阅读说明：本技术 一种基于船体的作业设备安装系统和带有安装系统的船舶 (Ship body-based operation equipment installation system and ship with same ) 是由 董江 李冬 付兴武 刘雷 吕文喜 张宁 曹阳 任晓东 张墨起 毕思凯 王墉成 于 2020-07-09 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种基于船体的作业设备安装系统,包括安装在船体甲板上的吊装装置及动力装置；还包括从甲板直至船底的多边形通道结构的湿井,且在湿井相对侧立面上固定安装有轨道安装结构；还包括由吊装装置牵挂、在轨道安装结构上滑行的传送装置；传送装置包括设备安装平台主体、与轨道安装结构匹配的导靴装置、安装架、配重体；设备安装平台主体下部有与湿井下部匹配的楔形结构；安装架下端的安装架下接口连接作业设备；湿井内一侧局部开门,与甲板船内舱贯通形成维护舱。发明涉及一种船舶,其上布设有作业设备安装系统,使得船用作业设备装卸更便捷、设备养护操作更安全、设备安装更稳定,可提高作业设备的作业精准度及船舶作业效率。(The invention relates to a ship-based operation equipment installation system, which comprises a hoisting device and a power device, wherein the hoisting device and the power device are installed on a deck of a ship body; the ship is characterized by also comprising a wet well of a polygonal channel structure from the deck to the bottom of the ship, and a track mounting structure is fixedly arranged on the vertical surface of the opposite side of the wet well; the conveying device is hung by the hoisting device and slides on the track mounting structure; the conveying device comprises an equipment mounting platform main body, a guide shoe device matched with the rail mounting structure, a mounting frame and a counterweight body; the lower part of the equipment mounting platform main body is provided with a wedge-shaped structure matched with the lower part of the wet well; the lower interface of the mounting frame at the lower end of the mounting frame is connected with operation equipment; one side in the wet well is locally opened and is communicated with the inner cabin of the deck ship to form a maintenance cabin. The invention relates to a ship, which is provided with an operation equipment installation system, so that the ship operation equipment is more convenient to assemble and disassemble, the equipment maintenance operation is safer, the equipment installation is more stable, and the operation precision of the operation equipment and the ship operation efficiency can be improved.)

一种基于船体的作业设备安装系统和带有安装系统的船舶

技术领域

本发明属于船体机械传动结构设计技术领域，尤其是涉及一种基于船体的作业设备安装系统和带有作业设备安装系统的船舶。

背景技术

随着航海业的发展，海事船舶的用途越来越广泛，比如携带一些海事作业设备，对包括水文地貌等海况进行测量。海事作业对航海安全和海域开发的作用也越来越重要，其功能实现的要求也越来越高。

目前，海事功能船舶在作业设备的安装、维护等方面，大多还停留在船边布设支架吊装、船侧释放作业设备入水的阶段。这种功能实现方式下的机械结构较笨重，需要多人完成安装、拆卸，整个工作过程非常不方便，工作强度较大；同时，需要克服天气、风浪的影响，作业危险性较大；如果在作业设备工作期间，遭遇包括海中动植物附着、渔网或网绳缠绕、钩挂等的阻滞等，需拆卸掉支架才能查看海事作业设备情况或清除渔网等缠绕物。

另外，每日海事船舶工作需在作业工区和码头之间往返，为了在路途往返中节约时间，需要船速较快。但是，因海事作业设备不能自动升降，需要在码头将仪器安装固定完毕后才能驶往作业工区，考虑到海水阻力和仪器安全的因素，导致船速不可以过快。从而大大降低了作业设备的实际工作时间，降低了工作效率。

如果能研发出一种全新的作业设备安装系统，使得作业设备不置于船侧、且在航行路途中不被置于水中，以保证较快的航行速度，且随时自动升降，把安装、维护工作安排在航行过程中，就可以降低人力成本、提高海事作业的安全性和工作效率。

发明内容

为解决带有作业设备的船舶作业效率低、作业设备安装不稳定、维护不安全、作业设备的作业精准度及船舶作业效率低下的问题，本发明提供基于船体的作业设备安装系统和带有安装系统的船。

