船舶与海洋工程驾驶室窗框加强结构的制作方法

1.本发明涉及船舶与海洋工程技术领域，具体为船舶驾驶室窗框结构加强技术领域，特别涉及一种船舶与海洋工程驾驶室窗框加强结构。


背景技术：

2.在水面航行的过程中，为了保证船舱内的人员能够观察外部环境，其船体往往安装有玻璃窗户。但与常规玻璃窗户不同，船舶的玻璃窗户为了保证船体的，窗户往往采用密封结构，对船舶窗户的强度要求较高。
3.船舶驾驶室因在海上航行需要，要求其视野角度开阔，尽量无遮挡，因此其玻璃窗户需要大尺寸以满足需求。船舶窗户的宽度和高度最大可以达到3米。但同时大尺寸玻璃窗开口太大，受风暴、雨、浪拍击的作用下，以及本身结构开口的变形挤压。会发生玻璃挤压爆裂的情况，威胁到船上人员和船舶安全。
4.现有的船舶窗户的加强结构通常采用角钢形式，但角钢的结构强度较弱，容易产生大范围变形，无法在设计过程中留足冗余强度以应付更恶劣的天气环境。


技术实现要素：

5.本发明旨在至少解决现有技术中存在的“现有的船舶窗户的加强结构通常采用角钢形式，但角钢的结构强度较弱，容易产生大范围变形，无法在设计过程中留足冗余强度以应付更恶劣的天气环境”的技术问题。为此，本发明提出一种船舶与海洋工程驾驶室窗框加强结构，能够保证大开口尺寸的驾驶室窗户结构强度，使大开口尺寸的驾驶室窗户变形小、强度大，保证海上航行船舶和人身安全。
6.根据本发明的一些实施例的船舶与海洋工程驾驶室窗框加强结构，包括船体建筑围壁板，所述船体建筑围壁板设置有窗户开口，包括：
7.多根窗开口加强框，固定连接于所述船体建筑围壁板的所述窗户开口周缘；
8.多根窗边框，所述窗边框与所述窗开口加强框靠近船舱内的一侧连接；
9.以及，窗玻璃安装架，与所述窗边框靠近船舱内的一侧连接；
10.其中，所述窗户开口周缘的各所述窗开口加强框架依次连接形成安装框架，所述窗开口加强框的截面为方形，所述窗边框与所述窗开口加强框的一端面连接，所述窗玻璃安装架突出于所述窗开口加强框的端面。
11.根据本发明的一些实施例，所述窗开口加强框采用钢结构方管结构。
12.根据本发明的一些实施例，所述窗开口加强框的板材厚度为窗玻璃厚度的0.3～0.5倍。
13.根据本发明的一些实施例，所述窗开口加强框与所述船体建筑围壁板焊接固定连接。
14.根据本发明的一些实施例，所述窗边框的一端与所述窗开口加强框的端面焊接固定连接，另一端往所述安装框架内延伸。
15.根据本发明的一些实施例，所述窗边框的厚度为所述窗开口加强框的板材厚度的1.5～2.0倍。
16.根据本发明的一些实施例，所述窗边框与所述窗开口加强框焊接的长度与所述窗边框总长度的比值为0.5～0.6。
17.根据本发明的一些实施例，所述窗玻璃安装架的截面呈l型，所述玻璃安装架的一端焊接连接于所述窗边框上，所述玻璃安装架与所述窗边框之间的间隙形成玻璃安装槽，所述玻璃安装槽用于与窗户嵌合连接。
18.根据本发明的一些实施例，所述窗玻璃安装架采用分体结构，包括底座和挡板，所述底座焊接于所述窗边框上，所述挡板与所述底座通过螺栓连接。
19.根据本发明的一些实施例，所述窗户和所述玻璃安装槽的连接处灌胶处理。
20.根据本发明的一些实施例的船舶与海洋工程驾驶室窗框加强结构，至少具有如下有益效果：所述窗户开口周缘的所述窗开口加强框连接形成所述安装框架，且所述窗开口加强框采用方形结构，强度更大，抗形变能力更强。而所述窗边框和所述窗玻璃安装架朝向船舱内侧与所述窗开口加强框连接，有效防止所述窗户受外力挤压爆裂，保证海上航行船舶和人身安全。
21.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
22.本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
23.图1为本发明实施例船舶与海洋工程驾驶室窗框加强结构的侧视图；
24.图2为本发明实施例船舶与海洋工程驾驶室窗框加强结构的正视图；
25.图3为本发明实施例船舶与海洋工程驾驶室窗框加强结构的第一连接示意图；
26.图4为本发明实施例船舶与海洋工程驾驶室窗框加强结构的第二连接示意图。
27.附图标记：
28.船体建筑围壁板100、窗户开口110、窗开口加强框210、窗边框300、窗玻璃安装架400、底座410、挡板420、玻璃安装槽500、窗户玻璃600。
具体实施方式
29.下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
