CN102649464B - 自动连接装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动连接装置。它包括船舶单元，其特点是相邻船舶单元的邻端上分别有凹坑和纵向孔。凹坑内有定位盒，定位盒内有上、下夹壳，上、下夹壳分别通过上、下固定销呈可旋转状安装在定位盒内。上夹壳里端的上侧和下夹壳里端的下侧分别有上、下限位柱，上夹壳里端有配重块。所述纵向孔内有伸缩油缸和定位杆，定位杆外端有球头，上、下夹壳的邻面均有球形凹坑，在相邻两船舶单元连接状态下，定位杆外端的球头插入上、下夹壳邻面的球形凹坑内，并借助插销等使定位杆外端的球头被夹持在上夹壳与下夹壳之间。采用这种连接装置，不仅作业效率高、作业时间短，而且可避免船舶单元之间碰撞而造成的结构损坏、降低作业危险性。

Description

自动连接装置

技术领域

本发明涉及一种机械连接机构。具体说，是用来自动连接两个船舶单元的自动连接装置。尤其适用于栈桥、趸船、浮箱等自身或相互间的连接。

背景技术

在桥梁制造行业都知道，栈桥、趸船、浮箱等船舶单元自身或相互之间的连接方式，是在两个船舶单元上分别设置对应的单、双耳，连接时使单、双耳互相进入，并在所有的单、双耳之间插入连接销，使两个单元间能绕连接销转动。作业时，靠手工加专用工具来实现连接。上述连接形式都是释放了一个转动方向自由度，连接时需要把两个船舶单元完全拉紧在一起，使两个船舶单元连接点的其他五个自由度方向的必须在同一空间位置才能进行连接，对作业条件和单元的浮态要求较高。尤其在风浪较大时，使得定位困难、连接效率较低、作业时间较长，对人员的作业要求较高，且两个连接单元在靠拢时经常发生碰撞易造成结构损坏，作业危险性大。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种自动连接装置。采用这种连接装置，不仅作业效率高、作业时间短，而且可避免船舶单元之间碰撞而造成的结构损坏、降低作业危险性。

为解决上述问题，采取以下技术方案：

本发明的自动连接装置包括船舶单元，相邻船舶单元的邻端上分别有凹坑和纵向孔。所述凹坑内有定位盒，所述定位盒为长方体，其外侧面呈敞口状，其横向两侧壁间有上固定销和下固定销，所述上下固定销的轴线平行且处于同一竖向平面上。定位盒内有上夹壳和下夹壳，上、下夹壳中间均有横向轴孔，上固定销和下固定销分别穿入上、下夹壳中间的横向轴孔内，所述纵向孔内具有定位杆，其特点是横向轴孔外侧的上夹壳和下夹壳上分别有上定位孔和下定位孔。定位盒两侧壁上分别有上定位孔和下定位孔，所述上定位孔和下定位孔分别与上固定销和下固定销处于同一水平上。上夹壳里端的上侧和下夹壳里端的下侧分别有上限位柱和下限位柱，该两限位柱的两端分别连接在定位盒横向两侧壁上。所述上夹壳里端固定有配重块。所述纵向孔内有伸缩油缸，伸缩油缸一端铰接在纵向孔底上，另一端与定位杆里端铰接在一起。定位杆外端有球头，上夹壳和下夹壳的邻面均有球形凹坑，所述球形凹坑的曲率与所述球头的曲率相同，在相邻两船舶单元连接状态下，定位杆外端的球头插入上夹壳和下夹壳邻面的球形凹坑内，并借助插销和上下夹壳上的上下定位孔及定位盒两侧壁上的上下定位孔使定位杆外端的球头被夹持在上夹壳与下夹壳之间。

