浅谈5000PCTC滚装船RO-RO装置尾门制作安装

李明忠

（扬帆集团股份有限公司船舶设计研究所 舟山 316100）

浅谈5000PCTC滚装船RO-RO装置尾门制作安装

李明忠

（扬帆集团股份有限公司船舶设计研究所 舟山 316100）

汽车滚装船；RO-RO装置；尾门；制作安装

RO-RO装置尾门是滚装船的重要组成部分，工厂在制作安装该装置时注意和掌握要点极为重要。通过对RO-RO装置尾门制作与安装，以及施工过程中控制关键点的进一步论述，使施工人员在制作安装时有所启迪。

0 引言

20世纪50年代末，为了在集装箱船的基础上更快捷地进行货物装卸，滚装船应运而生［1］。滚装船以牵引车辆装卸集装箱或以货物单位的车辆为运输目标。装载时，汽车及由牵引车辆拖带的挂车通过跳板开进舱内；到达目的港后，车辆可直接开往收货单位。这样不仅有效减少运输过程中的货损和差错，且船与岸都不需设置起重设备。即使港口设备条件很差，滚装船也能高效率装卸［2］。

1 RO-RO装置尾门简介

尾门矗立在滚装船的尾部，可分为直跳板、斜跳板、旋转跳板三种形式，并且作为车辆或者集装箱运输时的主要运输通道。

（1）直跳板，指与船体中心线平行设置的跳板。只适用于锯齿形码头，在凹槽形码头和设有专用系缆桩、水域较宽阔的码头停靠，具有一定的局限性。直跳板具有较大的净宽尺寸，便于车辆的双线上下，减少装卸货物时间。

（2）斜跳板，指与船体中心线有一定的夹角设置的跳板。其夹角一般为30°~45°，由3段或者多段铰接而成，适合停泊于一般的沿岸码头，但只能单舷侧停靠。为解决这个问题并适用两舷侧停靠码头，部分滚装船装设有2个艉门，并以船舶中心线对称布置。

（3）旋转跳板，指可以向两舷侧旋侧的跳板，是由斜跳板发展而来。它克服了斜跳板只能单舷侧停泊的缺点，提升了船舶的使用性能，但造价较高。

目前采用较为广泛的是斜跳板形式。为了保证与码头顺利衔接，尾跳板一般都是由主副跳板多段结构组合而成。为保证各段斜跳板的顺利储藏，需要对各段进行适当的折叠处理。主要采用有2种折叠方式：

（1）各主跳板和副跳板间通过液压油缸的作用，配合适当的固定端铰链，从而保证各段跳板间折叠动作的进行。

（2）适当组合各个定滑轮，达到钢丝绳传动方向改变以及顶甲板上绞车或其他等效装置回收和释放的等效作用，从而使主跳板和副跳板间折叠动作顺利、有序进行。

由于海洋潮汐的作用，使得船舶在装卸货物时与码头的相对高度位置差将随时发生改变，这就需要随时对跳板和码头间相对角度进行自动调整。通过调整两者相对位置的高度差，以确保船舶始终处于最佳的装卸货物状态。根据钢丝绳的张紧度探测，PLC将反馈的信号发送至相应系统，通过对液压油缸或液压绞车等设备所做出的相对动作，自动调整钢丝绳的张紧程度，以消除海洋潮汐对船舶停靠码头过程中所带来的影响。

5000PCTC（5000车位汽车滚装船）上的尾门，采用斜跳板的形式，将尾门整体结构划分成主跳板、副跳板和翻转跳板4段组合形式。在尾门完全打开的过程中，由于主跳板和船体甲板结构出现一段约850 mm的间隙，使车辆在行进过程中产生较大颠簸。为了解决该问题，使主跳板和船体甲板结构之间顺利过渡，特在衔接的甲板上增加翻板结构。在尾门关闭的过程中，该翻板结构通过尾门跳板的相对作用也随之到达收藏位置；在打开时需借助外力使之打开，亦可采用液压油缸的作用达到启闭目的。

尾门各段跳板完全展开时的整体结构长度达到约33 m，当笔直收藏时将超过最高处甲板~12m。为此，需要对尾门主跳板和副跳板进行折叠处理后收藏。在折叠过程中，采用了较为常用的，以钢丝绳配合一定数量固定滑轮组的方式，来达到主跳板和副跳板间的折叠作用。在顶甲板上，通过液压油缸和盘车绞车的一个组合，改变液压油缸行程，从而控制钢丝绳的长度，实现主跳板和副跳板的折叠。

