【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于船体结构设计领域，具体涉及一种船用空心大壁厚挂舵臂结构及船舶。
技术介绍
1、舵是使用最广泛的用于保证船舶操纵性的设备。随着船舶载重量的不断加大，所需的转船力矩会明显增加，这就要求舵装置要随之加大才能提供足够的力矩，挂舵臂作为大型舵的支承，需要对其进行特殊考虑，以确保舵的安全使用，从而保证船舶的操纵性和航行安全。
2、挂舵臂结构的设计载荷为实际载荷，且其一直在设计载荷下工作，因此需要具备良好的结构性能及可靠性，同时需要兼顾重量和施工工艺。随着对舵装置提供力矩能力的提升，挂舵臂的也需要随之增大，壁厚增大后，挂舵臂建造工艺难度提升，需要对现有的挂舵臂结构进行改进。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本专利技术提供一种船用空心大壁厚挂舵臂结构及船舶，通过对挂舵臂结构进行改进，并采用内部空心形式，在提供足够的强度和刚度的同时，尽可能的减少挂舵臂自身重量，具有良好的施工工艺性，满足大型船舶用舵的安装要求。
2、本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的，一种船用空心大壁厚挂舵臂结构，包括挂舵臂铸钢件、挂舵臂前部钢板结构和挂舵臂上端后部钢板结构，挂舵臂钢铸件、挂舵臂前部钢板结构和挂舵臂上端后部钢板结构共同构成的挂舵臂，其外形与舵叶匹配。
3、其中，挂舵臂铸钢件围绕舵杆中心设置，与舵叶的顶端和前端连接。
4、挂舵臂铸钢件包括上舵承座和下舵承座，其中，上舵承座以舵杆中心为圆心，围绕舵杆中心的圆周设置，下舵承座嵌入舵叶前端中部的凹槽中。
5、挂舵臂钢铸件前端与挂舵臂前部钢板结构焊接。
6、挂舵臂上端后部钢板结构设置在舵叶顶端，与挂舵臂钢铸件后端焊接。
7、挂舵臂钢铸件为类“工”字型的空心结构。
8、挂舵臂上端后部钢板结构尾部呈尖瘦状，通过尾端局部铸钢件与舵叶顶端尾部焊接。
9、优选的，挂舵臂铸钢件还包括铸钢件外包板、铸钢件托掌及梳状连接结构、铸钢件纵隔板和铸钢件横隔板，其中，铸钢件外包板构成空心挂舵臂钢铸件的外围结构，铸钢件托掌及梳状连接结构倾斜设置在舵叶顶端，上舵承座穿过铸钢件托掌及梳状连接结构与舵叶连接，铸钢件托掌及梳状连接结构上下表面设置有多排梳状结构，其中，上表面的梳状结构与船体外板连接，下表面的梳状结构与铸钢件纵隔板和铸钢件横隔板连接；铸钢件纵隔板和铸钢件横隔板设置在空心挂舵臂铸钢件内部。
10、优选的，铸钢件外包板的厚度为110mm-130mm，铸钢件托掌及梳状连接结构的厚度为90mm-110mm，铸钢件纵隔板和铸钢件横隔板的厚度为90mm-110mm。
11、优选的，挂舵臂铸钢件中设置有1道铸钢件纵隔板和若干横隔板。
12、优选的，挂舵臂前部钢板结构由前部钢板外包板、前部钢板纵隔板、前部钢板横隔板和前部钢板工艺垫板；其中，前部钢板外包板与挂舵臂铸钢件前端焊接，多层前部钢板纵隔板和前部钢板横隔板设置在前部钢板外包板与挂舵臂铸钢件前端共同构成的内部空间中，前部钢板纵隔板和前部钢板横隔板一侧与铸钢件纵隔板和铸钢件横隔板通过前部钢板工艺垫板焊接连接，另一侧与前部钢板外包板连接，前部钢板纵隔板和前部钢板横隔板与铸钢件托掌及梳状连接结构下表面的梳状结构连接，前部钢板纵隔板和前部钢板横隔板的底部与挂舵臂铸钢件底部焊接。
13、优选的，前部钢板外包板、前部钢板纵隔板和前部钢板横隔板的板厚为10mm-30mm。
