船舶防側(cè)翻裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及船舶輔助設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域，具體地是一種船舶防側(cè)翻裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]船舶的沉船事故多為船體泄漏或者側(cè)翻導(dǎo)致，而船體的泄漏可以通過堵塞漏洞、水栗抽水、以及關(guān)閉泄漏位置的底部船艙來進(jìn)行緊急處理，即使上述的救急措施失效而導(dǎo)致沉船，也可以給船上人員提供足夠的逃生時(shí)間。而船體側(cè)翻過程往往發(fā)生在極短時(shí)間內(nèi)，不管是由于航速過高時(shí)急轉(zhuǎn)導(dǎo)致的側(cè)翻，還是較大風(fēng)浪導(dǎo)致的側(cè)翻，均會(huì)造成嚴(yán)重的人員傷亡。因此如何在船體發(fā)生嚴(yán)重傾斜時(shí)防止船體側(cè)翻，而給船上人員提供較多的逃生時(shí)間，已經(jīng)成為船舶行業(yè)發(fā)展的最為重要的安全要求。
[0003]而現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)于船舶防側(cè)翻的技術(shù)發(fā)展研究還很緩慢，僅有的部分防翻系統(tǒng)也是較為早期的發(fā)明創(chuàng)造，例如申請(qǐng)公開號(hào)為CN1313223A的船舶防沉防翻系統(tǒng)裝置，其通過在船體內(nèi)以及船體外側(cè)壁上設(shè)置多種氣囊，實(shí)現(xiàn)防沉防側(cè)翻。但是其設(shè)于船體內(nèi)的氣囊不僅占用較多的空間，而且船體上要鋪設(shè)較多的供氣管路，成本較高，而設(shè)于船體外側(cè)壁上的氣囊，需要在船體上穿孔，不利于船體密封性，而且驅(qū)動(dòng)缸需要克服海水的阻力才能使護(hù)囊板展開，對(duì)于氣缸的要求較高。另外，其需要在船體底部設(shè)置鉸接點(diǎn)，而船舶底部常年在海水中浸泡，鉸接處的防腐防銹的維護(hù)要求較高，并且其在船體底部加設(shè)鉸接處，將會(huì)對(duì)船體底部的強(qiáng)度產(chǎn)生影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提供一種可以防止船體側(cè)翻，且工作時(shí)所需驅(qū)動(dòng)力小，不影響船體底部結(jié)構(gòu)的船舶防側(cè)翻裝置。
[0005]本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:提供一種船舶防側(cè)翻裝置，它包括船體，設(shè)于船體外側(cè)壁上且位于海平面上方的氣囊組件和用于驅(qū)動(dòng)氣囊組件的全部或者部分伸入海平面下方的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述的氣囊組件包括由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的基板、設(shè)于基板上的活動(dòng)板，以及設(shè)于基板與活動(dòng)板之間的氣囊，活動(dòng)板的上端與基板的上端鉸接，氣囊隨活動(dòng)板的下端遠(yuǎn)離基板而擴(kuò)張，隨活動(dòng)板的下端靠近基板而壓縮，所述氣囊上設(shè)有供空氣只進(jìn)不出的單向閥。在不使用時(shí)氣囊組件和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)均位于船體外側(cè)壁上，且位于海平面以上，因此，不存在海水浸泡腐蝕帶來的維修費(fèi)用較高的技術(shù)問題，并且船體進(jìn)入海平面以下的部分均為進(jìn)行任何改造，因此對(duì)于船體結(jié)構(gòu)的完整性和密封性均未造成影響，而在船體側(cè)翻情況下，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)氣囊組件中的氣囊伸入海水內(nèi)，通過氣囊使傾斜的一側(cè)產(chǎn)生輔助的浮力，有利于船體平衡。
[0006]所述基板和活動(dòng)板之間設(shè)有使基板的下端與活動(dòng)板的下端固定或脫開的啟閉機(jī)構(gòu)。通過啟閉機(jī)構(gòu)可以使氣囊組件不工作時(shí)，基板和活動(dòng)板的兩端均固定，夾緊氣囊，而需要?dú)饽医M件工作時(shí)，開啟啟閉機(jī)構(gòu)使活動(dòng)板的下端做圓周運(yùn)動(dòng)，并且利用活動(dòng)板下端的擺動(dòng)，帶動(dòng)氣囊擴(kuò)張吸氣膨脹，船體傾斜的越厲害，活動(dòng)板的擺動(dòng)角度越大，氣囊充氣越充足，提供的浮力越大。
