CN105253256B - 一种用于单吊点救生艇的艇钩装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于单吊点救生艇的艇钩装置，包括吊钩、支撑销轴、两块侧板、脱钩机构、锁定装置、解锁机构、安装底板和安全插销；本装置通过设置锁定装置、解锁机构和脱钩机构协调配合的结构，利用弹簧作用下的锁销抵靠吊钩下摆杆消除艇钩在救生艇下放过程中意外脱钩的可能性；当需要有载脱钩时，先通过解锁机构将锁销下压，使之脱离对吊钩脱钩的阻挡，再通过释放机构的操作进行脱钩；通过将吊钩回转中心与吊钩的承载轴线偏移一定距离，有效减小有载释放时需克服的吊环与吊钩之间摩擦力产生的阻力矩；本装置具有设计合理、结构简洁，承载时锁定安全可靠、脱钩省力的特点，满足单吊点救生艇艇钩的有载释放操作要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种救生艇用艇钩装置，尤其是涉及一种用于单吊点救生艇有载释放艇钩装置。
背景技术
救生艇作为船舶安全救生的重要工具，承载着海难事故发生时的救生手段，也可作为船舶非港口停泊时船员离船登船之用。救生艇艇钩性能一直受到国际海事组织，船旗国，港口国及船级社的关注，艇钩工作的可靠性和安全性对于救生艇释放时的人员安全起关键作用。
单吊点艇钩是指一个集艇钩装置和脱钩机构于一体，适用于小型救生艇或救助艇。早期的单吊点艇钩为“呆钩”，脱钩的方式只能在救生艇下放至水面后，由人工在无载的状态下直接卸钩。70年代以后，虽然不需人工直接卸钩，但其脱钩是在无载的情况下，即救生艇到达水面后，通过脱钩机构实现无载脱钩。有载脱钩要求是针对当船有一定航速时下放救生艇或海难意外情况的突发情况下提出的，以保证船不会因为母船余速拖行而翻转，这时要求救生艇下降至距水面附近就可实现有载脱钩。
2013年1月1日生效的国际海事组织(IMO)关于救生艇艇钩要求的修正案，要求采用载荷过回转中心的艇钩结构，主要是为了避免在重力作用下吊钩意外翻转脱钩，脱钩时只需要克服吊环与吊钩之间摩擦力所产生的阻力矩即可。但是，当救生艇重量达数吨时，需克服很大的摩擦力所产生的阻力矩，对于单吊点艇钩来说，艇钩和脱钩操作装置集成于一体，仅通过放大杠杆比来增大脱钩力矩受到结构尺寸的限制。因此开发一种既能保证救生艇下放过程可靠锁定，防止意外脱钩，又能有效减小有载脱钩时操作省力、便捷就成为对单吊点救生艇艇钩结构设计的迫切要求。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足和缺陷，满足实用要求而提供的一种用于单吊点救生艇的艇钩装置。
为了达到上述目的，本发明采用技术方案如下：
一种单吊点救生艇用艇钩装置，包括由两块侧板2与安装底板7构成的后高前低，纵截面为“U”形的壳体，壳体中自上而下依次安装有吊钩1、脱钩机构4、解锁机构5和锁定装置8；其特征在于：所述吊钩1为“？”形结构，下部为摆臂，摆臂末端为圆柱面，在吊钩1钩口下方设有销轴孔，采用支撑销轴9将吊钩1与两侧板2销接；所述锁定装置8由锁销8a、锁套8b、压簧8c和一对锁定螺母组成；所述锁套8b为法兰套结构，自上而下设有大直径的沉孔和小直径的底部通孔，穿装在安装底板7中间设有的垂直通孔内；所述锁销8a为由大到小三段直径的阶梯轴结构，上段大直径轴颈穿装在锁套8b的沉孔内，其顶部设有圆弧面和径向销孔，中段轴颈与锁套8b沉孔之间穿装压簧8c，下段设有螺纹，其上旋装有一对并紧的螺母使锁销8a在压簧8c的作用下上移的限位，锁销8a头部圆柱面抵靠于吊钩1摆臂末端圆弧面；所述解锁机构5由两根压杆5b、解锁把手5a、销轴四5c和销轴五5d组成，两根压杆5b平行设于锁套8b上端法兰两侧，两根压杆5b一端设有销孔，通过销轴五5d与两块侧板2销接，靠近中部设有腰形孔，通过销轴四5c与锁销8a头部的销孔销接，另一端设有解锁把手5a；所述脱钩机构4由相同的两根弯臂4b、脱钩把手4a、销轴二4c、销轴三4d组成，两根弯臂4b分设于吊钩1两侧，下端通过销轴三4d销接，中部弯折处设有通孔通过销轴二4c与两块侧板2销接，上端通过脱钩把手4a相连接。