本发明采用的技术方案是：

一种基于船体的作业设备安装系统，搭建并布设在船体上，用于作业设备的安装；船体包括数层甲板：所述作业设备安装系统包括建造在船体上的湿井；所述湿井为从第一船体甲板向下开通至船底的多边形通道结构；所述多边形通道结构内侧两相对的湿井第一侧立面上固定安装有竖直方向的轨道安装结构；所述作业设备安装系统包括安装在第一船体甲板上的吊装装置、为吊装装置提供动力的动力装置；其中，所述吊装装置布设在所述湿井的边缘；所述作业设备安装系统包括传送装置；所述传送装置布设于所述湿井内，包括连接在所述吊装装置末端的设备安装平台主体、竖直方向对称固定布设于两相对的设备安装平台主体第一对侧立面上的导靴装置；所述导靴装置的结构和安装位置与所述轨道安装结构匹配，二者滑动连接，使得所述设备安装平台主体沿所述轨道安装结构滑行；所述设备安装平台主体的底部连接有安装架，用于连接所述作业设备。

所述湿井为横截面是长方形、正方形、六边形、菱形、圆形、椭圆形中一种的通道结构，所述轨道安装结构为导轨。

所述湿井的通道结构中沿所述导轨运行的所述设备安装平台主体为轿厢形结构。

所述湿井中的轿厢形结构下部有夹角为α的设备安装平台主体楔形结构；对应地，所述湿井的下部有与所述设备安装平台主体楔形结构匹配的、夹角为β的湿井楔形结构，其中α≤β，所述设备安装平台主体楔形结构下开口外尺寸与所述湿井楔形结构下开口内尺寸一致，使所述作业设备到达工作位置时，所述设备安装平台主体稳定定位于所述湿井楔形结构中。

所述湿井中的轿厢形结构下部布设有所述安装架；所述安装架下端布设有与所述作业设备上的接口相匹配的安装架下接口。

所述第一船体甲板下部的第二船体甲板上布设有作业设备安装维护舱，位于与所述湿井第一侧立面相邻的第二侧立面处，与所述湿井贯通。

所述吊装装置包括缆绳、用于盘整缆绳且固设在所述第一船体甲板上的缆绳盘整装置、将缆绳导入所述湿井中且布设在所述湿井边缘处的缆绳导向装置、缆绳末端的吊挂装置；所述吊挂装置与所述设备安装平台主体上面的设备安装平台主体承挂装置挂接。

所述设备安装平台主体上布设有配重体。

一种含有作业设备安装系统的船舶，包括船体和设置在船体上的数层甲板；所述船体的中部设置有贯穿甲板层的作业设备安装系统；所述作业设备安装系统包括湿井；所述湿井为从第一船体甲板向下开通至船底的多边形通道结构；所述多边形通道结构内侧两相对的湿井第一侧立面上固定安装有竖直方向的轨道安装结构；所述作业设备安装系统包括安装在第一船体甲板上的吊装装置、为吊装装置提供动力的动力装置；其中，所述吊装装置布设在所述湿井的边缘；所述作业设备安装系统包括传送装置；所述传送装置布设于所述湿井内，包括连接在所述吊装装置末端的设备安装平台主体、对称竖直方向固定布设于两相对的设备安装平台主体第一对侧立面上的导靴装置；所述导靴装置的结构和安装位置与所述轨道安装结构匹配，二者滑动连接，使得所述设备安装平台主体沿所述轨道安装结构滑行；所述设备安装平台主体的底部连接有安装架，用于连接所述作业设备。

