新型的羊角滚轮底座的制作方法

1.本发明涉及船舶技术领域，特别涉及一种新型的羊角滚轮底座。


背景技术：

2.羊角滚轮是船舶上常用的一种系泊设备，作为系泊系统的一部分，主要用途是改变系泊缆索的方向，并承受缆索的直接作用力。
3.根据船舶舾装标准iso13776-2020以及cb/t 436-2000，羊角滚轮包括滚轮和底座两部分。标准的羊角滚轮底座为从上往下逐渐放大的圆台型，圆台顶部圆周直径为d1，圆台顶部的顶板圆周直径为d2、厚度为t1；底部圆周直径为d3，d3与底座高度h成一定几何关系。根据舾装标准，当滚轮直径d确定时，d2与t1为定值，底座底部圆周直径d3随着底座高度h的变化而变化。
4.羊角滚轮通常采用圆台型底座，这种底座从船舶舾装设计考虑是比较好的选择，因为这种底座相对于其他的底座形式重量上比较轻，对于各个方向过来的缆绳，底座受力比较均匀，圆润的底座形式也能避免系泊缆索擦碰时磨损的发生。但是对于实际施工和结构加强来说，这种形式的底座不是最优的。
5.底座下方的结构加强往往都是在做船舶分段的时候建造完成的，羊角滚轮及其底座是在船舶分段组装好并下水后现场安装的，根据后期实际情况可能会对羊角滚轮的高度进行微调，容易造成羊角滚轮底座与底座下方加强结构产生不对位的情况，因此存在一定的安全风险。当羊角滚轮底座所在甲板面存在脊弧或梁拱时，具有一定曲率的圆台型底座要焊接到具有一定曲率的甲板上，使得施工难度进一步增大，施工中为了保证这两个曲面按照设计要求焊接起来，需要留有比较大的加工余量，根据现场情况再进行切割焊接，无形中也会造成一定的浪费。传统羊角滚轮底座与甲板的相交线是弧形的，底座下方加强结构常采用纵向或横向筋板的方式，形成相切加强或两点加强，此时底座下方加强结构在底座圆周的横纵方向只有一个点或两个点与羊角滚轮底座相接，难以精准对位。根据此类结构加强形式的有限元分析结果可知，上述接触点附近的构件，应力很大，存在明显的应力集中现象，即出现羊角滚轮底座受力难以通过底座下方加强结构有效传递的问题。如果要实现精准对位，底座下方需采用同曲率的筋板加强，即需要针对每个底座的曲率形式进行特殊设计，设定筋板不同位置处的弯曲半径并进行弯板预制，增加了工作量，也增加了施工难度。
6.现有技术存在三个主要技术问题：1.传统羊角滚轮采用圆台型底座，当与带有脊弧或梁拱的甲板焊接时，形成两个带有曲率的板相互焊接的情况，对生设放样和现场施工的精度要求比较高；2.底座下方的结构加强往往都是在做船舶分段的时候建造完成的，羊角滚轮及其底座是在船舶分段组装好并下水后现场安装的，根据后期实际情况可能会对羊角滚轮的高度进行微调，容易造成羊角滚轮底座与底座下方加强结构产生不对位的情况，因此存在一定的安全风险；3.传统羊角滚轮底座与甲板的相交线是弧形的，底座下方加强结构常采用纵向或横向筋板的方式，形成相切加强或两点加强，相交点处存在应力集中情
况，有一定的安全风险。