本发明的进一步改进方案是，所述纵向孔的横断面为矩形，其内有两个竖板条，两竖板条的上边和下边间均有连板，所述伸缩油缸和定位杆处于两竖板条之间。

本发明的进一步改进方案是，所述竖板条短于所述纵向孔，邻近竖板条外端的下方有横梁，横梁中间有轮座及支撑轮，所述支撑轮与定位杆相接触。横梁两端有导向轮，导向轮外侧有竖向导槽，所述导向轮处于相应竖向导槽内且二者间呈滑动配合。横梁的长度大于两竖板条外侧面间的间距，两竖板条外侧分别有支撑油缸，两支撑油缸的上端铰接在纵向孔顶部，两支撑油缸的下端分别铰接在横梁两端。

本发明的进一步改进方案是，定位盒的横向一侧有两个顶伸油缸，该两顶伸油缸的间距与所述上下定位孔间的间距相等，顶伸油缸的一端铰接在凹坑一侧的船体上，它们的另一端分别铰接有插销，在顶伸油缸完全缩回状态下，插销的外端分别抵在定位盒上的上下定位孔口部，在顶伸油缸完全伸出状态下，插销的外端分别插入定位盒上的上下定位孔口和上下夹壳上的定位孔内。

本发明的进一步改进方案是，纵向孔口部有支撑架，该支撑架含有上板、下板和两个侧板，所述两侧板分别处于两竖板条两侧，两侧板内侧面上和两竖板条的外侧面上均有横向耳板，横向耳板上均有销孔，对应的竖板条上的耳板与侧板上的耳板间借助销子连接在一起；所述上板和下板的两边分别连接在两侧板的上边和下边，且上板和下板的外边分别向上、向下倾斜。

本发明的更进一步改进方案是，两竖板条的外段有纵向腰形槽，该两纵向腰形槽对应；邻近定位杆的里端处有横向孔，横向孔内有横销，横销两端分别插入两竖板条的纵向腰形槽内且二者间呈滑动配合。

采取上述方案，具有以下优点：

由上述方案可以看出，在连接作业时，可在x和z方向调整，不受风浪、水流和连接点高差的影响，定位方便、快捷。分解作业时，通过x方向进行调整，可实现两个单元快速脱开。连接后，x方向可在有限长度内伸长或缩短，y方向上可上下摆动，三个旋转自由度方向都可旋转，可有效降低两个连接单元间的扭转刚度和冲击力，减小接头的受力。连接和分解全部机械化作业，作业全过程呈可控状态，可靠性和安全性高、作业时间短。 因此，采用这种连接装置进行栈桥、趸船、浮箱单元自身或相互之间的连接，不仅作业效率高、作业时间短，而且可避免单元之间碰撞而造成的结构损坏、降低作业危险性。

附图说明

图1是本发明的自动连接装置结构示意图；

图2是图1的A-A剖视示意图；

图3是图1的B-B剖视示意图；

图4是图1的C-C剖视示意图；

图5和图6是本发明的自动连接装置转作业过程示意图。

具体实施方式

如图1、图2、图3和图4所示，本发明的自动连接装置包括船舶单元2，相邻两个船舶单元2的邻端上分别加工有凹坑10和纵向孔1。其中的一个船舶单元2邻端的凹坑10内设置有定位盒11，所述定位盒11为长方体，其外侧面呈敞口状，其横向两侧壁间设置有上固定销7和下固定销14，所述上固定销7和下固定销14的轴线平行且处于同一竖向平面上。定位盒11内设置有上夹壳6和下夹壳16，上夹壳6与下夹壳16中间均加工有横向轴孔，上固定销7和下固定销14分别穿入上夹壳6和下夹壳16中间的横向轴孔内，横向轴孔外侧的上夹壳6和下夹壳14上分别加工有上定位孔5和下定位孔15。定位盒11两侧壁上分别加工有上定位孔5和下定位孔15，该两对定位孔分别与上固定销7和下固定销14处于同一水平上。上夹壳6里端的上侧和下夹壳16里端的下侧分别设置有上限位柱8和下限位柱13，该两限位柱的两端分别连接在定位盒11横向两侧壁上。所述上夹壳6里端还固定有配重块9。另一个船舶单元2的纵向孔1内由内而外依次设置有伸缩油缸25和定位杆17，伸缩油缸25一端铰接在纵向孔1底上，另一端与定位杆17里端铰接在一起。定位杆17外端加工有球头12，上夹壳6和下夹壳1的6邻面均加工有球形凹坑，所述球形凹坑的曲率与所述球头12的曲率相同，在相邻两船舶单元2连接状态下，定位杆17外端的球头12插入上夹壳6和下夹壳16邻面的球形凹坑内，并借助插销33和上下夹壳上的上下定位孔及定位盒11两侧壁上的上下定位孔使定位杆17外端的球头12被夹持在上夹壳6与下夹壳16之间。

