纵骨穿舱结构、纵骨穿舱结构的组装方法及船舶与流程

本发明涉及船体结构技术领域，特别是涉及一种纵骨穿舱结构、纵骨穿舱结构的组装方法及船舶。

背景技术：

以铝合金材质为主的船舶建造过程中，由于铝合金焊接具有一定的特殊性，受空间环境影响较大，设计时不但要考虑船体应有的刚性和航行安全性，还需考虑横舱壁的密性要求和施工可焊性操作。

现有技术中，穿越水密横舱壁结构采用的形式是球型纵骨与横舱壁通过扶强材和加强板焊接固定，球型纵骨是铝合金材质，球型纵骨包括球头部和球背部。具体地，在每座横舱壁前后两端各取100mm为球型纵骨穿越横舱壁的断接缝。

按照制造工艺的流程，在横舱壁安装到分段前的小组立阶段，先将扶强材和横舱壁组装好，焊接、矫正后放置在工装平台上；再取长度为200mm的球型纵骨分段安装到横舱壁上，然后安装加强板进行固定，从而防止球型纵骨和横舱壁角度、平行度和直线度的变化，以确保焊后每根球型纵骨和横舱壁呈90°状态，球型纵骨分段安装到横舱壁之后，还需要拆除该加强板。在球型纵骨和横舱壁焊接完毕检查无误后，在大组立阶段再将横舱壁装配到后阶段的分段上，和两侧的球型纵骨对接。横舱壁安装时不但要考虑横舱壁的垂直度、间隙，还要考虑横舱壁上的球型纵骨分段和分段上相邻球型纵骨分段对接的直线度，在初定位后，还需划出分段上另一端的切割余量，还需切割、再次定位等。

由于采用球型纵骨穿越横舱壁的形式，故对横舱壁设有对应的开孔(开孔的形状与球型纵骨的形状相似)。开孔的切割设备需要很高精度的要求。一旦在某些区域结构需临时增加开孔，运用现有的机械切割工具根本无法实施操作，球头部位开孔只能用铣刀手工操作来完成，开孔精度尺寸难以保证，而且一旦开孔偏差，球型纵骨就会遇到插不进、间隙偏大等问题，故而增加了装配的施工难点。

因此，在各阶段现场施工过程中，由于整个分段结构中的球型纵骨(包括多个球型纵骨分段)对接缝过多，焊接工作量大，耗时长，制造工序复杂，对装配、焊接都添加了不小的难度和工作量，从而直接影响了施工效率和进度，对整个分段制造过程中的变形控制均产生较大的影响，建造质量无法满足精度要求。由于加放余量，不但增加了总体建造的成本，而且对分段焊后纵向两端上翘及整体变形，都将产生重大的影响，制造精度难以控制。为此迫切需要设计一种新型的结构形式，以适应降本增效、节奏化生产的需求，突破铝合金结构节点上的技术瓶颈。

技术实现要素：

针对上述现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是提供一种能够满足船体结构的刚性、强度和构件穿越横舱壁的水密性要求，焊接与安装工序简便，有效控制铝合金变形的纵骨穿舱结构、纵骨穿舱结构的组装方法及船舶。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种纵骨穿舱结构，所述纵骨穿舱结构包括：

