CN101219704A - 双t型高弹性复合浮标 - Google Patents

Abstract

本发明属于一种船舶导航设备，具体公开一种双T型高弹性复合浮标，它包括浮体、灯架、顶标、航标灯、标管和配重，所说的标管伸入浮体的部分外周焊有三层定位环，从上而下焊有设备平台板、承载翼板和下盖板，使设备平台板与标管形成一个T型构架，承载翼板与标管形成另一个T型构架，设备平台板、承载翼板和下盖板之间由拉杆拉紧固定，标管内还设有海水电池，浮体为高弹性浮体，它包括保护套和填充在保护套内的储备浮体和主浮体，灯架上安装有太阳能电池，雷达反射器、设备控制箱。它的优点在于结构稳固、浮态稳定、运行可靠、耐腐蚀、重量轻、抗撞击、使用周期长、成本低、适用于多种复杂海况。本发明广泛适用于船舶导航。

Description

双T型高弹性复合浮标

技术领域

本发明属于一种船舶导航设备，具体说是一种浮标。

背景技术

浮标是一种引导船舶安全航行的重要助航设施。自十九世纪以来，浮标的结构和材料经历了以钢质浮标为代表的传统浮标；以玻璃钢等高分子化学材料为代表的新型浮标；以提高导航精度、可靠性、可维护性、使用寿命和材料循环使用为主要标志的新概念浮标，浮标的改进和发展是随着近代科技的发展而发展的。

就浮标的主体材料而言，以钢材为主要结构材料的传统浮标，由于钢材的机械强度高、易加工、价格低等显著优点，到目前为止仍在广泛使用。但钢铁因锈蚀易造成标体失效、密度高导致浮标重量大运输不方便，也是其明显的缺点。以玻璃钢为结构材料的新型浮标重量轻、耐腐蚀，与钢质浮标相比具有明显的性能优势。但材料价格高、抗冲能力较弱也是影响其发展的制约因素。针对以上不足进行改进的新概念浮标，主要针对标体的材料性能、重量、耐腐蚀性、抗冲击性以及浮标的导航功能和管理控制等方面提出创新。由于各种新材料性能的局限性、制造工艺和价格等因素的影响，目前投入使用的较少。

就浮标的主体结构而言，到目前为止其实质性的改进很小。根据物理学基本定律，物体要漂浮于水面，其排水体积一定要大于自身重量。对于用密度大于水的钢材、玻璃钢等材料制成的浮标，只能采用设置浮力箱以增大排水量的方案，这就是常见的Φ型结构浮标。不论是传统浮标还是新型浮标，甚至包括很多概念性浮标，都无法跳出这一设计思路。所称的改进一般是围绕着浮标浮体表面的增强、防腐、防撞击改性以及填充泡沫增加抗沉性等方面。有些新概念浮标虽然采用了新型材料，但因仍采用Φ型结构的设计理念，其整体刚度、浮体重心、工艺难度和性价比都有一定缺憾。

中国专利公开号CN 2683519Y，公开了一种《弹性体灯浮标》，其浮体由弹性泡沫内芯和包覆其表面的弹性铠甲组成，上盖板与下托板由中心管和连接杆连为一体，它具有耐冲击、耐腐蚀等优点。为了提高“耐冲击”性，将浮筒的外蒙皮改为连接杆，其仍为Φ型结构浮标。这种灯浮标上弹性浮体的浮力要通过上盖板传递到主结构，这将使浮标的重心和浮心发生改变，且弹性浮体受力时的变形，亦会造成它与主结构的一体性的失效。

美国、日本公司研制的可分解式聚乙烯新概念灯浮标，最大直径5m，浮筒采用分片注模压制成型，望板可分解拆卸，解决了老式一体化浮标储存、运输的难题。这种Φ型结构的塑料浮标，就目前的设备生产能力和经济发展水平而言，推广应用尚有难度。

综上所述，采用Φ型结构的浮标，无论单独或联合采用何种结构材料，都很难同时满足浮标对材料的机械性能、耐腐蚀性、密度、工艺难度以及使用寿命、经济性、可回收再利用等多种性能的综合要求。

因此，现有技术存在的以下不足：结构设计存在缺陷，材料使用不尽合理，局部易腐蚀、重量高、稳性变化大、抗冲击能力差、工作可靠性低、使用周期短、成本高，适应性和综合导航能力低。

