一种船舶管系和电缆联排支架及其安装方法与流程

1.本发明涉及船舶管系、电缆布置装置技术领域，具体涉及一种船舶管系和电缆联排支架及其安装方法。


背景技术：

2.船舶是能航行或停泊于水域进行运输或作业的交通工具，按不同的使用要求而具有不同的技术性能、装备和结构型式。船舶的船体内一般用于布置动力装置、装载货物、储存燃油和淡水以及布置其他各种舱室，因此，船体内通布设有大量管道和电缆。
3.近年来，随着船舶设计及建造整体性、效率性要求不断提高，对于通道、舱室顶部等电缆、管系密集布置的部位的整体性和效率性也越来越高，而传统船舶设计过程中所采用的电缆支撑架和管系支架为独立体，存在布置繁琐、空间占有率大的问题，不便于电缆、管系密集布置的空间进行设备、电缆、管系、舾装件和内装件等整体设计；另外在船舶建造过程中，传统的电缆支撑架和管系支架，需要分开分阶段安装、安装工作量大、步骤繁琐，延后了电缆敷设和管系安装阶段，极大延缓船舶建造效率。
4.为此，中国发明专利cn111162492a提供了一种借助管支架实现电缆托架支撑的连接装置，包括支杆、套管、可旋转重力锁止杆和托杆，套管与支杆固定连接，可旋转重力锁止杆固定在套管内，托杆的一端与可旋转重力锁止杆的可拆卸连接，托杆的另一端设有限位块。该发明通过螺栓实现电缆托杆与管支架的连接，在一定程度上提高电缆托架与管支架的连接性。
5.但是上述方案中，电缆托架的布设依赖于管支架的布设，如果船舶内管支架布设不合理，仍然存在电缆和管系布置繁琐、空间占有率大的问题，；另外支架上设有螺纹孔，通过螺纹孔和螺栓与管支架可拆卸连接，其中管支架上的开孔位置根据其附近电缆托架高度确定并在现场安装时进行钻孔，增加了电缆托架的安装步骤，降低了电缆托架的安装效率，进而影响船舶的建造效率。
6.有鉴于此，急需对现有的船舶管系、电缆联排支架结构及其安装方法进行改进，以提高电缆和管系布置的整体性和效率性、降低电缆和管系的空间占有率、提高管系、电缆联排支架的安装方便程度。


技术实现要素：

7.针对上述缺陷，本发明的目的在于提供一种船舶管系和电缆联排支架及其安装方法，以解决现有的船舶内电缆、管系布设混乱、空间占有率大、布设不方便、影响船舶建造效率的问题。
8.为此，本发明提供的一种船舶管系和电缆联排支架，包括：
9.支架生根件，设置在船舱内，其一端与船体结构连接固定；
10.连接支架，包括纵向支撑杆以及垂直于所述纵向支撑杆设置的横向支撑杆，所述纵向支撑杆的上端与所述支架生根件的下端焊接固定；所述横向支撑杆与所述纵向支撑杆
的下端连接，围成布设通道；所述纵向支撑杆和所述横向支撑杆上设有均匀布设的通孔；
11.电缆支撑架和管道支撑架，设置在所述布设通道内，通过螺栓贯穿所述电缆支撑架和所述管道支撑架上的螺栓固定孔，与所述通孔配合，将所述电缆支撑架和所述管道支撑架固定在所述连接支架上；
12.电缆卡箍和管道卡箍，分别设置在所述电缆支撑架和所述管道支撑架上，所述电缆卡箍和所述管道卡箍分别与所述电缆支撑架和所述管道支撑架围成电缆通道和管道通道。
13.在上述技术方案中，优选地，所述电缆卡箍由包塑的铝合金薄片材料成型而成。
14.在上述技术方案中，优选地，所述管道卡箍与所述管道支撑架一体设置，所述管道支撑架上设有第一连接耳，所述第一连接耳上设有第一螺栓固定孔，螺栓贯穿所述通孔和所述第一螺栓固定孔，将所述管道支撑架与所述连接支架连接。
15.在上述技术方案中，优选地，所述管道卡箍呈环形，所述管道卡箍上设有缺口，所述缺口上设有向外伸出设置的两个紧固耳，两个所述紧固耳相对设置，所述紧固耳上设有紧固螺栓和紧固螺母。
16.在上述技术方案中，优选地，所述管道支撑架和所述电缆支撑架均包括支撑座以及设置在所述支撑座上的第二连接耳，所述第二连接耳上设有第二螺栓固定孔；
