CN103895834B - 磁力吸附碰垫 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供磁力吸附碰垫，包括壳体、永磁吸附装置、控制杆机构和驱动轮，永磁吸附装置固定在壳体的内壁上，永磁吸附装置的上下两端分别安装第一磁力滚轮和第二磁力滚轮，第一控制杆的第一端与第一磁力滚轮相连，第二控制杆的第一端与第二磁力滚轮相连，第一控制杆和第二控制杆的第二端均设置滑槽，第三控制杆的第一端设置凸起，凸起安装在第一控制杆和第二控制杆的滑槽里，永磁吸附装置伸出固定杆，驱动轮通过轴安装在固定杆上，第三控制杆的第二端与驱动轮相连，齿轮与驱动轮同轴、共同旋转，齿轮上缠绕有控制链，控制链伸出至壳体外部。本发明具有极强的安装性，具有足够的强度储备，可有效承载四级海况下各种形式的冲击载荷。

Description

磁力吸附碰垫

技术领域

本发明涉及的是一种海上作业装置，具体地说是海上作业防撞装置。

背景技术

船在海上进行靠泊作业时，为了避免巨大的冲击能量，在相互旁靠的两舷之间设置一种能够吸收其冲击能量的护舷设备——碰垫。

目前国内外传统的碰垫和护舷器材，大多采用充气、低密度材料填充等，通过悬挂或漂浮在船体水线附近发挥防碰功能，通常只能防护水上部分发生的碰撞，尤其在不规则部位发生碰撞时容易发生滑动而产生安全问题，例如对于潜艇这种大部分体积处于水下的水滴形结构物，或在高海况下由于船体浮动过大等问题而不能使用。

目前可调节水位且能够方便固定的碰垫比较少见，依靠悬挂调节水位的碰垫主要有：

日本人FUKUDAYUUJI发明的ELEVATIONALLYMOVABLEFENDER，通过碰垫上方的滑轮及碰垫自身重力来达到调节碰垫水位的功能。然而由于碰垫过重及需要多组电动滑轮与之配合，很难满足碰垫轻量化的需求。

美国人Thompson与Alan发明的Boatfenderandmethodofprotectingfloatingobjects，主要通过碰垫底部阀门，依靠碰垫自身重力向碰垫内注水，通过碰垫内的水位调节来保证碰垫的吃水。但由于救援潜艇时，碰垫对强度有较高要求，这就需要增加碰垫壁的厚度，然而在满足轻量化的要求下可能需要空心壁的设计，而这时碰垫自然状态下吃水将明显减小，从而导致碰垫中注水不足而达不到预期靠邦位置，因此需要对此方法予以改善。

而固定式碰垫的典型代表为：

日本人佐野晓发明的浮枕防舷材，其通过链锁固定与沿岸，通过调节碰垫内的气体量来达到调节水位的效果。但在双船靠邦补给作业时，碰垫的固定难度较大，而如事先固定，对船舶阻力影响较大，不符实际。

发明内容

本发明的目的在于提供方便船舶海上靠帮作业时调节防护位置、固定的磁力吸附碰垫。

本发明的目的是这样实现的：

本发明磁力吸附碰垫，其特征是：包括壳体以及设置在壳体里的永磁吸附装置、控制杆机构和驱动轮，永磁吸附装置固定在壳体的内壁上，永磁吸附装置的上下两端分别安装第一磁力滚轮和第二磁力滚轮，控制杆机构包括第一-第三控制杆，第一控制杆的第一端与第一磁力滚轮相连，第二控制杆的第一端与第二磁力滚轮相连，第一控制杆和第二控制杆的第二端均设置滑槽，第三控制杆的第一端设置凸起，凸起安装在第一控制杆和第二控制杆的滑槽里，永磁吸附装置伸出固定杆，驱动轮通过轴安装在固定杆上，第三控制杆的第二端与驱动轮相连，齿轮与驱动轮同轴、共同旋转，齿轮上缠绕有控制链，控制链伸出至壳体外部，通过控制链带动齿轮和驱动轮旋转，从而改变控制杆机构的形态，进而控制永磁吸附装置的磁力开启和关闭。

