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“超大型”增强国产减摇鳍的国际竞争力(Z.2014.5)

新闻来源:中国船检    浏览量:410 尤方骏 2017-10-25
       “减摇鳍”是目前效果最好的船舶减摇装置,被誉为“船舶鱼翅”,可以有效减小船舶在恶劣海况下的横摇角度,提高船舶适航性,增加旅客舒适度,避免货损;可以提高船舶在恶劣海况下的航行速度,保证船舶准点,节约燃油;可以优化船舶设备及船上科研设备等装备的使用环境,提高设备性能,延长使用寿命。
        2013年12月5日,中国船舶重工集团公司第七○四所上海衡拓船舶设备有限公司正式向国内外市场发布自主研发的首套超大型减摇鳍。
        此次发布的中国首套超大型减摇鳍产品,鳍面积达18m2,相当于一间卧室大小。虽然装置的体积放大了很多,但这并不代表着,鳍箱、鳍轴、收放机构等组成部件只是单纯的在体积上的放大。 “超大”、“首套”的背后,意味着史无前例的技术难度。
        首先,在机械方面,对超大型减摇鳍装置机械结构组合体进行了研究。与中小型减摇鳍相比,超大型减摇鳍装置鳍上的升力大大增加,装置结构尺寸必然会相应的增大。在设计超大型机械结构组合体时,如果参照中小型减摇鳍装置的结构,将装置尺寸与鳍面积成比例的增加,必然会使结构尺寸太过庞大,致使装置笨重。在设计超大型减摇鳍装置时,需要从结构优化方面着手进行改进,从而满足承载超大型鳍所产生升力的需要。采取的具体措施主要有:1.鳍执行机构组合式支承结构,减少主要零件以及尺寸;2.采用拓扑优化技术,优化设计主要承力零件外形;3.采用后收式结构,减少鳍箱开口阻力;4.采用鱼尾鳍结构,简化鳍体结构,降低鳍翼重量。
        同时,该项技术拥有两项专利,一项是鳍执行机构组合式支承结构;另一项是十字头本体异面相交处的过渡结构。
        这一系列的优化技术,使一对18m2的减摇鳍整个机械装置重量不及130吨。在国际同类产品中,这是最轻的。
        其次,在液压技术方面采用了双泵并联控制技术,使系统流量达500L/min。该技术涉及泵的选型试验技术和系统控制器软硬件设计技术等,需解决大流量引起的功率损耗较大的问题,背压高的问题,油液易发热问题,振动噪声问题及可靠性问题。液压系统拥有了优异的动、静态响应性能及更高的可靠性。
        在控制技术方面,进行了嵌入式电控系统的研究。减摇鳍装置用嵌入式控制系统是以计算机技术为基础,由微处理器及其外围电路组成的硬件为核心,对硬件、软件及功耗等做出严格限制的高可靠性专用计算机系统。基于嵌入式系统的减摇鳍装置控制器由硬件和软件组成,控制器可分别安装在驾驶室控制台和减摇鳍控制箱(或机舱集控台)上。嵌入式控制器拥有友好的人机界面。
        目前,超大型减摇鳍主要被应用在豪华邮轮、大型客滚船、大型客货船、大型测量船、特种工程船、火车轮渡等船型上,是豪华大型船舶的必备设备之一。目前国际上只有英国、德国、美国等少数几个国家能够生产超大型减摇鳍。
        除了技术上的突破,更加值得一提的是,这款超大型减摇鳍在市场竞争中具有强劲的市场竞争力。从技术角度上来说,产品已经达到国际先进水平,但产品价格却低于国外同类产品,性价比极高,从而将有效打破国外产品的垄断,提高我国船用设备本土化装船率。据了解,上海衡拓船舶设备有限公司是目前国内唯一能够设计制造超大型减摇鳍的设备商,而超大型减摇鳍的成功研制也为其国际化发展进程添上了浓重的一笔。超大型减摇鳍将能为公司新增1亿元的年销售收入。
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        说到减摇鳍这项技术,七○四研究所可谓历史悠久。自上世纪六十年代初开始从事减摇鳍研究,其技术力量在国内的翘楚地位已毋庸置疑。自1978年起,减摇鳍共为七○四所捧回了包括全国科学大会奖在内的8项大奖。2005年评选出的我国十大名船中,有4艘装备了减摇鳍,这些减摇鳍无一例外的由七○四所研制。自2003年,七○四研究所上海衡拓船舶设备有限公司又先后发布了轻小型减摇鳍、模块化前收式减摇鳍、模块化后收式减摇鳍、减摇水舱、伸缩式减摇鳍、小水线面双体船稳定鳍等创新产品。
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