本發(fā)明屬于船舶設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種減震減搖制蕩的新型船用lng燃料儲(chǔ)罐。

背景技術(shù)：

在大力發(fā)展lng動(dòng)力船舶的趨勢背景下，lng燃料罐安全性能尤為重要，儲(chǔ)罐所受震動(dòng)沖擊，結(jié)構(gòu)局部疲勞及液體晃蕩影響安全性的主要因素。到目前為止，仍未見lng燃料儲(chǔ)罐在內(nèi)外壁支撐結(jié)構(gòu)及鞍座結(jié)構(gòu)上減震技術(shù)、罐體減搖技術(shù)應(yīng)用的報(bào)道。目前l(fā)ng燃料儲(chǔ)罐的制蕩方式，采用傳統(tǒng)的防波板，制蕩效果差，安裝不便，結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定易脫落，易產(chǎn)生結(jié)構(gòu)的局部疲勞等問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種減震減搖制蕩的新型船用lng燃料儲(chǔ)罐。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種減震減搖制蕩的新型船用lng燃料儲(chǔ)罐，其特征在于，包括：內(nèi)罐體、外罐體、隔熱層、制蕩裝置、支撐結(jié)構(gòu)、減搖裝置、鞍座和尾部防撞裝置；所述內(nèi)罐體和外罐體之間形成真空，內(nèi)罐體和外罐體之間安裝有支撐結(jié)構(gòu)，內(nèi)罐體和外罐體之間還填充有隔熱層，所述制蕩裝置焊接固定在內(nèi)罐體的內(nèi)壁，外罐體固定于減搖裝置中，所述減搖裝置固定在鞍座上，所述尾部防撞裝置布置在外罐體的尾部。

為優(yōu)化上述技術(shù)方案，采取的具體措施還包括：

所述隔熱層為珠光砂。

所述制蕩裝置包括在內(nèi)罐體中左右均勻排列的多塊防波板，所述防波板中設(shè)有多個(gè)按大小排布的板孔，防波板的兩側(cè)均設(shè)有圓弧邊，圓弧邊通過螺栓固定于角鋼托板上，所述角鋼托板與內(nèi)罐體的內(nèi)壁焊連并通過加強(qiáng)片固定，其中，相鄰的兩個(gè)防波板的板孔排布順序相反。

所述支撐結(jié)構(gòu)數(shù)量為八個(gè)，分為兩組，每組四個(gè)沿內(nèi)罐體的外周環(huán)向陣列排布。

所述支撐結(jié)構(gòu)包括套筒、隔熱加強(qiáng)墊、液壓阻尼減震器和減震彈簧，所述液壓阻尼減震器的兩端均固定有隔熱加強(qiáng)墊，一端的隔熱加強(qiáng)墊與內(nèi)罐體的外壁相接觸，另一端的隔熱加強(qiáng)墊安裝在套筒中，所述套筒焊接固定在外罐體的內(nèi)壁，所述減震彈簧環(huán)套于液壓阻尼減震器。

所述減搖裝置包括滾動(dòng)軸架、固定軸架、軸桿、環(huán)架、固定鋼套、連接彈簧、螺栓和滾動(dòng)軸承；所述滾動(dòng)軸架和固定軸架均為方形框架，滾動(dòng)軸架的兩端均固定有滾動(dòng)軸承，固定軸架兩端均固定有軸桿，所述滾動(dòng)軸承套于軸桿上，使得滾動(dòng)軸架和固定軸架之間能夠相對旋轉(zhuǎn)；所述固定鋼套環(huán)向焊接在外罐體上，所述環(huán)架套設(shè)在固定鋼套外，環(huán)架和固定鋼套之間沿環(huán)向均勻地固定有多個(gè)連接彈簧，環(huán)架的上下兩端通過螺栓固定在滾動(dòng)軸架中。

所述鞍座包括支撐座、h形鋼、隔熱層、平臺(tái)和腳座；所述支撐座通過螺栓與固定軸架相連，支撐座中由h形鋼加強(qiáng)；所述平臺(tái)固定在支撐座的底部，支撐座和平臺(tái)之間設(shè)有隔熱層，支撐座和平臺(tái)通過螺栓固定連接，平臺(tái)的兩側(cè)還固定有多個(gè)腳座，所述腳座通過螺栓固定于船體上。

所述平臺(tái)包括剛性上板、剛性下板、垂直隔板和減震單元，所述剛性上板固定在隔熱層的底部，所述剛性下板位于剛性上板的正下方，剛性上板和剛性下板之間均勻布置有多個(gè)垂直隔板，相鄰的兩個(gè)垂直隔板之間安裝有減震單元。

所述減震單元包括兩個(gè)交叉減震構(gòu)件、球形彈簧和限位桿，兩個(gè)交叉減震結(jié)構(gòu)呈上下鏡像對稱設(shè)置，所述球形彈簧連接在兩個(gè)交叉減震結(jié)構(gòu)之間，球形彈簧的左右兩側(cè)設(shè)有水平的限位桿，所述限位桿一端固定在垂直隔板上，另一端通過卡爪與球形彈簧相連。

