КИЛЬБЛОЧНАЯ ОПОРА

Полезная модель относится к области судостроения и судоремонта, а именно к доковому оборудованию. Полезная модель предназначена для использования на судоподъемных сооружениях судостроительных и судоремонтных предприятий, а также может быть использована в других отраслях промышленности при подъеме, перемещении тяжеловесных грузов (металлургия, железнодорожный транспорт, авиастроение).
В настоящее время известны кильблочные опоры, содержащие два симметрично расположенных рычага, шарнирно смонтированных на опорах (патент SU 919935, В63С 5/04, 10.09.1980; патент SU 1036621, В63С 5/04, 25.10.1982; патент SU 1202962, В63С 5/04, 15.08.1984).
Основным недостатком таких технических решений является необходимость воздействия на механизм самим килем корабля. Для поднятия рычагов необходимо, чтобы корабль своим весом воздействовал на кильблочную обору, тогда с помощью системы рычагов корабль поддерживается в вертикальном состоянии. При такой схеме работы невозможно контролировать воздействие рычагов на оболочку корабля. Кроме того, работа аналогов возможна только при процессе поднятия судна из воды, невозможно заранее зафиксировать киль корабля.
В качестве прототипа выбран известный кильблок (патент SU 1232564, В63С 5/04, 02.01.1985), который содержит станину и боковые опорные подушки, шарнирно соединенные жесткими стержнями с механизмами их перемещения в виде винтовых толкателей, при этом кильблок дополнительно снабжен нижней опорной подушкой в виде центрирующей призмы, а механизм перемещения каждой боковой опорной подушки выполнен с направляющей, в которой с возможностью выдвижения размещен жесткий стержень, причем направляющая этого стержня шарнирно соединена со станиной и снабжена приводом ее поворота. Прототип в определенной мере решает описанную проблему аналогов.
Основным недостатком прототипа является его невысокая надежность. В прототипе для фиксации корпуса судна используются стержни, которые приводятся в движение винтом привода. Использование привода с винтом не обеспечивает достаточной надежности и скорости работы кильблока.
Задачей, на решение которой направлена заявленная полезная модель, является создание кильблочной опоры, позволяющей достичь приведенных ниже технических результатов.
Технические результаты, достигаемые при использовании заявляемой полезной модели:
- повышение надежности;
- расширение арсенала технических средств, предназначенных для установки и поддерживания судна в безводном положении.
Технические результаты достигаются за счет того, что в кильблочной опоре, содержащей основание и консоль, на свободном конце которой шарнирно закреплена самоустанавливающаяся опора, дополнительно содержатся по меньшей мере один гидроцилиндр, одним концом связанный с основанием, а другим концом связанный с консолью, которая в свою очередь одним концом шарнирно закреплена на основании, а также по меньшей мере одна жесткая опора, одним концом шарнирно связанная с консолью, а другим концом связанная с основанием с возможностью перемещения и фиксации вдоль основания.
Гидроцилиндр может быть закреплен на основании шарнирно.
Консоль может быть соединена с гидроцилиндром шарнирно.
Основание может содержать ряд отверстий, предназначенных для фиксации конца жесткой опоры.
Фиксация жесткой опоры на основании может быть осуществлена шкворнем.
Кильблочная опора содержит основание, которое предназначено для крепления всех остальных элементов заявляемого технического решения. Кроме того, в случае выполнения кильблочной опоры съемной, основание позволяет обеспечить крепление кильблочной опоры на кильбалке.
Основание может быть выполнено из металла, поскольку это наиболее прочный и устойчивый к внешним воздействиям материал.
Форма основания может быть различной, главное, чтобы основание обеспечивало прочную и надежную фиксацию элементов заявляемого технического решения. Возможен вариант выполнения основания П-образной формы, поскольку такая форма позволяет просто надеть основание на кильбалку и тем самым зафиксироваться на этой кильбалке. Таким образом, П-образная форма основания является наиболее простой и наиболее удобной при эксплуатации заявляемой кильблочной опоры. Данный вариант подходит в случае выполнения кильблочной опоры съемной. Также основание может быть выполнено в форме кильбалки или представлять собой кильбалку. Данный вариант исполнения основания подходит в том случае, если кильблочная опора выполнена не съемной, а постоянно закреплена на одной и той же кильбалке.
