讲课-13-船舶下水

船 舶 下 水船 舶 下 水 主要内容 船舶下水的主要方法船舶下水的主要方法 船舶纵向下水过程的分析和计算船舶纵向下水过程的分析和计算 主要的下水制动措施主要的下水制动措施 下水原理下水原理入水方向入水方向下水设施下水设施 纵向下水涂油滑道钢珠滑道 横向下水涂油滑道橡木滑道 垂直浮升造船坞（或修船坞）注水式船坞浮船坞 纵向下水纵向船排滑道纵向斜架滑道 等 横向下水横向高低轨滑道横向斜架滑道 等 垂向下水升船机起重机 重力式重力式 漂浮式漂浮式 牵引式牵引式 船舶下水的主要方法船舶下水的主要方法 1 船舶下水的主要方法船舶下水的主要方法 1 重力式下水 船舶下水的主要方法船舶下水的主要方法 1 重力式下水 纵向涂油滑道纵向钢珠滑道 优点：优点：可适用于不同下水可适用于不同下水 重量和船重量和船 型的船舶；型的船舶； 设备简单；设备简单； 建造费用少；建造费用少； 维护管理方便维护管理方便 。 缺点：缺点：下水工艺复杂；下水工艺复杂； 浇注的油脂受环境温度影浇注的油脂受环境温度影 响较大，会污染水域；响较大，会污染水域； 船舶尾浮时会产生很大的船舶尾浮时会产生很大的 首端压力，一些装有球鼻艏和艏首端压力，一些装有球鼻艏和艏 声呐罩的船舶为此不得不加强球声呐罩的船舶为此不得不加强球 首或暂不装待下水后再入坞安首或暂不装待下水后再入坞安 装；装； 船舶在水中的冲程较大，船舶在水中的冲程较大， 一般要求水域宽度有待下水船舶一般要求水域宽度有待下水船舶 总长的数倍长度，必要时还要在总长的数倍长度，必要时还要在 待下水船舶上设置锚装置或转向待下水船舶上设置锚装置或转向 装置，利用拖锚或全浮后转向的装置，利用拖锚或全浮后转向的 方式来控制下水冲程。方式来控制下水冲程。 优点：优点：可适用于不同下水重量和可适用于不同下水重量和 船型的船舶；船型的船舶； 变滑动摩擦变为滚动摩变滑动摩擦变为滚动摩 擦，降低滑板和滑道之间的摩擦，降低滑板和滑道之间的摩 擦阻力；擦阻力； 启动快，需要滑道坡度启动快，需要滑道坡度 小 ；小 ； 钢珠可以重复使用，经济钢珠可以重复使用，经济 性较好性较好 。 缺点：缺点：初始投资大；初始投资大； 滑板比较笨重；滑板比较笨重； 振动大振动大 。 船舶下水的主要方法船舶下水的主要方法 1 船舶下水的主要方法船舶下水的主要方法 1 重力式下水 横向涂油滑道 优点：优点：需要的水域宽度和滑道的水下需要的水域宽度和滑道的水下 长度比纵向下水小得多长度比纵向下水小得多 ； 没有纵向下水那种尾浮时产生没有纵向下水那种尾浮时产生 的首端压力的首端压力 。 缺点：缺点：占用船厂岸线较长；占用船厂岸线较长； 滑道多，易造成下水滑移速度不滑道多，易造成下水滑移速度不 一样一样 ，致使船身偏移；，致使船身偏移； 安全性较差；安全性较差； 坠落式船舶受力很大，横摇剧坠落式船舶受力很大，横摇剧 烈，对船体强度和稳性要求较高烈，对船体强度和稳性要求较高 。 船舶下水的主要方法船舶下水的主要方法 1 重力式下水 横向 船舶下水的主要方法船舶下水的主要方法 1 重力式下水 横向 船舶下水的主要方法船舶下水的主要方法 1 漂浮式下水 优点：优点：安全性、工艺简单性比较好安全性、工艺简单性比较好 ； 可以降低吊机起吊高度；可以降低吊机起吊高度； 可以避免重力式下水所要求的水域宽度可以避免重力式下水所要求的水域宽度 。 缺点：缺点：造船坞初始造船坞初始 投资较大。投资较大。 船舶下水的主要方法船舶下水的主要方法 1 漂浮式下水 船舶下水的主要方法船舶下水的主要方法 1 牵引式下水 船舶下水的主要方法船舶下水的主要方法 1 牵引式下水 优点：优点：技术要求较低，水工施工较简单，投资也较小，而且下水操作平稳安技术要求较低，水工施工较简单，投资也较小，而且下水操作平稳安 全，主要适用于小型船厂。