CN103616285A - 一种多用途应急拖带实验装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多用途应急拖带实验装置，包括机身平台，所述机身平台为卧式L形结构，沿L形机身平台的短边至长边开设有贯通的凹槽，在L形机身平台短边的端头端面外侧安置有左夹持装置，端面内侧沿凹槽贯通方向依次设置左挡块和左拉力卷筒；在L形机身平台拐角处的凹槽中设置有升降装置；在L形机身平台长边的右端凹槽中由端口向左依次安置有动力装置和与动力装置相连接的移动梁，所述移动梁为端面呈凹字形的块状结构，移动梁的右端面上设有支架，支架上安置有右夹持装置，左端面上连接有右拉力卷筒，底部设有滚轮，凹字形槽中插安有右挡块。本发明结构简单，用途多，能满足任意长度的钢丝绳及锚链（系泊链）进行力学性能测试的要求。

Description

一种多用途应急拖带实验装置

技术领域

本发明涉及一种拉力实验装置，特别涉及一种多用途应急拖带实验装置，属于拉力实验装置技术领域。

背景技术

1994年5月20日，国际海事组织海安会第63届大会通过了MSC.35(63)《关于油船应急拖带装置的指南》（以下简称指南）的决议案，要求载重量为2万吨及以上新建造的和现有油船必须装有应急拖带装置。应急拖带装置目的在于当船舶失去动力或突发事故时，能够由拖带公司迅速及时地将船舶拖离作业现场，最大限度的减少事故的恶化程度。为了确保拖带过程的安全性，避免在拖带过程中出现应急拖带装置损坏等意外事故，故在应急拖带装置出厂前对其进行强度实验显得尤为重要。应急拖带装置包括船艏应急拖带装置和船艉应急拖带装置，船艏应急拖带主要包括防擦链（有档锚链）、止链器、导缆孔及拖力点，船艉应急拖带主要包括拖索（钢丝绳）、导缆孔及拖力点。指南规定，应急拖带装置的强度必须在任何可能的拖带角度下都满足，拖带角度的允许范围为从船中心到左右舷90°及垂直向下30。

在现有的技术中提到了一些单一的试验机专利，并不能满足应急拖带的试验要求。中国专利申请号为201220135792.X的专利公开了“钢丝绳拉力测试机”，该装置只能对一小段钢丝绳进行检测，无法对长达数百米的拖索（钢丝绳）进行无损试验，也不能实现在90°及30°的特殊角度下对拖索（钢丝绳）、导缆孔进行试验；中国专利申请号为200910024646.2的专利公开了“锚链拉力试验机的加载装置”和中国专利申请号为200910028705.3的专利公开了“一种锚链拉力试验机”，虽然都可以对长达数百米乃至数千米的锚链进行测试，但只能进行单一的锚链测试，同样也不能实现在90°及30°的特殊角度下对防擦链（有档锚链）、导缆孔进行试验。所以目前国内尚缺少针对应急拖带进行实验的装置。

发明内容

本发明的目的是为了满足上述所述《指南》对船艏应急拖带装置和船艉应急拖带装置进行力学性能测试的试验装置所提出的要求，提供一种多用途应急拖带实验装置。

本发明的实验装置不仅能够按照《指南》要求对船艏应急拖带装置和船艉应急拖带装置进行力学性能测试，而且可以对任意长度的钢丝绳及锚链（系泊链）进行拉力试验。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种多用途应急拖带实验装置，包括机身平台，所述机身平台为卧式L形结构，沿L形机身平台的短边至长边开设有贯通的凹槽，在L形机身平台短边的端头端面外侧安置有左夹持装置，端面内侧沿凹槽贯通方向依次设置左挡块和左拉力卷筒；在L形机身平台拐角处的凹槽中设置有升降装置；在L形机身平台长边的右端凹槽中由端口向左依次安置有动力装置和与动力装置相连接的移动梁，所述移动梁为端面呈凹字形的块状结构，移动梁的右端面上设有支架，支架上安置有右夹持装置，左端面上连接有右拉力卷筒，底部设有滚轮，凹字形槽中插安有右挡块。

前述所述的左挡块和右挡块均为设有“U”字形槽或“十”字形槽的矩形板块结构，其中“U”字形槽的挡块用于缆绳试验，“十”字形槽的挡块用于锚链试验。

前所述的左拉力卷筒和右拉力卷筒分别各由卷筒支架、卷筒、中心轴、电机和小齿轮构成；所述卷筒支架分别固定在机身平台和移动梁上，所述中心轴穿过卷筒，通过轴承安装在卷筒支架中心孔中，所述卷筒呈圆柱状，通过卷筒一端装有的齿圈与小齿轮啮合，小齿轮通过键与电机相连。

