一种小型船舶上排维修装置设计

刘 瑜，王振涛，潘 璠，吴汪洋

(1.总后勤部军事交通运输研究所，天津 300161；2.海军驻431厂代表室，辽宁 葫芦岛 125004)

一种小型船舶上排维修装置设计

刘 瑜1，王振涛1，潘 璠1，吴汪洋2

(1.总后勤部军事交通运输研究所，天津 300161；2.海军驻431厂代表室，辽宁 葫芦岛 125004)

船舶上排方式很多，根据吨位的不同一般采取不同的上排方式，文章主要针对小型船舶维修保养需要，设计了一种能够减少人工工时，又能够使船舶快捷安全上排的装置，完成船舶后续维修保养工作。

船舶上排；上排装置；安全快捷

船舶的定期维修保养对于船舶的正常使用具有非常重要的作用，根据不同维修保养方式采取不同的措施，对于需要定期完成大中修或年保养的船舶需要根据时机将船舶上排后完成维修保养任务[1]。

1 背景介绍

船舶上排现在一般采取2种不同的方式：漂浮式上排和牵引式上排。漂浮式上排是在船舶驶入船坞后将水排出，船舶自然坐墩在墩位上的一种方法，该方法一般针对于大型船舶，上排维修间隔期一般比较长，该种方法修船坞投入成本较高，作业周期较长。牵引式上排根据布置特点，下水方式可分为纵向滑道机械化上排(如图1所示)、横向滑道机械化上排(如图2所示)及垂直升船机上排3种主要形式。它们都借助机械设备来完成船舶上排作业[2]。

图1 纵向滑道机械化上排

图2 横向滑道机械化下水

2 问题提出

影响选择船舶上排进行维修保养的因素很多，主要有2个方面的主要因素决定：维修保养对象和厂区自身因素。厂区因素主要有面积和地形特点、厂区线及其地质情况、厂区水域宽窄及其水文特点、水位变化规律、维修工艺流程方案等因素。其中维修保养对象往往在很大程度上决定了船舶上排的方式[3]。

对于大型船舶而言，上排维修间隔时间长，维修成本高，由于其自身吨位大，涉及众多辅助设备，因此，采用牵引式上排往往会增加安全风险，且大型船舶一般维修保养时间较长，因此一般采用在船坞中漂浮式上排方式实现。对于小型船舶，特别是500 t以下船舶，由于其吨位小、尺寸小、维修保养频繁、维修数量多，因此一般采取牵引式上排方式，纵向上排具有对维修码头宽度要求小，投入成本较低的特点；横向上排具有对维修码头纵深要求小、投入成本低的特点；垂直上排对维修码头尺寸要求最小的特点，但需要多组上排绞车及辅助设备，投入较大。具体纵向、横向还是垂直上排需要根据厂区具体实际情况确定[4]。

牵引式上排方式能够针对船舶维修保养特点完成相关任务，由于每次上排不同的船舶，船底型线不同，因此，需要重新布置上排小车墩位以满足待上排船舶需求。这样往往影响了后续的维修保养工作，成为制约船舶维修保养效率的主要因素。目前布墩工作主要由人工完成，包括前期准备船底型线图、人工放样和反复操作的繁杂过程以及对上排过程经验的依赖，上排时间一般需要2天时间，费时费力，本文针对此问题提出了一种能够不依赖人工完成而快速安全完成船舶上排的新装置设计。

3 方案设计

本研究主要针对影响上排效率的上排小车进行改造，其简易三维可视图如图3所示。

图3 上排小车装置简易三维可视图

上排小车装置的核心为高度可调的12个(初步设计)液压式墩位，上面安放有防撞橡胶垫，实现液压执行缸与船体的物理隔离。上排小车装置工作原理是液压墩位在受到船舶重力压迫后高度降低，随着船舶逐渐完成上排，待修船舶重力所受浮力逐渐变小，液压墩位所受压力逐渐增大，待修船舶出水后，其重力将全部由上排小车上的液压墩位承担，在待修船舶上排过程中，通过墩位液压控制系统控制墩位实现高度变化，压力可控。这样保证待修船体受力均匀，防止出现船体变形等损伤[5]。

应用该上排装置能够实现待修船舶的快速上排，省去了以往根据船底型线图画布墩图、排墩布墩等费时费力的工作。应用该上排装置后需要考虑2个主要问题：上排小车装置的安全性和可靠性。

上排小车装置一旦出现安全问题，必然会造成非常严重的后果和损失，为防止上排小车出现安全问题，考虑设计液压墩位失效锁死程序。一旦液压墩位出现失效或者其他异常情况，则液压墩位能够实现全部自动或手动锁死功能，防止出现待修船舶侧翻、滑落等重大安全事故。由于上排小车装置需要经常浸入到海水中，液压系统需要经常与海水接触，因此其受海水腐蚀比较严重，其可靠性必然受到影响，为提高装置的可靠性，需要控制液压墩位油液污染、系统压力失控、密封件寿命短等，制定完备的维护保养措施，合理选择配置过滤器、定期更换密封件和选择合适的液压油，以保证上排小车装置使用过程的可靠性。

[1]周月丽，卞婷婷．浅谈我国修船技术发展方向与对策建议 [J]．造船技术，2013(1)：7-10．

[2] 朱晓军，闵少松，张涛．舰船水下维修现状及发展趋势 [J]．中国修船，2013，26(3):50-54．

[3] 李其成，马勇.船舶上排自动定位系统应用研究 [J]．中国水运，2010(4)：46-47．

[4] 许福玲，陈尧明．液压与气压传动 [M]．北京：机械工业出版社，1997．

[5] 杨昌辉．机械化滑道下水设施改造的技术难点和创新 [J]．水运工程，2009(8)：16-19．

There are many methods for the ship ashore,which is usually applied according to the tonnage of ship.In the text,a device is designed for lessening manual work and making the ship ashore quickly and safely,which will help the next step of the ship repair.

ship ashore;device of ship ashore;safety and rapidity

U672

10.13352/j.issn.1001-8328.2014.02.015

刘瑜(1983-)，男，山东烟台人，工程师，硕士，主要从事船艇保障工作。

2013-10-17