本发明还可以包括：

1、当第一控制杆和第二控制杆为收缩状态时，磁力线在永磁吸附装置内部组成闭合回路，在永磁吸附装置与壳体内壁相贴合的面不产生磁力；当第一控制杆和第二控制杆为最大支出状态时，永磁吸附装置与壳体内壁相贴合的面的磁力最大。

2、所述的壳体为橡胶材质椭圆体，其密度大于水，壳体的外壁上设置防滑槽。

3、壳体上设置吊绳安装孔。

本发明的优势在于：

1、采用橡胶质椭圆体外壳和永磁吸附控制机构相互独立的结构形式，并且永磁吸附控制机构仅有一端固定于碰垫上，使得在船舶靠帮作业时，冲击能量对碰垫的作用，只作用于橡胶质椭圆体外壳上，并未作用于磁吸力控制机构上，从而有利于磁吸力控制机构的保护。

2、橡胶质椭圆体外壳为实心结构，其密度略大于水，这保证了其可被悬吊至水中，椭圆柱形双吊孔设计可防止碰垫在悬吊过程中发生旋转，外表面的防滑槽设计有效的起到防滑作用，利于碰垫的固定。

3、通过悬吊装置将碰垫悬吊于预期位置，然后通过控制锚链开关控制内部永磁吸盘产生磁吸附力，而使碰垫固定于船体表面，在碰撞发生时碰垫将吸附于船体表面而达到保护船舶的目的

4、在海上进行大风浪中碰垫位置安装的使用试验，实验结果表明该碰垫具有极强的安装性，具有足够的强度储备，可有效承载四级海况下各种形式的冲击载荷。

附图说明

图1为本发明的总体外观图；

图2为本发明的正视图；

图3为本发明的侧视图；

图4为本发明的磁力关闭状态示意图；

图5为本发明的磁力开启状态示意图；

图6为本发明内部机构三维前视图；

图7为本发明内部机构三维后视图；

图8a为永磁吸附装置的工作原理示意图a，图8b为永磁吸附装置的工作原理示意图b；

图9为控制锚链对永磁吸附装置的控制过程演示图a；

图10为控制锚链对永磁吸附装置的控制过程演示图b；

图11为控制锚链对永磁吸附装置的控制过程演示图c；

图12为控制锚链对永磁吸附装置的控制过程演示图d；

图13为控制锚链对永磁吸附装置的控制过程演示图e。

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：

结合图1～13，本发明磁力吸附碰垫，由内外两部分组成，内部永磁吸附控制机构由控制锚链、联动机构、控制杆、固定杆和永磁吸盘组成；外部为橡胶材料制成且具有防滑槽设计，顶部设有双吊孔。可通过悬吊系统调节碰垫位置，在通过永磁吸盘产生磁力使其固定在船体表面。椭圆柱体，外表面设防滑槽，顶部设双吊孔。

本发明磁力吸附碰垫，通过下述技术方案予以实现，所述碰垫由橡胶材质圆体外壳和永磁吸附控制机构组成，所述橡胶材质椭圆体是一种实心体结构，其整体密度略大于水，外表面设有防滑槽，顶部设置有双悬吊孔；所述永磁吸附控制机构由控制锚链、联动机构、控制杆、固定杆和永磁吸盘组成。所述永磁吸盘固定于碰垫内部，与控制杆相连；所述联动机构由固定杆固连在永磁吸盘上，以保证在碰垫变形时联动机构与永磁吸盘保持一定的距离，联动机构分别于联动杆和控制锚链相连，通过控制锚链可以开启/关闭永磁吸盘。

本发明采用橡胶质椭圆体外壳和永磁吸附控制机构的结构形式，组成碰垫，通过磁力来实现碰垫的固定。

如图1和4所示，永磁吸附碰垫由橡胶材质圆体外壳和永磁吸附控制机构组成。橡胶材质椭圆体1外表面设有防滑槽2，顶部设置有双悬吊孔3，利于碰垫起吊。永磁吸附控制机构由控制锚链4、联动机构5、控制杆6、固定杆7和永磁吸盘8组成。

