一种船载特种工作设备的可拆卸式设备底座结构的制作方法

1.本发明涉及船载特种工作设备的固定安装，具体涉及到一种船载特种工作设备的可拆卸式设备底座结构。


背景技术：

2.海洋工程辅助船在服务期间为了增加新的功能，会在甲板上加装特种工作设备，如挖沟机，卷管盘和饱和潜水系统装置等。这些加装的设备通常需通过设备底座与船体甲板相连，并通过设备底座将作业载荷传递至船体结构。传统的安装方式是将设备底座与甲板通过焊接相连，这种连接方式存在一些诸如焊接工作量大、不利于拆卸等不足，需要改进。
3.传统设备底座由腹板和面板组成，安装时腹板底部与甲板焊接。底座的上面板钻有螺栓孔，用于底座与设备的连接。
4.传统的设备底座与甲板的连接方式参见图1和图2。传统底座2通过腹板1与甲板的焊接焊缝，传递所有的设备载荷，包含垂向拉力、垂向压力和水平力。
5.为保证底座区域的甲板结构强度，传统底座所在区域的甲板下方通常需新增甲板下加强结构。这是因为设备载荷通过底座腹板直接传递至甲板，若底座腹板所在甲板下方没有与之对齐的构件支撑(此种情况通常无法避免)，上述载荷可能会造成甲板结构破坏。
6.现有技术存在以下缺点：
7.1)安装时焊接工作量大。底座腹板和甲板相连的所有长度范围内均需进行双面连续焊。若为大型设备，底座范围大，焊接工作量大的问题更为突出。
8.2)大量的与甲板的焊接可能会造成甲板变形。
9.3)加强结构不便于施工。传统设备底座的加强是在设备所在区域的甲板下方进行，比如增加与设备底座腹板对齐的筋或桁材。此方法通常适用于新造船舶。对于改造项目，由于船已造好，甲板下可能还布置有电缆，管系等其他专业的设备以及可能存在难以进入、狭小的隔舱，如果在甲板下新增加强结构需要拆除干涉的所有设备，施工完后要重新喷漆，并将拆除的设备和结构复原，如此操作使得改造工作量和代价太大。另外，有些甲板下舱室可能禁止动火或者不具备足够的施工空间，导致无法进行相应的加强。
10.4)底座的安装位置和布置不便，需考虑甲板下加强结构的对齐和施工等问题。
11.5)设备底座的拆卸不便。由于是采用大量焊接方式与甲板相连，拆卸底座时需切割大量的钢板和焊缝，拆卸工作量大。同时，切割焊缝时也容易损坏原船的甲板表面，影响船舶的安全。
12.6)设备底座之间容易形成小范围的围阱，导致积水。


