一种冰区船半圆钢艏柱结构的制作方法

本发明涉及一种冰区船艏柱结构，尤其是一种冰区船半圆钢艏柱结构。

背景技术：

1、冰级规范里面最重要的是芬兰-瑞典冰级规范（finnish-swedish ice classrules, 简称fsicr），其要求冰区船艏柱需要由轧钢、铸钢、锻钢或钢板组成，且示意了两种艏柱型式，一种是首部线型尖瘦，两侧外板焊到最前端的方钢上，如图1所示，艏柱的外板焊脚在方钢后侧，避免了直接与航行方向的冰的直接碰撞；另一种首部线型较为宽胖，艏柱两侧钢板为一整体钢板，如图2所示。

2、随着航运业对航线多样化的提高，冰区型运输船的需求逐渐提高。冰区型运输船不需要主动破冰，但要求在碎冰环境下依然能前行。而有些运输船尤其是集装箱船，为了减小船舶阻力从而达到足够的航速，其首部线型极为尖瘦。为了方便施工并且保证艏柱强度，在艏柱中间往往需插入扁铁或圆钢，这里首部区域称为一般尖瘦区；在更狭窄的以至于无法施焊的区域，往往会将艏柱做成铸钢件或死舱型式，此首部区域称为极尖瘦区。

3、对于首部线型尖瘦的冰区型运输船，若艏柱采用插入扁铁或圆钢的型式，两侧外板焊脚将直接暴露在撞冰方向上，艏柱容易因焊接缺陷而被冰撞坏；艏柱若采用fsicr中示意的方钢型艏柱，方钢两端的尖角无法与两侧外板光滑过渡，从而影响了航速性能。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是：提出一种冰区船半圆钢艏柱结构，既能适应冰区强度的要求，又能满足运输船尖瘦型首部线型对较高航速的需求。

2、为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种冰区船半圆钢艏柱结构，包括半圆钢、铸钢件、外板，半圆钢设置在首部一般尖瘦区，铸钢件设置在首部极尖瘦区；半圆钢艏柱最上端超过上冰带线，半圆钢艏柱最下端超过下冰带线。

3、进一步，半圆钢艏柱由平台或肋板进行支撑。

4、进一步，平台高度在550~600mm之间；平台长度在1m~2m之间。

5、进一步，半圆钢直径取相连外板板厚的3~4倍。

6、进一步，外板采用深熔焊焊到半圆钢直径端面两侧，最外侧留5~7mm间隙，用焊料填满使艏柱外表面光顺。

7、进一步，半圆钢艏柱最上端或最下端与外板之间采用过渡形式。

8、进一步，半圆钢端部切削出外板凹槽，使外板能插入到半圆钢凹槽，增加半圆钢端部的连接强度。

9、进一步，铸钢件光顺过渡到半圆钢。

10、进一步，铸钢件端部截面与半圆钢的截面形状相同。

11、进一步，半圆钢上开坡口采用深熔焊与铸钢件对接。

12、本发明的有益效果是：

13、本发明的冰区运输船的艏柱结构，既能适应冰区强度的要求，又能满足运输船尖瘦型首部线型对较高航速的需求。

14、半圆钢直径端面与外板最外侧留间隙，用焊料填满使艏柱外表面尽量保持光顺，能减少艏柱线型突变对航速性能的影响。同时外板与半圆钢的焊脚不用直接与冰碰撞，从而保证了艏柱的强度。

15、将艏柱半圆钢端部与外板连接处局部进行切削处理，能增加半圆钢端部与外板的连接面积，有利于应力的传递和释放，增加连接强度。

技术特征：

1.一种冰区船半圆钢艏柱结构，其特征在于：包括半圆钢、铸钢件、外板，半圆钢设置在首部一般尖瘦区，铸钢件设置在首部极尖瘦区；半圆钢艏柱最上端超过上冰带线，半圆钢艏柱最下端超过下冰带线。

2.根据权利要求1所述的冰区船半圆钢艏柱结构，其特征在于：半圆钢艏柱由平台或肋板进行支撑。

3.根据权利要求2所述的冰区船半圆钢艏柱结构，其特征在于：平台高度在550~600mm之间；平台长度在1m~2m之间。

4.根据权利要求1所述的冰区船半圆钢艏柱结构，其特征在于：半圆钢直径取相连外板板厚的3~4倍。

5.根据权利要求4所述的冰区船半圆钢艏柱结构，其特征在于：外板采用深熔焊焊到半圆钢直径端面两侧，最外侧留5~7mm间隙，用焊料填满使艏柱外表面光顺。

6.根据权利要求1所述的冰区船半圆钢艏柱结构，其特征在于：半圆钢艏柱最上端或最下端与外板之间采用过渡形式。

7.根据权利要求1所述的冰区船半圆钢艏柱结构，其特征在于：半圆钢端部切削出外板凹槽，使外板能插入到半圆钢凹槽，增加半圆钢端部的连接强度。

8.根据权利要求1所述的冰区船半圆钢艏柱结构，其特征在于：铸钢件光顺过渡到半圆钢。

9.根据权利要求1所述的冰区船半圆钢艏柱结构，其特征在于：铸钢件端部截面与半圆钢的截面形状相同。

10.根据权利要求1所述的冰区船半圆钢艏柱结构，其特征在于：半圆钢上开坡口采用深熔焊与铸钢件对接。

技术总结
本发明涉及一种冰区型船的艏柱结构，包括半圆钢、铸钢件、外板、平台板和肋板。铸钢件在首部极尖瘦区域，半圆钢在一般尖瘦区域。半圆钢艏柱最上端超过上冰带线，半圆钢艏柱最下端超过下冰带线。半圆钢艏柱由平台或肋板支撑。半圆钢直径取相连外板3板厚的3~4倍，外板采用深熔焊焊到半圆钢两侧，最外侧留5~7mm间隙，用焊料填满使艏柱外表面尽量光顺。半圆钢艏柱最上端或最下端与外板采用插入式的过渡形式，半圆钢端部均匀切削至外板的板厚。铸钢件与半圆钢、平台板和肋板均采用过渡对接。本发明的冰区运输船的艏柱结构，既能适应冰区航行要求，又能满足运输船尖瘦型首部线型对较高航速的需求。

技术研发人员：刘文夫,高处,王彩莲,苏楠,乔薛峰,袁海通
受保护的技术使用者：中国船舶集团有限公司第七○八研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15