与现有技术相比，本发明具有的优点和有益效果是：

1、本发明的基于船体的作业设备安装系统实现了吊装作业设备的自动控制，可以使作业设备的安装和拆卸都非常便捷，省工、省力、提高了工作安全性和作业设备的工作效率。

2、本发明基于船体建造湿井装置，使得作业设备工作在船体内部，安全、稳定，并且对船的航行速度没有影响。

3、作业设备安装系统中的楔形机构使得作业设备稳定在工作区间，提高了作业设备工作精准度，也进一步提升了工作效率。

4、船的内舱向湿井开有通道，形成维护舱，当作业设备被提升到维护舱位置时，可以人工进行作业设备的维护或更换，从而便于航行过程中对作业设备进行操作，降低了劳动强度，提高了作业船舶的工作效率。

附图说明

图1是本发明带有安装系统的船整体结构正视示意图

图2是本发明带有安装系统的船整体结构俯视示意图

图3是图2中A-A截面的剖面结构示意图

图4是图3中C处的局部放大结构示意图

图5是图1中B-B截面的剖面结构示意图

图中：1-动力装置 2-吊装装置 21-缆绳盘整装置 22-缆绳 23-缆绳导向装置 3-湿井 31-湿井第一侧立面 32-湿井第二侧立面 33-轨道安装结构 34-调整块 4-传送装置41-设备安装平台主体 411-设备安装平台主体第一对侧立面 412-设备安装平台主体承挂装置 42-配重体 43-导靴装置 44-安装架 441-安装架下接口 5-船底 6- 船舶 61-第一船体甲板 62-第二船体甲板 7-作业设备安装维护舱 8-作业设备

具体实施方式

下面结合附图1～5，对本发明的具体实施方式作详细说明:

一种基于船体的作业设备安装系统，搭建并布设在船体上，用于作业设备8的安装；船体包括数层甲板：作业设备安装系统包括建造在船体上的湿井3；湿井3为从第一船体甲板 61向下开通至船底5的多边形通道结构；多边形通道结构内侧两相对的湿井第一侧立面31 上固定安装有竖直方向的轨道安装结构33；作业设备安装系统包括安装在第一船体甲板61 上的吊装装置2、为吊装装置2提供动力的动力装置1；其中，吊装装置2布设在湿井3的边缘；作业设备安装系统包括传送装置4；传送装置4布设于湿井3内，包括连接在吊装装置2 末端的设备安装平台主体41、竖直方向对称固定布设于两相对的设备安装平台主体第一对侧立面411上的导靴装置43；导靴装置43的结构和安装位置与轨道安装结构33匹配，二者滑动连接，使得设备安装平台主体41沿轨道安装结构33滑行；设备安装平台主体41的底部连接有安装架44，用于连接作业设备8。

湿井3为横截面是长方形、正方形、六边形、菱形、圆形、椭圆形中一种的通道结构，所述轨道安装结构(33)为导轨。

湿井3的通道结构中沿导轨运行的设备安装平台主体41为轿厢形结构。

湿井3中的轿厢形结构下部有夹角为α的设备安装平台主体楔形结构；对应地，湿井3 的下部有与设备安装平台主体楔形结构匹配的、夹角为β的湿井楔形结构，其中α≤β，所述设备安装平台主体楔形结构下开口外尺寸与所述湿井楔形结构下开口内尺寸一致，使作业设备8到达工作位置时，设备安装平台主体41稳定定位于湿井楔形结构中。

湿井3中的轿厢形结构下部布设有安装架44；安装架44下端布设有与作业设备8上的接口相匹配的安装架下接口441。

第一船体甲板61下部的第二船体甲板62上布设有作业设备安装维护舱7，位于与湿井3 的湿井第一侧立面31相邻的湿井第二侧立面32处，与湿井3贯通。

吊装装置2包括缆绳22、用于盘整缆绳22且固设在所述第一船体甲板61上的缆绳盘整装置21、将缆绳22导入湿井3中且布设在湿井3边缘处的缆绳导向装置23、缆绳22末端的吊挂装置24；吊挂装置24与设备安装平台主体41上面的设备安装平台主体承挂装置412挂接。