30.在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右、顶、底等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
31.在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、
第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
32.本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
33.下面参考图1-图4描述根据本发明实施例的船舶与海洋工程驾驶室窗框加强结构。
34.如图1-图4所示，船舶与海洋工程驾驶室窗框加强结构包括窗开口加强框210、窗边框300和窗玻璃安装架400三部分。而窗开加强框主要安装在船体建筑围壁板100上。船舶的船体建筑围壁板100通常采用钢材等金属材质，在船体建筑围壁板100上开设窗户开口110，并把窗户安装到窗户开口110处，便完成窗户的安装。
35.具体地，窗开口加强框210固定连接在船体建筑围壁板100的窗户开口110周缘。用户根据窗户开口110的尺寸来改变窗开口加强框210的尺寸。而窗边框300与窗开口加强框210靠近船舱内的一侧连接，为窗户安装提供安装平台。窗玻璃安装架400，与窗边框300靠近船舱内的一侧连接。当窗户安装后，窗户位于窗户开口110靠近船舱内部的一侧，当收到海浪冲击等各方向挤压应力时，窗开口加强框210优先吸收各方向挤压应力，减少传递到窗户上的挤压应力。
36.其中，窗户开口110周缘的各窗开口加强框210架依次连接形成安装框架。窗开口加强框210架之间通过焊接的方式连接成一个整体，使安装框架的结构强度更高。安装框架的尺寸能够根据窗开口的面积进行调整。根据窗户开口110的尺寸制订不同长度的窗开口加强框210架即可。在本发明中，窗开口加强框210架采用方形结构钢，其截面为方形，具有更好的抗弯强度，且能够与窗户开口110周缘更好地焊接，降低窗户安装难度，满足窗户的安装精度要求。而窗边框300与窗开口加强框210的一端面连接，窗玻璃安装架400突出窗开口加强框210的端面设置，能够把窗户安装在窗玻璃安装架400处。
37.本发明的船舶与海洋工程驾驶室窗框加强结构可适用于大开口的窗户，且结构安装简单。结构本体直接与船体建筑围壁板100及其建筑围壁加强材料焊接固定，使窗户开口110的强度增加，满足强度要求。窗开口加强框210能够根据窗户开口110的尺寸进行调整，从而满足高精度窗户的安装要求。具体地，工作人员能够根据窗户开口110的尺寸对窗开口加强框210进行切割，再把各窗开口加强框210依次焊接连接在一起，形成完整的安装框架。而安装框架与船体结构焊接，从而使窗户开口110结构强度增加。保证窗户开口110不容易产生焊接变形，满足高精度窗户安装要求。本发明的船舶与海洋工程驾驶室窗框加强结构与窗边框300焊接固定后，不容易产生侧向、垂向、水平方向等各方向的挤压应力，能够很好地保证船舶窗户玻璃600免受挤压导致爆裂。提升船舶窗户海上航行的安全性，兼具低成本和高效安装的特点。
38.在本发明的一些实施例中，如图1和图3所示，窗开口加强框210采用钢结构方管结构。相对于现有的角钢结构，钢结构方管具有更好的抗弯强度，能够保证窗户开口110的受力均匀，避免局部挤压应力过大。
39.应理解，窗开口加强框210采用钢方管结构并非唯一实施方式，在其他一些实施例中，还可以根据实际生产需求采用日字钢结构和波浪形钢结构等等结构。本发明对窗开口
加强框210的具体形状结构不一一赘述，应理解，在不脱离本发明基本构思的前提下，窗开口加强框210的具体形状结构灵活变换，均应视为在本发明限定的保护范围之内。
40.在本发明的一些实施例中，窗开口加强框210的板材厚度为窗玻璃厚度的0.3～0.5倍。为了保证窗开口加强框210的强度足够，窗开口加强框210的板材厚度要根据窗玻璃的厚度进行匹配。在本实施例中，窗开口加强框210的板材厚度为窗玻璃厚度的0.33倍。即窗开口加强框210的板材厚度为窗玻璃厚度的三分之一。
41.应理解，窗开口加强框210的板材厚度为窗玻璃厚度的0.33倍并非唯一实施方式，在其他一些实施例中，还可以根据实际生产需求对窗开口加强框210的板材进行选择，当窗户开口110尺寸更大，窗户玻璃600的面积更大时，为了保证安装框架能够支撑窗户玻璃600的重量，窗开口加强框210的板材厚度可以为窗玻璃厚度的0.4倍或0.5倍等等。本发明对窗开口加强框210的板材厚度与窗玻璃的具体厚度比值不一一赘述，应理解，在不脱离本发明基本构思的前提下，窗开口加强框210的板材厚度与窗玻璃的具体厚度比值灵活变换，均应视为在本发明限定的保护范围之内。