17.所述管道卡箍和所述电缆卡箍均呈u形，其开口分别与所述支撑座围成所述管道通道和所述电缆通道；所述管道卡箍和所述电缆卡箍的开口端上设有卡箍固定耳，所述卡箍固定耳与所述第二连接耳平行设置，所述卡箍固定耳上设有第三螺栓固定孔，所述管道支撑架和所述管道卡箍通过螺栓、所述第二螺栓固定孔和所述第三螺栓固定孔与所述连接支架连接。
18.在上述技术方案中，优选地，所述支架生根件包括卸扣与贴片组合、卡扣组合以及单焊片中的一种或几种。
19.在上述方案中，优选的，所述横向支撑杆和所述纵向支撑杆为角钢，所述角钢的内侧面上设有加劲筋。
20.在上述技术方案中，优选地，所述通孔为腰型孔。
21.一种船舶管系和电缆联排支架的安装方法，包括以下步骤：
22.根据船型的船体选择支架生根件，并将支架生根件与船体固定连接；
23.根据船体内预留空间，将纵向支撑杆与支架生根件连接，并将横向支撑杆与纵向支撑杆连接，组成连接支架；
24.根据管系和电缆的布设位置，将管系支撑架和电缆支撑架通过螺栓固定在连接支架上；
25.安装管系和电缆，将管系卡箍和电缆卡箍分别安装在管系和电缆的外侧面上，并将管系卡箍和电缆卡箍与连接支架以及管箱支撑架和电缆支撑架固定。
26.在上述技术方案中，优选地，还包括以下步骤：
27.根据船体内的安装空间，将支架生根架与安装在船体上的连接支架固定；
28.根据船体内预留空间，将横向支撑杆与纵向支撑杆拼接成连接支架，与支架生根件连接。
29.由上述技术方案可知，本发明提供的船舶管系和电缆联排支架及其安装方法，用
于船舶内管系和电缆的布设。与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
30.首先，采用全新的支架生根件、孔板结构型材、电缆支撑架和管系支撑件自由组合形式，将原本独立的电缆支撑架和管系支架合二为一，根据不同船型不同布置环境选择不同的组合搭配，减小了空间占有率，为三维综合布置中电缆、管系整体性设计及区域化各专业三维协同设计提供支撑。
31.其次，采用全新的支架生根件、孔板结构型材、电缆支撑架和管系支撑件自由组合形式，根据输出的生产设计图纸，可将支架生根件在分段建造阶段全部安装完毕，实现船台建造阶段工序前移；同时在船台阶段，采用螺栓、卸扣及卡扣等简单的连接方式，不仅减少焊接工作量，还简化安装步骤、减少了安装工作量，大大提高了船台建造效率。
32.最后，采用具有通孔的角钢等孔板结构型材拼接成连接支架，大大降低了连接支架的重量，从而减少支架重在船身重量中的占比，为船上其余部件的设计提供重量余量。
附图说明
33.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本发明实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做出简单地介绍和说明。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
34.图1为本发明中船舶管系和电缆联排支架的结构示意图；
35.图2至图4为本发明中支架生根件的装配示意图；
36.图5为本发明的一个实施例中所示的管道支撑架与管道卡箍的结构示意图；
37.图6为本发明的另一个实施例中所示的管道支撑架与管道卡箍、电缆支撑架与电缆卡箍的结构示意图。
38.图1-6中，零部件的对应关系如下：
39.船体结构1，支架生根件2，连接支架3，电缆支撑架4，管道支撑架5，电缆卡箍6，管道卡箍7，管系8，电缆9，
40.卸扣21，贴片22，卡扣组合23，单焊片24，
41.纵向支撑杆31，横向支撑杆32，
42.电缆支撑座41，第三连接耳42，
43.第一连接耳51，第一螺栓固定孔52，管道支撑座53，第二连接耳54，
44.第二卡箍固定耳61，
45.第一卡箍固定耳71。
具体实施方式