由于折叠的作用，使端部的翼板结构在船舶行驶过程中，经常会撞击尾门的主体结构，因此需要在结构上安装一个缓冲装置，避免撞击产生。尾门的打开和关闭则是由顶甲板上的液压绞车和一系列固定滑轮组组合，并通过对钢丝绳的收放最终实现。

当尾门在关闭状态时，整体结构略朝前倾，重心向前。当钢丝绳释放打开时，整体结构仍不会产生后倒的倾向。为使尾门重心位置产生偏移、实现朝尾倾倒的趋势，就需要对其施加一个额外的力，迫使其重心朝后，破冰油缸就是基于此要求而产生的。通过PLC的控制，实现钢丝绳的放绳和重心偏移动作同时实现。在重心位置发生偏移的时候，必须进行钢丝绳的释放动作。由于该破冰油缸只有进油口、无回油口，所以收回动作就需要尾门在关闭动作的时候，将破冰油缸的柱塞体顶回。

航行过程中，在尾门结构自然关闭的状态下，并不能使开孔部位产生水密的效果。因此就需要一整套密封装置，通过一定数量的锁紧装置，使整船保持水密状态。在锁紧的过程中，使其周围布置的密封装置中的密封橡皮产生相对的压缩作用，保证开孔边缘产生水密作用，使尾门兼起到了水密门的作用。

2 RO-RO装置尾门制作

5000PCTC的RO-RO设备就尾门来说是一大型的跳板。尾门制造难点较多，比如：平整度要求高、铰链安装精确度要求严格、轴线与尾门中心线垂直误差小。因此在建造中有许多困难，需在制造过程中抓住几个重点，使制造全过程在受控的状态下完成。

2.1 制造前准备

（1）制作胎架。首先必须确保胎架的精度，因地基沉降导致胎架水平误差大。在建造前胎架表面水平要±1 mm，尾门折角处的胎架向下放35 mm，边门折角处的胎架向下放15mm，以保证结构脱胎后折角角度与理论值相符。这样大面积的胎架，必须要有足够的强度和刚性，必须满足胎架制作图纸的要求。严格按照标准验收，不符合要求一定要进行修正，这样才能保证尾门的装配精度。

（2）放样及下料。在放样时各零件都按照余量设置工艺设置收缩量，各构件的尺寸偏差不得超过±2mm，以保证框架整体精度。

2.2 装配程序

（1）T型材的制作。T型材的制作流程：下料后的零件→平直度纠正→部件装配→施焊→精度测量→火工纠正。T型材装配应用倒装法，能控制腹板与面板的平整度、垂直度，能够进行小装配的构件尽量进行小装配，缩短制作周期。

（2）板架结构的装焊。采用反造法。先在胎架上装焊好顶板、划线，然后将框架按顺序吊放到已划好线的顶板上，放对位置及垂直度后定位焊。焊接阶段合理选用焊接工艺，严格遵守焊接规程。合理的焊接程序能使热量分布均匀，减少变形。

（3）铰链及附件的安装。主体装焊及矫正之后，铰链焊装是关键项目。采用拉钢丝、经纬仪、假轴，进行主、副铰链的安装，此方法最经济、最精确，取得很好的效果。

2.3 尾门精度控制

（1）T型材的精度控制。在组合时需注意相应切口位置的准确性，误差应＜1.5 mm；组装时应保证间隙、减少变形；焊后的T型材会产生变形，需进行火工矫正，直线度超差≯1 mm，且总长范围内≯5 mm。

（2）顶板平面控制。控制顶板平面，在装配时控制装配间隙，装配间隙是影响焊接变形的因素。除此之外，合理选用焊接工艺，严格的焊接规程也是减少变形的重要措施。装焊阶段结束后，封舱前进行火工校正，将平面校正至2mm之内，装配铰链前顶板平面达到公差要求。

（3）铰链、连接铰链、翼板铰链精度控制。完成主体装焊矫正后，用激光经纬仪以一端铰链为基准线，将各铰链的中心线及主体中心线驳在地面上，对各铰链中心点的高度也需激光经纬仪配合确定并拉钢丝保证铰链同心度。主、副铰链拉钢丝安装时与中心点的偏差在1mm左右。配合铰链需先装焊一端铰链后，再用假轴来配合安装另一端铰链。

