铸件剖视图；
16.图5外部铸件的过渡形式示意图；
17.图6内部铸件的过渡形式示意图；
18.图7外部铸件与船体构件全焊透节点详图；
19.图8内部垂向铸件与船体构件全焊透节点详图。
具体实施方式
20.为使本实用新型更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
21.如图1至图8所示，一种大型艏柱铸钢件结构，其特征在于，包括外部铸件 1、内部垂向铸件2和水平铸件3，外部铸件1的形状依据首部线性设计设置在铸钢件的表面，在铸钢件的内部设有多个垂直铸件2和水平铸件3，外部铸件1、内部垂向铸件2和水平铸件3三者相互交叉通过圆弧的过渡形式铸成一个整体。
22.外部铸件1、内部垂向铸件2、内部水平铸件3构成整体铸钢件结构型式；外部铸件1的使用范围依据施工和检修空间以及强度和刚度要求确定，其形状依据首部线型设计，铸钢件的厚度在一定范围内光顺过渡到船体外板，其端部厚度与外板厚度相当，采用全焊透的方式焊接，并打磨光滑，外部铸件的交角处使用圆弧过渡方式与外板连接；在铸钢件内部设置数道垂向铸件2和水平铸件3，外部铸件1、垂向铸件2和水平铸件3三者相互交叉处根据首部线型和施工、检修空间，通过圆弧过渡形式铸成一体；内部垂向铸件2与艏柱龙骨和主要横向构件连接，采用全焊透的方式焊接，并打磨光滑，内部水平铸件3与甲板、平台、水平隔板连接，采用全焊透的方式焊接，并打磨光滑，垂向铸件2和水平铸件3设置范围与外部铸件一致，其厚度逐渐过渡至端部，且在端部设置半径为r5的圆弧，保证铸件端部与船体构件的有效连接。


技术特征：
1.一种大型艏柱铸钢件结构，其特征在于，包括外部铸件(1)、内部垂向铸件(2)和水平铸件(3)，外部铸件(1)的形状依据首部线性设计设置在铸钢件的表面，在铸钢件的内部设有多个垂直铸件(2)和水平铸件(3)，外部铸件(1)、内部垂向铸件(2)和水平铸件(3)三者相互交叉通过圆弧的过渡形式铸成一个整体。2.如权利要求1所述的一种大型艏柱铸钢件结构，其特征在于，所述的外部铸件(1)与船体外板连接。3.如权利要求1所述的一种大型艏柱铸钢件结构，其特征在于，所述的垂直铸件(2)与艏柱龙骨和主要横向构件连接。4.如权利要求1所述的一种大型艏柱铸钢件结构，其特征在于，所述的水平铸件(3)与甲板、平台、水平隔板连接。5.如权利要求1所述的一种大型艏柱铸钢件结构，其特征在于，所述的外部铸件(1)的端部厚度与外板厚度相同。6.如权利要求1所述的一种大型艏柱铸钢件结构，其特征在于，所述的垂直铸件(2)和水平铸件(3)的厚度都是逐渐过渡到端部，在端部设置有半径为r5的圆弧，保证铸件端部与船体的有效连接。7.如权利要求1所述的一种大型艏柱铸钢件结构，其特征在于，所述的铸钢件的焊接方式采用全焊透的方式焊接。

技术总结
本实用新型公开了一种大型艏柱铸钢件结构，其特征在于，包括：外部铸件、内部垂向铸件、内部水平铸件、外部铸件的过渡形式以及与外板的焊接方式、内部垂向铸件的过渡形式以及与艏柱龙骨和主要横向构件的焊接方式、内部水平铸件的过渡形式以及与甲板、平台和水平隔板的焊接方式。本实用新型通过一种大型铸钢件结构型式解决了艏柱施工和检修困难的问题以及船体结构与铸钢件有效过渡的问题，在满足船体首部结构强度和刚度的前提下，保证了艏柱铸钢件的轻量化。轻量化。轻量化。


技术研发人员：周博 伍友军 徐志亭 王伟 李强
受保护的技术使用者：中国船舶工业集团公司第七0八研究所
技术研发日：2020.11.05
技术公布日：2021/9/17