船舶防側翻裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及船舶輔助設備的技術領域，具體地是一種船舶防側翻裝置。
【背景技術】
[0002]船舶的沉船事故多為船體泄漏或者側翻導致，而船體的泄漏可以通過堵塞漏洞、水栗抽水、以及關閉泄漏位置的底部船艙來進行緊急處理，即使上述的救急措施失效而導致沉船，也可以給船上人員提供足夠的逃生時間。而船體側翻過程往往發生在極短時間內，不管是由于航速過高時急轉導致的側翻，還是較大風浪導致的側翻，均會造成嚴重的人員傷亡。因此如何在船體發生嚴重傾斜時防止船體側翻，而給船上人員提供較多的逃生時間，已經成為船舶行業發展的最為重要的安全要求。
[0003]而現有技術中對于船舶防側翻的技術發展研究還很緩慢，僅有的部分防翻系統也是較為早期的發明創造，例如申請公開號為CN1313223A的船舶防沉防翻系統裝置，其通過在船體內以及船體外側壁上設置多種氣囊，實現防沉防側翻。但是其設于船體內的氣囊不僅占用較多的空間，而且船體上要鋪設較多的供氣管路，成本較高，而設于船體外側壁上的氣囊，需要在船體上穿孔，不利于船體密封性，而且驅動缸需要克服海水的阻力才能使護囊板展開，對于氣缸的要求較高。另外，其需要在船體底部設置鉸接點，而船舶底部常年在海水中浸泡，鉸接處的防腐防銹的維護要求較高，并且其在船體底部加設鉸接處，將會對船體底部的強度產生影響。
【發明內容】
[0004]本發明所要解決的技術問題是:提供一種可以防止船體側翻，且工作時所需驅動力小，不影響船體底部結構的船舶防側翻裝置。
[0005]本發明所采取的技術方案是:提供一種船舶防側翻裝置，它包括船體，設于船體外側壁上且位于海平面上方的氣囊組件和用于驅動氣囊組件的全部或者部分伸入海平面下方的驅動機構，所述的氣囊組件包括由驅動機構驅動的基板、設于基板上的活動板，以及設于基板與活動板之間的氣囊，活動板的上端與基板的上端鉸接，氣囊隨活動板的下端遠離基板而擴張，隨活動板的下端靠近基板而壓縮，所述氣囊上設有供空氣只進不出的單向閥。在不使用時氣囊組件和驅動機構均位于船體外側壁上，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用較高的技術問題，并且船體進入海平面以下的部分均為進行任何改造，因此對于船體結構的完整性和密封性均未造成影響，而在船體側翻情況下，所述驅動機構帶動氣囊組件中的氣囊伸入海水內，通過氣囊使傾斜的一側產生輔助的浮力，有利于船體平衡。
[0006]所述基板和活動板之間設有使基板的下端與活動板的下端固定或脫開的啟閉機構。通過啟閉機構可以使氣囊組件不工作時，基板和活動板的兩端均固定，夾緊氣囊，而需要氣囊組件工作時，開啟啟閉機構使活動板的下端做圓周運動，并且利用活動板下端的擺動，帶動氣囊擴張吸氣膨脹，船體傾斜的越厲害，活動板的擺動角度越大，氣囊充氣越充足，提供的浮力越大。
[0007]所述活動板的下端設有配重塊。通過配重塊可以提高活動板擺動過程的慣性力，時氣囊充氣更加充足。
[0008]所述的啟閉機構包括固定于基板下端的主動電磁塊和固定于活動板上的從動磁塊，主動電磁塊通電后與從動磁塊吸合。通過主動電磁塊可以通電吸合從動磁塊，斷電松脫從動磁塊，由此便于自動化控制，且結構簡單可靠。
[0009]所述的驅動機構包括導軌和驅動缸，驅動缸的活塞桿與基板的上端固定，基板與導軌滑動配合。
[0010]所述的導軌為帶有內腔的管狀結構，驅動缸固定于導軌的內腔上部，基板與導軌內腔側壁上的滑槽滑動配合，所述導軌的內腔下部設有供基板和活動板穿出導軌的開口。通過密閉式的導軌可以起到很好的導向作用，并且也不存在基板滑脫的問題，同時也可以給置于導軌內腔內的驅動電機一定的防護，防止雨水或者外部重物損傷到驅動缸。
[0011]驅動缸的活塞桿與基板的上端之間設有連接塊，連接塊的外側壁上沿自身豎直軸線的周向設有至少兩個連接桿，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離活塞桿所在位置翻轉至極限位置時與導軌的內壁貼合。當驅動缸的活塞桿推動基板下行至極限位置后，由于氣囊產生的浮力反作用于活塞桿，因此需要驅動缸保持一定的驅動力防止活塞桿回縮。而通過連接塊、連接桿和壓板可以在驅動缸失效的情況下有效防止活塞桿回縮。
[0012]采用以上結構后，本發明的船舶防側翻裝置與現有技術相比具有以下優點:首先，氣囊組件和驅動機構均設于船體外側壁上，不占用船艙空間，也無需設置額外的供氣管路，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是本發明的船舶防側翻裝置的結構示意圖。
