淺談5000PCTC滾裝船RO-RO裝置尾門制作安裝

李明忠

（揚帆集團股份有限公司船舶設(shè)計研究所 舟山 316100）

淺談5000PCTC滾裝船RO-RO裝置尾門制作安裝

李明忠

（揚帆集團股份有限公司船舶設(shè)計研究所 舟山 316100）

汽車滾裝船；RO-RO裝置；尾門；制作安裝

RO-RO裝置尾門是滾裝船的重要組成部分，工廠在制作安裝該裝置時注意和掌握要點極為重要。通過對RO-RO裝置尾門制作與安裝，以及施工過程中控制關(guān)鍵點的進一步論述，使施工人員在制作安裝時有所啟迪。

0 引言

20世紀50年代末，為了在集裝箱船的基礎(chǔ)上更快捷地進行貨物裝卸，滾裝船應(yīng)運而生［1］。滾裝船以牽引車輛裝卸集裝箱或以貨物單位的車輛為運輸目標。裝載時，汽車及由牽引車輛拖帶的掛車通過跳板開進艙內(nèi)；到達目的港后，車輛可直接開往收貨單位。這樣不僅有效減少運輸過程中的貨損和差錯，且船與岸都不需設(shè)置起重設(shè)備。即使港口設(shè)備條件很差，滾裝船也能高效率裝卸［2］。

1 RO-RO裝置尾門簡介

尾門矗立在滾裝船的尾部，可分為直跳板、斜跳板、旋轉(zhuǎn)跳板三種形式，并且作為車輛或者集裝箱運輸時的主要運輸通道。

（1）直跳板，指與船體中心線平行設(shè)置的跳板。只適用于鋸齒形碼頭，在凹槽形碼頭和設(shè)有專用系纜樁、水域較寬闊的碼頭停靠，具有一定的局限性。直跳板具有較大的凈寬尺寸，便于車輛的雙線上下，減少裝卸貨物時間。

（2）斜跳板，指與船體中心線有一定的夾角設(shè)置的跳板。其夾角一般為30°~45°，由3段或者多段鉸接而成，適合停泊于一般的沿岸碼頭，但只能單舷側(cè)?？俊榻鉀Q這個問題并適用兩舷側(cè)?？看a頭，部分滾裝船裝設(shè)有2個艉門，并以船舶中心線對稱布置。

（3）旋轉(zhuǎn)跳板，指可以向兩舷側(cè)旋側(cè)的跳板，是由斜跳板發(fā)展而來。它克服了斜跳板只能單舷側(cè)停泊的缺點，提升了船舶的使用性能，但造價較高。

目前采用較為廣泛的是斜跳板形式。為了保證與碼頭順利銜接，尾跳板一般都是由主副跳板多段結(jié)構(gòu)組合而成。為保證各段斜跳板的順利儲藏，需要對各段進行適當(dāng)?shù)恼郫B處理。主要采用有2種折疊方式：

（1）各主跳板和副跳板間通過液壓油缸的作用，配合適當(dāng)?shù)墓潭ǘ算q鏈，從而保證各段跳板間折疊動作的進行。

（2）適當(dāng)組合各個定滑輪，達到鋼絲繩傳動方向改變以及頂甲板上絞車或其他等效裝置回收和釋放的等效作用，從而使主跳板和副跳板間折疊動作順利、有序進行。

由于海洋潮汐的作用，使得船舶在裝卸貨物時與碼頭的相對高度位置差將隨時發(fā)生改變，這就需要隨時對跳板和碼頭間相對角度進行自動調(diào)整。通過調(diào)整兩者相對位置的高度差，以確保船舶始終處于最佳的裝卸貨物狀態(tài)。根據(jù)鋼絲繩的張緊度探測，PLC將反饋的信號發(fā)送至相應(yīng)系統(tǒng)，通過對液壓油缸或液壓絞車等設(shè)備所做出的相對動作，自動調(diào)整鋼絲繩的張緊程度，以消除海洋潮汐對船舶?？看a頭過程中所帶來的影響。

