一种运输船船底结构的制作方法

本实用新型属于船舶技术领域，具体涉及一种运输船船底结构。

背景技术：

内河水运是现代交通运输系统中的一个十分重要的子系统，具有运能大、成本低、占地少的比较优势和能耗低、污染轻的环保优势，对于建立资源节约型和环境友好型的交通体系，促进流域经济发展具有十分重要作用，内河水运作为一种便捷的运输方式，大量的小吨位船舶、非标船舶，使航道通航能力得不到最大程度发挥，造成资源浪费和运输成本上升。并且现有船舶技术水平还存在各种问题，很多值得重视并加以解决，譬如下列问题就比较典型

1、船舶的自重和船上的客货源都是依靠水的浮力漂浮在水面上，船底与水是直接接触，船在移动运输过程中必然要克服船底与水间的摩擦阻力，其在消耗燃油同时使船底河水产生搅动，激起波浪向四周扩散，无效的水波既破坏坡岸护堤，又影响其它船舶安全航行。

2、随着船舶服役期变长以及其在内河航行中经常容易与河床发生擦碰，轻的后果是船底表面特涂材料剥落，钢板电、化学腐蚀加重，水中藻、介类浮游生物趁机吸附船底，导致船底与水的有效接触面积与日俱增，船舶行驶阻力越来越大；重的后果是船底受锋利河石或水工建筑破坏而导致船底泄漏。

3、江河湖泊中的暗流，波涛对船底散乱撞击，特别是空载行驶时浅水区域浪涌直击船体形成很大噪音并使船产生颠簸，影响了船舶行驶平稳性，严重影响船员和旅客的舒适感。

技术实现要素：

为了解决运输船在不同区域航行时引发的一系列问题，提供一种能够减少行驶阻力、增加船体稳定性并能够有效保护船底板的运输船船底结构。

基于上述目的，本实用新型通过如下技术方案实现：

一种运输船船底结构，包括船体，船体四周侧板与船体底板外表面连接处设有沿船体底板外表面一周的裙板，裙板与船体底板相配合形成底端开口的沉箱腔；船体内设有加气装置，加气装置包括设置在船体内的储气仓，储气仓通过进气管连接有空气压缩机，进气管上设有进气阀，储气仓通过加气管与沉箱腔相连通，储气仓上设有放气口，放气口上设有密封盖；加气管上设有加气阀。

优选地，加气装置还包括设置在储气仓内的气压传感器、设置在沉箱腔内均匀分布的多个液位传感器。

优选地，裙板侧面设有均匀排列的加强筋。

优选地，沉箱腔顶面上设有与加气管相连通的加气支管组，加气支管组包括多个加气支管，任一加气支管与加气主管相连通，任一加气支管通过固定卡扣与船体底板固定连接。

优选地，任一加气支管远离加气主管的一端设有加气口，加气口上均设有过滤网；加气口均沿水平方向设置。

优选地，裙板远离船体的一端向船体底板中心倾斜，裙板靠近船尾一侧的高度略大于裙板靠近船头一侧裙板的高度，裙板为曲线型设计。

优选地，裙板远离船体的一端端部直角处均设为倒角，裙板为流线型设计。

优选地，船体内设有船舶控制系统；空气压缩机、进气阀、加气阀、气压传感器、液位传感器均与船舶控制系统电连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

（1）本实用新型通过在船体底板设置裙板、在船体内设置加气装置，在运输船航行时，加气装置向裙板和船体底板组成的沉箱腔内加入压缩气体，充入的压缩气体将沉箱腔中的水排出沉箱腔外，在沉箱腔内的水与船体底板之间形成气体隔层，使得运输船升高相当于气体隔层的高度。当储气仓充入沉箱腔内的气体体积大于裙板与船体底板形成的沉箱腔体积时，多余压缩气体从裙板四周溢出，同时通过调整加气阀来调整沉箱腔内气体隔层高度，当行驶中因波浪等的影响，运输船产生簸动，沉箱腔内部即气体隔层下部的水层随之波动，能够保护沉箱腔上部的压缩气体不溢出沉箱腔，原运输船底部与水间摩擦阻力将转移到随运输船底部沉箱腔内移动的水层与水面的流动阻力，从而实现大幅减少行驶阻力的目的。空气压缩机为储气仓提供压缩气体，储气仓对压缩气体进行储存，通过加气阀的控制实现随时对沉箱腔内补充压缩气体；放气口配合密封盖起到对储气仓放气的目的。气压传感器能够随时检测储气仓内的气体压力，保证储气仓内气体处于合适的压力值内，与船舶控制系统配合，能够及时对储气仓内进行压缩气体补充，液位传感器实时检测沉箱腔内水位高度，随时对沉箱腔内的压缩气体进行补充。

