380t舵叶安装平台有限元分析和结构优化
2019-09-13焦玲玲盛利贤
船舶与海洋工程 2019年4期
焦玲玲,盛利贤,李 欣
(上海外高桥造船有限公司,上海 200137)
0 引 言
近年来,船舶日益朝着大型化方向发展,一些大型船舶的舵叶质量已超过300t。上海外高桥造船有限公司(以下简称“外高桥造船”)承接的 40万载重吨矿砂船选配的半悬挂舵的舵叶尺寸(高×宽×厚)为16.55m×10.60m×2.40m,舵叶本体(包括舵杆、上舵承等部件)总质量约为380t。
船舶的舵叶通常安装在艉部,受艉部结构的限制,安装空间较小,无法利用船厂现有的起重设备进行安装。为提高智能化造船水平,满足大型船舶舵叶安装的需求,外高桥造船研制了380t舵叶安装平台(以下简称“安装平台”)。
1 总体概述
安装平台用于舵叶的安装,其最大设计顶升能力达到380t(不含平台自重),额定承载能力为640t。安装平台顶升精度可控制在2mm以内,采用主控制台和遥控控制台进行操作,可实现平缓的启停动作。通过使用该安装平台,可显著提高生产效率、施工质量和作业的安全性。
安装平台的钢结构主要由2部分组成,其中:下部是主车架,负责安装平台的顶升和行走;上部是固定工作架(左右各1套),通过横移油缸及滑道装置打开和合拢,起到夹紧舵叶的作用。安装平台配置有液压系统、电控系统、行走机构和滑移机构等装置,其总体结构见图1。

图1 380t舵叶安装平台总体结构
2 有限元模型的建立
采用有限元分析软件MSC.PATRAN & NASTRAN,通过建模和加载,分别对主车架4组支撑腿与主车架连接结构和4组支撑腿结构的端盖受力、主车架底座变形及受力情况进行有限元分析。……
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