所述纵向孔1的横断面为矩形，其内设置有两个竖板条26，两竖板条26的上边和下边间均设置有连板24，所述伸缩油缸25和定位杆17处于两竖板条26之间。其中，竖板条26短于所述纵向孔1，邻近竖板条26外端的下方设置有横梁19，横梁19中间安装有轮座21及支撑轮20，所述支撑轮20与定位杆17相接触。横梁19两端均安装有导向轮27，导向轮27外侧均设置有竖向导槽28，所述导向轮28、7处于相应竖向导槽28内且二者间呈滑动配合。横梁19的长度大于两竖板条26外侧面之间的间距，两竖板条26外侧分别设置有支撑油缸3，两支撑油缸3的上端铰接在所述纵向孔1顶部，两支撑油缸3的下端分别铰接在横梁19两端。

见图2，为便于相邻船舶单元2连接后的定位，在定位盒11的横向一侧设置有两个顶伸油缸32，该两顶伸油缸的间距与所述上下定位孔间的间距相等，两顶伸油缸32的一端铰接在凹坑10一侧的船舶单元2上，它们的另一端分别铰接有插销33，在顶伸油缸32完全缩回状态下，插销33的外端分别抵在定位盒11上的上定位孔5和下定位孔15口部，在顶伸油缸32完全伸出状态下，插销33的外端分别插入定位盒11上的上定位孔5、下定位孔15和上夹壳6、下夹壳16上的定位孔内。

如图3所示，为便于调节定位杆17外端的高度，在所述纵向孔1口部设置有支撑架。所述支撑架含有上板4、下板18和两个侧板29，所述两侧板29分别处于两竖板条26两侧，两侧板29内侧面上和两竖板条26的外侧面上均焊接有横向耳板31，横向耳板31上均加工有销孔，对应的竖板条26上的横向耳板31与侧板29上的横向耳板31间借助销子30连接在一起。所述上板4和下板18的两边分别连接在两侧板29的上边和下边，且上板4和下板18的外边分别向上、向下倾斜。

见图2，为便于定位杆17伸缩自如，在两竖板条26的外段上均加工有纵向腰形槽23，该两纵向腰形槽相对应。在邻近定位杆17的里端处加工有横向孔，横向孔内固定有横销22，横销22两端分别插入两竖板条26的纵向腰形槽23内且二者间呈滑动配合。

见图5、图6，本发明的工作原理是：在两个船舶单元2靠近时，拔出插销33，使上夹壳6和下夹壳16张开。通过支撑油缸3和伸缩油缸25不断调整定位杆17在x和z方向的位置，当定位杆17前端的球头12进入上夹壳6与下夹壳16之间时，在顶推力的作用下使上夹壳6、下夹壳16自动闭合。最后插入插销33，完成连接作业。分解作业步骤与之相反。

Claims (6)

