1、第七章船舶下水 第一节船舶下水的主要方法和设备按水下的原理 船舶下水可分为三大类重力式下水 漂浮式下水 牵引式下水按船舶入水方向 下水可分为横向下水和纵向下水按下水的工艺方法 下水可分为涂油滑道下水 钢珠滑道下水以及小车下水 一 重力式下水 船舶通过下水架坐落在滑道上 依靠船舶自身重力在倾斜滑道上产生的分力 并借助于一定的水下设备将船舶滑移到水中去重力式下水有纵向下水和横向下水之分船舶下水的滑行方向与船体纵剖面平行时称为纵向下水滑行方向与船体纵剖面垂直时称为横向下水 1 纵向下水 重力式纵向下水滑道是船台和滑道合一的下水设施为获得较大的浮力 纵向下水通常是使较肥大的尾部先入水这种下水方式适用于
2、不同下水重量和船型的船舶下水 具有设备简单 建造费用少和维护管理方便等优点下水工艺比较复杂 尾浮时会产生很大的首端压力 并且存在船舶在水中的滑程较长 要求水域宽度不小于三倍船长等缺点根据滑道的滑动介质 纵向倾斜船台滑道有可分为涂油滑道和钢珠滑道两种 纵向涂油滑道下水 船舶下水时 拆除龙骨墩 边墩和支撑 使船舶重量移到滑板和滑道上 松开止滑装置 船舶便和支架 滑板等一起沿着滑道滑入水中为减小滑行摩擦阻力 在滑板和滑道之间涂上一定厚度的油脂作为润滑油脂承压能力较差 在下水前夕才能拆除建造墩木 增加下水前的工作量存在准备周期较长 油脂消耗多 并对作业环境和水域有污染的缺点涂油滑道的建造成本较低 工艺
3、装备简单 对产品的适应能力较强 纵向钢珠滑道下水 采用钢珠替代下水油脂 变滑动摩擦为滚动摩擦 进一步减小滑板与滑道间的摩擦阻力钢珠下水装置由钢珠 保距器和轨板构成钢珠由高铬钢构成 具有较高的防锈防腐能力及一定韧性 且在低温下性能稳定钢珠的直径选择主要取决于它的负载能力 常用直径为90mm 平均许用载荷为3 104N保距器的作用是控制钢珠的滚动范围 保持钢球之间的相对位置 合理分配船舶下水重力 纵向钢珠滑道下水 2 钢珠与木质滑道和滑板的接触面较小 木质的承压强度低在滑道与滑板上分别铺上一层钢板 称为轨板 其厚度与单位钢柱上平均挤压力的大小有关滑道轨板焊有导向方钢 以免钢珠出列下水时保距器和钢珠
4、随船滑移 下水后部分钢珠和保距器从滑道末端落下滑道末端设置有回收坑和网箱 回收下水时滑落的钢珠和保距器 纵向钢珠滑道下水 3 钢珠下水可以节约大量油脂 同时下水操作不受气候条件的影响钢珠是滚动摩擦 活动摩擦系数较小 下水易于流动 滑道拱度可相应减小钢珠滑道能较长时间承受压力 在船舶下水前一阶段时间就可拆除中墩和大部分边墩 分散下水作业量钢珠可回收重复使用 生产费用较低 也不污染环境对干坞式船台有更多的优点 挤油脂问题 纵向钢珠滑道下水 4 初次投资大 耗用金属多滑道与滑板的铺设要求较高 而且滑道 滑板较重 搬动不便 下水过程中有振动 不及涂油滑道平稳锈蚀问题 横向涂油滑道下水 船舷先入水两种类
5、型滑道伸入水中滑道不伸入水中 水平船台 倾斜滑道 楔形滑板 这种方法历史很久 由于无水下滑道 船舶滑行到岸边坠入水中 也称横向坠落式下水横向涂油滑道 数量多 滑板下滑速度 船身偏移 滑板脱出 横向受力的问题 二 飘浮式下水 将水注入建造船舶的场所 依靠浮力将船浮起的下水方法适用于船坞造船采用在静水中进行操作 所以最为安全 三 机械化下水 最常见的下水方式纵向船排滑道机械化下水在纵向涂油滑道基础上演变而来两支点纵向滑道机械化下水艏艉两辆下水小车支撑整个船体设备简单 施工方便 操作容易纵向强度问题 艏端压力小船下水 最常见的机械化下水方式 2 楔形下水车纵向滑道机械化下水楔形下水车纵向滑道中 这种