设备安装平台主体41上布设有配重体42。

一种含有作业设备安装系统的船舶6，包括船体和设置在船体上的数层甲板；船体的中部设置有贯穿甲板层的作业设备安装系统；作业设备安装系统包括湿井3；湿井3为从第一船体甲板61向下开通至船底5的多边形通道结构；多边形通道结构内侧两相对的湿井第一侧立面31上固定安装有竖直方向的轨道安装结构33；作业设备安装系统包括安装在第一船体甲板61上的吊装装置2、为吊装装置2提供动力的动力装置1；其中，吊装装置2布设在湿井3的边缘；作业设备安装系统包括传送装置4；传送装置4布设于湿井3内，包括连接在吊装装置2末端的设备安装平台主体41、对称竖直方向固定布设于两相对的设备安装平台主体第一对侧立面411上的导靴装置43；导靴装置43的结构和安装位置与轨道安装结构33匹配，二者滑动连接，使得设备安装平台主体41沿轨道安装结构33滑行；设备安装平台主体41的底部连接有安装架44，用于连接所述作业设备8。

下面以优选具体实施例，结合附图1～5对本发明的具体实施方式作进一步详细说明:

本优选具体实施例中，船舶6为海事测量船，搭载的作业设备8为多波束换能器。湿井 3为船舶6上从第一船体甲板61向下至船底5开的一个正方形通道结构。正方形通道结构的下部为湿井楔形结构。实际应用中，该结构可以是四面楔形，也可以是相对的两面的楔形，湿井楔形结构的内夹角为β。本优选实施例采用了四面楔形。该湿井楔形结构可以与湿井3 竖直结构一体制作，也可以单独制作，然后和湿井竖直结构密封固定安装成一体，只是湿井 3整体结构需要和船舶6配做。湿井3的四壁中相对的湿井第一侧立面31上固定安装竖直方向的轨道安装结构33。本优选具体实施例选用两根焊接至少四组调整块34(每个调整块34 由两个相对的楔形块组成，可通过二者的相对移动改变调整块34的尺寸，以调整轨道安装结构33的位置)的316L矩形钢管，通过可调整高度的调整块34分别固定安装在湿井第一侧立面31上，形成湿井3侧壁上的导轨，即轨道安装结构33，直至快要接近湿井楔形结构上边缘。在第一船体甲板61下面的第二船体甲板62处(本优选具体实施例为第一船体甲板61下的一层)，把湿井3在湿井第二侧立面32上打方形通槽。这样，在第二船体甲板62处的内舱就成为了与湿井3相贯通的作业设备安装维护舱7；本优选具体实施例中为单侧贯通，这样有利于湿井3整体结构的稳定。当作业设备8在湿井3中被缆绳22拖拽经过作业设备安装维护舱7时，工作人员就可以直接、或借助有固定保护的踏板，对作业设备8(本优选具体实施例为多波束换能器)进行维护或更换。湿井3中的海水平面即是船舶6的吃水深度。

需要指出的是：圆形或是椭圆形也可以理解为数学意义上的多边形。如果湿井3采用圆形或椭圆形，则轨道安装结构33布设在湿井3的两条相对母线的侧壁上，设备安装维护舱7 与湿井3的贯通位置在改母线旋转90⁰的湿井3侧壁处。

本优选具体实施例中传送装置4中最大的主体结构为设备安装平台主体41，采用横截面为正方形的轿厢结构。轿厢的整体结构配合湿井3的内通道制作。在设备安装平台主体41的设备安装主体第一对侧立面411(与湿井3的湿井第一侧立面31相对)上，安装导靴装置43，本优选具体实施例选用U型钢骨架里衬聚四氟乙烯作为导靴装置。导靴装置43在316L矩形钢管的轨道安装结构33上滑动，带动作为设备安装平台主体41的轿厢结构在湿井3中上下移动。轿厢结构下部有外侧与湿井楔形结构内侧基本相匹配的设备安装平台主体楔形结构，该楔形的外夹角为α。实际应用中，角度α略小于湿井楔形结构的内夹角为β，为的是使轿厢能比较顺利下到最底部，并稳固卡定在湿井楔形结构内。本优选具体实施里湿井楔形结构最小端内沿与设备安装平台主体楔形结构最小端外沿尺寸一致，即设备安装平台主体楔形结构下开口外尺寸与湿井楔形结构下开口内尺寸一致，确保轿厢下沉到湿井3最下端。该设备安装平台主体楔形结构可以与轿厢结构一体制作，也可以单独制作，然后和轿厢结构密封固定安装成一体。

