一種遊艇用玻璃鋼模塊連接方法

2023-05-19 10:10:41 2

專利名稱：一種遊艇用玻璃鋼模塊連接方法
技術領域：
本發明涉及遊艇製造領域，特別涉及一種遊艇用玻璃鋼模塊連接方法。
背景技術：
玻璃鋼因其強度高、重量輕、耐腐蝕等優點，已廣泛地用於遊艇製造業，與傳統江河湖泊近距離公共旅遊不同，私家擁有用於度假、跨海航行的大型遊艇也正逐步進入人們的生活之中，其不僅要求行程遠、時速快等特點，同時也要求配置必要的生活、通訊、娛樂等設施，這對於企業來說，提出了更高的製造要求。 隨著遊艇動力增加、體積增大、提供配置增多，遊艇材質、製造、安全等性能要求也逐步提高，與鋼鐵造船不同，遊艇基本材質為玻璃鋼纖維，其機械性能決定了在製造過程中沒有了傳統的電焊、鉚接、緊固等工藝，而採用了疊層粘結連接工藝，根據船體各部位設計要求的不同，各粘結疊層所形成連接形態也各不相同。 遊艇航行在水裡，各個部位每時每刻都受到由於水壓帶來的扭曲和形變，航行又要求船上物品儘可能相對固定，遊艇的玻璃鋼基材製作工藝要求無鐵無釘化加工手段，要求整個製造過程需要大量的時間和精力用於各模塊間的疊層粘結連接。 現代製造業都在朝集約化方向發展，大量模塊化家具、隔斷板材與船體的連接問題成為遊艇製造業發展的瓶頸。

發明內容
針對上述存在的問題，本發明根據玻璃鋼纖維的機械性能，設計一種預埋式模塊連接裝置，旨在使簡便的傳統緊固件使用方式運用於玻璃鋼遊艇的製造工藝，大大縮短由於各模塊間的疊層粘結連接固化時間，提高了生產效率。 本發明通過以下方案得以實現一種遊艇用玻璃鋼模塊連接方法，包括玻璃鋼龍骨(lb)、預埋件(2b)、緊固件(3b)、填充物(4b)以及固化加強層(5b)，所述玻璃鋼龍骨(lb)內側設置N個用於板材緊固連接的預埋件(2b)，預埋件(2b)、填充物(4b)以及玻璃鋼龍骨(lb)與樹脂固化形成的固化加強層(5b)融為一體構造。所述預埋件(2b)可按不同的結構和部位設計成不同的長方體、圓柱型、稜柱幾何形態，可按承重強度的不同設計成木材、金屬以及合成塑料材質，預埋件(2b)上可預製緊固用引導孔(6b)或螺紋孔(7b)，也可將緊固螺栓(3b. 1)或螺帽(3b. 2)與預埋件(2b)做成聯體。 由於玻璃鋼基材為編織纖維加樹脂固化而成，編織纖維呈X-Y平面經緯分布，其機械強度主要表現為平面的抗拉強度，當摻入樹脂材料固化後，增加了平面的抗壓強度，然而當材料處於三維空間受到矢量F力分解後，產生了 Z方向的剪應力，雖然編織纖維為多層層壓複合，但Z方向只存在樹脂固化層機械強度，而樹脂固化後樹脂與固化劑呈無序網狀分布，脆性增加，抗拉強度很差，而金屬材料中分子結構是呈有序晶格排列，任何方向都存在相同的分子結合力，故一旦承受到Z方向的剪應力，編織纖維極易剪斷；無序的樹脂與固化劑形成的網狀晶格呈脆性斷裂，這就是玻璃鋼材料發生斷裂時所產生的翻毛和粉末狀的
3表現，如果採用傳統的鐵釘、自攻螺絲或螺栓從Z方向對玻璃鋼施以作用力F，則玻璃鋼的機械性能大大降低(見圖1)。 本發明採用了預埋式緊固件的方式，通過局部改變玻璃鋼龍骨lb材料性質，改善了玻璃鋼材料連接部位的機械性能，當材料在承受同等剪應力F時，根據壓強原理P二F/S，高強度、大面積預埋件2b不但分散了玻璃鋼龍骨lb材料表面的Z方向剪應力F壓強(見圖1中FZ1、FZ2、FZ3)，而且預埋件2b的幾何形態將部分Z方向剪應力F轉換為X-Y平面的編織纖維和填充物4b拉力(見圖1中Fx、 FY)，配合高強度U型、L型連接件和墊片保護玻璃鋼龍骨lb的連接表面，從而大大提高了玻璃鋼模塊的連接強度。