[0007]所述活動(dòng)板的下端設(shè)有配重塊。通過配重塊可以提高活動(dòng)板擺動(dòng)過程的慣性力，時(shí)氣囊充氣更加充足。
[0008]所述的啟閉機(jī)構(gòu)包括固定于基板下端的主動(dòng)電磁塊和固定于活動(dòng)板上的從動(dòng)磁塊，主動(dòng)電磁塊通電后與從動(dòng)磁塊吸合。通過主動(dòng)電磁塊可以通電吸合從動(dòng)磁塊，斷電松脫從動(dòng)磁塊，由此便于自動(dòng)化控制，且結(jié)構(gòu)簡單可靠。
[0009]所述的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)軌和驅(qū)動(dòng)缸，驅(qū)動(dòng)缸的活塞桿與基板的上端固定，基板與導(dǎo)軌滑動(dòng)配合。
[0010]所述的導(dǎo)軌為帶有內(nèi)腔的管狀結(jié)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)缸固定于導(dǎo)軌的內(nèi)腔上部，基板與導(dǎo)軌內(nèi)腔側(cè)壁上的滑槽滑動(dòng)配合，所述導(dǎo)軌的內(nèi)腔下部設(shè)有供基板和活動(dòng)板穿出導(dǎo)軌的開口。通過密閉式的導(dǎo)軌可以起到很好的導(dǎo)向作用，并且也不存在基板滑脫的問題，同時(shí)也可以給置于導(dǎo)軌內(nèi)腔內(nèi)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)一定的防護(hù)，防止雨水或者外部重物損傷到驅(qū)動(dòng)缸。
[0011]驅(qū)動(dòng)缸的活塞桿與基板的上端之間設(shè)有連接塊，連接塊的外側(cè)壁上沿自身豎直軸線的周向設(shè)有至少兩個(gè)連接桿，連接桿的下端與連接塊鉸接，連接桿的上端鉸接有一壓板，壓板隨連接桿的上端朝遠(yuǎn)離活塞桿所在位置翻轉(zhuǎn)至極限位置時(shí)與導(dǎo)軌的內(nèi)壁貼合。當(dāng)驅(qū)動(dòng)缸的活塞桿推動(dòng)基板下行至極限位置后，由于氣囊產(chǎn)生的浮力反作用于活塞桿，因此需要驅(qū)動(dòng)缸保持一定的驅(qū)動(dòng)力防止活塞桿回縮。而通過連接塊、連接桿和壓板可以在驅(qū)動(dòng)缸失效的情況下有效防止活塞桿回縮。
[0012]采用以上結(jié)構(gòu)后，本發(fā)明的船舶防側(cè)翻裝置與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):首先，氣囊組件和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)均設(shè)于船體外側(cè)壁上，不占用船艙空間，也無需設(shè)置額外的供氣管路，其次，船體浸入海水的部分均未作任何的改造和加工，保證船體完整性和密封性，最后，氣囊組件是先充氣后伸入海平面以下，因此氣囊充氣過程受到的海水阻力小，充氣迅速。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明的船舶防側(cè)翻裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2是本發(fā)明的船舶防側(cè)翻裝置的剖切的左視圖。
[0015]圖3是圖2的另一個(gè)狀態(tài)的示意圖。
[0016]圖4是本發(fā)明中氣囊組件和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的裝配圖。
[0017]圖5為圖4“A”區(qū)域的局部放大示意圖。
[0018]圖6是圖4的另一個(gè)工作狀態(tài)示意圖。
[0019]圖7為圖6“B”區(qū)域的局部放大示意圖。
[0020]其中，1、船體，2、氣囊組件，3、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，4、基板，5、活動(dòng)板，6、氣囊，7、單向閥，8、配重塊，9、王動(dòng)電磁塊，10、從動(dòng)磁塊，11、導(dǎo)軌，12、驅(qū)動(dòng)缸，12.1、活塞桿，13、連接塊，14、連接桿，15、壓板，16、復(fù)位磁塊、17、控制器，18、平衡儀。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0022]本發(fā)明所指的海平面是指船體航行的載體的水面，不僅僅指海中的海平面，也指湖泊河流中的液面。