14、优选的，挂舵臂上端后部钢板结构包括后部钢板外包板、后部钢板横隔板、后部钢板底板、尾端局部铸钢件和后部钢板工艺垫板；其中，后部钢板外包板与铸钢件托掌及梳状连接结构后端的梳状结构焊接，后部钢板底板设置在舵叶顶端后部表面，后部钢板外包板与后部钢板底板通过尾端局部铸钢件焊接连接，多层后部钢板横隔板设置在后部钢板外包板和后部钢板底板共同围成的内部空间中，后部钢板外包板和后部钢板横隔板间通过后部钢板工艺垫板焊接连接。
15、优选的，后部钢板横隔板板厚为10mm-30mm，后部钢板底板板厚为10mm-30mm。
16、优选的，前部钢板工艺垫板为16mm×50mm的板条，后部钢板工艺垫板为12mm×50mm的板条。
17、与现有技术相比，本专利技术具备以下优点：
18、本专利技术提供的一种船用空心大壁厚挂舵臂结构，通过将挂舵臂铸钢件设置为空心结构，并在铸钢件前后焊接钢板结构，为挂舵臂自身提供足够的强度和刚度的同时，尽可能减小挂舵臂自身重量，具有良好的施工工艺性，能够满足大型船舶用舵的安装要求。
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1.一种船用空心大壁厚挂舵臂结构，其特征在于：包括挂舵臂铸钢件(1)、挂舵臂前部钢板结构(2)和挂舵臂上端后部钢板结构(3)，所述挂舵臂钢铸件(1)、挂舵臂前部钢板结构(2)和挂舵臂上端后部钢板结构(3)共同构成的挂舵臂，其外形与舵叶(20)匹配；
2.如权利要求1所述的一种船用空心大壁厚挂舵臂结构，其特征在于：所述挂舵臂铸钢件(1)还包括铸钢件外包板(4)、铸钢件托掌及梳状连接结构(7)、铸钢件纵隔板(8)和铸钢件横隔板(9)，其中，所述铸钢件外包板(4)构成空心挂舵臂钢铸件(1)的外围结构，所述铸钢件托掌及梳状连接结构(7)倾斜设置在所述舵叶(20)顶端，所述上舵承座(5)穿过所述铸钢件托掌及梳状连接结构(7)与所述舵叶(20)连接，所述铸钢件托掌及梳状连接结构(7)上下表面设置有多排梳状结构，其中，上表面的梳状结构与船体外板连接，下表面的梳状结构与所述铸钢件纵隔板(8)和所述铸钢件横隔板(9)连接；所述铸钢件纵隔板(8)和所述铸钢件横隔板(9)设置在空心挂舵臂铸钢件(1)内部。
3.如权利要求2所述的一种船用空心大壁厚挂舵臂结构，其特征在于：所述铸钢
4.如权利要求3所述的一种船用空心大壁厚挂舵臂结构，其特征在于：所述挂舵臂铸钢件(1)中设置有1道所述铸钢件纵隔板(8)和若干所述横隔板(9)。
5.如权利要求4所述的一种船用空心大壁厚挂舵臂结构，其特征在于：所述挂舵臂前部钢板结构(2)由前部钢板外包板(10)、前部钢板纵隔板(11)、前部钢板横隔板(12)和前部钢板工艺垫板(13)；其中，所述前部钢板外包板(10)与所述挂舵臂铸钢件(1)前端焊接，多层所述前部钢板纵隔板(11)和所述前部钢板横隔板(12)设置在所述前部钢板外包板(10)与所述挂舵臂铸钢件(1)前端共同构成的内部空间中，所述前部钢板纵隔板(11)和所述前部钢板横隔板(12)一侧与所述铸钢件纵隔板(8)和所述铸钢件横隔板(9)通过所述前部钢板工艺垫板(13)焊接连接，另一侧与所述前部钢板外包板(10)连接，所述前部钢板纵隔板(11)和所述前部钢板横隔板(12)与所述铸钢件托掌及梳状连接结构(7)下表面的梳状结构连接，所述前部钢板纵隔板(11)和所述前部钢板横隔板(12)的底部与所述挂舵臂铸钢件(1)底部焊接。
6.如权利要求5所述的一种船用空心大壁厚挂舵臂结构，其特征在于：所述前部钢板外包板(10)、前部钢板纵隔板(11)和前部钢板横隔板(12)的板厚为10mm-30mm。