所述尾部防撞裝置包括剛性包套和保護(hù)彈簧，所述剛性包套截面呈c字型，剛性包套中水平固定有多根保護(hù)彈簧。

本發(fā)明的有益效果是：采用基于波浪散射原理的制蕩裝置，提高罐體制蕩性能；內(nèi)外罐體間安裝減震隔熱型八點(diǎn)支撐結(jié)構(gòu)，降低了內(nèi)罐體產(chǎn)生的沖擊和震動(dòng)；采用漸變式抗沖擊減震隔熱型鞍座，進(jìn)一步減小產(chǎn)生的沖擊和震動(dòng)；采用基于二軸陀螺儀原理的減搖裝置，使船體晃動(dòng)僅僅影響到減搖裝置的固定軸架，固定軸架以下結(jié)構(gòu)于晃動(dòng)情況下僅繞滾動(dòng)軸架與固定軸架間的滾動(dòng)軸承晃動(dòng)，不影響滾動(dòng)軸架以內(nèi)的罐體結(jié)構(gòu)，克服了船用燃料罐隨船體晃動(dòng)的缺點(diǎn)，保證罐體處于慣性的靜止?fàn)顟B(tài)，罐內(nèi)液體晃蕩程度減小，降低罐體所受液體沖擊。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的主視圖。

圖2是本發(fā)明的側(cè)面剖視圖。

圖3是本發(fā)明制蕩裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明支撐結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本發(fā)明減搖裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是本發(fā)明鞍座的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

如圖1-2所示的減震減搖制蕩的新型船用lng燃料儲(chǔ)罐，包括內(nèi)罐體1、外罐體2、隔熱層3、制蕩裝置4、支撐結(jié)構(gòu)5、減搖裝置6、鞍座7和尾部防撞裝置8。內(nèi)罐體1和外罐體2之間形成真空，內(nèi)罐體1和外罐體2之間安裝有支撐結(jié)構(gòu)5，還填充有珠光砂隔熱層3，制蕩裝置4焊接固定在內(nèi)罐體1的內(nèi)壁，外罐體2固定于減搖裝置6中，減搖裝置6固定在鞍座7上，尾部防撞裝置8布置在外罐體2的尾部。

制蕩裝置4的具體結(jié)構(gòu)如圖3所示，包括在內(nèi)罐體1中左右均勻排列的多塊防波板4-1、4-2，圖中所示為七塊，防波板4-1、4-2的數(shù)量根據(jù)內(nèi)罐容積大小確定，兩防波板之間容積不大于3立方米，在基于消波原理下實(shí)現(xiàn)制蕩。防波板4-1、4-2中設(shè)有多個(gè)按大小排布的橢圓形板孔，其中，防波板4-1的板孔為從左至右依次增大排列，防波板4-2則為依次減小排列。防波板4-1、4-2的兩側(cè)均設(shè)有圓弧邊，圓弧邊通過螺栓4-3固定于角鋼托板4-4上，角鋼托板4-4與內(nèi)罐體1的內(nèi)壁焊連并通過加強(qiáng)片4-5固定，相鄰的兩個(gè)防波板4-1、4-2的板孔排布順序相反。以上基于消波原理的防波板4-1、4-2、螺栓4-3、角鋼托板4-4以及加強(qiáng)片4-5均采用09ni鋼，保證裝置在處于lng低溫狀況下的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

圖1-2所示的減震隔熱型八點(diǎn)支撐結(jié)構(gòu)5，其數(shù)量為八個(gè)，分為兩組，分別對稱置于內(nèi)罐體1兩端距封頭l/6處（l為外罐體長度），每組四個(gè)沿內(nèi)罐體1的外周環(huán)向陣列排布，置于內(nèi)外罐體夾層（即珠光砂隔熱層3）中，其中，左右相鄰的兩個(gè)支撐結(jié)構(gòu)5與罐體截面的中心呈70°支撐夾角，上下相鄰的兩個(gè)支撐結(jié)構(gòu)5與罐體截面的中心呈110°夾角。支撐結(jié)構(gòu)5的具體結(jié)構(gòu)參見圖4，包括套筒5-1、隔熱加強(qiáng)墊5-2、液壓阻尼減震器5-3和減震彈簧5-4。液壓阻尼減震器5-3的兩端均固定有隔熱加強(qiáng)墊5-2，一端的隔熱加強(qiáng)墊5-2與內(nèi)罐體1的外壁相接觸，另一端的隔熱加強(qiáng)墊5-2安裝在套筒5-1中，隔熱加強(qiáng)墊5-2由碳系納米氣凝膠組織制成，具有超低導(dǎo)熱系數(shù)及強(qiáng)韌性特點(diǎn)，防止導(dǎo)熱對罐內(nèi)低溫lng的影響，保證強(qiáng)度和最大隔熱效果。套筒5-1焊接固定在外罐體2的內(nèi)壁，為液壓阻尼減震器5-3提供延長空間，實(shí)現(xiàn)有限空間內(nèi)增加裝置熱橋的目的，同時(shí)套筒5-1也起到了固定作用，減震彈簧5-4環(huán)套于液壓阻尼減震器5-3。