[0023]如圖所示，本發(fā)明提供一種船舶防側(cè)翻裝置，它包括船體1，設(shè)于船體I外側(cè)壁上且位于海平面上方的氣囊組件2和用于驅(qū)動(dòng)氣囊組件2的全部或者部分伸入海平面下方的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3，所述的氣囊組件2包括由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3驅(qū)動(dòng)的基板4、設(shè)于基板4上的活動(dòng)板5，以及設(shè)于基板4與活動(dòng)板5之間的氣囊6，活動(dòng)板5的上端與基板4的上端鉸接，氣囊6隨活動(dòng)板的下端遠(yuǎn)離基板4而擴(kuò)張，隨活動(dòng)板5的下端靠近基板4而壓縮，所述氣囊6上設(shè)有供空氣只進(jìn)不出的單向閥7。
[0024]上述的氣囊組件2的全部或者部分伸入海平面下方是指，氣囊組件2需要起到防止船體側(cè)翻作用時(shí)，其伸入海平面提供一定的浮力，伸入的越多浮力越大，而船體高度和結(jié)構(gòu)的不同，所述的氣囊組件2在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3驅(qū)動(dòng)下下行的距離是不定的，因此本發(fā)明中對(duì)于氣囊組件2下行的距離和角度不做具體的限定，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員其依據(jù)有限的計(jì)算即可得到最佳的氣囊組件2活動(dòng)距離，故本發(fā)明的氣囊組件2下行的最低要求是保證氣囊組件2下行至極限位置時(shí)能碰觸到海平面且能提供一定的浮力。
[0025]所述基板4和活動(dòng)板5之間設(shè)有使基板4的下端與活動(dòng)板5的下端固定或脫開的啟閉機(jī)構(gòu)。所述的啟閉機(jī)構(gòu)是指在氣囊組件不使用時(shí)，基板4和活動(dòng)板5的上端鉸接，二者下端固定，當(dāng)需要?dú)饽医M件工作時(shí)，使二者下端遠(yuǎn)離，實(shí)現(xiàn)氣囊的充氣。當(dāng)然不管是磁吸合方式，卡接方式或者螺紋鎖緊方式，電開關(guān)方式等起到固定和斷開之間切換的現(xiàn)有技術(shù)均可。
[0026]所述活動(dòng)板5的下端設(shè)有配重塊8。
[0027]所述的啟閉機(jī)構(gòu)包括固定于基板4下端的主動(dòng)電磁塊9和固定于活動(dòng)板5上的從動(dòng)磁塊1，主動(dòng)電磁塊9通電后與從動(dòng)磁塊1吸合。通過控制主動(dòng)電磁塊9的通斷電可以起到吸合或松脫作用。為了防止海水腐蝕磁塊，所述的主動(dòng)電磁塊9和從動(dòng)磁塊10可以設(shè)于氣囊內(nèi)，且分別與基板4和活動(dòng)板5固定。為了防止海水腐蝕磁塊主動(dòng)電磁塊9和從動(dòng)磁塊10外可以套于密封的防護(hù)罩，主動(dòng)電磁塊9上的線圈通過基塊4內(nèi)部的過線通孔延伸至電源和控制器上。
[0028]所述的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3包括導(dǎo)軌11和驅(qū)動(dòng)缸12，驅(qū)動(dòng)缸12的活塞桿12.1與基板4的上端固定，基板4與導(dǎo)軌11滑動(dòng)配合。
[0029]所述的導(dǎo)軌11為帶有內(nèi)腔的管狀結(jié)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)缸12固定于導(dǎo)軌11的內(nèi)腔上部，基板4與導(dǎo)軌11內(nèi)腔側(cè)壁上的滑槽滑動(dòng)配合，所述導(dǎo)軌11的內(nèi)腔下部設(shè)有供基板4和活動(dòng)板5穿出導(dǎo)軌的開口。所述的導(dǎo)軌為上端密封的方管結(jié)構(gòu)，下端設(shè)有供基板4穿出的開口，以及活動(dòng)板5擺動(dòng)時(shí)所需的扇形開口。所述導(dǎo)軌11內(nèi)腔側(cè)壁上的滑槽可以是貫通導(dǎo)軌11內(nèi)腔側(cè)壁的，也可以時(shí)不貫通的。