安装基板；

若干纵骨，间隔安装固定于所述安装基板上，所述纵骨的侧壁上设置有角焊接坡口；

横舱壁，所述横舱壁的与所述安装基板接触的端面上设置有若干槽口，一所述槽口与一所述纵骨上的所述角焊接坡口相对应；

所述横舱壁通过所述槽口插入所述纵骨的所述角焊接坡口上并焊接。

在一实施例中，所述槽口包括直线型槽口。

在一实施例中，所述直线型槽口的一侧壁与所述角焊接坡口的底部连接，所述直线型槽口的另一侧壁与所述角焊接坡口的背部连接。

在一实施例中，所述直线型槽口的宽度等于所述纵骨位于所述角焊接坡口的底部处的厚度。

在一实施例中，所述角焊接坡口包括倒梯形坡口，所述倒梯形坡口的底部宽度与所述横舱壁的厚度相适应。

在一实施例中，所述安装板包括甲板和/或船底板。

在一实施例中，所述纵骨与所述横舱壁通过扶强材和加强板焊接固定。

在一实施例中，所述坡口的取向垂直于所述纵骨的长度方向。

在一实施例中，所述倒梯形坡口的开口角度介于65°～80°之间。

在一实施例中，所述纵骨与所述横舱壁垂直。

在一实施例中，所述球型纵骨与所述安装板之间安装有横梁和三角板。

在一实施例中，所述纵骨与所述安装基板接触的一端设有流水孔。

在一实施例中，所述纵骨为连续不间断型材。

在一实施例中，所述纵骨包括球头部和所述球背部，所述球背部的一端与所述球头部的端部一侧连接，所述球背部未与所述球头部连接的一端与所述安装基板连接，所述球头部远离所述球背部的侧壁向内开设有所述角焊接坡口。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明还提供一种纵骨穿舱结构的组装方法，所述组装方法包括：

横舱壁按照纵骨的间距划线并在划线的两端开设槽口，所述槽口的宽度和深度与纵骨的尺寸相适应；

在安装基板上划出分段架构安装位置线，将所述纵骨按照所述分段架构安装位置线预先放置；

将所述分段架构安装位置线投影到所述纵骨上，并在所述纵骨上划出横舱壁安装位置线；

按照所述横舱壁安装位置线在所述纵骨的侧壁上设置角焊接坡口，所述角焊接坡口的底部宽度与所述横舱壁的厚度相适应；

将所述纵骨按照所述分段架构安装位置线装配于所述安装基板上；

将所述横舱壁通过所述槽口插入所述纵骨的所述角焊接坡口之中，安装定位焊接。

本发明还提供一种应用上述纵骨穿舱结构的船舶，所述船舶包括船体，所述船体上设置有纵骨穿舱结构，所述纵骨穿舱结构包括：

安装基板，所述安装基板包括甲板和船底板中的一个或两个；

若干纵骨，所述纵骨安装固定于所述安装基板上，所述纵骨的侧壁上设置有角焊接坡口；

横舱壁，所述横舱壁的与所述安装基板接触的端面上设置有若干槽口，一所述槽口与一所述纵骨上的所述角焊接坡口相对应；

所述横舱壁通过所述槽口插入所述纵骨的所述角焊接坡口上并焊接。

本发明的纵骨穿舱结构不仅满足了船体结构的刚性、强度和构件穿越舱壁的水密性要求，又便于现场施工安装与焊接，而且对控制铝合金船体建造过程中的整体变形起到了非常显著的效果；

本发明的纵骨穿舱结构，取消了现有技术中球型纵骨穿越水密横舱壁时前后各100mm处的对接焊缝，从铝合金材质的机械性能分析，经焊接后的型材相对未焊接过的型材其机械强度将减弱1/4左右，因此，取消了横舱壁前后型材的对接焊缝，对船体结构的刚性和强度并未造成影响，反倒会增加船体结构的刚性和强度；

本发明的纵骨穿舱结构，从施工可操作性分析，采用球型纵骨穿越横舱壁时球头部位开设v65～80°的焊接坡口，即解决了现有技术中球头部位相对甲板或船底板的间距狭小而产生球头部下端凹陷部位和横舱壁无法焊接的难点，又简化了施工安装工艺；

本发明的纵骨穿舱结构经装焊试验应用，焊后观察焊缝成形良好，即能满足舱壁密性要求，又具备现场施工的实用性、可行性；

本发明的纵骨穿舱结构，解决了纵骨由于焊接接缝过多而产生的焊收缩变形问题，而且减少了多个现场施工复杂操作的问题，对后续铝合金船纵骨和舱壁的结构节点，填补了空白。

附图说明

图1显示为本发明的纵骨穿舱结构的结构示意图。

图2显示为图1中35号肋位处局部结构示意图。

图3显示为沿图2中沿a-a向的剖视图的放大图。

图4显示为本发明的纵骨穿舱结构中纵骨的局部结构的立体结构示意图。

图5显示为本发明的纵骨穿舱结构中纵骨的局部结构的俯视图。

图6显示为本发明的纵骨穿舱结构中横舱壁的结构示意图。

图7显示为图6中圆圈所示区域的放大示意图。

图8显示为本发明的纵骨穿舱结构在大组立阶段纵骨与横舱壁的安装示意图。

图9显示为本发明的纵骨穿舱结构的组装方法的流程示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅图1-9。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

如图1-8所示，本发明的实施例提供一种可应用于船舶上的纵骨穿舱结构，所述纵骨穿舱结构包括安装基板(甲板7和船底板8)，间隔安装固定于所述安装基板上的若干纵骨，以及插接在所述若干纵骨上的横舱壁2。

