钢铝水上执法船科技查新报告

报告编号：合同编号：科 技 查 新 报 告项目名称： 钢铝水上执法船委 托 人： 广东江龙船舶制造有限公司委托日期：2013年11月13日查新机构（盖章）：广东省科学技术情报研究所查新完成日期：2013年11月21日中华人民共和国科学技术部二年制查新项目名称中文： 钢铝水上执法船英文（国内外）：查新机构机构名称广东省科学技术情报研究所通信地址广州市连新路171号科学馆大院内科技信息大楼九楼查新检索中心邮政编码电子邮箱负 责 人曾祥效电 话020-传 真020-联 系 人谢汉添电 话1020-806电 话2020-806一、查新目的新产品查新二、查新项目的科学技术要点一、研究背景 目前，船舶制造等行业非常重视一项技术，即如何更好的将船上的钢支柱固定在船体的铝甲板上，现有技术中有两种方法，一种是将钢支柱与法兰盘套接并通过螺栓依次穿过法兰盘和铝甲板，从而将所述的钢支柱固定连接于铝甲板上，此方法虽然可以实现将钢支柱固定在铝甲板上，但此种方法却存在明显的缺陷，即螺钉穿过铝甲板会破坏铝甲板的水密封性能；第二种方法是用到一种连接结构，现有技术中的连接结构由钢支架、钛支架及铝支架依次焊接而成，然后通过将铝支架一端与铝甲板焊接连接，钢支架一端与钢支柱焊接连接，达到将钢支柱固定在铝甲板上的目的，同时此方法不会影响铝甲板的水密封性能，但是，此连接结构中需要有价格昂贵的钢铝复合材料，同时连接结构的工艺加工要求都很高，这样就更加提升了连接结构的价格。 随着人类社会的进步，生活水平的提高，船舶的舒适性也要求越来越高，减振降噪环保低排放是船舶制造领域解决的首要问题，为此交流变频电机和直流调速电机得到广泛应用，真正达到减振降噪环保低排放。 在船舶领域中，纵观以往的变频电机和直流调速电机的操作，总觉不尽人意，稍许缺陷。目前，用的较多且较先进的是杭州西湖游船上的电阻箱操作，尽管是一柄操作但机构庞大臃肿，占据操纵台位置较大，且操纵台面上的供操纵手柄操作的直槽很不美观；其次是安装在台面的电位器操作，不断的来回推搡或旋转，同时还得配合按压换向按钮，对初次操作人员来说总是手慌脚乱，很不习惯，还有就是应用类似汽车上调速踏板，但也只能是左右来回脚踏调速，方向控制还是得在驾控台上按压方向控制按钮或开关，需要手脚并用，操作繁琐。 二、主要技术内容 我司研发制造的钢铝水上执法船的主要创新体现在以下几个方面： 1、采用特殊的钢支柱与铝甲板的连接结构，包括铝支架、设置在铝支架上的钢支架及依次穿过铝支架与钢支架并将其二者固定连接呈一体的至少两颗螺栓，钢支架与钢支柱焊接连接，铝支架与铝甲板焊接连接。这样避免了使用价格较昂贵的钢铝复合材料，降低了连接结构的价格，同时保证了连接水密性。 2、采用变频电机操纵结构，包括壳体、调速轮、调向轮、操纵杆及固定设置在壳体上的微动开关，调速轮与调向轮传动连接，调速轮上设置有软轴固定杆，软轴固定杆的自由端向下，在船舶加速前进时，软轴固定杆拉动控制速度的软轴，由于软轴在拉动力的作用下运动位置容易把握，因此更容易掌握速度点，调向轮上设置有与微动开关相适配的凸起，转动调向轮即可接通或断开微动开关，通过控制操纵杆就可以控制船舶的运动速度及运动方向。 三、查新点与查新要求A、查新点：1、钢支柱与铝甲板的连接结构结构简单、经济适用、不会破坏甲板水密封性能。2、变频电机操纵结构操作方便及速度点定位精准，可以大大提高控制精度，同时还能有效防止故障的发生及操作的失误，提高安全性能。3、自动船舶燃油箱柜透气装置，不但解决了自动防止海水倒灌污染燃料的问题，还因为使用了防火铜丝网，具有防火的功能。B、查新要求：要求进行国内查新。