全，主要适用于小型船厂。 缺点：缺点：但由于船排高度小，船底作业很不方便，一次仅适用小型船舶的下水但由于船排高度小，船底作业很不方便，一次仅适用小型船舶的下水 作业。作业。 纵向船排滑道机械化下水 船舶下水的主要方法船舶下水的主要方法 1 牵引式下水 此方法只适用于有足够纵向强度的小型船舶下水。此方法只适用于有足够纵向强度的小型船舶下水。 两支点纵向滑道机械化下水 船舶下水的主要方法船舶下水的主要方法 1 牵引式下水 优点：优点：不会产生艏端压力；下水工艺简单可靠。不会产生艏端压力；下水工艺简单可靠。 缺点：缺点：下水车尾端过高，要求滑道末端有较大水深。下水车尾端过高，要求滑道末端有较大水深。 楔形下水车纵向滑道机械化下水 船舶下水的主要方法船舶下水的主要方法 1 牵引式下水 一般这种方式多用于国内码头岸线紧张而腹地广大的渔船修一般这种方式多用于国内码头岸线紧张而腹地广大的渔船修 造厂和中小型船厂，修造船可以在内场水平船台进行，只设一条造厂和中小型船厂，修造船可以在内场水平船台进行，只设一条 下水滑道，减少滑道水下部分的养护工作量。下水滑道，减少滑道水下部分的养护工作量。 变坡度横移区纵向滑道机械化下水 船舶下水的主要方法船舶下水的主要方法 1 船舶下水的主要方法船舶下水的主要方法 1 牵引式下水 优点：优点：对水域宽度和深度要求小。对水域宽度和深度要求小。 缺点：缺点：斜坡部分轨道基础复杂，铺轨精度要求高，造斜坡部分轨道基础复杂，铺轨精度要求高，造 价高。价高。 高低轨横向滑道机械化下水 高低腿横向滑道机械化下水 船舶下水的主要方法船舶下水的主要方法 1 牵引式下水 船台小车结构复船台小车结构复 杂，维修繁琐；杂，维修繁琐； 适用于建造内河适用于建造内河 平底船。平底船。 梳 式 滑 道 机 械 化 下 水 船舶下水的主要方法船舶下水的主要方法 1 牵引式下水 升船机下水 升船机结构紧凑，占地面积小，适用于厂区狭小，岸壁陡立、升船机结构紧凑，占地面积小，适用于厂区狭小，岸壁陡立、 水域受限的船厂；水域受限的船厂； 升船机作业平稳，效率高，适用于主导产品定型批量生产；升船机作业平稳，效率高，适用于主导产品定型批量生产； 升船机对船舶尺度限制大，只适用于中小型船厂。升船机对船舶尺度限制大，只适用于中小型船厂。 船舶下水的主要方法船舶下水的主要方法 1 牵引式下水 升船机下水 船舶下水的主要方法船舶下水的主要方法 1 其他下水方式 能够减少下水过程中的船体损坏和辅助材料所造成的经济损能够减少下水过程中的船体损坏和辅助材料所造成的经济损 失。失。 磁悬浮下水 船舶下水的主要方法船舶下水的主要方法 1 其他下水方式 适用于小型船舶的下水，对水域狭窄、水位变化较大的船厂适用于小型船舶的下水，对水域狭窄、水位变化较大的船厂 较为适用。较为适用。 气囊下水 附附: 气囊下水简介气囊下水简介 ?气囊下水技术萌生于20世纪 80年代，目前，用气囊下水， 已具备了能够承受5万吨级 （自重约10000吨）船舶下水 的最大能力； ? 基本原理是利用低充气压力 气囊在承载情况下的大变形， 使气囊与船体大面积接触而承 受船舶大负载，同时气囊与船 体间的静摩擦力可使气囊在变 形下仍能滚动； ?气囊下水过程 （1. 架墩；2. 充气；3. 下水；4. 完成） 十大优点： ? 省工 ? 省时 ? 省力 ? 省投资 ? 机动灵活 ? 对船体损伤小 ? 安全 ? 可靠 ? 环保 ? 