发明内容

本发明针对现有技术不足，提供一种结构稳固、浮态稳定、运行可靠、耐腐蚀、重量轻、抗撞击、使用周期长、成本低、适用于多种复杂海况的双T型高弹性复合浮标。

本发明是这样实现的：一种双T型高弹性复合浮标，它包括浮体、灯架、顶标、航标灯、标管和配重，所说的标管伸入浮体的部分外周焊有三层定位环，在从上而下的定位环上焊有设备平台板、承载翼板和下盖板，使设备平台板与标管形成一个T型构架，承载翼板与标管形成另一个T型构架，设备平台板、承载翼板和下盖板之间由拉杆拉紧固定，所说的标管还设有海水电池，所说的浮体为高弹性浮体，它包括保护套和填充在保护套内的储备浮体和主浮体，所说的灯架上安装有太阳能电池，雷达反射器、设备控制箱。

所说的主浮体、储备浮体由低吸水率高弹性闭孔泡沫塑料制成，保护套由具有高韧性的高分子聚合物制成。

所说的设备控制箱内装有蓄电池组、船舶自动识别系统(AIS，即Automatic Identification System)、全球定位系统(GPS，即GlobalPosition System)、遥测遥控系统(GSM)，在设备控制箱上装有遥控锁具。

所说的浮体直径为1.2～3.6m。

在本发明中，采用双T型结构，将弹性浮体与T型构架有机地结合起来，即将一个抗冲击性良好的弹性浮体套置于T型构架上，形成一种全新的浮标结构，这种结构具有稳定的浮态，保证了浮标的使用功能。其中，第一个T型构架不再承担提供浮力的功能，由标管和设备平台两个构件，就实现了以往Φ型结构的承载功能，其结构简单。

由于本发明所述高弹性浮体分为主浮体和辅助浮体二部分，在正常工况下主浮体提供的工作浮力经设在水线高度的承载翼板传递至第二个T型构架上，这种结构具有以下优势：限制了标体浮心位置的提高，有利于浮标的正浮状态；设备平台不再承受浮力，从而降低了工作载荷，有利于结构的稳固；储备浮体平时不处于工作状态，有利于延长寿命；主浮体提供浮力，其工况较为恶劣，但由于体积小，可采用性能及可靠性较高的优质材料；因此本发明具有浮力承接点低、稳性高、储备浮力大等优点。

由于本发明所述高弹性浮体由浮体和保护套组成，其中浮体为高弹性闭孔型泡沫塑料，这种材料具有密度低、吸水率低、回弹性好等特点，保护套由具有韧性的高分子材料或合成橡胶制成，在承受撞击时起保护浮体的作用，故而本发明具有良好的浮力、抗沉性和抗冲击能力。

由于本发明所述T型构架上设有顶标、望板、航标灯，还可选装船舶自动识别系统(AIS，即Automatic Identification System)、全球定位系统(GPS，即Global Position System)、遥测遥控系统(GSM)，使得浮标具有多种指示和管控功能；所述太阳能电池、海水电池、蓄电池组、控制器组成多方式供电系统；故本发明的导航功能较强、可遥控遥测、可靠性高。

由于本发明所述T型构架、灯架及其它钢结构部件全部经过防腐处理，故本发明的整体抗腐蚀性能良好。

由于本发明所述设备控制箱装有遥控锁具，故本发明具有一定的防止人为盗窃和破坏的能力。

由于本发明所述主体部件如灯架、浮体、T型构架等均采用可循环利用材料制成，故本发明具有良好的环保性能。

本发明浮体直径为1.5～3.6m的浮标，具有较广泛的适用性。

综上所述，本发明的有益效果是：具有结构稳固、浮态稳定、运行可靠、耐腐蚀、重量轻、抗撞击、使用周期长、成本低、适用于多种复杂海况的优点。

附图说明

图1是本发明所提供的一种双T型高弹性复合浮标结构示意图。

图中：1.配重、2.标管、3定位环、4.主浮体、5.承载翼板、6.储备浮体、7.保护套、8.拉杆、10.设备平台、11.太阳能电池、12.顶标、13.航标灯、14.雷达反射器、15.望板、16.灯架、17.起吊环、18.设备控制箱、19.高弹性浮体、20.锚链环、21.海水电池、22.下盖板。A-A为水平线。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细描述：

如图1所述，一种双T型高弹性复合浮标，它包括浮体19、灯架16、顶标12、航标灯13、标管2和配重1，所说的标管2伸入浮体19的部分外周焊有三层定位环3，在从上而下的定位环3上焊有设备平台板10、承载翼板5和下盖板22，使设备平台板10与标管2形成一个T型构架，承载翼板5与标管2形成另一个T型构架，设备平台板10、承载翼板5和下盖板22之间由拉杆8拉紧固定，所说的标管2还设有海水电池21，所说的浮体19为高弹性浮体，它包括保护套7和填充在保护套7内的储备浮体6和主浮体4，所说的灯架16上安装有太阳能电池11，雷达反射器14、设备控制箱18。