前所述卷筒支架的侧面还设置有由手柄、长杆、制动销、拖台构成一个曲柄滑块机构的锁紧装置，其中所述拖台固定在卷筒支架侧面，卷筒支架中心孔上方设有一个与卷筒端面沿圆周均布的若干个锁紧孔中心对齐的通孔，通过拉动手柄对长杆施加力，使制动销插入通孔对应的锁紧孔中。所述锁紧孔优选为6-8个。

前所述升降装置包括斜台、压板和升降垫片；其中所述斜台为一横断截面为矩形，纵断截面为一锐角呈30°的直角三角形的斜台状体，斜台的斜面上设置有具有耳环状的导缆孔，底部设有矩形固定板，固定板通过螺栓连接在与机身平台相连接的底板上。所述升降装置的斜台下部的底板与固定板之间还设置有若干厚度不一的升降垫块，用于调整升降装置的高度。

本发明的多用途应急拖带实验装置，满足了《指南》对船艏应急拖带装置和船艉应急拖带装置进行力学性能测试的试验装置所提出的要求，结构简单，用途多，适合任意长度的钢丝绳及锚链（系泊链）进行力学性能测试的要求。

附图说明

图1是本发明的多用途应急拖带实验装置的构造示意图；

图2为图1的A-A剖视图；

图3为图1的B-B剖视图；

图4为拉力卷筒带锁紧装置面的侧视图；

图5为拉力卷筒的主视图；

图6为锁紧装置13的左视图；

图7是移动梁6的右视图；

图8为移动梁6的俯视图；

图9为底板58的俯视图；

图10为锚链测试实验装置的构造示意图；

图11为锚链挡块38的主视图；

图12为止链器59的安装侧视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的一种多用途应急拖带实验装置作进一步的详细说明。本发明的具体实施方式只是示例性的具体实施方式，不应被视为对本发明的限制。

如图1、图2、图3、图7、图8和图9所示，为本发明的多用途应急拖带实验装置，包括机身平台4、左挡块32、左夹持装置1、左拉力卷筒2、底板58、升降装置3、右拉力卷筒5、右夹持装置7、右挡块33、移动梁6、动力装置8、拖索（钢丝绳）9。机身平台4整体呈横卧L形，机身平台4的截面呈凹槽状，在L形机身平台的短边的端面设置有左挡块32。左夹持装置1布置在L形短边的末端的外面，其端面紧贴着左挡块32，中心孔与左挡块32的U型槽对齐。左拉力卷筒2通过紧固件固定在L型机身平台4短边的末端的内部。升降装置3设置在L型机身平台4的拐角处，通过紧固件固定在底板58上，底板58有数个沉头通孔和数个螺纹孔，地脚螺栓57通过沉头通孔将底板58固定在机身平台的地面上。移动梁6位于L形机身平台长边的右端，通过连接动力装置8驱动其运动，移动梁6的凹字型缺口中安装有右挡块33，右挡块33为矩形平板且上部设有U型槽，动力装置8固定在L型机身平台4长边的右端。右拉力卷筒5通过紧固件固定在移动梁6的左侧。右夹持装置7设置在移动梁6的右侧，紧靠着右挡块33，右夹持装置7的中心孔对应着移动梁6上的右挡块32的U型槽，右挡块33的下方有支架31，支架31通过紧固件固定在移动梁6上。

图7、图11中的左挡块32和右挡块33均为矩形平板状，且上部设有U型槽，根据试验对象的不同，还可以更换为左锚链挡块38和右锚链挡块39。左锚链挡块38和右锚链挡块39都为矩形平板状，且下部设有“十”字型槽。

图4、图5和图6中的左拉力卷筒2和右拉力卷筒5各自都包括卷筒支架11、卷筒14、锁紧装置13、中心轴18、电机20、小齿轮12。卷筒支架11的端面有数个光孔17，通过螺栓将左右拉力卷筒2、5分别固定在机身平台4和移动梁6上，卷筒支架11的侧面的中心有中心孔15，中心孔15上方有一个大于中心孔的通孔19。中心轴18穿过卷筒14，其两端通过轴承安装在卷筒支架11两侧的中心孔15上。卷筒14呈圆柱状，一端装有齿圈与小齿轮12啮合，小齿轮12可以通过键与电机20相连，卷筒14端面均布有6-8个锁紧孔16，锁紧孔16离中心轴18的距离与卷筒支架11侧面的通孔19到中心孔圆心15的距离相等。锁紧装置13由手柄61、长杆62、制动销63、拖台64构成一个曲柄滑块机构，锁紧装置13安装在卷筒支架11的侧面，通过拉动手柄61对长杆62施加力，使制动销63在拖台64上来回直线运动，所述拖台64固定在拉力卷筒支架侧面，与通孔19的下半沿对齐。