综合经济效益高 气囊下水过程 附附: 气囊下水简介气囊下水简介 船舶下水的主要方法船舶下水的主要方法 1 其他下水方式 水垫下水 船舶下水的主要方法船舶下水的主要方法 1 下水方式的选择 1.主要影响因素 1）生产纲领和建造要求1）生产纲领和建造要求 2）厂区地理、地貌特点2）厂区地理、地貌特点 3）水文、岸线、水域条件等特点3）水文、岸线、水域条件等特点 4）安全、劳动条件等特点4）安全、劳动条件等特点 5）操作、下水时间、成本等特点5）操作、下水时间、成本等特点 6）造船工艺流程、船舶建造方案的要求6）造船工艺流程、船舶建造方案的要求 2.具体选配：综合考虑综合考虑 船舶纵向下水过程的分析计算船舶纵向下水过程的分析计算 2 受力分析和运动学分析 ? 第1 阶段：船舶开始滑动至船尾刚与水面接触。（岸滑）（岸滑） ? 第2 阶段：从与水面接触到开始尾浮。（入水）（入水） ? 第3 阶段：从开始尾浮到完全漂浮。（尾浮）（尾浮） ? 第四阶段：从完全漂浮到船舶停止滑行。（全浮）（全浮） 船舶纵向下水过程 示例 第1 阶段：船舶开始滑动至船尾刚与水面接触。第1 阶段：船舶开始滑动至船尾刚与水面接触。（岸滑）（岸滑） cos c D c D G sin c D 船舶自行下滑的条件： cossin 0cc DD 0 tg 0 tg 船舶纵向下水过程 示例 第1 阶段：船舶开始滑动至船尾刚与水面接触。第1 阶段：船舶开始滑动至船尾刚与水面接触。（岸滑）（岸滑） 第2 阶段：从与水面接触到开始尾浮。第2 阶段：从与水面接触到开始尾浮。（入水）（入水） cos c D c D G sin c D 船舶入水后受力分析： 浮力 船舶纵向下水过程 示例 第1 阶段：船舶开始滑动至船尾刚与水面接触。第1 阶段：船舶开始滑动至船尾刚与水面接触。（岸滑）（岸滑） 第2 阶段：从与水面接触到开始尾浮。第2 阶段：从与水面接触到开始尾浮。（入水）（入水） c D G 船舶入水后受力分析： R V R l G l c l VDR c 平衡关系式： = ccR VllDRl= G 1 船尾上浮 2 船舶仰倾 船舶纵向下水过程 示例 第1 阶段：船舶开始滑动至船尾刚与水面接触。第1 阶段：船舶开始滑动至船尾刚与水面接触。（岸滑）（岸滑） 第2 阶段：从与水面接触到开始尾浮。第2 阶段：从与水面接触到开始尾浮。（入水）（入水） 第3 阶段：从开始尾浮到完全漂浮。第3 阶段：从开始尾浮到完全漂浮。（尾浮）（尾浮） 第4阶段：从完全漂浮到船舶停止滑行。第4阶段：从完全漂浮到船舶停止滑行。（全浮）（全浮） 尾浮力和力矩的平衡： c D G A V R G l c l VDR c = cc VllD= G 船舶纵向下水传统 计算方法的局限 ?船底支墩反力只考虑平均压 力分布没有反映出实际变化情 况，无法准确分析滑道与船台的 受力情况； ?忽略了下水过程船体所受的 水动力，如粘压阻力、附加惯性 力等； 无法适应现代船舶建造质 量控制高标准的要求 无法适应现代船舶建造质 量控制高标准的要求 船舶纵向弹性下水 计算方法 ?结构物入水问题：物体入水 冲击理论； 补充：补充： 船舶制造工艺力学，纪卓尚 等编，国防工业出版社 船舶制造工艺力学，纪卓尚 等编，国防工业出版社 船舶纵向下水过程的分析计算船舶纵向下水过程的分析计算 2 下水过程中消除有关事故的工艺措施 1 1 ）不能下滑或中途停滑）不能下滑或中途停滑）不能下滑或中途停滑）不能下滑或中途停滑 2 2 ）消除船舶仰倾）消除船舶仰倾）消除船舶仰倾）消除船舶仰倾 3 3 ）消除船舶首跌）消除船舶首跌）消除船舶首跌）消除船舶首跌 （1 1）加大滑道坡度）加大滑道坡度）加大滑道坡度）加大滑道坡度 （2 2）首部加压载或尾部加浮箱）首部加压载或尾部加浮箱）首部加压