Консоль предназначена для непосредственного поддержания корпуса судна в надводном положении. Консоль одним своим концом закреплена на основании, причем указанное крепление выполнено шарнирно. Другими словами, консоль представляет собой рычаг, точкой опоры которого является точка крепления к основанию. В нерабочем положении консоль, как правило, расположена в горизонтально ориентированном положении. При процессе поддерживания корпуса судна свободный конец консоли поднимается на необходимую высоту в зависимости от размера и формы корпуса судна. Таким образом, конструкция консоли в виде рычага и способ крепления консоли на основании позволяют обеспечить работу заявляемого технического решения с различными видами судов, поскольку консоль за счет возможности подъема своего свободного конца позволяет обеспечить надежную поддержку судам с любым размером корпуса и с любой формой корпуса.
Целесообразно выполнять консоль из металла, поскольку это наиболее прочный материал, а основная функция консоли, заключающаяся в поддержании корпуса судна, требует значительной прочности и жесткости.
Для обеспечения точности контакта свободного конца консоли с корпусом судна в той или иной его точке свободный конец консоли снабжен самоустанавливающейся опорой. Указанная опора, как правило, представляет собой основание, связанное с консолью и закрепленную на основании подушку, которая непосредственно контактирует с корпусом судна.
Самоустанавливающаяся опора закреплена на свободном конце консоли шарнирно, чтобы иметь возможность самопозиционироваться в зависимости от изгиба корпуса судна в точке контакта.
Целесообразно выполнять основание самоустанавливающейся опоры металлическим и прямоугольной формы, поскольку металл является наиболее прочным материалом, а прямоугольная форма является наиболее простой в производстве и применении. Подушку самоустанавливающейся опоры также можно выполнять из металла, однако во избежание возможных повреждений обшивки корпуса судна возможно выполнять подушку из жесткой резины, поскольку резина позволяет обеспечить более мягкий контакт самоустанавливающейся опоры с корпусом судна. Также при изготовлении подушки возможно использовать любые другие материалы и их сочетания.
Работа консоли, а именно ее подъем и опускание, обеспечивается гидроцилиндром. Использование именно гидроцилиндра объясняется тем, что это наиболее быстрый и надежный способ подъема консоли на необходимую высоту с требуемой точностью. Кроме того, использование гидроцилиндров позволяет упростить конструкцию всей кильблочной опоры, сделать ее менее громоздкой, поскольку при небольших размерах гидроцилиндр позволяет обеспечить большой ход штока, а значит и больший угол подъема консоли. Кроме того, гидроцилиндр позволяет обеспечить большую надежность при работе заявляемого технического решения, поскольку при использовании гидроцилиндра можно обеспечить высокую точность контакта самоустанавливающейся опоры с корпусом судна, что позволяет избежать повреждений обшивки судна или какого-либо крена в надводном положении судна.
Для обеспечения процессов подъема и опускания консоли гидроцилиндр одним своим концом закреплен на основании, а другим концом - на консоли. Целесообразно выполнять крепления обоих концов гидроцилиндра шарнирными, поскольку такое крепление позволит повысить универсальность и надежность кильблочной опоры за счет возможности подъема консоли на любой требуемый угол.
Возможно использование не одного, а нескольких гидроцилиндров в зависимости от типа и веса консоли. Количество используемых гидроцилиндров может быть определено, например, требованиями к верфи. Целесообразно использовать два гидроцилиндра - по одному с каждой стороны консоли, поскольку в данном случае распределение веса консоли будет равномерным, что позволит повысить надежность кильблочной опоры.
Для обеспечения дополнительной надежности заявляемого технического решения оно дополнительно снабжено жесткой опорой. Жесткая опора предназначена для фиксации консоли в определенном положении. Иными словами, нагрузка на гидроцилиндр присутствует только во время его работы при подъеме консоли, а после подъема консоли на необходимый угол вся нагрузка снимается с гидроцилиндра и переходит на жесткую опору, что позволяет повысить срок службы гидроцилиндра, а значит и повысить надежность всего заявляемого устройства в целом.
Жесткая опора одним концом шарнирно закреплена на консоли, а другим концом связана с основанием с возможностью перемещения и фиксации вдоль этого основания. Шарнирная фиксация жесткой опоры на консоли позволяет обеспечить работу жесткой опоры при подъеме консоли на любой угол. Для того, чтобы жесткая опора могла выполнять свою функцию, второй ее конец должен иметь возможность перемещаться вдоль основания при подъеме консоли, а при остановке консоли этот конец должен надежно фиксироваться на основании. При таком принципе работы жесткая опора сможет надежно поддерживать консоль поднятой на любой угол. Такой процесс может быть обеспечен различными способами. Так, например, жесткая опора может быть снабжена проушиной, расположенной на том конце, который связан с основанием, а основание в свою очередь может быть снабжено рядом отверстий, вдоль которого перемещается проушина при подъеме консоли. При подъеме консоли на нужный угол, проушина жесткой опоры фиксируется через соответствующее отверстие на основании, например, при помощи шкворня. В данном случае целесообразно выполнять ряд отверстий на основании изогнутым, тогда ход жесткой опоры будет более плавным. Помимо описанного процесса можно обеспечивать фиксацию конца жесткой опоры на основании любым другим способом.