图2为升降装置3，包括斜台54、压板51、锁紧螺钉53、升降垫块55和固定板56。斜台54的横断截面为矩形，纵断截面为一锐角呈30°的直角三角形，斜台54斜面上均布有数排螺纹孔。压板51为矩形钢板，四周布置有通孔，通孔位置与斜台54斜面的螺纹孔的位置相符，通过截面为T字型的锁紧螺钉53固定在斜台54上，所述压板51中间通过焊接与被试导缆孔52连成一体。斜台54的下部设置有固定板56，固定板56为矩形钢板，四周布置有通孔，通孔可以与底板58的螺纹孔配合，通过截面为T字型的锁紧螺钉将升降装置3固定在底板58上，在底板58与固定板56之间布置有若干厚度不一的升降垫块55用于调整升降装置3的高度。

实验实例1

下面结合船艉的应急拖带的实际工况对拖索（钢丝绳）进行实验。

步骤1：试验用拖索（钢丝绳）的首尾都有圆柱状的卡头。首先安装左拉力卷筒2和左夹持装置1，松开左夹持装置1，引出拖索（钢丝绳）9的头部并穿过左夹持装置1进入机身平台4短边后将拖索（钢丝绳）9在左拉力卷筒2上绕5-8圈，左拉力卷筒2旋转的同时用牵引装置牵引拖索（钢丝绳）9的头部向前运动，进入升降装置3，穿入导缆孔52后转向进入机身平台的长边，导缆孔52安装在升降装置3上能使拖索（钢丝绳）9满足从船中心到左右舷90°及垂直向下30°的实际工况。左拉力卷筒2继续旋转并保持拖索（钢丝绳）被牵引状态使拖索（钢丝绳）9运动至移动梁6处，将拖索（钢丝绳）9的头部卡在右挡块32中的U型槽中，将左拉力卷筒2锁紧，左夹持装置1夹紧，控制移动梁6向右运动将拖索（钢丝绳）9预紧，设定加载载荷使移动梁6缓慢运动至拖索（钢丝绳）9的拉力达到设定值，保压至设定时间后，卸荷，检查测试段拖索（钢丝绳）有无破坏。

步骤2：将移动梁6向左移动，松开左夹持装置1，松开左拉力卷筒2，将拖索（钢丝绳）9的头部从右挡块32的U型槽中拿出，安装右拉力卷筒和右夹持装置，牵引拖索（钢丝绳）9在右拉力卷筒5绕5-8圈，两个拉力卷筒同时旋转并保持拖索（钢丝绳）9被牵引状态，松开右夹持装置7，使拖索（钢丝绳）9头部穿过右夹持装置7并继续向前运动，至步骤1已检测过的拖索（钢丝绳）9段移走，将左夹持装置1和右夹持装置7夹紧，将左拉力卷筒2和右拉力卷筒5锁紧，控制移动梁6向右运动将拖索（钢丝绳）9预紧，设定加载载荷使移动梁6缓慢运动至拖索（钢丝绳）9的拉力达到设定值，保压至设定时间后，卸荷，检查测试段拖索（钢丝绳）9有无破坏。

步骤3：将移动梁6向左移动，将左夹持装置1和右夹持装置7松开，将左拉力卷筒2和右拉力卷筒5松开，同时旋转两个拉力卷筒2、5并保持拖索（钢丝绳）9被牵引状态，将被检测的拖索（钢丝绳）9的一段收起，待检测的拖索（钢丝绳）9的一段进入测试区域，将左夹持装置1和右夹持装置7锁紧，将左拉力卷筒2和右拉力卷筒5锁紧，控制移动梁6向右运动将拖索（钢丝绳）9预紧，设定加载载荷使梁缓慢运动至拖索（钢丝绳）9的拉力达到设定值，保压至设定时间后，卸荷，检查测试段拖索（钢丝绳）9有无破坏。

步骤4：重复步骤3，直至待检测拖索（钢丝绳）9只剩下尾部，将拖索（钢丝绳）9末端从左拉力卷筒2上松开并移出左夹持装置1，卸掉左拉力卷筒2和左夹持装置1，将拖索（钢丝绳）9的尾部卡在左挡块32的U型槽中，将右拉力卷筒5锁紧，右夹紧装置7夹紧，控制移动梁6向右运动将拖索（钢丝绳）9预紧，设定加载载荷使移动梁6缓慢运动至拖索（钢丝绳）9的拉力达到设定值，保压至设定时间后，卸荷，检查测试段拖索（钢丝绳）9有无破坏。

步骤5：移动梁6向右移动，将拖索（钢丝绳）9尾部从左挡块32的U型槽中拿出，松开右夹紧装置7，旋转右拉力卷筒5并保持拖索（钢丝绳）9被牵引状态，并直至所有拖索（钢丝绳）9移出收起。