[0014]圖2是本發明的船舶防側翻裝置的剖切的左視圖。
[0015]圖3是圖2的另一個狀態的示意圖。
[0016]圖4是本發明中氣囊組件和驅動機構的裝配圖。
[0017]圖5為圖4“A”區域的局部放大示意圖。
[0018]圖6是圖4的另一個工作狀態示意圖。
[0019]圖7為圖6“B”區域的局部放大示意圖。
[0020]其中，1、船體，2、氣囊組件，3、驅動機構，4、基板，5、活動板，6、氣囊，7、單向閥，8、配重塊，9、王動電磁塊，10、從動磁塊，11、導軌，12、驅動缸，12.1、活塞桿，13、連接塊，14、連接桿，15、壓板，16、復位磁塊、17、控制器，18、平衡儀。
【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明作進一步說明。
[0022]本發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，本發明提供一種船舶防側翻裝置，它包括船體1，設于船體I外側壁上且位于海平面上方的氣囊組件2和用于驅動氣囊組件2的全部或者部分伸入海平面下方的驅動機構3，所述的氣囊組件2包括由驅動機構3驅動的基板4、設于基板4上的活動板5，以及設于基板4與活動板5之間的氣囊6，活動板5的上端與基板4的上端鉸接，氣囊6隨活動板的下端遠離基板4而擴張，隨活動板5的下端靠近基板4而壓縮，所述氣囊6上設有供空氣只進不出的單向閥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翻作用時，其伸入海平面提供一定的浮力，伸入的越多浮力越大，而船體高度和結構的不同，所述的氣囊組件2在驅動機構3驅動下下行的距離是不定的，因此本發明中對于氣囊組件2下行的距離和角度不做具體的限定，本領域的普通技術人員其依據有限的計算即可得到最佳的氣囊組件2活動距離，故本發明的氣囊組件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和活動板5之間設有使基板4的下端與活動板5的下端固定或脫開的啟閉機構。所述的啟閉機構是指在氣囊組件不使用時，基板4和活動板5的上端鉸接，二者下端固定，當需要氣囊組件工作時，使二者下端遠離，實現氣囊的充氣。當然不管是磁吸合方式，卡接方式或者螺紋鎖緊方式，電開關方式等起到固定和斷開之間切換的現有技術均可。
[0026]所述活動板5的下端設有配重塊8。
[0027]所述的啟閉機構包括固定于基板4下端的主動電磁塊9和固定于活動板5上的從動磁塊1，主動電磁塊9通電后與從動磁塊1吸合。通過控制主動電磁塊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，所述的主動電磁塊9和從動磁塊10可以設于氣囊內，且分別與基板4和活動板5固定。為了防止海水腐蝕磁塊主動電磁塊9和從動磁塊10外可以套于密封的防護罩，主動電磁塊9上的線圈通過基塊4內部的過線通孔延伸至電源和控制器上。
[0028]所述的驅動機構3包括導軌11和驅動缸12，驅動缸12的活塞桿12.1與基板4的上端固定，基板4與導軌11滑動配合。
[0029]所述的導軌11為帶有內腔的管狀結構，驅動缸12固定于導軌11的內腔上部，基板4與導軌11內腔側壁上的滑槽滑動配合，所述導軌11的內腔下部設有供基板4和活動板5穿出導軌的開口。所述的導軌為上端密封的方管結構，下端設有供基板4穿出的開口，以及活動板5擺動時所需的扇形開口。所述導軌11內腔側壁上的滑槽可以是貫通導軌11內腔側壁的，也可以時不貫通的。
[0030]如圖所示，驅動缸12的活塞桿12.1與基板4的上端之間設有連接塊13，連接塊13的外側壁上沿自身豎直軸線的周向設有至少兩個連接桿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的上端朝遠離活塞桿12.1所在位置翻轉至極限位置時與導軌11的內壁貼合。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形成朝導軌11內壁擴張的一個徑向擠壓力，因此壓板與導軌11內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沿導軌的軸向滑動。這就保證了即使驅動缸在失效的情況下，活塞桿也不會由于失去驅動缸的作用力而回縮，從而時氣囊組件失效。