[0030]如圖所示，驅(qū)動(dòng)缸12的活塞桿12.1與基板4的上端之間設(shè)有連接塊13，連接塊13的外側(cè)壁上沿自身豎直軸線的周向設(shè)有至少兩個(gè)連接桿14，連接桿14的下端與連接塊13鉸接，連接桿14的上端鉸接有一壓板15，壓板15隨連接桿14的上端朝遠(yuǎn)離活塞桿12.1所在位置翻轉(zhuǎn)至極限位置時(shí)與導(dǎo)軌11的內(nèi)壁貼合。氣囊的浮力反作用于連接塊13，連接塊13將作用力傳遞給連接桿14，由此，連接桿14形成朝導(dǎo)軌11內(nèi)壁擴(kuò)張的一個(gè)徑向擠壓力，因此壓板與導(dǎo)軌11內(nèi)壁之間的摩擦力隨著連接桿14作用于壓板I上的徑向擠壓力的變大逐漸變大，最終，浮力的反作用力越大，摩擦力也越大，因此可以有效防止壓板15沿導(dǎo)軌的軸向滑動(dòng)。這就保證了即使驅(qū)動(dòng)缸在失效的情況下，活塞桿也不會(huì)由于失去驅(qū)動(dòng)缸的作用力而回縮，從而時(shí)氣囊組件失效。
[0031]另外，在完成防側(cè)翻作用后，需要回收氣囊組件時(shí)，由于船體平衡，因此，氣囊組件2不于海水接觸，因此也就沒有浮力反作用于連接塊13上，因此，通過撥動(dòng)壓板15就可以拉動(dòng)活塞桿12.1，上述的撥動(dòng)壓板15，可以通過伸縮拉動(dòng)壓板15收攏，也可以如圖所示，通過在壓板15上設(shè)置復(fù)位磁塊16，在導(dǎo)軌外側(cè)設(shè)置與復(fù)位磁塊磁性相反的另一磁塊使即可驅(qū)使壓板脫離導(dǎo)軌內(nèi)壁。當(dāng)然，所述的復(fù)位磁塊16可以使用電磁鐵，導(dǎo)軌為不導(dǎo)磁材質(zhì)，當(dāng)復(fù)位磁塊16通電時(shí)，各對(duì)稱設(shè)置的壓板15上的復(fù)位磁塊16相互吸引，從而使壓板脫離導(dǎo)軌內(nèi)壁。
[0032]另外，船體上設(shè)有控制器17和平衡儀18，平衡儀18與控制器17信號(hào)連接，主動(dòng)電磁塊9、驅(qū)動(dòng)缸12、以及復(fù)位磁塊16均分別與控制器17信號(hào)連接。
[0033]當(dāng)然為了后續(xù)的氣囊復(fù)位，所述氣囊上必然設(shè)置可以供人工控制的泄氣閥，用于充氣后的氣囊回收。另外，如果為了達(dá)到更加高效的氣囊充氣效果，所述氣囊組件還可以包括驅(qū)使活動(dòng)板擺動(dòng)的輔助驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，即輔助驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)使活動(dòng)板的擺動(dòng)角度變大，達(dá)到更加的充氣效果。更可以配以常規(guī)的充氣機(jī)，對(duì)于氣囊進(jìn)行輔助充氣，這些均是在本發(fā)明的基礎(chǔ)上做出的常規(guī)設(shè)計(jì)。
[0034]其工作原理是，首先，平衡儀18檢測(cè)到船體的傾斜角度達(dá)到觸發(fā)值時(shí)發(fā)送控制信號(hào)給控制器，控制器控制主動(dòng)電磁塊9斷電，由此活動(dòng)板在配重塊以及自身重力作用下擺動(dòng)，驅(qū)使氣囊擴(kuò)張并經(jīng)單向閥充氣，充氣后的氣囊在單向閥的作用下保持壓力，然后，控制器17控制驅(qū)動(dòng)缸工作，帶動(dòng)氣囊組件沿導(dǎo)軌11下行并使氣囊6伸入海平面以下提供船體傾斜一側(cè)額外的浮力，從而防止船體側(cè)翻。當(dāng)完成工作后，驅(qū)動(dòng)缸回縮，通過氣囊6上的泄氣閥，使活動(dòng)板與基板的下端靠近，并通過啟閉機(jī)構(gòu)完成緊固。
[0035]以上就本發(fā)明較佳的實(shí)施例作了說明，但不能理解為是對(duì)權(quán)利要求的限制。本發(fā)明不僅局限于以上實(shí)施例，其具體結(jié)構(gòu)允許有變化，凡在本發(fā)明獨(dú)立要求的保護(hù)范圍內(nèi)所作的各種變化均在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種船舶防側(cè)翻裝置，它包括船體(I)，設(shè)于船體(I)外側(cè)壁上且位于海平面上方的氣囊組件(2)和用于驅(qū)動(dòng)氣囊組件(2)的全部或者部分伸入海平面下方的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(3)，其特征在于:所述的氣囊組件(2)包括由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(3)驅(qū)動(dòng)的基板(4)、設(shè)于基板(4)上的活動(dòng)板(5)，以及設(shè)于基板(4)與活動(dòng)板(5)之間的氣囊(6)，活動(dòng