5000PCTC（5000車位汽車滾裝船）上的尾門，采用斜跳板的形式，將尾門整體結(jié)構(gòu)劃分成主跳板、副跳板和翻轉(zhuǎn)跳板4段組合形式。在尾門完全打開的過程中，由于主跳板和船體甲板結(jié)構(gòu)出現(xiàn)一段約850 mm的間隙，使車輛在行進過程中產(chǎn)生較大顛簸。為了解決該問題，使主跳板和船體甲板結(jié)構(gòu)之間順利過渡，特在銜接的甲板上增加翻板結(jié)構(gòu)。在尾門關(guān)閉的過程中，該翻板結(jié)構(gòu)通過尾門跳板的相對作用也隨之到達收藏位置；在打開時需借助外力使之打開，亦可采用液壓油缸的作用達到啟閉目的。

尾門各段跳板完全展開時的整體結(jié)構(gòu)長度達到約33 m，當(dāng)筆直收藏時將超過最高處甲板~12m。為此，需要對尾門主跳板和副跳板進行折疊處理后收藏。在折疊過程中，采用了較為常用的，以鋼絲繩配合一定數(shù)量固定滑輪組的方式，來達到主跳板和副跳板間的折疊作用。在頂甲板上，通過液壓油缸和盤車絞車的一個組合，改變液壓油缸行程，從而控制鋼絲繩的長度，實現(xiàn)主跳板和副跳板的折疊。

由于折疊的作用，使端部的翼板結(jié)構(gòu)在船舶行駛過程中，經(jīng)常會撞擊尾門的主體結(jié)構(gòu)，因此需要在結(jié)構(gòu)上安裝一個緩沖裝置，避免撞擊產(chǎn)生。尾門的打開和關(guān)閉則是由頂甲板上的液壓絞車和一系列固定滑輪組組合，并通過對鋼絲繩的收放最終實現(xiàn)。

當(dāng)尾門在關(guān)閉狀態(tài)時，整體結(jié)構(gòu)略朝前傾，重心向前。當(dāng)鋼絲繩釋放打開時，整體結(jié)構(gòu)仍不會產(chǎn)生后倒的傾向。為使尾門重心位置產(chǎn)生偏移、實現(xiàn)朝尾傾倒的趨勢，就需要對其施加一個額外的力，迫使其重心朝后，破冰油缸就是基于此要求而產(chǎn)生的。通過PLC的控制，實現(xiàn)鋼絲繩的放繩和重心偏移動作同時實現(xiàn)。在重心位置發(fā)生偏移的時候，必須進行鋼絲繩的釋放動作。由于該破冰油缸只有進油口、無回油口，所以收回動作就需要尾門在關(guān)閉動作的時候，將破冰油缸的柱塞體頂回。

航行過程中，在尾門結(jié)構(gòu)自然關(guān)閉的狀態(tài)下，并不能使開孔部位產(chǎn)生水密的效果。因此就需要一整套密封裝置，通過一定數(shù)量的鎖緊裝置，使整船保持水密狀態(tài)。在鎖緊的過程中，使其周圍布置的密封裝置中的密封橡皮產(chǎn)生相對的壓縮作用，保證開孔邊緣產(chǎn)生水密作用，使尾門兼起到了水密門的作用。

2 RO-RO裝置尾門制作

5000PCTC的RO-RO設(shè)備就尾門來說是一大型的跳板。尾門制造難點較多，比如：平整度要求高、鉸鏈安裝精確度要求嚴格、軸線與尾門中心線垂直誤差小。因此在建造中有許多困難，需在制造過程中抓住幾個重點，使制造全過程在受控的狀態(tài)下完成。

2.1 制造前準備

（1）制作胎架。首先必須確保胎架的精度，因地基沉降導(dǎo)致胎架水平誤差大。在建造前胎架表面水平要±1 mm，尾門折角處的胎架向下放35 mm，邊門折角處的胎架向下放15mm，以保證結(jié)構(gòu)脫胎后折角角度與理論值相符。這樣大面積的胎架，必須要有足夠的強度和剛性，必須滿足胎架制作圖紙的要求。嚴格按照標準驗收，不符合要求一定要進行修正，這樣才能保證尾門的裝配精度。

（2）放樣及下料。在放樣時各零件都按照余量設(shè)置工藝設(shè)置收縮量，各構(gòu)件的尺寸偏差不得超過±2mm，以保證框架整體精度。

2.2 裝配程序

（1）T型材的制作。T型材的制作流程：下料后的零件→平直度糾正→部件裝配→施焊→精度測量→火工糾正。T型材裝配應(yīng)用倒裝法，能控制腹板與面板的平整度、垂直度，能夠進行小裝配的構(gòu)件盡量進行小裝配，縮短制作周期。

