一種可轉動的多層吸能碼頭護舷的製作方法

2023-06-09 02:03:16 1

本發明涉及可轉動的多層吸能碼頭護舷，屬於船舶領域。

背景技術：

碼頭護舷是一種安裝在碼頭上的彈性緩衝裝置，主要用以減緩船舶靠岸或系泊過程中對碼頭的衝擊力，防止或消除船舶、碼頭受損壞，目前常見的護舷包括圓筒型護舷、D型護舷、超級拱形護舷以及鼓型橡膠護舷等。這些護舷一般通過橡膠等彈性材料進行吸能，吸能能力有限，反力相對較大，護舷與船體之間的摩擦力較大，對船體本身有損傷，並且減少了護舷的使用壽命。

技術實現要素：

發明目的：為了克服現有技術中存在的不足，本發明提供一種可轉動的多層吸能碼頭護舷，通過多層緩衝結構達最佳吸能效果，同時利用護舷繞軸線旋轉方式減小船體與護舷體表面的水平摩擦力。

技術方案：為實現上述目的，本發明的可轉動的多層吸能碼頭護舷，包括護舷體，所述護舷體與防衝板連接，防衝板與一對彈簧連接，彈簧分別與旋轉臂固定連接，兩個旋轉臂分別安裝在樞軸的兩端，樞軸下方連接有兩個上連接柱，上連接柱通過橡膠彈簧與下連接柱連接，下連接柱通過基座與碼頭連接。

作為優選，所述護舷體的材料為聚氨酯，護舷體的形狀為中間凹四周凸的圓形。

作為優選，所述防衝板與第一過渡板通過螺栓連接，第一過渡板與彈簧一端焊接，彈簧另一端焊接在第二過渡板上，第二過渡板通過螺栓與旋轉臂連接。

作為優選，所述樞軸的兩端延伸有圓柱凸臺，旋轉臂套在圓柱凸臺上，圓柱凸臺的末端通過螺栓安裝有固定板，限制旋轉臂的移動。

作為優選，所述護舷體通過一對彈力繩與碼頭連接。

作為優選，所述護舷體上設有碰撞傳感器模塊，在碼頭上安裝有控制器，碰撞傳感器模塊與控制器進行無線數據傳輸，在基座的兩側安裝有氣囊組件模塊，氣囊組件模塊上安裝有開關，開關與控制器信號連接，當碰撞傳感器模塊檢測到碰撞力大於設定值，控制器控制開關打開氣囊組件模塊，氣囊組件模塊充氣。

作為優選，所述氣囊組件模塊包含上充氣囊、隔板和下充氣囊，在上充氣囊和下充氣囊分別存儲有不同的化學物質，隔板上設有開口，開口內安裝有蓋板和底板，在蓋板下方安裝有上限位板，在底板上安裝有下限位板，蓋板、上限位板、下限位板和底板上設有上下貫通的通槽，在上限位板和下限位板之間安裝有活動板，活動板將通槽各段，使得上充氣囊和下充氣囊的化學物質不能接觸，活動板和鐵質的拉板連接，在蓋板與底板之間形成的空腔中安裝有電磁鐵，電磁鐵與開關連接，開關與控制器連接，當開關斷開時，電磁鐵沒有磁力，活動板將通槽隔斷，當開關閉合時，電磁鐵通電產生磁性，通過磁力將拉板吸住，從而將活動板拉開，通槽導通，充氣囊充氣。

作為優選，所述蓋板和底板上均設有限位塊，限位塊折斷的剪切力小於電磁鐵產生的磁力。

在本發明中，利用聚氨酯的微孔彈性體性質，作為與船直接接觸的護舷體的主要材料。這種材料相比於傳統的橡膠材料來說吸能潛力巨大，當聚氨酯護舷變形達到70％時依然能起到一定的吸能緩衝的作用。因此在船體非正常靠泊或少量超載的情況下，聚氨酯材料護舷體更具有優越性。另外，護舷體採用中間凹四周凸的圓形外形設計，中間凹槽可以增加船體與護舷的接觸面積減小壓強，增加吸能緩衝的能力。外側為凸型圓弧結構，有助於載荷力的擴散，大大提高了抵抗垂直載荷能力。同時聚氨酯護舷體後方連接圓形防衝板，進一步增加了抗衝擊能力。

在本發明中，防衝板後方沿其豎直對稱軸依次安裝兩塊彈簧層，很大程度上起到吸能緩衝的效果。

在本發明中，護舷體通過轉動系統與碼頭連接，當船體靠近碼頭與護舷體接觸後由於本身具有水平速度，會對護舷表面產生一定的水平摩擦力，通過此轉動系統使護舷體能夠沿著船體速度方向繞樞軸轉動一定角度，使船體與護舷表面始終保持正碰狀態，從而減小船體與護舷表面的水平摩擦力，降低對船體的摩擦損壞。這種設計彌補了已有護舷對減小水平摩擦方面的缺陷，是目前本領域設計人員有所忽略的。另外，該轉動系統中的橡膠彈簧使其不佔用多餘空間的同時自帶一定緩衝作用，實現多層吸能。基座與碼頭之間通過連接螺絲安裝有橡膠墊，減小護舷裝置由於受到船體碰撞對碼頭產生的垂直壓力。