如图1和2所示，在船舶的船体中，所述纵骨穿舱结构包括相对设置的甲板7和船底板8，在所述甲板7和所述船底板8上分别对应设置有若干间隔设置的所述纵骨，沿船体的长度方向依次设置有若干个横舱壁2，以将船体空间分割成多个船舶舱室，横舱壁2的顶端通过若干纵骨安装固定于所述甲板7上，横舱壁2的底端通过若干纵骨安装固定于所述船底板8上。

如图1和图2所示，在本实施例中，所述纵骨与所述横舱壁2垂直。

图1中只示出了分别位于35号肋位和38号肋位的两个横舱壁2，所述纵骨和横舱壁2通过扶强材4和加强板3焊接固定，所述扶强材4焊接于所述横舱壁2的一侧，所述加强板3例如可以是直角三角形板，直角三角形板的一条直角边与下文将要介绍的球型纵骨1的球头部12的未与球背部13连接的一端焊接固定，直角三角形板的另一条直角边与所述扶强材4焊接。

如图1所示，基于结构强度考虑，位于上方的球型纵骨1与甲板7之间设计安装有三角板5和t型横梁6，位于下部的球型纵骨1与船底板8之间设计安装有三角板5和t型横梁6。具体地，如图1所示，所述三角板5及所述t型横梁6安装于船体的36号肋位及37号肋位处，t型横梁6是船体结构中的强力结构件，当球型纵骨6穿越t型横梁6的腹板上的开孔并与8或甲板7组合焊接，考虑t型横梁6受外力影响后，所述t型横梁6的腹板上穿越球型纵骨1的开孔部位可能产生应力扭曲变形，故在t型横梁6和球型纵骨1交接处加装衬板(三角板5)，以提高t型横梁6的钢性，在其他实施例中，所述t型横梁6也可以采用其它形式的横梁结构代替。

如图8所示，在所述船底板8上间隔设置有若干的球型纵骨1，每个球型纵骨1沿长度方向设置有若干后文将要介绍的角焊接坡口14，每个球型纵骨1上的角焊接坡口14的个数和分布可根据横舱壁2的个数及布置位置进行设置；同理，在所述甲板7上也间隔设置有若干的球型纵骨1，每个球型纵骨1沿长度方向设置有若干后文将要介绍的角焊接坡口14，每个球型纵骨1上的角焊接坡口14的个数和分布可根据横舱壁2的个数及布置位置进行设置。

在本发明中，所述纵骨例如可以是矩形纵骨(也称加强筋板)、球型纵骨1、角钢形式纵骨或者其他形状的纵骨，所述纵骨的侧壁上与横舱壁2相交的部位上开设有缺口，作为所述角焊接坡口14，用于与下文将要介绍的所述横舱壁2的与所述安装基板接触的端面上的槽口21配合，实现将所述横舱壁2插入并焊接固定于所述纵骨上。需要说明的是，在实际应用中，可以根据船舶的类别以及性能要求合理选择纵骨的种类，一般纵向船体结构(军用船)均选用球型纵骨1的形式，以增强船体纵向结构的刚性(船长方向)和抗扭曲能力，而横向船体结构(船体宽方向)由于船体宽度较宽，如驳船等，要求不是很高，一般选用横向t型肋骨配置矩形纵骨，该结构建造成本低廉，主要用于民用船体，这是因为矩形纵骨抗扭曲能力较差，当在航行过程中受到较大应力时，边缘区域易出现波浪s型变形，从而将削落船体的刚性而产生安全隐患，而球型纵骨1或角钢形式的纵骨，由于对矩形边缘作了加强，弥补了矩形纵骨边缘易扭曲变形的缺陷。

如图3-5所示，在本实施例中，所述纵骨例如可采用球型纵骨1，所述球型纵骨1包括球头部12以及球背部13，所述球背部13的上端与所述球头部12的下端部的后侧连接，所述球背部13的后侧壁与所述球头部12的后侧壁位于同一平面，所述球背部13未与所述球头部12连接的一端与所述安装基板连接；在球型纵骨1上，对贯穿所述横舱壁2的球型纵骨1和横舱壁2相交的部位，所述球头部12远离所述球背部13的前侧壁向内开设有所述角焊接坡口14，所述角焊接坡口14用于与下文将要介绍的所述横舱壁2的与所述安装基板接触的端面上的槽口21配合，实现将所述横舱壁2插入并焊接固定于所述纵骨上。