6、方式应用较广 也称为纵向斜架滑道下水变坡度横移区纵向滑道机械化下水水平造船纵向倾斜下水 下水方式采用船排 所以也称变坡度横移区船排滑道下水或自摇式横移车纵向滑道区下水实际上是带有横移设施的船排滑道 最常见的机械化下水方式 3 高低轨横向滑道机械化下水特点是下水车在滑道斜坡部分时 前后走轮行走在各自的高低不同的轨道上 以使架面处于水平状态梳式滑道机械化下水特点是斜坡轨道与水平轨道排列 互相延伸一段长度 形成高低交错的梳齿 故称为梳式滑道横移区使用船台小车 下水用下水车 两个设备单独使用 最常见的机械化下水方式 4 升船机下水利用液压或卷扬式绞缆机作垂直升降的下水设施有分析说 经济性能比船坞好浮船
7、坞下水支墩的问题操作复杂注水式船坞下水 第二节纵向涂油滑道下水过程的分析 纵向下水 根据下水的运动状态和受力情况分四个阶段 船舶开始滑动道刚与水面接触 从水面接触到尾浮 从开始尾浮到完全飘浮 从全浮道滑行停止 纵向涂油滑道下水过程的分析 纵向滑道下水的四个阶段出现的力学现象 理应从船舶动力学的角度研究因条件不同 单从静力学的角度考虑比较简单 而且结果与实际基本相符船舶下水一般是尾部先行入水 原因是尾部线型较肥 容易获得较大浮力使尾部在冲到水底前浮起 另外阻力大 可以缩短冲程 一 船舶开始滑动道刚与水面接触 重量支承在水下支架上 并传给滑板和滑道滑道坡度 下水重量Dc 重心G 滑板与滑道间油脂摩
8、擦系数 0 下水支架反力R 若自行下滑 应有 已知 下水油脂的静摩擦系数 0是决定船舶能否自行下滑的重要条件 0值与滑道材料 表面光滑度 油脂成分 气温 温度以及滑道单位面积的压力等因素有关滑动后摩擦系数急剧下降 为动摩擦系数 二 从水面接触到开始尾浮 产生两种现象 船尾上浮上浮瞬间 支架反力集中在首部支承A点 理论上压强无穷大船体和首部支架的变形首端压力分布在一定面积上 此时压强很大 对船体局部强度不利 船舶仰倾 尾弯 船重心G滑出滑道末端 船尾未上浮 船以滑道末端为支点发生仰倾现象 三 从尾浮开始到完全飘浮 船完全浮起 可能出现两种情况正常滑行产生首跌落 这是一个动力作用下沉深度一般为首吃
9、水的1 5 2倍 碰撞四 从完全飘浮到船舶停止滑行解决冲程的问题 第三节纵向涂油滑道下水设施 一 纵向涂油滑道下水设施下水墩木 砂箱下水墩木 活络铁墩滑道 支撑滑板 下水架和船舶 起轨道作用主要参数有 中心距 末端水深 滑道长度 宽度和荷重分布滑板 承载船舶和下水支架的下水装置滑板的总长度应略大于全部下水支架的长度 纵向涂油滑道下水设施 下水油脂 油脂应满足6点 足够的承静压能力 较少的摩擦系数 较强的附着力 良好的温度适应力 T 30 不软化T 0 不龟裂 不与海水反应 对杂质的敏感性不大 下水油脂 下水油脂分承压层 润滑层承压层内不同比例的石蜡 硬脂酸 松香调制而成 主要承受下水时压力润滑层的作用加少摩擦石蜡是承压层的基本成分 多种熔点的规格 一般低温低熔点 高温高熔点松香起胶结作用 可提高油脂应度 过多龟裂 润滑行下降 纵向涂油滑道下水设施 下水支架 分艏 艉 中间支架三部分中间与艉支架 主要是承重按静荷重计算 结构形式以其所在位置的型线为依据 布置在内部骨架交叉处 分散压力艏支架 普通墩木 刚体 弹性体止滑器 手动 机械 液化止滑器等止滑器一般左右对称布置在船舶重心附近机械止滑器 通常偏向首部 在离首2 5船总长处