如图4至图7所示，拉伸控制锚链4可以使联动机构5转动(联动机构包括齿轮9和驱动轮10)，进而带动控制杆6，永磁吸盘8通过其上的控制杆6来控制磁力，当控制杆处于收缩位置时(如图5所示)，永磁吸盘不存在磁力；当操纵杆被拉伸时(如图6所示)，永磁吸盘产生磁力。磁设备控制锚链4在碰垫内部与联动机构5连接，控制杆6与联动机构及永磁吸盘8相连，固定杆7用以保持永磁吸盘与联动机构的相对位置。齿轮9与控制锚链4相连，驱动轮10与控制杆6联动，齿轮9与驱动轮10同轴，两者共同组成联动机构5。通过拉动控制锚链4可使齿轮9和驱动轮10转动，驱动轮10带动控制杆6以达到开关永磁吸盘8的目的。

永磁吸盘为一种常用的钢材搬运工具，内部具有多组磁体，通过控制杆可以使磁体产生相对运动，以实现工作极面上磁场强度的相加或相消，从而达到吸附和卸载的目的，其内部工作原理如图8所示。当磁极处于图(a)状态时，磁力线在永磁吸盘内部组成闭合回路，几乎没有磁力线到达工作极面，在工作极面不会产生磁力，可以顺利实现卸载。当永磁吸盘磁极处于图(b)状态时，磁力线从磁体的N极出来，经过工作极面再回到磁轭进入磁体的S极，因此在工作极面上会产生吸附力。

如图9至图13所示，该流程显示了从碰垫的起吊、安装到双船的并靠整个过程。通过悬吊装置将碰垫悬吊于预期位置的水线上方，如图9所示；通过悬吊装置将碰垫下沉至水中预期位置，如图10所示。通过悬吊装置将碰垫向船体外表面方向拉动，同时通过控制控制锚链的开关，使永磁吸盘产生磁力，使碰垫吸附于船体表面上，如图11、图12所示；此后双船并靠，开始并靠作业，此时碰垫起到船舶碰撞保护作用，如图13所示。通过拉动控制锚链4带动联动装置5，进而带动控制杆6达到控制永磁吸盘8的作用，以使其产生磁力从而用于吸附。

Claims (5)

1.磁力吸附碰垫，其特征是：包括壳体以及设置在壳体里的永磁吸附装置、控制杆机构和驱动轮，永磁吸附装置固定在壳体的内壁上，永磁吸附装置的上下两端分别安装第一磁力滚轮和第二磁力滚轮，控制杆机构包括第一-第三控制杆，第一控制杆的第一端与第一磁力滚轮相连，第二控制杆的第一端与第二磁力滚轮相连，第一控制杆和第二控制杆的第二端均设置滑槽，第三控制杆的第一端设置凸起，凸起安装在第一控制杆和第二控制杆的滑槽里，永磁吸附装置伸出固定杆，驱动轮通过轴安装在固定杆上，第三控制杆的第二端与驱动轮相连，齿轮与驱动轮同轴、共同旋转，齿轮上缠绕有控制链，控制链伸出至壳体外部，通过控制链带动齿轮和驱动轮旋转，从而改变控制杆机构的形态，进而控制永磁吸附装置的磁力开启和关闭。

2.根据权利要求1所述的磁力吸附碰垫，其特征是：当第一控制杆和第二控制杆为收缩状态时，磁力线在永磁吸附装置内部组成闭合回路，在永磁吸附装置与壳体内壁相贴合的面不产生磁力；当第一控制杆和第二控制杆为最大支出状态时，永磁吸附装置与壳体内壁相贴合的面的磁力最大。

3.根据权利要求1或2所述的磁力吸附碰垫，其特征是：所述的壳体为橡胶材质椭圆体，其密度大于水，壳体的外壁上设置防滑槽。

4.根据权利要求1或2所述的磁力吸附碰垫，其特征是：壳体上设置吊绳安装孔。

5.根据权利要求3所述的磁力吸附碰垫，其特征是：壳体上设置吊绳安装孔。