42.在本发明的一些实施例中，如图1-图3所示，窗开口加强框210与船体建筑围壁板100焊接固定连接。具体地，窗开口加强框210为方形结构，即窗开口加强框210有四个接触面，其中一接触面与船体建筑围壁板100的端面紧密接触。再通过焊接把窗开口加强框210与船体建筑围壁板100固定连接，使窗开口加强框210与船体建筑围壁板100形成刚性固定，增加窗户开口110的强度。
43.在本发明的一些实施例中，如图1和图3所示，窗边框300的一端与窗开口加强框210的端面焊接固定连接，另一端往安装框架内延伸。具体地，窗边框300的一部分与窗开口加强框210焊接，另一端延伸到安装框架内，便于窗户玻璃600的安装，且能够起到吸收挤压力的缓冲效果，减少传递到窗户玻璃600的应力作用，防止窗户玻璃600被挤压爆裂。
44.在本发明的一些实施例中，窗边框300的厚度为窗开口加强框210的板材厚度的1.5～2.0倍。由于窗边框300作为窗玻璃安装架400的连接部分，且窗边框300的截面为板材状，抗弯能力比窗开口加强框210的方形结构弱。窗边框300的厚度比窗开口加强框210的板材厚度厚1.5～2.0倍，从而增加窗边框300的抗弯强度。
45.在本发明的一些实施例中，如图3和图4所示，窗边框300与窗开口加强框210焊接的长度(h1)与窗边框300总长度(h1+h2)的比值为0.5～0.6。窗边框300未焊接的部分用于安装窗玻璃安装架400，窗玻璃安装架400焊接在窗边框300的焊接部分与未焊接部分的交界处，能够让窗玻璃安装架400受到的挤压应力降低。
46.在本发明的一些实施例中，如图3和图4所示，窗玻璃安装架400的截面呈l型，玻璃安装架的一端焊接连接于窗边框300上，玻璃安装架与窗边框300之间的间隙形成玻璃安装槽500，玻璃安装槽500用于与窗户嵌合连接。窗户玻璃600安装到船舶与海洋工程驾驶室窗框加强结构靠近驾驶室的最内侧，能够减少挤压应力直接作用在窗户玻璃600上。
47.在进一步实施例中，如图4所示，窗玻璃安装架400采用分体结构，包括底座410和挡板420，底座410焊接于窗边框300上，挡板420与底座410通过螺栓连接。方便工作人员安装窗户玻璃600，且降低后期维护施工难度。降低安装成本并提升安装效率。
48.在进一步实施例中，如图4所示，窗户和玻璃安装槽500的连接处灌胶处理。能够使窗户和玻璃安装槽500之间的缝隙被填充，增加窗户和船舶与海洋工程驾驶室窗框加强结
构之间的密封性。且灌胶后的玻璃安装槽500具有一定的缓冲作用，能够吸收部分传递到窗户玻璃600处的挤压应力。
49.本发明的船舶与海洋工程驾驶室窗框加强结构提供一套安全可靠的驾驶室窗户开口110周边框架结构设计方法，提高框架结构的强度，有效控制窗户开口110变形。
50.采用可调节净开口的钢结构方管，容易控制开口高度、宽度精度，有效保护窗户玻璃600，确保窗户玻璃600不被挤压应力挤爆。
51.简单的钢结构方管装置加强设计方法，减少建造成本，同时有效的保护船舶安全，确保海上航行人员人身安全。避免出现海上航行受各种恶劣海况时窗玻璃受挤压破裂造成海上安全事故。
52.船舶上层建筑驾驶室在两层甲板间层高一般2.5～3.3m，上层建筑围壁上开设大开口窗户，高度和宽度最大可以达到3m，以满足驾驶视野开阔、无视角死角。
53.窗框加强采用钢方管结构形式，钢方管材料等级可以采用q235、q345、q355等，规格可以采用50*50～200*200(mm)，厚度5mm～15mm。钢方管结构各方向的剖面模数均较大，能满足侧面、水平、垂直等方向受力要求。保证窗框保持同一水平面,不产生扭曲变形。保证窗框内部净安装尺寸，确保窗户安装顺利。钢方管结构平直，能满足内侧边缘平直要求、不容易产生弯曲变形。确保窗户不受挤压，导致破裂安全事故发生。采用焊接形式连接，形成整体结构，保证围壁结构强度。
54.如图4所示，窗开口加强框210与窗边框300结构搭接长度h1为15～30mm，保证玻璃边框结构强度，h2为窗开口加强框210与窗边框300结构的搭接余量，保证开口尺寸能满足一定安装精度，其搭接方式保证玻璃窗能够快速、顺利安装，避免安装过程间隙过小造成玻璃在安装焊接过程中受热而爆裂。
55.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
56.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。