需要说明的是：如果湿井3的结构非正方形，轿厢结构可以是正方形，也可以和湿井3 的横截面形状配做。不论是哪种结构，α和β均为相应结构的中心线夹角；设备安装平台主体楔形结构下开口外尺寸也可以与湿井楔形结构接近下开口的某一横截面的内尺寸一致，只要保证作业设备8的多波束换能器(至少是有效工作部分)能完全置于船底5的下面。

另外，为使多波束换能器(作业设备8)能稳定在船底5位置，设备安装平台主体41的轿厢上需要增加配重体42。本优选具体实施例中，在轿厢上焊接了钢板作为配重体42。如果考虑不同的作业设备8需要不同重量的配重体42，配重体42可以单独配做，与设备安装平台主体41可拆卸固定连接，以便更换。如果船的用途比较单一,也可以把轿箱本身重量做到足够,不再需要配重体42。在设备安装平台主体41的底部，连接有安装架44，其下端有与作业设备8上的接口相匹配的安装架下接口441。本优选具体实施例由于用途比较单一，选择将安装架44直接焊接在轿厢下部，正好伸到船底5的位置。安装架下接口441为内螺纹结构，与多波束换能器(作业设备8)上端固设的紧固螺栓配合使用。实际应用中，还会增加其它可拆卸紧固件，比如骑缝螺钉，保证多波束换能器安装牢固。为实现可多作业设备的搭载，可考虑把安装架44做成固定在设备安装平台主体41底部的法兰盘作为安装架下接口441，对作业设备8实施紧固连接。该法兰盘可以作为通用接口，以实现不同作业设备8与设备安装平台主体41可拆卸稳固连接。

本优选具体实施例中选用电动葫芦。电动葫芦集成了动力装置1和吊装装置2中的缆绳盘整装置21，其中的钢丝绳即作为缆绳22。缆绳导向装置23为滑轮，安装在湿井3边缘处的支架上；钢丝绳经由电动葫芦的转盘释放，经过滑轮导入湿井3中，通过末端的吊挂装置 24(本优选具体实施例选用钢勾)，吊挂在设备安装平台主体41上面的设备安装平台主体承挂装置412(本优选具体实施例选用焊接在轿厢结构上面的钢环)上。在实际应用中，动力装置1和吊装装置2可以用本领域的公知装置替换。

吊挂装置24和设备安装平台主体承挂装置412之间的挂接可以改用工程机械领域任何可配对使用的工装结构件，只要能互相吊钩连接牢靠并与各自主体结构连接牢固就行。

电动葫芦的钢丝绳通过滑轮吊着湿井中的轿厢上下运动，当轿厢下降到湿井3底部时，安装于轿厢底部的多波束换能器可进行正常作业。

当多波束换能器工作结束，电动葫芦启动，钢丝绳通过滑轮吊着湿井中的轿厢向上运动，当轿厢提升超过作业设备安装维护舱7，多波束换能器正好进入设备安装维护舱7里工作人员的视野。工作人员就可以借助踏板等接近多波束换能器，去清除多波束换能器探头上诸如渔网、网绳、海藻等缠绕物，亦或是更换设备。

这种基于船体的作业设备安装系统是很多海事船舶非常需要的，不同的作业设备，只需简单更换作业设备安装系统中的安装架44、配重体42等简单的可拆卸零部件，就能实现作业功能的转换。

带有作业设备安装系统的船舶6，其作业设备安装系统基于船体建造，所有对作业设备的操作都在船甲板上或舱内完成，不仅降低了人员的劳动强度需，提高了作业的安全性、稳定性，而且有利于提高船舶的航行速度，提高工作效率。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的优选实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的本领域等同技术变化变换、替代和简单改进等，均属于本发明所保护的范围。