（2）板架結(jié)構(gòu)的裝焊。采用反造法。先在胎架上裝焊好頂板、劃線，然后將框架按順序吊放到已劃好線的頂板上，放對位置及垂直度后定位焊。焊接階段合理選用焊接工藝，嚴格遵守焊接規(guī)程。合理的焊接程序能使熱量分布均勻，減少變形。

（3）鉸鏈及附件的安裝。主體裝焊及矯正之后，鉸鏈焊裝是關(guān)鍵項目。采用拉鋼絲、經(jīng)緯儀、假軸，進行主、副鉸鏈的安裝，此方法最經(jīng)濟、最精確，取得很好的效果。

2.3 尾門精度控制

（1）T型材的精度控制。在組合時需注意相應(yīng)切口位置的準確性，誤差應(yīng)＜1.5 mm；組裝時應(yīng)保證間隙、減少變形；焊后的T型材會產(chǎn)生變形，需進行火工矯正，直線度超差≯1 mm，且總長范圍內(nèi)≯5 mm。

（2）頂板平面控制?？刂祈敯迤矫?，在裝配時控制裝配間隙，裝配間隙是影響焊接變形的因素。除此之外，合理選用焊接工藝，嚴格的焊接規(guī)程也是減少變形的重要措施。裝焊階段結(jié)束后，封艙前進行火工校正，將平面校正至2mm之內(nèi)，裝配鉸鏈前頂板平面達到公差要求。

（3）鉸鏈、連接鉸鏈、翼板鉸鏈精度控制。完成主體裝焊矯正后，用激光經(jīng)緯儀以一端鉸鏈為基準線，將各鉸鏈的中心線及主體中心線駁在地面上，對各鉸鏈中心點的高度也需激光經(jīng)緯儀配合確定并拉鋼絲保證鉸鏈同心度。主、副鉸鏈拉鋼絲安裝時與中心點的偏差在1mm左右。配合鉸鏈需先裝焊一端鉸鏈后，再用假軸來配合安裝另一端鉸鏈。

3 RO-RO裝置尾門安裝［3］

尾門主要包括以下部件：端鉸鏈、中間鉸鏈、翻板、側(cè)部插銷、鎖緊鉤、頂部插銷、第二節(jié)鎖緊裝置、操縱裝置、展開裝置、定位塊、破冰油缸、橡皮及安全裝置等。

3.1 安裝準備階段

（1）尾門安裝應(yīng)在船下水前（塢內(nèi)或船臺安裝）。

（2）尾門結(jié)構(gòu)及附屬設(shè)備安裝完且報驗完畢，鉸鏈聯(lián)接的各部分活動和翻轉(zhuǎn)功能正常。

（3）尾門在平臺上組合完成后，整體吊裝安裝到船上。

（4）為防止尾門安裝時出現(xiàn)誤差，在安裝期間船上不能有大噸量的吊裝。

（5）在船體尾封板上和尾門上分別做出尾門中心線和開口的標記。

（6）尾門在吊裝前在操縱裝置和展開裝置的滑輪中先裝入引繩（麻繩），然后把引繩兩端纏在尾門本體上，以免影響吊裝。

3.2 安裝過程

3.2.1 安裝鉸鏈眼板

將尾門平放在胎架上（或水平地面），使尾門保持水平狀態(tài)，按主副鉸鏈眼板安裝圖的尺寸，先將鉸鏈眼板點焊固定到尾門上，檢查鉸鏈眼板的安裝位置是否正確。鉸鏈眼板應(yīng)與尾門中心線平行，3個鉸鏈眼板的同心度公差≯1mm，調(diào)整后將鉸鏈燒焊。如尾門上的主副鉸鏈眼板已經(jīng)安裝完畢，檢查鉸鏈眼板的安裝尺寸和同心度。按主副鉸鏈的軸承圖將主副鉸鏈的軸承組安裝到主副鉸鏈眼板中（副鉸鏈需隨橫向力，故應(yīng)安裝墊圈），軸承組安裝后，鉸鏈加注油脂后用螺塞塞住加油孔，所有螺栓最后點焊，防止松動。