)板(5)的上端與基板(4)的上端鉸接，氣囊(6)隨活動(dòng)板(5)下端擺動(dòng)遠(yuǎn)離基板(4)而擴(kuò)張充氣，隨活動(dòng)板(5)的下端靠近基板(4)而壓縮，所述氣囊(6)上設(shè)有供空氣只進(jìn)不出的單向閥(7)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶防側(cè)翻裝置，其特征在于:所述基板(4)和活動(dòng)板(5)之間設(shè)有使基板(4)的下端與活動(dòng)板(5)的下端固定或脫開的啟閉機(jī)構(gòu)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶防側(cè)翻裝置，其特征在于:所述活動(dòng)板(5)的下端設(shè)有配重塊(8)。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的船舶防側(cè)翻裝置，其特征在于:所述的啟閉機(jī)構(gòu)包括固定于基板(4)下端的主動(dòng)電磁塊(9)和固定于活動(dòng)板(5)上的從動(dòng)磁塊(10)，主動(dòng)電磁塊(9)通電后與從動(dòng)磁塊(10)吸合。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶防側(cè)翻裝置，其特征在于:所述的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(3)包括導(dǎo)軌(11)和驅(qū)動(dòng)缸(12)，驅(qū)動(dòng)缸(12)的活塞桿(12.1)與基板(4)的上端固定，基板(4)與導(dǎo)軌(11)滑動(dòng)配合。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的船舶防側(cè)翻裝置，其特征在于:所述的導(dǎo)軌(11)為帶有內(nèi)腔的管狀結(jié)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)缸(12)固定于導(dǎo)軌(11)的內(nèi)腔上部，基板(4)與導(dǎo)軌(11)內(nèi)腔側(cè)壁上的滑槽滑動(dòng)配合，所述導(dǎo)軌(11)的內(nèi)腔下部設(shè)有供基板(4)和活動(dòng)板(5)穿出導(dǎo)軌的開口。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的船舶防側(cè)翻裝置，其特征在于:驅(qū)動(dòng)缸(12)的活塞桿(12.1)與基板(4)的上端之間設(shè)有連接塊(13)，連接塊(13)的外側(cè)壁上沿自身豎直軸線的周向設(shè)有至少兩個(gè)連接桿(I 4 )，連接桿(I 4)的下端與連接塊(I 3)鉸接，連接桿(I 4)的上端鉸接有一壓板(15)，壓板(15)隨連接桿(14)的上端朝遠(yuǎn)離活塞桿(12.1)所在位置翻轉(zhuǎn)至極限位置時(shí)與導(dǎo)軌(11)的內(nèi)壁貼合。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種船舶防側(cè)翻裝置，它包括船體(1)，設(shè)于船體(1)外側(cè)壁上的氣囊組件(2)和用于驅(qū)動(dòng)氣囊組件(2)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(3)，其特征在于：所述的氣囊組件(2)包括由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(3)驅(qū)動(dòng)的基板(4)、設(shè)于基板(4)上的活動(dòng)板(5)，以及設(shè)于基板(4)與活動(dòng)板(5)之間的氣囊(6)，活動(dòng)板(5)的上端與基板(4)的上端鉸接，氣囊(6)隨活動(dòng)板(5)下端擺動(dòng)遠(yuǎn)離基板(4)而擴(kuò)張充氣，隨活動(dòng)板(5)的下端靠近基板(4)而壓縮，所述氣囊(6)上設(shè)有供空氣只進(jìn)不出的單向閥(7)。本發(fā)明提供一種可以防止船體側(cè)翻，且工作時(shí)所需驅(qū)動(dòng)力小，不影響船體底部結(jié)構(gòu)的船舶防側(cè)翻裝置。
【IPC分類】B63B43/14
【公開號(hào)】CN105711772
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610231786
【發(fā)明人】張智煥
【申請(qǐng)人】浙江大學(xué)寧波理工學(xué)院