四、国内文献检索范围及检索策略主题词：钢铝连接结构变频电机操纵结构自动船舶燃油箱柜透气装置水密性检索式：(船舶 or 舰船 or 执法船) and 钢铝 and 结构 钢支柱 and 铝甲板 and 连接结构 变频电机 and 操纵结构 燃油箱柜 and 透气装置检索数据库： 中国科技成果数据库国家科技成果库中国专利中文科技期刊数据库中国学位论文数据库中国学术会议论文数据库万方数据公司广州分公司网络版万方数据公司广州分公司网络版中华人民共和国知识产权局网络版重庆维普公司网络版万方数据公司广州分公司网络版万方数据公司广州分公司网络版五、检索结果1崔立.舰船应用钢/铝结构过渡接头质量控制的分析J.材料开发与应用,2011,01:38-41.摘要：结构过渡接头(STJ)的使用直接决定舰船钢/铝结构连接的可靠性。本文从保证连接可靠性角度,分析STJ自身质量及用于舰船上STJ的焊接质量控制的全过程,指出控制措施,为STJ的设计、施工提供技术依据。2毛秋水,李敬勇,张新宇,屠航.焊接热循环对铝-铝-钢复合过渡接头性能的影响J.船舶工程,2010,03:54-57.摘要：采用正交试验法研究焊接热循环对应用于船舶铝质上层建筑与钢质船体连接的铝合金-铝-钢复合过渡接头性能的影响.试样依次采用铝合金TIG焊、MIG焊、钢MAG焊分别实现过渡接头与铝合金板材和钢板之间的焊接.复合界面剪切强度及厚度方向的抗拉强度测试结果表明:随着焊接电流的增大,过渡接头的性能明显下降,三种工艺方法对复合板性能由主到次的影响顺序为:铝合金TIG焊钢MAG焊铝合金MIG焊.通过复合界面焊接温度场的测定,分析了复合界面峰值温度与复合板性能之间的关系,结果显示:为满足船舶结构设计的要求,焊接热循环在铝-铝-钢过渡接头复合界面上产生的峰值温度不宜超过300.3许芝芳,于长亮.铝-钢过渡接头在船舶结构焊接中的应用J.中国水运(下半月),2008,06:156-157.摘要：分析了船体结构铝-钢连接传统方法,介绍了铝-钢过渡接头的工艺特性和力学性能,对其可焊性进行了阐述,并简单介绍了在焊接船舶结构中应用实例。4陈国虞.船用铝-钢过渡接头截面优化设计J.上海造船,2002,02:60-62+3.摘要：198 2年我国研制出铝 钢过渡接头 ,1990年用于船舶结构设计、施工并获得成功。经过近 10年来的推广应用 ,有多家船厂批量地建造了几型小艇 ,总数达百余艘。本文以热传导理论为基础 ,对铝 钢过渡接头进行截面优化设计 ,推荐铝 钢过渡接头铝层厚度约为 8mm ,重量约为 2kg/m ,较进口铝 钢过渡接头重量节省 5 0 %以上。本文同时给出铝合金上层建筑围壁与钢船体连接采用的结构形式。 5李标峰,李敬勇.铝钢过渡接头在实船建造中的应用J.材料开发与应用,1994,06:1-5.摘要：用铝钢过渡接头连接铝上层建筑与钢甲板，替代以往铆接连接工艺，无论从施工工艺、连接性能等方面均显示出很大优越性。在“海鸥号”渡轮上首次采用铝钢过渡接头，经施工建造及一年多实船航行，连接性能完全满足设计要求，建造是成功的。6田新.钢铝复合结构船:山东,CNUP.2011-06-22摘要:本实用新型提供一种钢铝复合结构船。钢铝复合结构船,包括船体板,所述船体板包括铝合金板和钢板；所述铝合金板位于所述钢板的上部,并与所述钢板固定连接。通过在固定连接在一起的铝合金板与钢板组成船体板,由于船体板的上部采用铝合金,有效的降低船体板的整体重量,使钢铝复合结构船的燃油经济性较好；另外,由于船体板的下部采用钢板,使船体板的材料力学性能较好,并降低了钢铝复合结构船的造价,从而提高了钢铝复合结构船的整体性能。 7林永水.钢铝混合结构高速船声振传递分析与控制研究D.导师：吴卫国.武汉理工大学,2011.摘要: 本文以此为研究对象,就以下方面内容展开了研究。首先研究加筋铝板、加筋钢板的隔声特性。运用统计能量分析方法,推导出加筋板声传输函数,采用VAOne中SEA模块对加筋铝板和加筋钢板声传输损失进行了研究,建立了加筋板隔声计算的通用模型。仿真结果与试验数据进行了比较,证明了本文采用的加筋板声传输计算模型来研究其隔声特性的有效性。在此基础上还分析相关参数对加筋铝板声传输的影响。这对船舶加筋板的隔声设计提供了一定参考,尤其对铝合金上层建筑舱壁和隔声护板的声学设计具有指导意义。