如图3-5所示，在本实施例中，所述角焊接坡口14包括倒梯形坡口，所述倒梯形坡口的底部宽度w1与所述横舱壁2的厚度相适应，所述球型纵骨1位于所述倒梯形坡口的底部位置处的厚度t与后文将要介绍的横舱壁2上的槽口21的宽度w2相适应。需要说明的是，开设倒梯形坡口的目的主要是解决焊接时无法看到球头凹陷部位(球头部12的下端面与所述球背部13的前侧壁形成的角隅部位)，从而影响焊接质量的问题。作为示例，如图5所示，所述倒梯形坡口的底部宽度w1等于或者略大于所述横舱壁2的厚度，以使当所述横舱壁2插入所述纵骨上时，所述横舱壁2的槽口21的一侧与所述倒梯形坡口的底部接触；所述球型纵骨1位于所述倒梯形坡口的底部位置的厚度t等于或略小于所述横舱壁2的槽口21的宽度w2，以使所述横舱壁2的所述槽口21能够插入所述球型纵骨1的所述倒梯形坡口处。

如图5所示，为了降低焊接难度，提高焊接质量，所述倒梯形坡口的开口角度α介于65°～80°之间，作为示例，所述开口角度α例如可以介于70°～75°之间。需要说明的是，从施工可操作性分析，采用球型纵骨1穿越横舱壁2时球头部12位开设v65～80°的焊接坡口，即解决了现有技术中球头部12位相对甲板7或船底板8的间距狭小而产生球头部12下端凹陷部位和横舱壁2无法焊接的难点，又简化了施工安装工艺。

如图1和2所示，在本发明中，位于上部的所述球型纵骨1的球背部13远离球头部12的一端，也即位于上部的所述球型纵骨1的球背部13与所述甲板7接触的一端设置有流水孔11(兼作止漏孔)，分别位于每个横舱壁2的顶端的左右两侧，所述流水孔11与所述横舱壁2之间的距离介于50-150mm，例如可以是100mm；同样的，位于下部的所述球型纵骨1的球背部13远离球头部12的一端，也即位于下部的所述球型纵骨1的球背部13与所述船底板8接触的一端设置有流水孔11，分别位于每个横舱壁2的底端的左右两侧，所述流水孔11与所述横舱壁2之间的距离介于50-150mm，例如可以是100mm；需要说明的是，设置流水孔11(兼作止漏孔)的作用是为了增加空气流通，使铝合金材质处于干燥、防腐蚀的环境中。

如图1和2所示，在本实施例中，位于所述横舱壁2左右两侧的流水孔11关于该横舱壁2对称设置。

如图1和2所示，为了保证满足船体的结构强度设计，在所述球型纵骨1的开设有所述流水孔11的位置处，所述球型纵骨1的球头部12的朝向舱室的端面上焊接有加强衬板，所述加强衬板覆盖所述球型纵骨1的球头部12的与所述流水孔11对应的局部区域；具体地，位于所述横舱壁2左侧的所述加强衬板为加强补板9，位于所述横舱壁2右侧的所述加强衬板为上文提到的加强板3。

需要说明的是，在本发明所述纵骨穿舱结构中，所述球型纵骨1例如可采用连续不间断型材，所述球型纵骨1例如可采用铝合金材质。本发明的所述球型纵骨1采用连续不间断型材，取消了现有技术中球型纵骨1穿越水密横舱壁2时前后各预设距离(50-150mm)处的对接焊缝，从铝合金材质的机械性能分析，经焊接后的型材(板材)相对未焊接过的型材(板材)其机械强度将减弱1/4左右，因此，取消了横舱壁2前后型材的对接焊缝，对船体结构的刚性和强度并未造成影响，反倒会增加船体结构的刚性和强度，也即取得了意料不到的技术效果；本发明的所述球型纵骨1采用连续不间断型材，取消了现有技术中球型纵骨1穿越水密横舱壁2时前后各100mm处的对接焊缝，在一个船体结构中，包括大量的球型纵骨1和横舱壁2，这样可以减少成百上千个对接焊缝，能够极大的减少各小组立阶段的焊接的工作量；本发明的所述球型纵骨1采用连续不间断型材，省去了球型纵骨1各分段装配时的对接、切割、定位过程，以及在横舱壁2上装配球型纵骨1分段时的过程，位能够有效减少各小组立阶段的施工操作难度和工作量，提高施工效率。