1.自动连接装置，包括船舶单元（2），相邻船舶单元（2）的邻端上分别有凹坑（10）和纵向孔（1）；所述凹坑（10）内有定位盒（11），所述定位盒（11）为长方体，其外侧面呈敞口状，其横向两侧壁间有上固定销（7）和下固定销（14），所述上下固定销的轴线平行且处于同一竖向平面上；定位盒（11）内有上夹壳（6）和下夹壳（16），上、下夹壳中间均有横向轴孔，上固定销（7）和下固定销（14）分别穿入上、下夹壳中间的横向轴孔内，所述的纵向孔（1）内具有定位杆（17），其特征在于横向轴孔外侧的上夹壳（6）和下夹壳（16）上分别有上定位孔（5）和下定位孔（15）；定位盒（11）两侧壁上分别有上定位孔（5）和下定位孔（15），所述上定位孔（5）和下定位孔（15）分别与上固定销（7）和下固定销（14）处于同一水平上；上夹壳（6）里端的上侧和下夹壳（16）里端的下侧分别有上限位柱（8）和下限位柱（13），该两限位柱的两端分别连接在定位盒（11）横向两侧壁上；所述上夹壳（6）里端固定有配重块（9）；所述纵向孔（1）内有伸缩油缸（25），伸缩油缸（25）一端铰接在纵向孔（1）的孔底上，另一端与定位杆（17）里端铰接在一起；定位杆（17）外端有球头（12），上夹壳（6）和下夹壳（16）的邻面均有球形凹坑，所述球形凹坑的曲率与所述球头（12）的曲率相同，在相邻两船舶单元（2）连接状态下，定位杆（17）外端的球头（12）插入上夹壳（6）和下夹壳（16）邻面的球形凹坑内，并借助插销（33）和上下夹壳上的上下定位孔及定位盒（11）两侧壁上的上下定位孔使定位杆（17）外端的球头（12）被夹持在上夹壳（6）与下夹壳（16）之间。

2.根据权利要求1所述的自动连接装置，其特征在于所述纵向孔（1）的横断面为矩形，其内有两个竖板条（26），两竖板条（26）的上边和下边间均有连板（24），所述伸缩油缸（25）和定位杆（17）处于两竖板条（26）之间。

3.根据权利要求2所述的自动连接装置，其特征在于所述竖板条（26）短于所述纵向孔（1），邻近竖板条（26）外端的下方有横梁（19），横梁（19）中间有轮座（21）及支撑轮（20），所述支撑轮（20）与定位杆（17）相接触；横梁（19）两端有导向轮（27），导向轮（27）外侧有竖向导槽（28），所述导向轮（27）处于相应竖向导槽（28）内且二者间呈滑动配合；横梁（19）的长度大于两竖板条（26）外侧面间的间距，两竖板条（26）外侧分别有支撑油缸（3），两支撑油缸（3）的上端铰接在纵向孔（1）的顶部，两支撑油缸（3）的下端分别铰接在横梁（19）的两端。

4.根据权利要求1所述的自动连接装置，其特征在于定位盒（11）的横向一侧有两个顶伸油缸（32），该两顶伸油缸的间距与所述上下定位孔间的间距相等，顶伸油缸（32）的一端铰接在凹坑（10）一侧的船舶单元（2）上，它们的另一端分别铰接有插销（33），在顶伸油缸（32）完全缩回状态下，插销（33）的外端分别抵在定位盒（11）上的上下定位孔口部，在顶伸油缸（32）完全伸出状态下，插销（33）的外端分别插入定位盒（11）上的上下定位孔口和上下夹壳上的定位孔内。

5.根据权利要求1所述的自动连接装置，其特征在于纵向孔（1）口部有支撑架，该支撑架含有上板（4）、下板（18）和两个侧板（29），所述两侧板（29）分别处于两竖板条（26）两侧，两侧板（29）内侧面上和两竖板条（26）的外侧面上均有横向耳板（31），横向耳板（31）上均有销孔，对应的竖板条（26）上的横向耳板（31）与侧板（29）上的横向耳板（31）间借助销子（30）连接在一起；所述上板（4）和下板（18）的两边分别连接在两侧板（29）的上边和下边，且上板（4）和下板（18）的外边分别向上、向下倾斜。

6.根据权利要求1~5中任一项所述的自动连接装置，其特征在于两竖板条（26）的外段均有纵向腰形槽（23），该两纵向腰形槽对应；邻近定位杆（17）的里端处有横向孔，横向孔内有横销（22），横销（22）两端分别插入两竖板条（26）的纵向腰形槽（23）内且二者间呈滑动配合。