技术实现要素：

13.本发明提供了一种船载特种工作设备的可拆卸式设备底座结构，所述船载特种工作设备通过底座腹板固定安装在甲板上，所述船载特种工作设备通过螺栓固定安装在所述
底座腹板的上表面，
14.所述底座腹板为由上横板、下横板和竖连接板构成的“工”型钢，“工”型钢的下横板与所述甲板之间设有可取出更换的垫板，所述垫板与所述下横板、所述甲板之间均无焊接连接；
15.在所述底座腹板的一侧焊接连接有码板，所述码板一侧垂直伸入至“工”型钢一侧开口内并与上横板、下横板和竖连接板焊接连接，且所述码板另一侧的下沿与甲板上表面焊接固定。
16.进一步的，在所述下横板与所述甲板之间间隔设有若干沿所述底座腹板长度方向分布的若干垫板。
17.进一步的，所述底座腹板为一体成型的“工”型钢，或者由三块钢板焊接而成。
18.进一步的，多个所述底座腹板围成闭合区域作为所述船载特种工作设备的安装区域，所述码板位于所述闭合区域的外围。
19.进一步的，所述码板的宽度大于所述底座腹板的宽度，且所述码板远离所述底座腹板的一侧为向下倾斜的斜面。
20.进一步的，相邻的所述码板之间通过连接架相连。
21.与现有技术相比，本发明的优点在于：
22.1.安装时焊接工作量小，只需将码板与甲板和码板与底座腹板的连接部位实施焊接即可。
23.2.安装时焊接量小，甲板不易发生变形。
24.3.便于加强结构的施工，改造成本低。新型底座结构通过码板和垫板传递载荷，基本无需在甲板下方增设加强结构。除非特殊情况(如甲板下原船结构偏弱)，也只需在小范围内增设甲板下加强结构。因此整个设备加装过程中，甲板下结构的改造工作量很小，改造成本大大降低。
25.4.便于底座的安装和布置。由于底座腹板并不直接与甲板相连，因此只需要保证码板和垫板与甲板下构件对齐即可，设备底座自身无需考虑是否与甲板下结构对齐，布置和安装更为方便。
26.5.便于设备拆卸或将设备移动至其他船舶使用。新型底座结构在拆卸时更为方便，拆卸切割工作量小，对原船甲板表面的损伤也较小。同时，设备底座可以随着设备一起转移至其他船舶，安装时只要改变码板位置或局部新增底座结构即可，无需重新设计，提高了材料的重复利用率。
27.6.有利于保护甲板上设备。船舶在海上运行时，甲板上难免会有大量积水。由于有垫板垫高，设备底座与甲板之间存在间隙，这将有利于底座区域内的积水排出。因此新型设备底座能避免设备被积水浸泡，保护设备安全使用。
附图说明
28.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
29.图1为现有技术中设备底座与甲板的连接方式的俯视图；
30.图2为图1中a-a方向的剖视图；
31.图3为本发明设备底座与甲板的连接方式的俯视图；
32.图4为图3中b-b方向的剖视图；
33.图5为码板与甲板、底座腹板的连接示意图。
具体实施方式
34.在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
35.为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的步骤以及详细的结构，以便阐释本发明的技术方案。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。
36.参照图3-5所示，本发明提供了一种船载特种工作设备的可拆卸式设备底座结构，船载特种工作设备3通过底座腹板10固定安装在甲板4上。
37.底座腹板10为由上横板12、下横板13和竖连接板11构成的“工”型钢，“工”型钢的下横板13与甲板4之间设有可取出更换的垫板14，底座腹板10将垫板14压紧在甲板4的上表面且垫板14与下横板13、甲板4之间均无连接关系。在底座腹板10的一侧焊接连接有码板20，码板20一侧垂直伸入至“工”型钢一侧开口内并与上横板12、下横板13和竖连接板11焊接连接，且码板20另一侧的下沿与甲板4上表面焊接固定。
38.本发明相比较现有技术，相当于在传统底座的基础上增加了：下横板13、垫板14和码板20。本发明的底座腹板并不与甲板焊接。码板20的一侧与底座腹板焊接，且码板20的底部与船体甲板焊接。通过码板20实现底座腹板与船体甲板4的连接。下横板13高于船体甲板4，在下横板13底部局部和船体甲板4之间设有垫板14，垫板14、下横板13以及船体甲板4之间没有任何有效的焊接。
39.各部件特点分析：作用在下横板13上的设备载荷通过码板20和垫板传递至船体甲板。其中码板20可传递所有的设备载荷垂向拉力、垂向压力、水平力，在拆卸时切割少量的焊缝即可。垫板14只传递垂向压力，由于垫板14与下横板13、甲板4之间均无连接关系，因此垫板的拆卸时十分方便，可直接拆卸无需任何附加操作。
40.在一可选的实施例中，在下横板13与甲板4之间间隔设有若干沿底座腹板10长度方向分布的若干垫板14，相连的垫板14之间的设备底座与甲板之间存在间隙，这将有利于底座区域内的积水排出。
41.在一可选的实施例中，底座腹板10为一体成型的“工”型钢，强度更高，能够更好地转移载荷，当然，也可以选用三块钢板焊接形成“工”型钢。
42.在一可选的实施例中，多个底座腹板10围成闭合区域作为船载特种工作设备的安装区域，码板20位于闭合区域的外围，便于码板20的安装。
43.在一可选的实施例中，为了保证码板20与底座腹板10、甲板4的连接，码板20需要有一定的程度，最好是码板20的宽度大于底座腹板10的宽度，且码板20远离底座腹板10的
一侧为向下倾斜的斜面21，能够更好地将设备及底座的载荷转移到甲板。
44.在一可选的实施例中，相邻的码板20之间通过连接架相连，加强码板20之间的连接关系，当然为了简化结构，也可以省略连接架。
45.为了更好地提高强度，垫板14和码板20的布置要点如下：
46.1)垫板14和码板20的放置位置需考虑甲板4下方的原有结构(如筋，桁材，舱壁等)。垫板14所在区域的甲板4下方必须有支撑构件存在，且码板20必须与甲板4下原有的结构对齐。
47.2)在设备载荷主要是垂向压力的底座位置附近，可设置一个或多个垫板14，将设备载荷传递至甲板4。垫板14的放置位置要求参见3。
48.3)在设备载荷主要是垂向拉力的底座位置附近，可设置一个或多个码板20，将设备载荷传递至甲板4。码板20的放置位置要求参见3。
49.4)为传递水平方向的设备载荷，必须设置码板20。
50.5)码板20与底座腹板和船体甲板4的连接需要焊接，此施工需要一定的空间，因此码板20只能放置在设备底座所围区域的外侧。
51.6)为了减少拆卸时的工作量，码板20的个数不宜过多，满足强度要求即可。
52.以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