（2）加强筋的设计能够增强裙板的稳固程度，当船舶在浅水区航行时，裙板容易与河床、河床上的凸出物，例如锋利的石头，地锚等相碰撞，加强筋的设计能够减少裙板弯折或者发生损坏的概率。

（3）设计加气支管组方便对沉箱腔内的添加压缩气体；多个加气支管的设计能够在沉箱腔内多个区域同时添加压缩气体，杜绝在同一区域加入大量压缩气体，而导致压缩气体散逸到沉箱腔外部的情况发生；固定卡扣将加气支管固定在船体底板上；通过在加气口上设置滤网，阻止水流内的杂质或生物进入加气支管内；加气口均沿水平方向设置，方便通过加气支管向沉箱腔内加入压缩气体，由于加气口均沿水平方向设置，因此压缩气体以水平方式进入沉箱腔内，然后上浮至沉箱腔顶面上，实现平稳向沉箱腔加入压缩气体的目的。

（4）裙板远离船体的一端向船体底板中心倾斜，能够减少沉箱腔内压缩气体的散逸，并且能够减少水流对裙板的阻力；裙板靠近船尾一侧的高度略大于裙板靠近船头一侧裙板的高度，防止船舶加速或者启动时，沉箱腔内的压缩气体在惯性作用下，沿船尾处裙板溢出；裙板为曲线型设计，减少船舶航行时裙板带来的阻力。裙板远离船体的一端端部直角处均设为倒角，减少裙板与水流的摩擦力，减少船舶行驶时的阻力。

（5）船舶控制系统与加气阀、气压传感器、液位传感器电连接，气压传感器、液位传感器检测到的数据实时传输给船舶控制系统，船舶控制系统根据收到的数据信息，及时打开或关闭加气阀，对沉箱腔内补充压缩气体，并根据气压传感器传输的数据，及时打开进气阀，启动空气压缩机对储气仓内补充压缩气体。

综上，本实用新型通过在船体底板外表面上设置裙板，裙板与船体底板形成沉箱腔，通过加气装置向裙板和船体底板组成的沉箱腔内加入压缩气体，加入的压缩气体将沉箱腔中的一部分水排出沉箱腔外，在沉箱腔内的水与船体底板之间形成气体隔层，气体隔层的形成能够减少运输船航行时产生波纹，并且由于气体隔层的存在，能够减缓波浪或者暗流对运输船船底的影响，进而减缓运输船受到冲击产生的颠簸，当行驶中因波浪等的影响，运输船产生簸动，沉箱腔内部即气体隔层下部的水层随之波动，能够保护沉箱腔上部的压缩气体不溢出沉箱腔，原运输船底部与水间摩擦阻力将转移到随运输船底部沉箱腔内移动的水层与水面的流动阻力，从而实现大幅减少行驶阻力的目的。

附图说明

图1是实施例1中本实用新型的侧面示意图；

图2是实施例1中加气装置的示意图；

图3是实施例1中裙板的局部示意图；

图4是实施例1中船体的仰视图。

图中，1、船体，2、裙板，3、船体底板，4、气体隔层，5、储气仓，6、空气压缩机，7、进气阀，8、进气管，9、密封盖，10、加气阀，11、加气管，12、加强筋，13、沉箱腔。

具体实施方式

以下通过具体实施例对本实用新型作进一步说明，但并不限制本实用新型的范围。

实施例1：

一种运输船船底结构，其结构如图1-图4所示，包括船体1，船体1四周侧板与船体底板3外表面连接处设有沿船体底板3外表面一周的裙板2，裙板2与船体底板3相配合形成底端开口的沉箱腔13；船体1内设有加气装置，加气装置包括设置在船体1内的储气仓5，储气仓5通过进气管8连接有空气压缩机6，进气管8上设有进气阀7，储气仓5通过加气管11与沉箱腔13相连通，储气仓5上设有放气口，放气口上设有密封盖9；加气管11上设有加气阀10。加气装置还包括设置在储气仓5内的气压传感器、设置在沉箱腔13内均匀分布的多个液位传感器。裙板2侧面设有均匀排列的加强筋12。