上述所述吊钩1钩口处设有圆弧承载面1a、释放面1b、圆弧脱钩面1c和圆柱面1d，其中，圆弧承载面1a的中心轴线与支撑销轴9的轴线水平距离为e，圆弧承载面1a与释放面1b圆弧相切,释放面1b与圆弧脱钩面1c相切，圆柱面1d以支撑销轴9轴线为中心。
上述所述两块侧板2对应所述锁定装置8一侧还设有安全销6。
上述所述安装底板7为一设有凸台的矩形构件。
上述所述凸台的两侧面上分别设有若干用于连接的螺纹孔，凸台的两边凸肩平面上分别设有若干用于连接的通孔。
上述所述解锁机构5的两根压杆5b的间距大于所述脱钩机构4的两根弯臂4b的间距。
本发明的特点和有益效果是：
1、本发明通过设置锁定装置、解锁机构和脱钩机构协调配合的结构，利用弹簧作用下的锁销抵靠吊钩下摆杆消除艇钩在救生艇下放过程中意外脱钩的可能性；当需要有载脱钩时，先通过解锁机构将锁销下压，使之脱离对吊钩脱钩的阻挡，再通过释放机构的操作进行脱钩；通过将吊钩回转中心与吊钩的承载轴线偏移一定距离，有效减小有载释放时需克服的吊环与吊钩之间摩擦力产生的阻力矩。
2、本发明具有设计合理、结构简洁，承载时锁定安全可靠、脱钩省力的特点，满足单吊点救生艇艇钩的有载释放操作要求。
附图说明
图1为本发明的艇钩装置的立体结构示意图；
图2为图1的左视图；
图3为图2的A-A剖面图；
图4为图3解锁状态视图；
图5为图3脱钩状态视图。
图中：1、吊钩，1a、圆弧承载面，1b、直线释放面，1c、圆弧脱钩面，1d、圆柱面，2、侧板，3、销轴一，4、脱钩机构，4a、脱钩把手，4b、弯臂，4c、销轴二，4d、销轴三，5、解锁机构，5a、解锁把手，5b、压杆，5c、销轴四，5d、销轴五，6、安全销，7、安装底板，8、锁定装置，8a、锁销，8b、锁套，8c、压簧，9、支撑销轴，10、吊环，11、螺钉一，12、螺钉二，13、销轴六，14、销轴螺栓。
具体实施方式
下面通过本发明的用于单吊点救生艇的艇钩为实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
本发明中所述的“内、外”的含义指的是相对于装置本身而言，指向装置内部的方向为内，反之为外，而非对本发明的装置机构的特定限定。
本发明中中所述的“上、下”的含义指的是:“上”是指位置在高处的，与“下”相对，即上边；“下”是指位置在低处的，与“上”相对，即下层。而非对本发明中的特定限定。
本发明中所述的“左、右”的含义指的是阅读者正对附图时，阅读者的左边即为左，阅读者的右边即为右，而非对本发明的装置机构的特定限定。
本发明中所述的“前、后”的含义指的是阅读者正对附图时，离阅读者近的即为前，离阅读者远的即为后，而非对本发明的装置的特定限定。
本发明中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其它部件的间接连接。
图1为艇钩装置吊挂状态下的轴侧立体图，图中显示了包括吊钩1、侧板2、锁定装置8、脱钩机构4、解锁机构5、安全销6、安装底板7、支撑销轴9、吊环10、侧板2与安装底板7之间连接的销轴螺栓14及安装底板7与救生艇固定螺栓，所有零件位于两块平行侧板2之间，自上而下分别为销轴六13、吊钩1及与吊钩1挂接的吊环10、吊钩1的支撑销轴9、支撑销轴9右侧的销轴一3、脱钩机构4、解锁机构5、销轴五5d、安全插销6及用于两侧板2与安装底板7连接的的销轴螺栓14。
图2是图1艇钩吊挂位置时的左视图，通过局部剖视，表达了支撑销轴9、脱钩机构4的销轴二4c、解锁机构5的销轴五5d、销轴六13、销轴螺栓14及吊钩1与侧板2之间的结构要素、相互位置及装配关系。通过设定安装底板7的矩形凸台宽度、销轴六13中段轴颈长度及销轴一3(结构同销轴六13)的中段轴颈长度三者相等保证两侧板7之间平行，销轴一3、销轴六13两端由螺钉一11固定，侧板2与安装底板7通过销轴螺钉14固定，销轴螺钉14有一段销轴和一段螺纹，起到定心、承重和紧固的作用。销轴一3的作用是阻止吊钩1顺时针旋转过度，还可提供在水中拖拽救生艇之用。在支撑销轴9与侧板2和吊钩1销孔之间设有轴套，在销轴二4c、销轴五5d与侧板销孔之间设有轴套，通过弹性挡圈实现轴向定位。解锁机构5一对压杆5b的间距大于脱钩机构4一对弯臂4b的间距，各自在空间错开，操作时互不干涉。侧板2左上端凸耸的结构可有效防止当救生艇发生橫倾45°纵倾45°都不能自行脱钩，保证了艇钩承载状态的可靠性。