3 RO-RO装置尾门安装［3］

尾门主要包括以下部件：端铰链、中间铰链、翻板、侧部插销、锁紧钩、顶部插销、第二节锁紧装置、操纵装置、展开装置、定位块、破冰油缸、橡皮及安全装置等。

3.1 安装准备阶段

（1）尾门安装应在船下水前（坞内或船台安装）。

（2）尾门结构及附属设备安装完且报验完毕，铰链联接的各部分活动和翻转功能正常。

（3）尾门在平台上组合完成后，整体吊装安装到船上。

（4）为防止尾门安装时出现误差，在安装期间船上不能有大吨量的吊装。

（5）在船体尾封板上和尾门上分别做出尾门中心线和开口的标记。

（6）尾门在吊装前在操纵装置和展开装置的滑轮中先装入引绳（麻绳），然后把引绳两端缠在尾门本体上，以免影响吊装。

3.2 安装过程

3.2.1 安装铰链眼板

将尾门平放在胎架上（或水平地面），使尾门保持水平状态，按主副铰链眼板安装图的尺寸，先将铰链眼板点焊固定到尾门上，检查铰链眼板的安装位置是否正确。铰链眼板应与尾门中心线平行，3个铰链眼板的同心度公差≯1mm，调整后将铰链烧焊。如尾门上的主副铰链眼板已经安装完毕，检查铰链眼板的安装尺寸和同心度。按主副铰链的轴承图将主副铰链的轴承组安装到主副铰链眼板中（副铰链需随横向力，故应安装垫圈），轴承组安装后，铰链加注油脂后用螺塞塞住加油孔，所有螺栓最后点焊，防止松动。

将收拢状态的尾门用吊车整体吊至尾封板前，铰链眼板临时定位，可以在尾门斜平台上加两个千斤顶，调整尾门的上下位置，在尾门两侧适当位置（按现场情况）安装临时眼板，来调整尾门的左右位置。主副铰链眼板的轴中心线与尾门中心线和在尾封板上的尾门中心线垂直，尾门中心线和在尾封板上的尾门中心线对齐，点焊固定。用吊车收放尾门，检查尾门主副铰链是否能正常工作，如果完好，进行焊接；如果不能正常工作，调整尾门位置直至达到理想状态。焊接时要注意铰链眼板的焊接变形，防止因为变形而使轴承组不能正常工作。

3.2.2 安装侧部插销

安装艉门侧部液压插销装置，将液压插销装置安装在尾封板上。将尾门收拢，中间垫片现场调节，在其他都完全接触的情况下，其中某一插销与垫片的间隙应≯3mm。液压插销装置的油缸为自锁油缸，安装时不要硬拔活塞杆，需要通过液压顶出。液压油缸的规格为Ø60/32×210，最小距离490mm，最大行程210mm，最大工作压力250 Pa。

3.2.3 安装顶部锁紧钩

按照顶部锁紧钩布置图，将锁紧钩点焊在第7甲板上。顶部锁紧钩为机械自锁，安装时应注意安装到位，确保自锁。如不能自锁，锁紧钩底座留有余量，可以通过切割余量来调整锁紧钩，使其能自锁。锁紧钩位置确定后，把锁紧钩焊在第7甲板上。

3.2.4 安装锁压装置

（1）锁压按照锁压装置布置图安装在第12甲板上。因该甲板有梁拱，所以锁压装置底座留有余量。当尾门收拢定位准确后，再烧焊到第12甲板上。

（2）安装part2锁压装置。本锁压装置是锁尾门part2，按照锁压装置布置图安装在第8甲板上平台处。安装后锁紧板应水平，眼板与销轴接触处应有一段为垂直，等尾门收拢后，位置确定再进行焊接。

（3）安装顶推油缸。按照破冰油缸布置图，在第7甲板安装液压油缸。液压油缸眼板先点焊在第7甲板上，等尾门收拢后，液压油缸轴经过试验后能正常的工作，然后再烧焊。

（4）安装橡皮槽。根据安装位置理论橡皮压缩量的要求，将橡皮槽与RO-RO设备结构相连接，通过分段进行数值测量，保证二者间的理论值，然后将橡皮槽与船体基座结构相焊接。橡皮槽安装结束，尺寸验收完成。安装前应清洗橡皮槽内壁，对橡皮槽内部进行除锈工作，彻底清除橡皮槽内侧的油脂和灰粉，在橡皮槽内部表面涂75μm无机锌底漆。橡皮槽内部油漆完成后的1.5天，才能进行橡皮的安装。