如图3、6和7所示，所述横舱壁2是沿船宽方向设置的分隔船舶舱室的垂直隔板，所述横舱壁2上设置有若干与纵骨匹配的第一纵骨安装位置线22，并在所述第一纵骨安装位置线22的两端上分别间隔设置有若干与所述纵骨上的角焊接坡口14对应的槽口21，一所述槽口21与一所述纵骨上的所述角焊接坡口14相对应，其中，位于所述横舱壁2上端的所述槽口21与位于上方的所述纵骨上的角焊接坡口14相对应，位于所述横舱壁2下端的所述槽口21与位于下上方的所述纵骨上的角焊接坡口14相对应。

如图3、6和7所示，在本实施例中，所述槽口21例如可采用直线型槽口，所述横舱壁2通过所述直线型槽口插入所述纵骨的所述角焊接坡口14上并焊接，所述直线型槽口的一侧壁与所述角焊接坡口14的底部连接，所述直线型槽口的另一侧壁与所述角焊接坡口14的背部连接，所述直线型槽口的宽度w2略大于或等于所述纵骨位于所述角焊接坡口14的底部处的厚度t。进行安装时，将横舱壁2的所述槽口插入所述球型纵骨1的所述角焊接坡口14中，然后使用角焊接的方法进行焊接，形成如图3所示的角焊缝15，施工操作简单方便。

本发明的纵骨穿舱结构的施工制造过程，也即组装方法包括如下步骤：步骤s10，横舱壁2按照纵骨的间距划线并在划线的两端开设槽口21，所述槽口21的宽度和深度与纵骨的尺寸相适应；步骤s20，在安装基板上划出分段架构安装位置线，将所述纵骨按照所述分段架构安装位置线预先放置；步骤s30，将所述分段架构安装位置线投影到所述纵骨上，并在所述纵骨上划出横舱壁安装位置线(第一横舱壁安装位置线16，也叫肋位间距线)；步骤s40，按照所述横舱壁安装位置线在所述纵骨的侧壁上设置角焊接坡口14，所述角焊接坡口14的底部宽度w1与所述横舱壁2的厚度相适应；步骤s50，将所述纵骨按照所述分段架构安装位置线装配于所述安装基板上；步骤s60，将所述横舱壁2通过所述槽口21插入所述纵骨的所述角焊接坡口14之中，安装定位焊接。

在步骤s10中，可在横舱壁2上按照球型纵骨1的间距划线(也即第一纵骨安装位置线22)，并在划线的两端通过切割的方法开设槽口21，位于所述横舱壁2上方的槽口21用于和安装固定于甲板7下表面的球型纵骨1的角焊接坡口14进行装配，位于所述横舱壁2下方的槽口21用于和安装固定于船底板8上表面的球型纵骨1的角焊接坡口14进行装配。

在步骤s10中，如图6和7所示，所述槽口21例如可以是直线型槽口；所述直线型槽口的宽度w2略大于或等于所述纵骨位于所述角焊接坡口14的底部处的厚度t，以使所述横舱壁2的所述直线型槽口能够插入所述角焊接坡口14；所述直线型槽口的深度约等于所述球型纵骨1的高度，以使所述横舱壁2的所述直线型槽口插入所述球型纵骨1的角焊接坡口14时，所述横舱壁2的端部与安装基板的间距满足焊接要求。

在步骤s20中，所述分段架构安装位置线包括相互垂直的第二纵骨安装位置线81和第二横舱壁安装位置线82，所述第二纵骨安装位置线81与所述安装基板上所述纵骨的安装位置相对应，所述第二横舱壁安装位置线82与所述安装基板上所述横舱壁的安装位置相对应。

在步骤s30中，例如可以通过角尺靠一下的方式来将所述分段构架安装位置线的所述二横舱壁安装位置线82投影到球型纵骨1上，并在所述球型纵骨1上划出第一横舱壁安装位置线16(肋位间距线)。

在步骤s40中，首先按照划出的所述第一横舱壁安装位置线16在所述球型纵骨1的球头部12的侧壁上划出角焊接坡口14线，并在角焊接坡口14线中添加横舱壁2的厚度，然后切割球型纵骨1的球头部12坡口，以形成角焊接坡口14。