技术特征：
1.一种船载特种工作设备的可拆卸式设备底座结构，所述船载特种工作设备通过底座腹板(10)固定安装在甲板(4)上，且所述船载特种工作设备通过螺栓固定安装在所述底座腹板(10)的上表面，其特征在于，所述底座腹板(10)为由上横板(12)、下横板(13)和竖连接板(11)构成的“工”型钢，下横板(13)与所述甲板(4)之间设有垫板(14)，下横板(13)将所述垫板(14)压紧在所述甲板(4)上表面且所述垫板(14)与所述下横板(13)、所述甲板(4)之间均无连接；在所述底座腹板(10)的一侧焊接连接有码板(20)，所述码板(20)一侧垂直伸入至“工”型钢一侧开口内并与上横板(12)、下横板(13)和竖连接板(11)焊接连接，且所述码板(20)另一侧的下沿与甲板(4)上表面焊接固定。2.如权利要求1所述的可拆卸式设备底座结构，其特征在于，在所述下横板(13)与所述甲板(4)之间间隔设有若干沿所述底座腹板(10)长度方向分布的若干垫板(14)。3.如权利要求1所述的可拆卸式设备底座结构，其特征在于，所述底座腹板(10)为一体成型的“工”型钢，或者由三块钢板焊接而成。4.如权利要求1所述的可拆卸式设备底座结构，其特征在于，多个所述底座腹板(10)围成闭合区域作为所述船载特种工作设备的安装区域，所述码板(20)位于所述闭合区域的外围。5.如权利要求1所述的可拆卸式设备底座结构，其特征在于，所述码板(20)的宽度大于所述底座腹板(10)的宽度，且所述码板(20)远离所述底座腹板(10)的一侧为向下倾斜的斜面(21)。6.如权利要求1所述的可拆卸式设备底座结构，其特征在于，相邻的所述码板(20)之间通过连接架相连。

技术总结
本发明提供了一种船载特种工作设备的可拆卸式设备底座结构，船载特种工作设备通过底座腹板固定安装在甲板上，底座腹板为由上横板、下横板和竖连接板构成的“工”型钢，下横板与甲板之间设有可取出更换的垫板，垫板与下横板、甲板之间均无焊接连接；在底座腹板的一侧焊接连接有码板，码板一侧垂直伸入至“工”型钢一侧开口内并与上横板、下横板和竖连接板焊接连接，且码板另一侧的下沿与甲板上表面焊接固定。作用在上横板上的设备载荷通过码板和垫板传递至船体甲板。码板可传递所有的设备载荷垂向拉力、垂向压力、水平力，在拆卸时需要切割少量的焊缝。垫板只传递垂向压力，并且拆卸时十分方便。分方便。分方便。


技术研发人员：李卫华 韩强
受保护的技术使用者：上海船舶研究设计院
技术研发日：2022.11.30
技术公布日：2023/4/5