基于CSR7500散货船舱口盖结构有限元分析【文献综述】

文献综述

船舶与海洋工程

基于CSR7500散货船舱口盖结构有限元分析舱口盖（以下简称舱盖）是船舶上的重要组成部分之一。舱盖是货舱甲板开口的关闭装置。它肩负着密封舱口，保护货物和部分支撑平台的作用。舱盖本体多为大型钢结构, 配备的附属装置为机械加工构件，驱动及操控方式多种多样。舱盖的强度和密性，影响到船舶的安全性；舱盖的开关方式，影响到装卸货物的时间；舱盖本体、附件和驱动设备在船舶造价中占有相当比例，关系到船舶的经济性。为此舱盖越来越被船级社、船东和船厂重视。[1]在全球民船总量中，大主要船种为油船、散货船、杂货船与集装箱船。除油船外，散货船、杂货船、集装箱船占全球民船载重总吨一半以上共约35000艘。这些运输船上，货舱开口主要采用五大舱口盖形式，即单拉式、折叠式、吊离式、侧滚式和背载式。我国近十年来，各大造船厂出口的200多艘货船舱口盖选型统计资料,也显示了这一特点。下面对上述广泛使用的舱口盖作简要叙述。[2]

单拉式舱口盖

这是最先发明的机械传动钢质舱口盖，多块盖板相互用链条连接，通过单根钢索由船上起货机直接拉动而闻名。舱盖板开启过程中，先滚动，后翻转最终收藏于导板上。而后发展成由长链或固定链传动，由电动或液压开舱机驱动。曾广泛应用在中、小型船露天甲板上。因其受负荷、舱口围高度、收藏地位长度限制，不适应现代船舶的专用化、多用途化及大型化。欧洲已较少使用,东南亚使用率还较高。

折叠式舱盖

这种舱口盖由于操作简便,3万吨级以下的杂货船、散货船、运木船、冷藏船及多用途货船的露天甲板与中间甲板都可采用。按盖板连接块数多少,分单对折叠式与多对折叠式。常用油缸驱动,也可用钢索操作。按油缸安装在盖板内外的位置,分外置油缸与内置油缸折叠式。外置油缸液压折叠式是目前最广泛使用的舱口盖。

吊离式舱口盖

这是一种原理最简单的舱口盖。借助于钢丝绳、套环、卸扣、眼板等索具,由船上或岸上起重机吊离,可放于船上或码头上。在机械传动舱口盖普及之后,多数用作中间甲板舱口盖。自全集装箱船问世以来,吊离式舱口盖发展迅速,舱盖板可借助集装箱吊架直接吊放 ,开启一块盖板如同吊离一只集装箱 ,十分简便。在大型集装箱船上,该型式舱口盖,充分体现了现代货船舱口盖设计特点,应用了许多新技术。

背载式舱口盖

这是装有轮子的低顶升盖板 ,可背载着装有举臂的高顶升盖板在舱口范围内外滚移,实现舱口局部开启或全部开启。这种舱口盖，主要适用于货船开口较长或无处贮存盖板的多用途货船。大型货船上这种舱口盖的盖板尺度可设计得很大，单块盖板重量超过100t，通常由长链传动。驱动装置有电动和液压两

种。

组合式舱口盖

当货舱开口特别长时,一种型式舱口盖无法关闭整个开口,故采用两种形式 ,成为组合式舱盖。通常舱口两端为单拉式或折叠式,少数盖板中间采用滚动式或吊离式。[2]

现代货船舱口盖功能及辅助装置不断发展

现代舱口盖功能不仅是保证货舱的密性,而且还有许多用途。杂货船、运木船、集装箱船舱口盖上可装载各种相应的甲板货；大型散货船的舱口盖 ,可作直升飞机平台；多用途货船二甲板舱盖板可用作谷物分隔舱壁；冷藏船舱口盖上还要布置小型香焦舱口盖；散货船舱口盖顶板上要设置谷物注入孔 ,端板上设置呼吸孔及盖子。舱内载运危险品集装箱的舱口盖,底部要装喷淋装置,端部要设带百叶窗的通风孔及盖子。运木船舱口盖要设置防护装置；运煤船舱口盖双壳结构要设置煤气排放栓；超长舱口中部盖板可特殊设计约束船体变形；集装箱船的舱盖四周必要时可设置外伸臂等等。各种设施的不断发展 ,促进了舱口盖功能的增强。[3]

我国舱口盖现状：

2009年5月20 日，23 万吨超大型矿砂船(VLOC)舱口盖在位于广东东莞市麻

涌镇的东莞凯力船舶有限公司完工，这是华南地区船配企业制造的最大舱口盖，填补了华南船舶配套工业在该领域的空白。[4]船舶舱口盖制造业是我国船

舶配套业中国产化率较高的一个行业。近年来，随着越来越多的造船企业向总装化发展，舱口盖制造逐渐从船企分离出来，这为我国舱口盖专业化制造水平的提高创造了条件。。

企业增多但缺乏自主品牌

随着船市的兴旺，舱口盖制造企业在全国各个船舶行业集聚地兴起，其业务量越来越大。在上海，江南重工股份有限公司的舱口盖产量持续上升，去年达到了 2 万多吨。在船舶工业发达的辽宁、浙江、山东、福建、广东等地，大大小小的舱口盖制造企业也不断涌现。除了数量不断增多外，这些舱口盖制造企业的产量和产品质量也不断提高。为了保持较强的竞争能力，蛟龙重工、虹波重工等一些较具规模的企业开始与拥有国际品牌的舱口盖专业公司合作，合作通常以专业公司为主导。以蛟龙重工为例，该公司选择与全球最大的舱口盖专业公司——麦基嘉集团合作。这意味着该公司只能制造由麦基嘉集团接单、设计的船舶舱口盖，制造完成后产品统一由麦基嘉集团贴牌、销售。使得这些企业在获得品牌优势的同时，丧失了一定的主动权。

德瑞斯华海为我国企业赢得话语权

德瑞斯华海公司目前该公司手持舱口盖订单1300 多船／套，订单总金额超过40 亿元。目前，其舱口盖产品在中国市场的占有率超过50%。这标志着TTS 华海公司已成为国内设计、制造船用舱口盖系统的领头羊。

TTS 华海公司成立于1998 年，由中国船舶工业集团公司旗下的华海船用货物通道设备公司与世界知名的设备设计制造商——TTS 集团各出资50%创立，专业从事船用舱口盖系统和船用货物通道设备的科研、设计、制造、安装和服务等。10 年来，其母公司华海船用货物通道设备公司通过集成创新和对先进技术引进、消化、吸收、再创新，先后完成了国家级科研攻关项目“大型集装箱船舱口盖系统研究”，自行立项的“大开口背载式舱口盖系统设计和研究”、七○八研究所万箱级集装箱船开发项目的子课题“万箱级集装箱船舱口盖设计和研究”、上海外高桥造船公司“32 万吨超大型矿砂船设计建造技术开发”项目的子课题“舱口盖布置及控制技术研究”等，在一系列关键技术研发领域取得了