圖1為玻璃鋼材料和本發明受力分析示意圖； 圖2為遊艇外形結構示意圖； 圖3為遊艇內部結構示意圖(A-A局剖圖)； 圖4為本發明釘子或自功螺絲使用結構示意圖； 圖5、6為本發明十字形槽口連接結構示意圖； 圖7、8為本發明十字形平板連接結構示意圖； 圖9為本發明T字形螺帽連接結構示意圖； 圖10為本發明T字形絲攻連接結構示意圖； 圖11為本發明使用狀態示意圖； 圖12為現有技術使用狀態結構示意圖。 圖中la-T字型隔斷連接；2a-家具沙發連接；3a_門框、樓梯連接；4a-櫥櫃連接；
5a_吊床、壁桌連接；lb-玻璃鋼龍骨；2b_預埋件；3b_緊固件；3b. 1_螺栓；3b. 2_螺帽；4b_填充物；5b_固化加強層；6b_引導孔；7b_螺紋孔；8b_U型連接件；9b_L型連接件。
具體實施例方式
如圖示結構作為本發明最佳實施例具體闡述實施方式 首先在遊艇整體設計時，將所需要預埋件2b按部位、結構形態和材質，根據其功能和受力狀況，結合於玻璃鋼龍骨lb設計之中。 船艙的隔斷可採用T字型和L型連接方式，在船體玻璃鋼龍骨lb澆鑄過程中，在需有隔斷的部位預先埋入梯形稜柱體2b. 1和1/4圓柱體2b. 3 ;將樓層平面模塊中相對應部位預先埋入長方體2b. 2和2b. 4，填入碎玻璃纖維(無鹼Si02)織物4b，注入混合固化劑(氧化甲乙酮)的不飽和樹脂，採用抽真空加振蕩方法，排除混入空氣；固化(見圖10)。
考慮到避免預埋件2b的應力和樹脂氣泡的集中，應去除所有倒角，由於氣泡的上浮原理，固化過程中應儘量採用立面排氣法，以減少氣泡的殘留面積，確保材質的機械性能，作為樓層平面模塊的承重要求，上述預埋件2b應採用金屬合金材質，絲攻螺紋、硬質螺栓。 考慮到房間隔斷模塊和家具模塊要求立面支撐模塊lb. 1內同樣預埋入預埋件2a和4a(見圖2和圖lO)，立面支撐模塊lb. 1可採用T字型和L型連接方式(見圖8和圖9)，與樓層平面模塊也採用金屬合金材質，絲攻螺紋、硬質螺栓的連接方式。
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對於樓梯、門框這類一般非承重房間隔斷模塊和家具模塊可將材質設定為木材或合成塑料的預埋件3a和5a以減輕重量和成本(見圖2)。房間隔斷模塊還可採用十字型連接方式(見圖4、5、6、7)，對於類似廚房普通掛件，可直接採用鐵釘或自攻螺絲將物品固定於非承重房間隔斷模塊(見圖3)。 本發明採用了預埋件方式將本不能用於玻璃鋼材質的金屬構件，通過緊固方式很輕易的用於遊艇製造，這使得許多陸地常規用品成為了玻璃鋼遊艇的水上用品，如吊床、摺疊桌子等不鏽鋼家具用品(見圖2中a 5)。本發明不僅簡化了遊艇的製造工藝，縮短了原先各模塊間的疊層粘結連接固化時間，減輕了船體的重量，降低遊艇的生產成本和使用成本，節省了原先各模塊間的疊層粘結連接空間(見圖ll)，提高了遊艇的使用空間。
權利要求
一種遊艇用玻璃鋼模塊連接方法，包括玻璃鋼龍骨(1b)、預埋件(2b)、緊固件(3b)、填充物(4b)以及固化加強層(5b)，其特徵在於玻璃鋼龍骨(1b)內側設置N個用於板材緊固連接的預埋件(2b)，預埋件(2b)、填充物(4b)以及玻璃鋼龍骨(1b)與樹脂固化形成的固化加強層(5b)融為一體構造。
2. 根據權利要求l所述的一種遊艇用玻璃鋼模塊連接方法，其特徵在於預埋件(2b)可按不同的結構和部位設計成不同的長方體、圓柱型、稜柱幾何形態，可按承重強度的不同設計成木材、金屬以及合成塑料材質，預埋件(2b)上可預製緊固用引導孔(6b)或螺紋孔(7b)，也可將緊固螺栓(3b. 1)或螺帽(3b. 2)與預埋件(2b)做成聯體。
全文摘要
本發明涉及遊艇製造領域，特別涉及一種遊艇用玻璃鋼模塊連接方法，它包括玻璃鋼龍骨、預埋件、緊固件、填充物以及固化加強層，所述玻璃鋼龍骨內側設置N個用於板材緊固連接的預埋件，預埋件、填充物以及玻璃鋼龍骨與樹脂固化形成的固化加強層融為一體，所述預埋件可按不同的結構和部位設計成不同的長方體、圓柱型、稜柱幾何形態，可按承重強度的不同設計成木材、金屬以及合成塑料材質，預埋件上可預製緊固用引導孔或螺紋孔，也可將緊固螺栓或螺帽與預埋件做成聯體。本發明採用了預埋件方式將本不能用於玻璃鋼材質的金屬構件，通過緊固方式用於遊艇製造，不僅簡化了遊艇的製造工藝，縮短了原先各模塊間的疊層粘結連接固化時間，而且減輕了船體的重量，降低遊艇的生產和使用成本，節省了原先各模塊間的疊層粘結連接空間，提高了遊艇的使用空間。
文檔編號B63B9/00GK101767631SQ200810208060
公開日2010年7月7日 申請日期2008年12月29日 優先權日2008年12月29日
發明者徐錚 申請人:上海紅雙喜遊艇有限公司