一种半悬挂舵舵叶缺口处的整体式铸钢件

摘要

本发明涉及一种半悬挂舵舵叶缺口处的整体式铸钢件，包括舵销轴承座部分与舵叶缺口处部分，两者合成为整体式的一次铸造成型的铸钢件；半悬挂舵舵叶缺口处的整体式铸钢件侧向呈L形，自前向后延伸至主垂直隔板以后的第一档垂直隔板之后，向上延伸至超出缺口处区域，覆盖整个需要进行强度校核的舵叶缺口处区域；舵销轴承座部分竖直方向开有供舵销连接的锥体孔；舵叶缺口处部分垂向设有中空孔，中空孔的中空部分由铸钢四周环绕而成；舵销轴承座部分与舵叶缺口处部分在横向和垂向方向均设有用于减轻重量的凹槽结构。本发明能有效地确保缺口处的强度，同时解决现有的厚板焊接结构形式所带来的现场施工量巨大的问题。

权利要求

1.一种半悬挂舵舵叶缺口处的整体式铸钢件，包括舵销轴承座部分(1),舵销轴承座部分(1)竖直方向开有供舵销连接的锥体孔,其特征在于：舵销轴承座部分(1)与舵叶缺口处部分(2)两者合成为整体式的一次铸造成型的铸钢件；

所述半悬挂舵舵叶缺口处的整体式铸钢件侧向呈L形，自前向后延伸至主垂直隔板以后的第一档垂直隔板之后，向上延伸至超出缺口处区域，覆盖整个需要进行强度校核的舵叶缺口处区域；

舵叶缺口处部分(2)垂向设有中空孔，中空孔的中空部分由铸钢四周环绕而成；

所述舵销轴承座部分(1)与舵叶缺口处部分(2)在横向和垂向方向均设有用于减轻重量的凹槽结构；

所述半悬挂舵舵叶缺口处的整体式铸钢件适用于厚度比为0.15-0.18的小厚度比舵叶。

2.如权利要求1所述的半悬挂舵舵叶缺口处的整体式铸钢件，其特征在于：所述半悬挂舵舵叶缺口处的整体式铸钢件四周与舵叶焊接固定。

3.如权利要求2所述的半悬挂舵舵叶缺口处的整体式铸钢件，其特征在于：所述半悬挂舵舵叶缺口处的整体式铸钢件设有若干过渡支腿，供与舵叶水平隔板、垂直隔板、舵旁板进行深熔焊接；所述半悬挂舵舵叶缺口处的整体式铸钢件的侧面与舵叶线型保持一致。

4.如权利要求2所述的半悬挂舵舵叶缺口处的整体式铸钢件，其特征在于：舵叶缺口处部分(2)的铸钢的屈服强度与舵销轴承座部分(1)一致。

说明书

一种半悬挂舵舵叶缺口处的整体式铸钢件

技术领域

[0001] 本发明涉及一种半悬挂舵舵叶缺口处的整体式铸钢件，属于半悬挂舵结构技术领域。

背景技术

[0002] 船体通过挂舵臂及舵杆轴承对半悬挂舵形成支撑，由于挂舵臂舵钮嵌入舵叶中，因此舵叶在挂舵臂舵钮处需要设计为一个缺口结构。

[0003] 现有半悬挂舵的舵叶缺口处的结构通常采用钢板焊接而成。该区域的结构由舵叶主垂直隔板、垂直隔板和舵叶旁板构成。由于舵叶缺口处剖面的剖面模数大大低于舵叶其他位置剖面，因此该处的抗弯能力弱，该处的主垂直隔板和舵旁板通常需要选用极大的板厚(40-100mm)才能满足强度的要求。目前，出于减小附体阻力以达到船舶节能目的的考虑，舵叶的厚度比有越来越小的趋势，这意味着舵叶的绝对厚度越来越小，舵叶缺口处的剖面模数也越来越小。因此对于小厚度比舵叶而言，其缺口处的强度问题更加显著。如仍采用现有的厚板焊接的形式作为舵叶缺口处的结构形式，那么该处的板厚需要进一步增大才能满足强度要求，造成了成本的增加，焊接难度的加大，对焊接可靠性也有一定的不利影响。因此，当舵叶厚度比小到一定程度时，现有的厚板焊接的形式便不再适合作为舵叶缺口处的结构形式了。

发明内容

[0004] 本发明需要解决的技术问题是：现有半悬挂舵的舵叶缺口处的结构通常采用钢板焊接而成，对于小厚度比舵叶而言，如仍采用现有的厚板焊接的形式作为舵叶缺口处的结构形式，那么该处的板厚需要进一步增大才能满足强度要求，造成了成本的增加，焊接难度的加大，对焊接可靠性也有一定的不利影响。

[0005] 本发明旨在提供一种将半悬挂舵舵叶缺口处和舵销承座设计成一个整体式铸钢件的设计方案，使其用于小厚度比舵叶时，仍能有效地确保缺口处的强度，同时解决现有的厚板焊接结构形式所带来的现场施工量巨大的问题。

[0006] 本发明采取以下技术方案：

[0007] 一种半悬挂舵舵叶缺口处的整体式铸钢件，包括舵销轴承座部分1与舵叶缺口处部分2，两者为整体式的一次铸造成型的铸钢件；所述半悬挂舵舵叶缺口处的整体式铸钢件侧向呈L形，自前向后延伸至主垂直隔板以后的第一档垂直隔板之后，向上延伸至超出缺口处区域，覆盖整个需要进行强度校核的舵叶缺口处区域；所述舵销轴承座部分1竖直方向开有供舵销连接的锥体孔；舵叶缺口处部分2垂向设有中空孔，中空孔的中空部分由铸钢四周环绕而成；所述舵销轴承座部分1与舵叶缺口处部分2在横向和垂向方向均设有用于减轻重量的凹槽结构；所述半悬挂舵舵叶缺口处的整体式铸钢件适用于厚度比为0.15-0.18的小厚度比舵叶。。