沉箱腔13顶面上设有与加气管11相连通的加气支管组，加气支管组包括多个加气支管，任一加气支管与加气主管相连通，任一加气支管通过固定卡扣与船体底板3固定连接。任一加气支管远离加气主管的一端设有加气口，加气口上均设有过滤网；加气口均沿水平方向设置。裙板2远离船体1的一端向船体底板3中心倾斜，裙板2靠近船尾一侧的高度略大于裙板2靠近船头一侧裙板2的高度。裙板2远离船体1的一端端部直角处均设为倒角。船体1内设有船舶控制系统；空气压缩机6、进气阀7、加气阀10、气压传感器、液位传感器均与船舶控制系统电连接。

使用时，空气压缩机6启动，进气阀7打开，压缩空气通过进气管8进入储气仓5内，当气压传感器检测到储气仓5内的气体压力数据达到船舶控制系统预设的最大阈值时，船舶控制系统控制空气压缩机6停止工作，同时关闭进气阀7，压缩气体充气完成；当运输船需要航行时，打开船舶控制系统上的航行开关，加气阀10打开，储气仓5内的压缩气体通过加气管流向各个加气支管，通过各个加气支管的加气口流向沉箱腔13内，经过持续加气，由于压缩气体密度小于水的密度，充入沉箱腔13内的气体逐渐汇聚在沉箱腔13顶面的船体底板3附近，将沉箱腔13内的部分水挤出沉箱腔13，使得沉箱腔13顶端形成一层气体隔层4，气体隔层4处于沉箱腔13内的水与船体底板3之间；持续充入压缩气体，当气体隔层4达到一定厚度后，液位传感器检测到沉箱腔13内的水位数据低于船舶控制系统预设的阈值时，船舶控制系统控制加气阀10关闭，向沉箱腔13内加气完毕，此时运输船能够上抬与气体隔层4相对应的高度，其中加气过程中，当储气仓5内的气压传感器检测到储气仓5内的气压数据低于预设的阈值时，船舶控制系统启动空气压缩机6，并打开进气阀7，通过进气管8向储气仓5内充入压缩气体，来保证沉箱腔13对压缩气体的需求；并且还可以通过船体1内的船舶控制系统来对气体隔层4的高度进行调整，在行驶过程中因波浪导致运输船自身簸动，沉箱腔13内部即气体隔层4下部水层能够减少压缩气体的溢出，并将原运输船船底与水间的摩擦阻力减少为随运输船移动的水层与河水面的流动阻力，从而实现大幅减少行驶阻力的目的。

另外，运输船船底气体隔层4将船体底板3与水流隔开，阻断了水中暗流、波浪对船体底板3的直接撞击，局部暗流、波浪形成的作用力被气体隔层4缓冲、吸收后均匀分布给船体底板3，从而减少了运输船船体1因水底暗流、波浪引起的簸动，增加了运输船的平稳性。

再次，高出运输船船底的四周裙板2，特别是处于船体底板3首尾两端的裙板2能对船体底板3起到有效的保护，延长船体底板3表面特涂材料对船体底板3钢板的保护期。船体1四周的裙板2与船体底板3形成沉箱腔13，船体1四周的裙板2必须向下低于船体底板3，当运输船在浅水区航行时，运输船船底经常与水底摩擦，甚至水底常有凸出物，例如锋利的石头，地锚等易对船体底板3产生破坏，此时高强度的裙板2作为保险装置将对船体底板3起保护作用，有效减少船体底板3所受到的伤害；设置加强筋12增加裙板2的强度，使其能够有效应对上述情况的发生。当需要对储气仓5内的压缩气体放出时，打开放气口上的密封盖9，将储气仓5内的压缩气体放出，实现检修或暂停工作的目的。

实施例2：

一种运输船船底结构，与实施例1的不同之处在于：裙板2靠近船体底板3中心的一侧设有均匀分布的支撑板，支撑板设为倒三角型；支撑板起到对加强裙板2抵抗力的作用。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，但不仅限于上述实例，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。