Целесообразно выполнять жесткую опору в виде металлического стержня, толщина которого может быть любой и зависит от типа и веса судов.
Возможно использование не одной, а нескольких жестких опор в зависимости от типа и веса судов. Целесообразно использовать две жестких опоры - по одной с каждой стороны консоли, поскольку в данном случае распределение веса на консоль будет равномерным, что позволит повысить надежность кильблочной опоры.
Описанная кильблочная опора позволяет обеспечить поддержку корпуса судна только в одной точке. В зависимости от габаритных размеров судна можно использовать две, четыре или более таких опор, элементы которых могут быть зафиксированы на любых кильбалках, что обеспечивает заявляемое техническое решение дополнительным удобством при эксплуатации и универсальностью.
Полезная модель поясняется чертежами, где:
На фиг. 1 показан общий вид заявляемого устройства.
На фиг. 2 показан вид заявляемого устройства сбоку.
На фиг. 3 показан пример заявляемого устройства, установленного на кильбалках.
На фиг. 4 показан пример заявляемого устройства, установленного на кильбалках.
Согласно рисункам, кильблочная опора содержит основание 1, на котором шарнирно закреплена консоль 2. На свободном конце консоли 2 шарнирно закреплена самоустанавливающаяся опора 3, состоящая из основания 4 и подушки 5. Также кильблочная опора содержит два гидроцилиндра 6, которые расположены по обеим сторонам основания 1. Гидроцилиндры 6 одним концом шарнирно закреплены на консоли 2, а другим концом шарнирно закреплены на основании 1. Кроме того, основание 1 содержит два ряда отверстий, расположенных симметрично по обеим сторонам основания, причем каждый ряд расположен по дуге. С обеих сторон консоли 2 шарнирно закреплено по одной жесткой опоре 7, каждая из которых выполнена в виде стального стержня с проушиной. Проушина каждой жесткой опоры 7 фиксируется через отверстия основания 1 шкворнями 8.
Кильблочная опора работает следующим образом.
При выполнении кильблочной опоры съемной, основание 1, выполненное П-образной формы, надевается на любую кильбалку и за счет своей формы фиксируется на ней. Получается, что корпус судна может быть зафиксирован в одной точке. Для фиксации судна вдоль всего корпуса с обеих сторон на кильбалки надеваются дополнительные кильблочные опоры. Они могут быть расположены на симметричных кильбалках или в шахматном порядке - в зависимости от формы корпуса судна, требований к подъему судна и иных обстоятельств.
При выполнении кильблочной опоры не съемной все ее элементы зафиксированы на основании, которое представляет собой кильбалку.
В начальном состоянии консоль 2 находится в горизонтальном положении. При установке судна над заявляемой кильблочной опорой свободный конец консоли 2 под воздействием двух гидроцилиндров 6 начинает подниматься. Во время подъема консоли 2 обе жесткие опоры 7 поднимаются вместе с консолью 2, а проушины жестких опор 7 перемещаются вдоль отверстий, расположенных на основании 1. При контакте подушки 5 с корпусом судна 9 или фигурным шаблоном, задающим профиль судна, подъем консоли 2 прекращается, проушины жестких опор 7 фиксируются в соответствующих отверстиях основания 1 шкворнями 8.
Гидроцилиндр 6 работает только в момент выставления консоли 2 в нужное положение, далее нагрузка с него снимается и в процессе дальнейшей работы вся нагрузка приходиться на жесткую опору 7. Благодаря такому разделению подъемного элемента (гидроцилиндр) и опорного элемента (жесткая опора) заявляемое техническое решение является более надежным и долговечным при эксплуатации.
Заявляемое техническое решение устраняет все недостатки, имеющиеся в аналогах и, кроме того, является достаточно простым в производстве и удобным в применении. В большинстве случаев заявляемая кильблочная опора позволяет отказаться от использования трудоемкого в изготовлении и индивидуального для каждого проекта кильблочного набора при постановке судна.
В кильблочной опоре использованы традиционные конструкционные материалы, и она может быть изготовлена в условиях экспериментального или серийного производства.