实验实例2

结合船艏的应急拖带的实际工况对防擦链（有档锚链）进行实验。

步骤1：将实施例1中的挡块调换成锚链挡块38、39（如图10和图11所示），卸掉夹紧装置和拉力卷筒，将防擦链（有档锚链）10的穿过导缆孔52，使第一环卡在右锚链挡块39上，在防擦链（有档锚链）10自然拉直的情况下，合适的链环卡在左锚链挡块38上，由于导缆孔52安装在升降装置3上能使防擦链（有档锚链）10满足从船中心到左右舷90°及垂直向下30°的实际工况。缓慢移动移动梁6使防擦链（有档锚链）10处于预紧状态。设定加载载荷使移动梁6缓慢运动至防擦链（有档锚链）10的拉力达到设定值。保压至设定时间后，卸荷，检查锚链有无破坏。

步骤2：将防擦链（有档锚链）10卡在左右锚链挡块的链节拿出，用牵引装置拖拽锚链10使已检测过的防擦链（有档锚链）10移出，待测端防擦链（有档锚链）10进入测试区域，并将适当的链环卡在左右锚链挡块中，向右缓慢移动移动梁6使锚链处于预紧状态。设定加载载荷使移动梁6缓慢运动至防擦链（有档锚链）10的拉力达到设定值。保压至设定时间后，卸荷，检查锚链有无破坏。

步骤3：重复步骤2，直至所有防擦链（有档锚链）10检测完成，用牵引装置将锚链移出。

实验实例3

结合船艏的应急拖带的实际工况对止链器进行实验。

将实例1中的升降装置3卸掉，在底板58上安装止链器59（如图12所示），将防擦链（有档锚链）10的一端固定在止链器59上，在防擦链（有档锚链）10自然拉直的情况下，合适的链环卡在右锚链挡块39上，设定加载载荷使移动梁6向右缓慢运动至止链器59所受载荷达到设定值。保压至设定时间后，卸荷，检查止链器59有无明细变形。

Claims (7)

1.一种多用途应急拖带实验装置，包括机身平台，其特征是：所述机身平台为卧式L形结构，沿L形机身平台的短边至长边开设有贯通的凹槽，在L形机身平台短边的端头端面外侧安置有左夹持装置，端面内侧沿凹槽贯通方向依次设置左挡块和左拉力卷筒；在L形机身平台拐角处的凹槽中设置有升降装置；在L形机身平台长边的右端凹槽中由端口向左依次安置有动力装置和与动力装置相连接的移动梁，所述移动梁为端面呈凹字形的块状结构，移动梁的右端面上设有支架，支架上安置有右夹持装置，左端面上连接有右拉力卷筒，底部设有滚轮，凹字形槽中插安有右挡块。

2.根据权利要求1所述的一种多用途应急拖带实验装置，其特征是：所述的左挡块和右挡块均为设有“U”字形槽或“十”字形槽的矩形板块结构，其中“U”字形槽的挡块用于缆绳试验，“十”字形槽的挡块用于锚链试验。

3.根据权利要求1所述的一种多用途应急拖带实验装置，其特征是：所述的左拉力卷筒和右拉力卷筒分别各由卷筒支架、卷筒、中心轴、电机和小齿轮构成；所述卷筒支架分别固定在机身平台和移动梁上，所述中心轴穿过卷筒，通过轴承安装在卷筒支架中心孔中，所述卷筒呈圆柱状，通过卷筒一端装有的齿圈与小齿轮啮合，小齿轮通过键与电机相连。

4.根据权利要求3所述的一种多用途应急拖带实验装置，其特征是：所述卷筒支架的侧面还设置有由手柄、长杆、制动销、拖台构成一个曲柄滑块机构的锁紧装置，其中所述拖台固定在卷筒支架侧面，卷筒支架中心孔上方设有一个与卷筒端面沿圆周均布的若干个锁紧孔中心对齐的通孔，通过拉动手柄对长杆施加力，使制动销插入通孔对应的锁紧孔中。

5.根据权利要求4所述的一种多用途应急拖带实验装置，其特征是：所述锁紧孔为6-8个。

6.根据权利要求1所述的一种多用途应急拖带实验装置，其特征是：所述升降装置包括斜台、压板和升降垫片；其中所述斜台为一横断截面为矩形，纵断截面为一锐角呈30°的直角三角形的斜台状体，斜台的斜面上设置有耳环状的导缆孔，底部设有矩形固定板，固定板通过螺栓连接在与机身平台相连接的底板上。

7.根据权利要求1或6所述的一种多用途应急拖带实验装置，其特征是：所述升降装置的斜台下部的底板与固定板之间还设置有若干厚度不一的升降垫块，用于调整升降装置的高度。

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