將收攏狀態(tài)的尾門用吊車整體吊至尾封板前，鉸鏈眼板臨時定位，可以在尾門斜平臺上加兩個千斤頂，調(diào)整尾門的上下位置，在尾門兩側(cè)適當(dāng)位置（按現(xiàn)場情況）安裝臨時眼板，來調(diào)整尾門的左右位置。主副鉸鏈眼板的軸中心線與尾門中心線和在尾封板上的尾門中心線垂直，尾門中心線和在尾封板上的尾門中心線對齊，點焊固定。用吊車收放尾門，檢查尾門主副鉸鏈是否能正常工作，如果完好，進行焊接；如果不能正常工作，調(diào)整尾門位置直至達到理想狀態(tài)。焊接時要注意鉸鏈眼板的焊接變形，防止因為變形而使軸承組不能正常工作。

3.2.2 安裝側(cè)部插銷

安裝艉門側(cè)部液壓插銷裝置，將液壓插銷裝置安裝在尾封板上。將尾門收攏，中間墊片現(xiàn)場調(diào)節(jié)，在其他都完全接觸的情況下，其中某一插銷與墊片的間隙應(yīng)≯3mm。液壓插銷裝置的油缸為自鎖油缸，安裝時不要硬拔活塞桿，需要通過液壓頂出。液壓油缸的規(guī)格為?60/32×210，最小距離490mm，最大行程210mm，最大工作壓力250 Pa。

3.2.3 安裝頂部鎖緊鉤

按照頂部鎖緊鉤布置圖，將鎖緊鉤點焊在第7甲板上。頂部鎖緊鉤為機械自鎖，安裝時應(yīng)注意安裝到位，確保自鎖。如不能自鎖，鎖緊鉤底座留有余量，可以通過切割余量來調(diào)整鎖緊鉤，使其能自鎖。鎖緊鉤位置確定后，把鎖緊鉤焊在第7甲板上。

3.2.4 安裝鎖壓裝置

（1）鎖壓按照鎖壓裝置布置圖安裝在第12甲板上。因該甲板有梁拱，所以鎖壓裝置底座留有余量。當(dāng)尾門收攏定位準確后，再燒焊到第12甲板上。

（2）安裝part2鎖壓裝置。本鎖壓裝置是鎖尾門part2，按照鎖壓裝置布置圖安裝在第8甲板上平臺處。安裝后鎖緊板應(yīng)水平，眼板與銷軸接觸處應(yīng)有一段為垂直，等尾門收攏后，位置確定再進行焊接。

（3）安裝頂推油缸。按照破冰油缸布置圖，在第7甲板安裝液壓油缸。液壓油缸眼板先點焊在第7甲板上，等尾門收攏后，液壓油缸軸經(jīng)過試驗后能正常的工作，然后再燒焊。

（4）安裝橡皮槽。根據(jù)安裝位置理論橡皮壓縮量的要求，將橡皮槽與RO-RO設(shè)備結(jié)構(gòu)相連接，通過分段進行數(shù)值測量，保證二者間的理論值，然后將橡皮槽與船體基座結(jié)構(gòu)相焊接。橡皮槽安裝結(jié)束，尺寸驗收完成。安裝前應(yīng)清洗橡皮槽內(nèi)壁，對橡皮槽內(nèi)部進行除銹工作，徹底清除橡皮槽內(nèi)側(cè)的油脂和灰粉，在橡皮槽內(nèi)部表面涂75μm無機鋅底漆。橡皮槽內(nèi)部油漆完成后的1.5天，才能進行橡皮的安裝。

3.2.5 安裝操縱裝置

（1）操縱裝置應(yīng)先安裝立柱，立柱安裝時要保證兩個立柱與頂板水平且高度一致。因第12甲板有梁拱，可以通過切割余量來保證立柱的水平與高度。

（2）滑輪按照操縱裝置布置圖的尺寸，將滑輪安裝到第12甲板上。安裝時先點焊定位，拉引線確定與尾門上的滑輪組處于同一直線上后，再燒焊。

（3）安裝絞車設(shè)備，絞車帶有墊片與絞車底座配鉆。

（4）按照操縱裝置鋼絲繩示意圖安裝鋼絲繩。要求尾門完全開啟時安裝，鋼絲繩安裝完畢后，開動絞車操縱尾門并開啟、關(guān)閉幾次，檢查剎車是否完好、鋼絲繩是否貼緊滑輪；在尾門完全打開的狀態(tài)，檢查液壓絞車卷筒容繩量的情況；然后在尾門完全關(guān)閉狀態(tài)，再次檢查絞車卷筒的容繩量的情況。