[0008] 进一步的，所述半悬挂舵舵叶缺口处的整体式铸钢件四周与舵叶焊接固定。

[0009] 更进一步的，所述半悬挂舵舵叶缺口处的整体式铸钢件设有若干过渡支腿，供与舵叶水平隔板、垂直隔板、舵旁板进行焊接；所述半悬挂舵舵叶缺口处的整体式铸钢件的侧面与舵叶线型保持一致。

[0010] 更进一步的，舵叶缺口处部分2的铸钢的屈服强度与舵销轴承座部分1一致。

[0011] 本发明的有益效果在于：

[0012] 1)将舵销轴承座部分与舵叶缺口处部分设计成一个整体式铸钢件，使其用于小厚度比舵叶时，仍能有效地确保缺口处的强度；解决现有的厚板焊接结构形式所带来的现场施工量巨大的问题。

[0013] 2)各过渡支腿与相邻的水平隔板、垂直隔板、舵旁板之间采用深熔焊焊接，无大板厚连接，连接简便，施工量小。

[0014] 3)选材方便、强度可靠、施工简便。由于小厚度比半悬挂舵舵叶时，可有效地保证舵叶强度，以及显著地减少船厂现场施工工作量。

附图说明

[0015] 图1是小厚度比半悬挂舵舵叶水平线型图。

[0016] 图2是小厚度比半悬挂舵舵叶立面线型图。

[0017] 图3是小厚度比半悬挂舵舵叶结构侧视图。

[0018] 图4是小厚度比半悬挂舵舵叶结构横剖面图。

[0019] 图5是小厚度比半悬挂舵舵系布置侧视图。

[0020] 图6是半悬挂舵舵叶与挂舵臂的连接件的侧面剖视图。

[0021] 图7是图6中D向视图。

[0022] 图8是图6中E-E剖面图。

[0023] 图9是图6中G向视图。

[0024] 图10是图6中A-A向视图。

[0025] 图11是图6中B-B向视图。

[0026] 图12是图6中F向视图。

[0027] 图13是图6中H-H向剖视图。

[0028] 图14是图6中C向视图。

[0029] 图中，1.舵销轴承座部分，2.舵叶缺口处部分。

具体实施方式

[0030] 下面结合附图和具体实施例对本发明进一步说明。

[0031] 对比实施例：

[0032] 现有的半悬挂舵舵叶缺口处的厚板焊接结构形式主要缺点是板厚极大，现场施工量巨大。通过以一型采用小厚度比半悬挂舵的38000吨散货船的舵系设计进行对比分析，我们发现，如该船舵叶缺口处的结构形式采用现有的厚板焊接形式，那么舵叶缺口处的主垂直隔板厚度将超过100mm，舵旁板厚度也将接近100mm。这会带来两个显著的问题：一，如此大板厚的钢板很难在市场上买到，需要专门订货，成本较高，且无法用于其他用途，利用率较低；二，对如此大板厚的钢板进行焊接，焊接工作量异常繁重，焊接质量不易保证。

[0033] 本发明实施例：

[0034] 参见图1-图14，一种半悬挂舵舵叶缺口处的整体式铸钢件，包括舵销轴承座部分1与舵叶缺口处部分2，两者为整体式的一次铸造成型的铸钢件；所述半悬挂舵舵叶缺口处的整体式铸钢件侧向呈L形，自前向后延伸至主垂直隔板以后的第一档垂直隔板之后，向上延伸至超出缺口处区域，覆盖整个需要进行强度校核的舵叶缺口处区域；所述舵销轴承座部分1竖直方向开有供舵销连接的锥体孔；舵叶缺口处部分2垂向设有中空孔，中空孔的中空部分由铸钢四周环绕而成；所述舵销轴承座部分1与舵叶缺口处部分2在横向和垂向方向均设有用于减轻重量的凹槽结构；所述半悬挂舵舵叶缺口处的整体式铸钢件适用于厚度比为0.15-0.18的小厚度比舵叶。

[0035] 所述半悬挂舵舵叶缺口处的整体式铸钢件四周与舵叶焊接固定。

[0036] 所述半悬挂舵舵叶缺口处的整体式铸钢件设有若干过渡支腿，供与舵叶水平隔板、垂直隔板、舵旁板进行焊接；所述半悬挂舵舵叶缺口处的整体式铸钢件的侧面与舵叶线型保持一致。

[0037] 舵叶缺口处部分2的铸钢的屈服强度与舵销轴承座部分1一致。

[0038] 本发明将舵销轴承座部分与舵叶缺口处部分设计成一个整体式铸钢件，使其用于小厚度比舵叶时，仍能有效地确保缺口处的强度；解决现有的厚板焊接结构形式所带来的现场施工量巨大的问题；各过渡支腿与相邻的水平隔板、垂直隔板、舵旁板之间采用深熔焊焊接，无大板厚连接，连接简便，施工量小；选材方便、强度可靠、施工简便。由于小厚度比半悬挂舵舵叶时，可有效地保证舵叶强度，以及显著地减少船厂现场施工工作量。