在本發明中，護舷體用兩條彈力繩與碼頭直接相連，彈力繩位於整個裝置的左右兩邊，當船體離開護舷後通過彈力繩自身的彈力將護舷體拉回與碼頭壁平行的初始狀態。

有益效果：本發明的可轉動的多層吸能碼頭護舷，通過聚氨酯護舷體、防衝板、彈簧層以及連接柱間的橡膠彈簧在不佔用多餘空間情況下達到了多層吸能、減小反力的目的，大大提升了吸能能力和抗衝擊力；本結構形式通過轉動系統將護舷與碼頭相連，在船體靠泊護舷表面具有一定水平速度時，護舷體可以沿船體速度方向沿垂直樞軸方向轉動一定角度，從而降低了與船體之間的摩擦力，減小了水平載荷，以及對船體的摩擦損壞。

附圖說明

圖1為護舷裝置主視圖。

圖2為護舷裝置側視圖。

圖3為護舷裝置俯視圖。

圖4為彈簧層安裝細節圖。

圖5為旋轉臂安裝細節圖。

圖6為橡膠彈簧安裝細節圖。

圖7為氣囊組件模塊的結構示意圖。

圖8為圖7中的開口結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作更進一步的說明。

如圖1至圖6所示，本發明的可轉動的多層吸能碼頭護舷，包括護舷體1，所述護舷體1與防衝板19連接，防衝板19與一對彈簧3連接，彈簧3分別與旋轉臂4固定連接，兩個旋轉臂4分別安裝在樞軸5的兩端，樞軸5下方連接有兩個上連接柱6，上連接柱6通過橡膠彈簧7與下連接柱連接，下連接柱通過基座8與碼頭11連接，基座8與碼頭11之間設有橡膠墊9。

在本發明中，所述護舷體1的材料為聚氨酯，護舷體1的形狀為中間凹四周凸的圓形。所述防衝板19與第一過渡板15通過螺栓連接，第一過渡板15與彈簧3一端焊接，彈簧3另一端焊接在第二過渡板16上，第二過渡板16通過螺栓與旋轉臂4連接。上連接柱與過渡板連接，過渡板與橡膠彈簧焊接，橡膠彈簧另一端與第三過渡板12焊接，第三過渡板12通過螺栓14與第四過渡板13連接，所述樞軸5的兩端延伸有圓柱凸臺，旋轉臂4套在圓柱凸臺上，圓柱凸臺的末端通過螺栓安裝有固定板，限制旋轉臂4的移動。所述護舷體1通過一對彈力繩10與碼頭11連接，彈力繩10位於整個裝置的左右兩邊，當船體離開護舷後通過彈力繩10自身的彈力將護舷體1拉回與碼頭11壁平行的初始狀態。

在本發明中，所述護舷體1上設有碰撞傳感器模塊，在碼頭上安裝有控制器，碰撞傳感器模塊與控制器進行無線數據傳輸，在基座8的兩側安裝有氣囊組件模塊2，氣囊組件模塊2上安裝有開關，開關與控制器信號連接，當碰撞傳感器模塊檢測到碰撞力大於設定值，控制器控制開關打開氣囊組件模塊2，氣囊組件模塊2充氣。

如圖7和圖8所述氣囊組件模塊2包含上充氣囊21、隔板22和下充氣囊23，在上充氣囊21和下充氣囊23分別存儲有不同的化學物質，隔板22上設有開口24，開口24內安裝有蓋板242和底板，在蓋板242下方安裝有上限位板244，在底板上安裝有下限位板246，蓋板242、上限位板244、下限位板246和底板上設有上下貫通的通槽245，在上限位板244和下限位板246之間安裝有活動板247，活動板247將通槽245各段，使得上充氣囊21和下充氣囊23的化學物質不能接觸，活動板247和鐵質的拉板248連接，在蓋板242與底板之間形成的空腔中安裝有電磁鐵243，電磁鐵243與開關241連接，開關241與控制器4連接，所述蓋板242和底板上均設有限位塊，通過限位塊，限制拉板248由于振動使得拉板248產生誤操作，限位塊折斷的剪切力小於電磁鐵243產生的磁力，當開關241斷開時，電磁鐵243沒有磁力，活動板247將通槽245隔斷，當開關241閉合時，電磁鐵243通電產生磁性，通過磁力將拉板248吸住，從而將活動板247拉開，通槽245導通，充氣囊充氣。本發明在使用時，通過轉動系統將護舷與碼頭11相連，在船體靠泊護舷表面具有一定水平速度時，護舷體1可以沿船體速度方向沿垂直樞軸5方向轉動一定角度，從而降低了與船體之間的摩擦力，減小了水平載荷，以及對船體的摩擦損壞。當碰撞傳感器模塊3檢測到碰撞力大於設定的值後，控制器4開關241打開，氣囊組件模塊2充氣，利用氣囊對護舷進行保護。

以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出：對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。