在步骤s50中，将所述纵骨按照所述分段架构安装位置线的所述第二纵骨安装位置线81装配于所述安装基板上。

在步骤s60，将已焊接完毕并安装有扶强材4的横舱壁2通过所述槽口21插入所述球型纵骨1的所述角焊接坡口14之中，检查无误后安装定位焊接，形成如图3所示的角焊缝15，施工操作简单方便。

需要说明的是，本实施例的纵骨穿舱结构经装焊试验应用，焊后观察焊缝成形良好，即能满足舱壁密性要求，又具备现场施工的实用性、可行性。

需要说明的是，本实施例的纵骨穿舱结构能够满足船体结构的刚性、强度和构件穿越横舱壁2的水密性要求，焊接与安装工序简便，而且对控制铝合金船体建造过程中的整体变形起到了非常显著的效果。

在本文的描述中，提供了许多特定细节，诸如部件和/或方法的实例，以提供对本发明实施例的完全理解。然而，本领域技术人员将认识到可以在没有一项或多项具体细节的情况下或通过其他设备、系统、组件、方法、部件、材料、零件等等来实践本发明的实施例。在其他情况下，未具体示出或详细描述公知的结构、材料或操作，以避免使本发明实施例的方面变模糊。

在整篇说明书中提到“一个实施例(oneembodiment)”、“实施例(anembodiment)”或“具体实施例(aspecificembodiment)”意指与结合实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中，并且不一定在所有实施例中。因而，在整篇说明书中不同地方的短语“在一个实施例中(inoneembodiment)”、“在实施例中(inanembodiment)”或“在具体实施例中(inaspecificembodiment)”的各个表象不一定是指相同的实施例。此外，本发明的任何具体实施例的特定特征、结构或特性可以按任何合适的方式与一个或多个其他实施例结合。应当理解本文所述和所示的发明实施例的其他变型和修改可能是根据本文教导的，并将被视作本发明精神和范围的一部分。

还应当理解还可以以更分离或更整合的方式实施附图所示元件中的一个或多个，或者甚至因为在某些情况下不能操作而被移除或因为可以根据特定应用是有用的而被提供。

另外，除非另外明确指明，附图中的任何标志箭头应当仅被视为示例性的，而并非限制。此外，除非另外指明，本文所用的术语“或”一般意在表示“和/或”。在术语因提供分离或组合能力是不清楚的而被预见的情况下，部件或步骤的组合也将视为已被指明。

如在本文的描述和在下面整篇权利要求书中所用，除非另外指明，“一个(a)”、“一个(an)”和“该(the)”包括复数参考物。同样，如在本文的描述和在下面整篇权利要求书中所用，除非另外指明，“在…中(in)”的意思包括“在…中(in)”和“在…上(on)”。

本发明所示实施例的上述描述(包括在说明书摘要中所述的内容)并非意在详尽列举或将本发明限制到本文所公开的精确形式。尽管在本文仅为说明的目的而描述了本发明的具体实施例和本发明的实例，但是正如本领域技术人员将认识和理解的，各种等效修改是可以在本发明的精神和范围内的。如所指出的，可以按照本发明所述实施例的上述描述来对本发明进行这些修改，并且这些修改将在本发明的精神和范围内。

本文已经在总体上将系统和方法描述为有助于理解本发明的细节。此外，已经给出了各种具体细节以提供本发明实施例的总体理解。然而，相关领域的技术人员将会认识到，本发明的实施例可以在没有一个或多个具体细节的情况下进行实践，或者利用其它装置、系统、配件、方法、组件、材料、部分等进行实践。在其它情况下，并未特别示出或详细描述公知结构、材料和/或操作以避免对本发明实施例的各方面造成混淆。

因而，尽管本发明在本文已参照其具体实施例进行描述，但是修改自由、各种改变和替换意在上述公开内，并且应当理解，在某些情况下，在未背离所提出发明的范围和精神的前提下，在没有对应使用其他特征的情况下将采用本发明的一些特征。因此，可以进行许多修改，以使特定环境或材料适应本发明的实质范围和精神。本发明并非意在限制到在下面权利要求书中使用的特定术语和/或作为设想用以执行本发明的最佳方式公开的具体实施例，但是本发明将包括落入所附权利要求书范围内的任何和所有实施例及等同物。因而，本发明的范围将只由所附的权利要求书进行确定。