3.2.6 安裝展開裝置

（1）按照展開裝置布置：將展開裝置滑輪裝置安裝到第12甲板和尾封板上，滑輪裝置先點焊定位。按照展開裝置布置圖，將油缸安裝到第12甲板，油缸眼板和座子先點焊定位。拉引線確定滑輪裝置、油缸、座子和油缸支承座與安裝在尾門上的滑輪裝置處與同一線上，然后再燒焊。

（2）按照展開裝置鋼絲繩示意圖安裝鋼絲繩，安裝后多余部分鋼絲繩可切除。要求尾門完全關(guān)閉后安裝鋼絲繩。操縱油缸展開，收攏尾門幾次，檢查剎車和鋼絲繩貼緊滑輪裝置的情況；在尾門完全打開的狀態(tài)，檢查兩邊的鋼絲繩是否一致，有沒有一邊崩緊、一邊松的情況；然后在尾門完全關(guān)閉狀態(tài)，再次檢查兩邊鋼絲繩的情況。

3.2.7 安裝內(nèi)部翻板

按照內(nèi)部翻板鉸鏈布置：安裝尾門內(nèi)部翻板，先把內(nèi)部翻板鉸鏈眼板點焊定位，確定位置后燒焊。內(nèi)部翻板安裝時不要把左右秩序搞錯，內(nèi)部翻板上有主鉸鏈的加油孔，應(yīng)與主鉸鏈的油杯對齊相接。否則應(yīng)修改主鉸鏈上加油設(shè)備。

3.2.8 安裝緩沖裝置及欄桿

（1）按照緩沖裝置布置圖安裝緩沖裝置，緩沖裝置隨尾門的位置可以現(xiàn)場調(diào)節(jié)。

（2）按照欄桿布置圖，將欄桿裝入欄桿底座。

3.3安裝后檢查

（1）檢查各個裝置背后的結(jié)構(gòu)加強是否按要求完成。

（2）提升尾門。運行操縱裝置和展開裝置提升和收攏尾門，重復(fù)操作幾次，綜合檢查各個裝置的性能，相互配合是否完好；測試鎖緊裝置和插銷裝置鎖緊功能；破冰油缸的頂推功能能否達到要求；檢查密封裝置的橡皮壓縮是否符合要求，橡皮壓入量15±6mm；止擋塊、緩沖裝置工作性能是否達到要求。

4 結(jié)語

目前，經(jīng)海運進出口的整車運輸方式主要有2種，即通過集裝箱運輸和汽車滾裝船運輸。由于集裝箱運輸成本比專用的汽車滾裝船運輸成本高20%~30%，且易損傷車輛。因此綜合各個方面的因素，滾裝船的運輸方式將成為主流，這勢必也將促進汽車滾裝船的全面發(fā)展。

［1］陳可越.船舶設(shè)計實用手冊（總體分冊）［M］.中國交通科技出版社.2007：381-398.

［2］翟桂春.段桂軍.王寶闊.我國汽車滾裝船運輸發(fā)展分析［J］.現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè).2008，（12）：160-161.

［3］虞銀達，胡勝利，胡加永.5000CARSPCTC VYF429.01.001GY艉門安裝工藝［Z］.2008，1-11.

Tailgate manufacture and installation of a 5000CTC’s RO-RO device

LIMing-zhong
（Ship Design&Research Institute，Yangfan Group Co.，Ltd.，ZhouShan 316100，China）

RO-RO ship；RO-RO device；tailgate；manufacture and installation

As an importantpart of RO-RO ship，the RO-RO tailgate should be paid more attention in its manufacture and installation.The key issues of its manufacture and installation are discussed in this paper which can be used as reference for the workers.

U667

A

1001-9855（2011）06-0067-04

2011-05-24；

2011-06-08

李明忠（1954-），男，漢族，工程師，主要從事船舶及海洋工程研究。