所说的主浮体4、储备浮体6由低吸水率高弹性闭孔泡沫塑料制成，保护套7由具有高韧性的高分子聚合物制成。

所说的设备控制箱18内装有蓄电池组、船舶自动识别系统(AIS，即Automatic Identification System)、全球定位系统(GPS，即GlobalPosition System)、遥测遥控系统(GSM)，在设备控制箱18上装有遥控锁具。

其中，浮体19的直径为1.2～3.6m。

在本实施例中，在设备平台10上还安装有起吊环17，用于吊装；在下盖板22上安装有锚链环20，用于锚定；在灯架16顶端装有顶标12，在灯架16中部装有望板15，用于提高目视效果。

所述主浮体4、储备浮体6由低吸水率高弹性闭孔泡沫塑料制成，所述保护套7由高韧性高分子聚合物制成。本实施例中主浮体4、储备浮体6采用了高弹性闭孔EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)泡沫塑料，其密度为45～60kg/m³，体积回复率＞95％(试验载荷0.2kg/cm²，72小时)，吸水率＜0.2％(120小时)；保护套7为PUA(聚脲)，亦可采用合成橡胶。

设备平台10上装有设备控制箱18、灯架16。设备控制箱18内装有蓄电池组、控制器，并可选装船舶自动识别系统(AIS，即Automatic Identification System)、全球定位系统(GPS，即GlobalPosition System)、遥测遥控系统(GSM)，使得浮标具有多重导航方式和管控功能；由太阳能电池11、海水电池21、蓄电池组、控制器组成多方式供电系统。采用多种导航方式增强了浮标的导航功能，多方式供电系统保证了浮标的工作可靠性，遥测遥控功能提高了管理、维修的效率。太阳能电池11、海水电池21、蓄电池组均为公开销售的产品。

本发明实施例所述设备控制箱18装有遥控锁具，使浮标具有一定的防止人为盗窃和破坏的能力。

本发明实施例所述全部钢构件均经过防腐处理，其施工工艺视零部件的工况和使用条件有所不同，其中水下部分采用具有防止介壳类海生物依附生长功能的聚碳酸酯防腐涂料，水上部分钢构件采用了耐紫外线的防腐涂料。所有主体部件均采用可循环利用材料制成，提高了环保性能。

本发明适用于浮体直径为1.5～3.6m的浮标。其使用条件为：抗风等级≤12级，使用温度：-40～60℃，使用深度＜50m。

本发明具有结构稳固、浮态稳定、运行可靠、耐腐蚀、重量轻、抗撞击、使用周期长、成本低、适用于多种复杂海况的优点。可广泛适用于船舶安全导航。

Claims (4)

1.一种双T型高弹性复合浮标，它包括浮体(19)、灯架(16)、顶标(12)、航标灯(13)、标管(2)和配重(1)，其特征在于：所说的标管(2)伸入浮体(19)的部分外周焊有三层定位环(3)，在从上而下的定位环(3)上焊有设备平台板(10)、承载翼板(5)和下盖板(22)，使设备平台板(10)与标管(2)形成一个T型构架，承载翼板(5)与标管(2)形成另一个T型构架，设备平台板(10)、承载翼板(5)和下盖板(22)之间由拉杆(8)拉紧固定，所说的标管(2)内还设有海水电池(21)，所说的浮体(19)为高弹性浮体，它包括保护套(7)和填充在保护套(7)内的储备浮体(6)和主浮体(4)，所说的灯架(16)上安装有太阳能电池(11)、雷达反射器(14)、设备控制箱(18)。

2.根据权利要求1所说的一种双T型高弹性复合浮标，其特征在于：所说的主浮体(4)、储备浮体(6)由低吸水率高弹性闭孔泡沫塑料制成，保护套(7)由具有高韧性的高分子聚合物制成。

3.根据权利要求1或2所说的一种双T型高弹性复合浮标，其特征在于：所说的设备控制箱(18)内装有蓄电池组、船舶自动识别系统、全球定位系统、遥测遥控系统，在设备控制箱(18)上装有遥控锁具。

4.根据权利要求1或3所说的一种双T型高弹性复合浮标，其特征在于：浮体(19)直径为1.2～3.6m。