采用波动理论对弹性波在线形和L形钢铝混合连接的传播规律进行理论分析,并利用matlab对传播参数进行了数值计算,计算的结果符合相关的科学规律以及与前人的研究结论相一致,研究得到钢铝混合结构连接弹性波传递的规律与匀质接头有较大差异性。在此基础上提出了一些增大振动弹性波传递损失的措施和建议。在振动控制方面主要采用模态法和有限元方法对阻尼被动控制优化展开研究。比较阻尼连续敷设和间断敷设的减振效果,分析了阻尼的敷设位置和厚度等参数对振动响应的影响,提出了优化方法,得到了相应优化目标下阻尼敷设的最佳位置和最佳厚度。在舱室噪声控制方面,首先分析了在声波传递路径上敷设自由阻尼和约束阻尼对船舶舱室噪声的影响,对三种常见的复合吸声材料的厚度对吸声效果的影响进行了研究,并对他们组合的多层吸声结构应用于实船后的舱室声压级做了预报。8晏志清,何小惠,唐一新.钢支柱与铝甲板的连接结构:广东,CNUP.2013-06-05摘要:本实用新型公开了一种钢支柱与铝甲板的连接结构,旨在提供一种结构简单、经济适用、不会破坏甲板水密封性能的钢支柱与铝甲板的连接结构。本实用新型包括铝支架(3)、设置在所述铝支架(3)上的钢底板(4)及穿过所述铝支架(3)与所述钢底板(4)并将其二者固定连接呈一体的至少三颗螺栓(5),所述钢底板(4)与所述钢支柱(1)焊接连接,所述铝支架(3)与所述铝甲板(2)焊接连接。本实用新型可应用于船舶制造领域。9晏志清,邓桂福,谭永灿.自动船舶燃油箱柜透气装置:广东,CNUP.2013-06-05摘要:本实用新型公开了一种船舶燃油箱柜透气装置,旨在提供一种结构简单、使用便捷,并能自动解决海水倒灌问题的自动船舶燃油箱柜透气装置。本实用新型包括透气管(1),所述透气管(1)上端为弯曲部且端口为透气口(2),所述透气装置还包括套接于所述透气管(1)外部且靠近所述透气口(2)的导向管(3)、设置在所述导向管(3)内部可自由移动的浮球(4)及固定在所述导向管(3)下端端口的孔板(5),所述浮球(4)的半径大于所述透气口(2)的半径。本实用新型可应用于船舶制造领域。 10晏志清,邓桂福,谭永灿.手动船舶燃油箱柜透气装置:广东,CNUP.2013-06-05摘要:本实用新型公开了一种船舶燃油箱柜透气装置,旨在提供一种结构简单、使用便捷,并能有效解决海水倒灌问题的手动船舶燃油箱柜透气装置。本实用新型包括透气管(1)、与所述透气管(1)相适配的透气管压盖(2)、固定连接于所述透气管压盖(2)上的螺栓(3)及与所述螺栓(3)螺纹配合的螺母(4),所述透气管(1)上端为弯曲部且端口为出气口(5),所述螺母(4)水平设置在所述透气管(1)内部且通过至少两根焊接肋板焊接固定在靠近所述出气口(5)处,所述透气管压盖(2)通过所述螺栓(3)与所述螺母(4)的螺纹配合实现轴向移动。本实用新型可应用于船舶制造领域。六、国内查新结论从检索的结果看，关于船舶钢-铝结构过度接头的相关研究有文献报道，如文献【1】舰船应用钢/铝结构过渡接头质量控制的分析。文献【2】采用正交试验法研究焊接热循环对应用于船舶铝质上层建筑与钢质船体连接的铝合金-铝-钢复合过渡接头性能的影响。文献【3】介绍了铝-钢过渡接头的工艺特性和力学性能,对其可焊性进行了阐述。文献【4】对铝钢过渡接头进行截面优化设计，并给出铝合金上层建筑围壁与钢船体连接采用的结构形式。文献【5】报道了在“海鸥号”渡轮上首次采用铝钢过渡接头。关于钢铝复合结构船舶及相关研究也有一些报道，如文献【6】一种钢铝复合结构船。钢铝复合结构船,包括船体板,所述船体板包括铝合金板和钢板；所述铝合金板位于所述钢板的上部,并与所述钢板固定连接。文献【7】开展了钢铝混合结构高速船声振传递分析与控制。而项目提出的钢支柱与铝甲板的连接结构，只查到委托单位的专利（见参考文献【8】）。关于燃油箱柜透气装置方面，也仅查到委托单位的专利，如文献【9】公开了一种船舶燃油