[0031]另外，在完成防側翻作用后，需要回收氣囊組件時，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，通過撥動壓板15就可以拉動活塞桿12.1，上述的撥動壓板15，可以通過伸縮拉動壓板15收攏，也可以如圖所示，通過在壓板15上設置復位磁塊16，在導軌外側設置與復位磁塊磁性相反的另一磁塊使即可驅使壓板脫離導軌內壁。當然，所述的復位磁塊16可以使用電磁鐵，導軌為不導磁材質，當復位磁塊16通電時，各對稱設置的壓板15上的復位磁塊16相互吸引，從而使壓板脫離導軌內壁。
[0032]另外，船體上設有控制器17和平衡儀18，平衡儀18與控制器17信號連接，主動電磁塊9、驅動缸12、以及復位磁塊16均分別與控制器17信號連接。
[0033]當然為了后續的氣囊復位，所述氣囊上必然設置可以供人工控制的泄氣閥，用于充氣后的氣囊回收。另外，如果為了達到更加高效的氣囊充氣效果，所述氣囊組件還可以包括驅使活動板擺動的輔助驅動機構，即輔助驅動機構驅使活動板的擺動角度變大，達到更加的充氣效果。更可以配以常規的充氣機，對于氣囊進行輔助充氣，這些均是在本發明的基礎上做出的常規設計。
[0034]其工作原理是，首先，平衡儀18檢測到船體的傾斜角度達到觸發值時發送控制信號給控制器，控制器控制主動電磁塊9斷電，由此活動板在配重塊以及自身重力作用下擺動，驅使氣囊擴張并經單向閥充氣，充氣后的氣囊在單向閥的作用下保持壓力，然后，控制器17控制驅動缸工作，帶動氣囊組件沿導軌11下行并使氣囊6伸入海平面以下提供船體傾斜一側額外的浮力，從而防止船體側翻。當完成工作后，驅動缸回縮，通過氣囊6上的泄氣閥，使活動板與基板的下端靠近，并通過啟閉機構完成緊固。
[0035]以上就本發明較佳的實施例作了說明，但不能理解為是對權利要求的限制。本發明不僅局限于以上實施例，其具體結構允許有變化，凡在本發明獨立要求的保護范圍內所作的各種變化均在本發明的保護范圍內。
【主權項】
1.一種船舶防側翻裝置，它包括船體(I)，設于船體(I)外側壁上且位于海平面上方的氣囊組件(2)和用于驅動氣囊組件(2)的全部或者部分伸入海平面下方的驅動機構(3)，其特征在于:所述的氣囊組件(2)包括由驅動機構(3)驅動的基板(4)、設于基板(4)上的活動板(5)，以及設于基板(4)與活動板(5)之間的氣囊(6)，活動板(5)的上端與基板(4)的上端鉸接，氣囊(6)隨活動板(5)下端擺動遠離基板(4)而擴張充氣，隨活動板(5)的下端靠近基板(4)而壓縮，所述氣囊(6)上設有供空氣只進不出的單向閥(7)。2.根據權利要求1所述的船舶防側翻裝置，其特征在于:所述基板(4)和活動板(5)之間設有使基板(4)的下端與活動板(5)的下端固定或脫開的啟閉機構。3.根據權利要求1所述的船舶防側翻裝置，其特征在于:所述活動板(5)的下端設有配重塊(8)。4.根據權利要求2所述的船舶防側翻裝置，其特征在于:所述的啟閉機構包括固定于基板(4)下端的主動電磁塊(9)和固定于活動板(5)上的從動磁塊(10)，主動電磁塊(9)通電后與從動磁塊(10)吸合。5.根據權利要求1所述的船舶防側翻裝置，其特征在于:所述的驅動機構(3)包括導軌(11)和驅動缸(12)，驅動缸(12)的活塞桿(12.1)與基板(4)的上端固定，基板(4)與導軌(11)滑動配合。6.根據權利要求5所述的船舶防側翻裝置，其特征在于:所述的導軌(11)為帶有內腔的管狀結構，驅動缸(12)固定于導軌(11)的內腔上部，基板(4)與導軌(11)內腔側壁上的滑槽滑動配合，所述導軌(11)的內腔下部設有供基板(4)和活動板(5)穿出導軌的開口。7.根據權利要求5所述的船舶防側翻裝置，其特征在于:驅動缸(12)的活塞桿(12.1)與基板(4)的上端之間設有連接塊(13)，連接塊(13)的外側壁上沿自身豎直軸線的周向設有至少兩個連接桿(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)的上端朝遠離活塞桿(12.1)所在位置翻轉至極限位置時與導軌(11)的內壁貼合。
【專利摘要】本發明公開了一種船舶防側翻裝置，它包括船體(1)，設于船體(1)外側壁上的氣囊組件(2)和用于驅動氣囊組件(2)的驅動機構(3)，其特征在于：所述的氣囊組件(2)包括由驅動機構(3)驅動的基板(4)、設于基板(4)上的活動板(5)，以及設于基板(4)與活動板(5)之間的氣囊(6)，活動板(5)的上端與基板(4)的上端鉸接，氣囊(6)隨活動板(5)下端擺動遠離基板(4)而擴張充氣，隨活動板(5)的下端靠近基板(4)而壓縮，所述氣囊(6)上設有供空氣只進不出的單向閥(7)。本發明提供一種可以防止船體側翻，且工作時所需驅動力小，不影響船體底部結構的船舶防側翻裝置。
【IPC分類】B63B43/14
【公開號】CN105711772
【申請號】CN201610231786
【發明人】張智煥
【申請人】浙江大學寧波理工學院