3.2.5 安装操纵装置

（1）操纵装置应先安装立柱，立柱安装时要保证两个立柱与顶板水平且高度一致。因第12甲板有梁拱，可以通过切割余量来保证立柱的水平与高度。

（2）滑轮按照操纵装置布置图的尺寸，将滑轮安装到第12甲板上。安装时先点焊定位，拉引线确定与尾门上的滑轮组处于同一直线上后，再烧焊。

（3）安装绞车设备，绞车带有垫片与绞车底座配钻。

（4）按照操纵装置钢丝绳示意图安装钢丝绳。要求尾门完全开启时安装，钢丝绳安装完毕后，开动绞车操纵尾门并开启、关闭几次，检查刹车是否完好、钢丝绳是否贴紧滑轮；在尾门完全打开的状态，检查液压绞车卷筒容绳量的情况；然后在尾门完全关闭状态，再次检查绞车卷筒的容绳量的情况。

3.2.6 安装展开装置

（1）按照展开装置布置：将展开装置滑轮装置安装到第12甲板和尾封板上，滑轮装置先点焊定位。按照展开装置布置图，将油缸安装到第12甲板，油缸眼板和座子先点焊定位。拉引线确定滑轮装置、油缸、座子和油缸支承座与安装在尾门上的滑轮装置处与同一线上，然后再烧焊。

（2）按照展开装置钢丝绳示意图安装钢丝绳，安装后多余部分钢丝绳可切除。要求尾门完全关闭后安装钢丝绳。操纵油缸展开，收拢尾门几次，检查刹车和钢丝绳贴紧滑轮装置的情况；在尾门完全打开的状态，检查两边的钢丝绳是否一致，有没有一边崩紧、一边松的情况；然后在尾门完全关闭状态，再次检查两边钢丝绳的情况。

3.2.7 安装内部翻板

按照内部翻板铰链布置：安装尾门内部翻板，先把内部翻板铰链眼板点焊定位，确定位置后烧焊。内部翻板安装时不要把左右秩序搞错，内部翻板上有主铰链的加油孔，应与主铰链的油杯对齐相接。否则应修改主铰链上加油设备。

3.2.8 安装缓冲装置及栏杆

（1）按照缓冲装置布置图安装缓冲装置，缓冲装置随尾门的位置可以现场调节。

（2）按照栏杆布置图，将栏杆装入栏杆底座。

3.3安装后检查

（1）检查各个装置背后的结构加强是否按要求完成。

（2）提升尾门。运行操纵装置和展开装置提升和收拢尾门，重复操作几次，综合检查各个装置的性能，相互配合是否完好；测试锁紧装置和插销装置锁紧功能；破冰油缸的顶推功能能否达到要求；检查密封装置的橡皮压缩是否符合要求，橡皮压入量15±6mm；止挡块、缓冲装置工作性能是否达到要求。

4 结语

目前，经海运进出口的整车运输方式主要有2种，即通过集装箱运输和汽车滚装船运输。由于集装箱运输成本比专用的汽车滚装船运输成本高20%~30%，且易损伤车辆。因此综合各个方面的因素，滚装船的运输方式将成为主流，这势必也将促进汽车滚装船的全面发展。

［1］陈可越.船舶设计实用手册（总体分册）［M］.中国交通科技出版社.2007：381-398.

［2］翟桂春.段桂军.王宝阔.我国汽车滚装船运输发展分析［J］.现代商贸工业.2008，（12）：160-161.

［3］虞银达，胡胜利，胡加永.5000CARSPCTC VYF429.01.001GY艉门安装工艺［Z］.2008，1-11.

Tailgate manufacture and installation of a 5000CTC’s RO-RO device

LIMing-zhong
（Ship Design&Research Institute，Yangfan Group Co.，Ltd.，ZhouShan 316100，China）

RO-RO ship；RO-RO device；tailgate；manufacture and installation

As an importantpart of RO-RO ship，the RO-RO tailgate should be paid more attention in its manufacture and installation.The key issues of its manufacture and installation are discussed in this paper which can be used as reference for the workers.

U667

A

1001-9855（2011）06-0067-04

2011-05-24；

2011-06-08

李明忠（1954-），男，汉族，工程师，主要从事船舶及海洋工程研究。