7.如权利要求6所述的一种船用空心大壁厚挂舵臂结构，其特征在于：所述挂舵臂上端后部钢板结构(3)包括后部钢板外包板(14)、后部钢板横隔板(15)、后部钢板底板(16)、尾端局部铸钢件(17)和后部钢板工艺垫板(18)；其中，所述后部钢板外包板(14)与所述铸钢件托掌及梳状连接结构(7)后端的梳状结构焊接，所述后部钢板底板(16)设置在所述舵叶(20)顶端后部表面，所述后部钢板外包板(14)与所述后部钢板底板(16)通过所述尾端局部铸钢件(17)焊接连接，多层所述后部钢板横隔板(15)设置在所述后部钢板外包板(14)和所述后部钢板底板(16)共同围成的内部空间中，所述后部钢板外包板(14)和所述后部钢板横隔板(15)间通过所述后部钢板工艺垫板(18)焊接连接。
8.如权利要求7所述的一种船用空心大壁厚挂舵臂结构，其特征在于：所述后部钢板横隔板(15)板厚为10mm-30mm，所述后部钢板底板(16)板厚为10mm-30mm。
9.如权利要求8所述的一种船用空心大壁厚挂舵臂结构，其特征在于：所述前部钢板工艺垫板(13)为16mm×50mm的板条，所述后部钢板工艺垫板(18)为12mm×50mm的板条。
...【技术特征摘要】
1.一种船用空心大壁厚挂舵臂结构，其特征在于：包括挂舵臂铸钢件(1)、挂舵臂前部钢板结构(2)和挂舵臂上端后部钢板结构(3)，所述挂舵臂钢铸件(1)、挂舵臂前部钢板结构(2)和挂舵臂上端后部钢板结构(3)共同构成的挂舵臂，其外形与舵叶(20)匹配；
2.如权利要求1所述的一种船用空心大壁厚挂舵臂结构，其特征在于：所述挂舵臂铸钢件(1)还包括铸钢件外包板(4)、铸钢件托掌及梳状连接结构(7)、铸钢件纵隔板(8)和铸钢件横隔板(9)，其中，所述铸钢件外包板(4)构成空心挂舵臂钢铸件(1)的外围结构，所述铸钢件托掌及梳状连接结构(7)倾斜设置在所述舵叶(20)顶端，所述上舵承座(5)穿过所述铸钢件托掌及梳状连接结构(7)与所述舵叶(20)连接，所述铸钢件托掌及梳状连接结构(7)上下表面设置有多排梳状结构，其中，上表面的梳状结构与船体外板连接，下表面的梳状结构与所述铸钢件纵隔板(8)和所述铸钢件横隔板(9)连接；所述铸钢件纵隔板(8)和所述铸钢件横隔板(9)设置在空心挂舵臂铸钢件(1)内部。
3.如权利要求2所述的一种船用空心大壁厚挂舵臂结构，其特征在于：所述铸钢件外包板(4)的厚度为110mm-130mm，所述铸钢件托掌及梳状连接结构(7)的厚度为90mm-110mm，所述铸钢件纵隔板(8)和所述铸钢件横隔板(9)的厚度为90mm-110mm。
4.如权利要求3所述的一种船用空心大壁厚挂舵臂结构，其特征在于：所述挂舵臂铸钢件(1)中设置有1道所述铸钢件纵隔板(8)和若干所述横隔板(9)。
5.如权利要求4所述的一种船用空心大壁厚挂舵臂结构，其特征在于：所述挂舵臂前部钢板结构(2)由前部钢板外包板(10)、前部钢板纵隔板(11)、前部钢板横隔板(12)和前部钢板工艺垫板(13)；其中，所述前部钢板外包板(10)与所述挂舵臂铸钢件(1)前端焊接，多层所述前部钢板纵隔板(11)和所述前部钢板横隔板(12)设置在所述前部钢板外...
【专利技术属性】
技术研发人员：张可新，李祥宁，李军，贺双元，余国稳，
申请(专利权)人：中国舰船研究设计中心，
类型：发明
国别省市：
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