46.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，以下所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
47.为了对本发明的技术方案和实现方式做出更清楚地解释和说明，以下介绍实现本发明技术方案的几个优选的具体实施例。
48.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上，它可以直接在另一个元件上或者间接设置在另一个元件上；当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至另一个元件上。
49.另外，本文中的术语：“内、外”，“前、后”，“左、右”，“竖直、水平”，“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技术和简化描述，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技术的限制。
50.术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
51.具体实施例1。
52.请参见图1，该图1为本实施例所述船舶管系和电缆联排支架的结构示意图。
53.如图1所示，本发明提供的船舶管系和电缆联排支架，用于管系和电缆与船体结构1的固定，船舶管系和电缆联排支架包括支架生根件2、连接支架3、电缆支撑架4、管道支撑架5、电缆卡箍6和管道卡箍7。
54.支架生根件2设置在船舱内，其一端与船体结构1连接固定。支架生根件2包括卸扣21与贴片22组合、卡扣组合23以及单焊片24中的一种或几种，如图2至图4所示，在施工过程中，可根据船舱内不同形状的船体结构1进行自由组合。
55.连接支架3包括纵向支撑杆31和横向支撑杆32，横向支撑杆32与纵向支撑杆31垂直，纵向支撑杆31的上端与支架生根件2的下端焊接固定；横向支撑杆32与纵向支撑杆31的下端连接，横向支撑杆32与纵向支撑杆31围成布设通道。纵向支撑杆31和横向支撑杆32为角钢，角钢的内侧面上设有加劲筋，提高了支架的支撑强度。纵向支撑杆31和横向支撑杆32上设有均匀布设的通孔，通孔为腰型孔。通过具有通孔的纵向支撑杆31和横向支撑杆32减轻了连接支架3的自重。通孔为腰型孔，方便管系8及电缆9安装过程中进行安装位置的微调。
56.电缆支撑架4和管道支撑架5设置在布设通道内。电缆支撑架4和管道支撑架5通过螺栓贯穿电缆支撑架4和管道支撑架5上的螺栓固定孔，并与通孔配合，将电缆支撑架4和管道支撑架5固定在纵向支撑杆31和横向支撑杆32上。
57.电缆卡箍6和管道卡箍7分别设置在电缆支撑架4和管道支撑架5上，电缆卡箍6和管道卡箍7分别与电缆支撑架4和管道支撑架5围成电缆通道和管道通道。电缆卡箍6由包塑的铝合金薄片材料成型而成，用于防止电缆漏电引起安全事故。
58.通过连接支架以及电缆支撑架、管道支撑架、电缆卡箍和管道卡箍将电缆和管系布置在一起，设置在船体结构上，使电缆和管系的布设符合整体性和效率性的要求。连接支架通过支撑生根件与船体结构连接，在进行连接支架的安装过程中可根据船体结构的形状选择适当的支撑生根件，提高了船体结构的利用率；连接支架上设有通孔，一方面方便电缆支撑架、管道支撑架、电缆卡箍和管道卡箍与连接支架连接，从而提高管系和电缆的布设施工效率；另一方面，方便随船体建造而增加的新的管系和电缆通过连接支架安装在原有的连接支架上，从而使船体建造完成后管系和电缆的布设位置明了、其占用空间合理性高，便于后期的检修和维护。
59.具体实施例2。
60.本具体实施例2是在具体实施例1的基础上，对其中的管道卡箍与管道支撑架所做出的进一步的优化和改进。