減搖裝置6基于二軸陀螺儀原理，具體結(jié)構(gòu)如圖5所示，包括滾動(dòng)軸架6-1、固定軸架6-2、軸桿6-3、環(huán)架6-4、固定鋼套6-5、連接彈簧6-6、螺栓6-7和滾動(dòng)軸承6-8，共同構(gòu)成一個(gè)自由度的陀螺儀平臺(tái)。滾動(dòng)軸架6-1和固定軸架6-2均為由h型加強(qiáng)鋼制成的矩形框架，滾動(dòng)軸架6-1以長邊為底邊垂直豎立，兩高邊中間各固定有滾動(dòng)軸承6-8。固定軸架6-2兩端朝內(nèi)均固定有軸桿6-3，滾動(dòng)軸承6-8套于軸桿6-3上，使得滾動(dòng)軸架6-1和固定軸架6-2之間能夠?qū)崿F(xiàn)一個(gè)自由度的相對旋轉(zhuǎn)。其中，固定軸架6-2略大于滾動(dòng)軸架6-1（剛好能包住滾動(dòng)軸架6-1），水平放置，兩寬邊中間朝架內(nèi)固定軸桿6-3。固定鋼套6-5寬l/8，環(huán)向焊接在外罐體2兩側(cè)距端部l/6處，環(huán)架6-4套設(shè)在固定鋼套6-5外，環(huán)架6-4和固定鋼套6-5之間沿環(huán)向均勻地固定有多個(gè)連接彈簧6-6，圖中為八個(gè)，對整體結(jié)構(gòu)進(jìn)一步減震，減少罐體的沖擊以及船體傳遞給罐體的震動(dòng)，環(huán)架6-4的上下兩端通過螺栓6-7固定在滾動(dòng)軸架6-1中。減搖裝置6利用陀螺儀原理保證罐體的穩(wěn)定，使船體的晃動(dòng)僅僅影響到固定軸架6-2，而固定軸架6-2以下結(jié)構(gòu)在晃動(dòng)時(shí)僅繞滾動(dòng)軸架6-1于固定軸架6-2間的滾動(dòng)軸承6-8晃動(dòng)，不影響滾動(dòng)軸架6-1以內(nèi)的罐體結(jié)構(gòu)，克服了船用燃料罐隨船體晃動(dòng)的缺點(diǎn)，保證罐體處于靜止的慣性狀態(tài)。

減搖裝置6整體安裝于兩個(gè)漸變式抗沖擊減震隔熱型鞍座7上，如圖6所示，鞍座7包括支撐座7-8、h形鋼7-3、隔熱層7-2、平臺(tái)7-6和腳座7-7。支撐座7-8位于鞍座7的上部，外形為帶有凹槽的等腰梯形剛性結(jié)構(gòu)7-14，通過螺栓與固定軸架6-2相連，內(nèi)部由h形鋼7-3加強(qiáng)。平臺(tái)7-6固定在支撐座7-8的底部，支撐座7-8和平臺(tái)7-6之間設(shè)有由碳系納米氣凝膠組織構(gòu)成的隔熱層7-2，具有超低導(dǎo)熱系數(shù)及強(qiáng)韌性抗沖擊特點(diǎn)，支撐座7-8和平臺(tái)7-6通過螺栓7-10固定連接，平臺(tái)7-6的兩側(cè)還固定有多個(gè)腳座7-7，腳座7-7通過螺栓7-1固定于船體上。平臺(tái)7-6包括剛性上板7-12、剛性下板7-13、垂直隔板7-11和漸變式抗沖擊減震單元，剛性上板7-12固定在隔熱層7-2的底部，剛性下板7-13位于剛性上板7-12的正下方，剛性上板7-12和剛性下板7-13之間均勻布置有多個(gè)垂直隔板7-11，相鄰的兩個(gè)垂直隔板7-11之間安裝有減震單元。減震單元包括兩個(gè)立體交叉式減震構(gòu)件7-4、球形彈簧7-9和限位桿7-5，兩個(gè)交叉減震結(jié)構(gòu)7-4呈上下鏡像對稱設(shè)置，球形彈簧7-9連接在兩個(gè)交叉減震結(jié)構(gòu)7-4之間，球形彈簧7-9的左右兩側(cè)設(shè)有水平的限位桿7-5，限位桿7-5一端固定在垂直隔板7-11上，另一端通過卡爪與球形彈簧7-9相連。

尾部防撞裝置8包括剛性包套8-1和保護(hù)彈簧8-2，剛性包套8-1截面呈c字型，剛性包套8-1中水平固定有多根保護(hù)彈簧8-2。在突發(fā)情況下保護(hù)罐體，尾部防撞裝置8能夠防止罐體進(jìn)一步破壞。

需要注意的是，發(fā)明中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等的用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的范圍，其相對關(guān)系的改變或調(diào)整，在無實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本發(fā)明可實(shí)施的范疇。

以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例，凡屬于本發(fā)明思路下的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理前提下的若干改進(jìn)和潤飾，應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。