海洋综合试验船舵系设计.pdf

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1、2017年第2期总第336期造船技术MARINETECHNOLOGYNO．2Apr．，2017文章编号：1000—3878(2017)02—0035—03海洋综合试验船舵系设计庄乐亭，毛斌峰(广州船舶及海洋工程设计研究院，广东广州510250)摘要介绍某型海洋综合试验船舵系主要参数的选取及设计特点，针对该船因舵机舱层高度低而无法采用常规舵系布置方法的问题，采取调整舵柄位置、上舵承基座倒装与主甲板固定、降低泵组安装高度等舵系设计方法，解决舵机舱层高度低带来的舵系布置安装难题。关键词综合试验船；舵系设计；舵机舱中图分类号U662文献标志码ASteeringGearDesignofMulti

2、purposeTestVesselZHUANGLeting，MAOBinfeng(GuangzhouMarineEngineeringCorporation，Guangzhou510250，Guangdong，China)AbstractThemethodofdeterminingthegeneralparametersandcharactersofsteeringgearofamultipurposetestvesselisintroduced．Accordingtothelevelheightproblemofthesteeringgearcompartment，generalst

3、eeringarrangementmethodscannotbeused．Thelevelheightproblemtosteeringgeararrangementissolvedbyadjustingpositionofquadrant，re—versinguprudderbearingfoundationfixedtomaindeck，andsettingheightofsteeringpumpfoundation，etc．Keywordsmultipurposetestvessel；steeringgeardesign；steeringroom0前言1舵系计算海洋综合试验船是由

4、广州船舶及海洋工程设计研究院负责设计、建造工程总承包，国内首艘专为试验验证海洋信息电子科学设备而研制的专用试验船。该船设计排水量3100多吨，航速大于13kn，双机、双桨、双舵，主机额定功率1323kW，采用艏楼船型，尾部设置了宽阔的试验甲板，可搭载8个科学试验方舱，并配备了大型起重机、直升机平台及搜索雷达、水声探测、无人机、无人艇等专用设备。舵系统作为船舶的一个重要操纵装置，设计可靠才能保证船舶顺利建造及长期稳定运行[1]。作者简介：庄乐亭(1983一)，男，工程师，主要从事船舶舾装设计工作本船采用2具悬挂式流线型平衡舵，其水动力特性参照美国航空咨询委员会(NationalAdvis

5、oryCommitteeforAeronautics，NACA)资料计算。在本船设计航速13kn的条件下，按中国船级社《国内航行海船建造规范》的要求对舵系有关零部件的结构尺寸进行计算[2]。考虑本船作为海洋试验船，对操纵性要求相对较高，结合尾部线型及船型，采用了悬挂舵，舵面积比卢较常规双桨双舵海船有所增加，取／l一2．8％。舵杆与舵叶采取有键锥形连接，考虑铸钢舵承座强度、舵杆在锥体处的安装工艺及舵杆锻钢件的可加工性，剖面厚度比相对于常用厚度比(o．18～0．21)稍大，取t一0．25。造船技术2017年第2期(总第336期)平衡系数_19—0．225，展舷比A一1．75，以上参数取值均

6、处于设计手册推荐的范围内[⋯。2舵系布置本船舵机舱布置了2套推舵装置、2台油泵机组、1台储备油箱、连杆、舵柄、舵角限位器等设备，其中2套推舵装置和2台油泵机组互为备用。与常规舵系布置不同的是，由于本船尾部为试验甲板，上层建筑布置在艏部，固定重量也大部分集中于艏部。综合考虑浮态后，艏部线型设计比较肥大，尾部较瘦，尤其是尾部舵机舱区域线型过瘦，未能设置平台甲板，试验甲板考虑吊放试验设备的简便性也不宜加大型深，这导致整个舵机舱的层高较低。常规舵系布置中与舵杆连接的部件从上至下通常依次为舵柄、上舵承、下舵承、舵叶[3]。小型船舶的舵系布置，由于尺度小，舵叶、舵杆、上舵承及下舵承的受力也相对较小

7、，舵机舱的层高容易满足舵系的布置要求。中、大型船舶的舵系布置，由于尺度大，舵杆受力也较大，通常在舱底与主甲板间设有平台甲板，上舵承受力部位固定在平台甲板上，舵系主要设备也都布置于平台甲板，也不存在舵机舱层高度问题。本船按照规范计算后，上、下舵承间距约为1620mm，而舵承安装部位的船底板距主甲板面约为2000mm，扣除上舵承及舵杆上端安装余量所需高度，舵杆顶部距主甲板只有约95mm，按照常规设计已无法安装舵柄及上舵承。针对舵机舱层高度不够的问题