61.如图5所示，管道卡箍7与管道支撑架5一体设置，管道支撑架5上设有第一连接耳51，第一连接耳51上设有第一螺栓固定孔52，螺栓贯穿通孔和第一螺栓固定孔52，将管道支撑架5与纵向支撑杆31和横向支撑杆32连接。
62.管道卡箍7呈环形，管道卡箍7上设有缺口，缺口上设有向外伸出设置的两个紧固耳，两个紧固耳相对设置，紧固耳上设有紧固螺栓和紧固螺母。
63.具体实施例3。
64.本具体实施例3是在具体实施例1的基础上，对其中的管道卡箍与管道支撑架以及电缆卡箍和电缆支撑架所做出的进一步的优化和改进。
65.如图6所示，管道支撑架5包括管道支撑座53以及设置在管道支撑座53上的第二连接耳54，第二连接耳54上设有第二螺栓固定孔。管道卡箍7呈u形，管道卡箍7的开口与管道支撑座53围成管道通道。管道卡箍7的开口端上设有第一卡箍固定耳71，第一卡箍固定耳71与第二连接耳54平行设置，第一卡箍固定耳71上设有第三螺栓固定孔，管道支撑架5和管道卡箍7通过螺栓、第二螺栓固定孔和第三螺栓固定孔与纵向支撑杆31和横向支撑杆32连接。
66.电缆支撑架4均包括电缆支撑座41以及设置在电缆支撑座41上的第三连接耳42，第三连接耳42上设有第四螺栓固定孔。电缆卡箍6呈u形，电缆卡箍6的开口与电缆支撑座41围成电缆通道。电缆卡箍6的开口端上设有第二卡箍固定耳61，第二卡箍固定耳61与第三连接耳42平行设置，第二卡箍固定耳61上设有第五螺栓固定孔，电缆支撑架4和电缆卡箍6通过螺栓、第四螺栓固定孔和第五螺栓固定孔与纵向支撑杆31和横向支撑杆32连接。
67.具体实施例4。
68.本发明还提供了一种船舶管系和电缆联排支架的安装方法，包括以下步骤：
69.s1、根据船型的船体选择支架生根件，并将支架生根件与船体固定连接；
70.其中，如图2至图4所示，卸扣21与贴片22组合用于t字形的船体结构进行连接，卸扣21套设在船体结构的两端，贴片22与卸扣21的底面焊接固定，连接竖杆31和连接横杆22可通过螺栓与贴片22连接，或与贴片22焊接固定。
71.卡扣组合23适用于下端呈工字形的船体结构，卡扣扣设置在工字形船体结构的两端，使卡扣的下端保持平齐，卡扣的下端与贴片或连接竖杆31和连接横杆22焊接；
72.单焊片24焊接在船体结构的底面或侧面上，与连接竖杆31的上端焊接固定。
73.s2、根据船体内预留空间，将纵向支撑杆与支架生根件连接，并将横向支撑杆与纵向支撑杆连接；
74.s3、根据管系和电缆的布设位置，将管系支撑架和电缆支撑架通过螺栓固定在横向支撑杆与纵向支撑杆上；
75.s4、安装管系和电缆，将管系卡箍和电缆卡箍分别安装在管系和电缆的外侧面上，并将管系卡箍和电缆卡箍与连接支架以及管箱支撑架和电缆支撑架固定。
76.随船体的建设，当需要对新的管系和电缆进行布设时，还包括以下步骤：
77.s5、根据船体内的安装空间，将支架生根架与安装在船体上的连接支架固定；
78.s6、根据船体内预留空间，将横向支撑杆与纵向支撑杆拼接成连接支架，与支架生
根件连接。
79.最后，还需要说明的是，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本技术所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
80.在本文中使用的术语"包括'、"包含"或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句"包括一个
…
"限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
81.本发明并不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本发明的启示下做出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。