技术实现要素：

7.本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种新型的羊角滚轮底座。
8.本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
9.一种新型的羊角滚轮底座，其设于羊角滚轮的下方；其包括上部支撑件和下部支撑件；上部支撑件的顶部为用于固接羊角滚轮的板状面；上部支撑件为长方台形状，下部支撑件为长方体形状；上部支撑件的顶部的面积小于上部支撑件的底部的面积；上部支撑件的底部和下部支撑件的顶部相重合。
10.上部支撑件的顶部和底部之间设有四个第一侧面板，第一侧面板为斜向分布。
11.相邻的第一侧面板之间通过第一过渡板连接，第一过渡板为弧形面板。
12.第一侧面板和上部支撑件的顶部之间通过第二过渡板连接；第二过渡板为弧形面板。
13.第一过渡板和第二过渡板的连接处设有第三过渡板；第三过渡板为弧形面板。
14.下部支撑件的顶部和底部之间设有四个第二侧面板，第二侧面板竖向分布。
15.相邻的第二侧面板之间通过第四过渡板连接；第四过渡板为弧形面板。
16.上部支撑件和下部支撑件之间为焊接连接。
17.上部支撑件的顶部为矩形，上部支撑件的顶部的宽度和长度均大于羊角滚轮的底部的外径。
18.上部支撑件的顶部为正方形。
19.本发明的有益效果在于：本发明的羊角滚轮底座，可以进一步地提高船厂施工的灵活性和结构的安全性；解决了传统羊角滚轮底座为圆台型的底座，焊接到具有一定曲率的甲板上时，焊接难度比较大的问题。常规船舶建造流程中，先建造底座下方结构加强最后下水后再建造羊角滚轮及底座，由于后期高度调整容易产生上下错位的问题也能有效得到解决。传统羊角滚轮底座和甲板的连接为曲线，所以结构加强在每个方向上只能通过单点对位或两点对位来进行加强，对位不好，有一定的安全风险，这个问题也可以得到妥善解决。本发明的羊角滚轮底座，很大程度上降低了施工难度，提高了施工、布置和设备选型的灵活性，由于底座下方的结构加强为线到线的精准对位，也有效保证了船舶强度的安全性。
附图说明
20.图1为本发明较佳实施例在使用状态时的主视图。
21.图2为本发明较佳实施例在使用状态时的俯视图。
22.图3为本发明较佳实施例的立体示意图。
23.图4为本发明较佳实施例设于甲板上时的俯视示意图。
具体实施方式
24.下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本发明。
25.如图1、图2和图3所示，一种新型的羊角滚轮底座，其设于羊角滚轮10的下方；其包
括上部支撑件20和下部支撑件30。
26.上部支撑件20的顶部为用于固接羊角滚轮的板状面。
27.上部支撑件为长方台形状；下部支撑件30为长方体形状。
28.上部支撑件20的顶部的面积小于上部支撑件20的底部的面积；上部支撑件20的底部和下部支撑件30的顶部相重合。
29.上部支撑件20的顶部和底部之间设有四个第一侧面板21，第一侧面板21为斜向分布。
30.相邻的第一侧面板21之间通过第一过渡板41连接，第一过渡板41为弧形面板。
31.第一侧面板21和上部支撑件20的顶部之间通过第二过渡板42连接；第二过渡板42为弧形面板。
32.第一过渡板41和第二过渡板42的连接处设有第三过渡板43；第三过渡板43为弧形面板。
33.下部支撑件30的顶部和底部之间设有四个第二侧面板31，第二侧面板31竖向分布。
34.相邻的第二侧面板31之间通过第四过渡板44连接；第四过渡板44为弧形面板。
35.上部支撑件20和下部支撑件30之间为焊接连接。
36.上部支撑件20的顶部为矩形。优选方案，上部支撑件的顶部为正方形。
37.上部支撑件20的顶部的宽度和长度均大于羊角滚轮的底部的外径。
38.需要说明的是，图1和图2中均在上部支撑件的顶部显示了羊角滚轮，图3中未显示羊角滚轮。
39.本发明的底座是方形倒圆型的柱体，分为两部分。第一部分是上部支撑件，上部支撑件用于支撑羊角滚轮。上部支撑件为上小下大的方形倒圆型柱体形状，羊角滚轮有效固定于上部支撑件的顶部。四个第一侧面之间以及其与顶面之间均为倒圆型连接，这样可以避免磨损系泊缆索，倒圆的具体尺寸应以方便施工、不影响系泊缆索的正常工作为准，四个第一侧面与水平面有一定的夹角，呈现从上到下逐渐放大的趋势。
40.需要特别注意的是，考虑到实际施工的便利，上部支撑件顶部的倒圆半径可以增大到顶部宽度的一半，即上部支撑件由上小下大的方形倒圆型柱体转变为顶部为圆形底部为方形倒圆型的空间结构。
41.下部支撑件是与底座所处甲板连接的部分，这部分为上下大小一致的方形倒圆型柱体，由四个第二侧面组成；下部支撑件的顶部与上部支撑件的底部连接起来，可以是焊接连接，也可以是一体成型。下部支撑件的底部与底座所处甲板通过焊接有效连接起来。四个第二侧面之间均为倒圆型连接，这样可以避免磨损系泊缆索，倒圆的具体尺寸应以方便施工、不影响系泊缆索的正常工作为准，四个侧面垂直于水平面，从上到下的大小保持一致。
42.在施工的时候，首先羊角滚轮底座厂商根据对应规格的羊角滚轮，配套生产对应规格的底座，在船舶分段建造阶段，根据羊角滚轮底座厂商提供的底座尺寸，船厂完成底座下方结构加强与甲板的焊接，由于本发明的新型的羊角滚轮底座60与甲板50相接的下部支撑件为方形倒圆型的柱体，此时在甲板50下方可以设置纵向筋板51和横向筋板52来进行结构对位加强，这种对位是线到线的精准对位，具体如图4所示。船舶分段组装好并下水后，安装羊角滚轮的时候，根据后期实际情况可能会对羊角滚轮的高度进行微调，可以按照所需
要的高度切割第二部分，来适应不同高度的羊角滚轮的安装。在船舶下水后，通过上述施工方式，可以在不改变已经焊接到甲板上的底座下方加强结构的情况下，完美适配不同高度的羊角滚轮，提高施工的灵活性和结构的安全性。
43.本发明和传统方案相比，厂里现场施工的时候，在分段建造阶段制作结构下加强，无论后期怎么根据实际情况微调羊角滚轮的高度，底座在甲板下的结构加强都能保持不变，进而不存在传统羊角滚轮由于后期高度调整与下加强错位的问题。由于底座与甲板连接的下部支撑件为方形转圆型柱体，所以结构加强可以做到线到线的精准对位，不存在传统羊角滚轮与结构下加强只有单点对位或两点对位的情况，因此对于载荷的传递和结构的强度是有充分的保证，并可以适当减小底座下方结构加强的尺寸。
44.本发明的羊角滚轮底座，可以进一步地提高船厂施工的灵活性和结构的安全性；解决了传统羊角滚轮底座为圆台型的底座，焊接到具有一定曲率的甲板上时，焊接难度比较大的问题。常规船舶建造流程中，先建造底座下方结构加强最后下水后再建造羊角滚轮及底座，由于后期高度调整容易产生上下错位的问题也能有效得到解决。传统羊角滚轮底座和甲板的连接为曲线，所以结构加强在每个方向上只能通过单点对位或两点对位来进行加强，对位不好，有一定的安全风险，这个问题也可以得到妥善解决。
45.本发明的羊角滚轮底座，很大程度上降低了施工难度，提高了施工、布置和设备选型的灵活性，由于底座下方的结构加强为线到线的精准对位，也有效保证了船舶强度的安全性。
46.虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。