图3为图2的A-A剖视图，表示了艇钩装置的内部结构和相互位置关系。吊钩1摆杆底部左侧圆弧面抵靠在锁销8a上端右侧的圆弧面上，吊钩1的底部右侧平面与脱钩机构4的销轴4d接触。锁销8a和压簧8c套装在锁套8b内，锁套8b上端法兰通过螺钉二12压靠于安装底板7上，锁销8a大直径段与锁套8b沉孔滑动配合，压簧8c设于锁销8a台阶和锁套8b沉孔下端之间，锁销8a下部螺纹段设有的两个锁紧螺母使压簧8c处于压缩状态。脱钩机构4通过脱钩把手4a、销轴4c、销轴4d与弯臂4b连接形成一对弯臂4b之间的平行稳固结构，可绕销接于侧板2的销轴二4c旋转。解锁机构5通过解锁把手5a、与锁销8a头部销孔销接的销轴四5c、与侧板2销接的销轴五5d与一对压杆5b销接形成平行稳固结构。图中标识了艇钩内各部分的受力情况及各受力点的位置关系，其中，Ff为脱钩时吊钩1与吊环10之间的摩擦力，其距支撑销轴9中心距离为a，脱钩时所产生的阻力矩为Ff×a，PL为吊钩1所承受的载荷，Ff等于PL与吊环10之间的摩擦系数μ的乘积Ff＝PL×μ；圆弧承载面1a的圆弧中心轴线与支撑销轴9的轴线偏移距离为e，故载荷PL产生顺时针(脱钩趋势)力矩为PL×e；F1为脱钩机构4的销轴三4d可施加于吊钩1摆杆底部的推力，F1距离销轴二4c中心线距离为c，则有：Ff×a＝PL×e+F1×c；F2为吊钩1摆杆底部左侧作用于锁销8a的力，F2距离支撑销轴9的中心距离为b，产生的力矩为F2×b，锁销8a用来阻挡载荷PL对吊钩产生的顺时针脱钩力矩，则有：PL×e＝F2×b，θ为F2方向与垂直方向的夹角(θ≤90°)，当θ<90°时，吊钩1对锁销8a产生一个小的垂直向下分离力：F2×cosθ；F3为压簧8c作用于锁销8a的垂直向上的弹力，当F3≥F2×cosθ时，锁销8a就能抵挡吊钩1脱钩转动趋势；F4为解锁把手5a克服锁销8a受压簧8c顶力所需的下压力，距离压杆5b端部固定销轴五5d支点的水平距离为g，F3距固定销轴五5d距离为f，则有：[F3-F2(cosθ-μ2)]×f＝F4×g，μ2为锁销8a与锁套8b之间的摩擦系数；当通过解锁把手5a施加F4下压锁销8a解除对吊钩1的脱钩阻挡后，同时对脱钩机构4的脱钩把手4a施加下拉力F5，F5距离旋转中心即脱钩机构4的销轴4c的轴线距离为d，F5的大小由脱钩机构4弯臂4b的力矩平衡式：Ff×a-PL×e＝F1×b'和F5×d＝F1×c决定，通过多级杠杆的放大，并将吊钩1的载荷中心与支撑销轴9的回转中心设置一较小偏移e，实现艇钩有载脱钩的省力效果。
脱钩前，先拔出安全销6，然后通过解锁机构5的解锁手把5a下压锁销8a，消除对吊钩1的锁定，再通过脱钩机构4的脱钩手把4a释放吊钩1，通过先解锁操作再脱钩操作，增加了艇钩的安全性和可靠性。
图4是图3在操作解锁机构5后的状态图，释放吊钩1的第一步是先将安全销6拔出，然后给予解锁机构5的解锁把手5a垂直向下的力，撤销伸缩压簧8c和锁销8a的阻挡力，此时吊钩1没有了阻挡力，由拉力载荷作用线偏离旋转中心的产生的力矩的作用下，吊钩1有顺时针绕支撑销轴9旋转大约在一定角度后，吊钩1上载荷的作用点从圆弧承载面1a到直线释放面1b。
图5是图3在脱钩时的视图，把伸缩压簧8c的锁销8a下压后，通过脱钩机构4的脱钩把手4a处向下施力，吊钩1即以支撑销轴9为中心顺时针旋转释放，吊环10沿吊钩1直线释放面1b滑出，当吊环10脱离吊钩1的圆弧脱钩面1c时，实现艇钩的脱钩。
上述单吊点救生艇艇钩在脱钩操作时可由人直接对解锁手把5a和脱钩手把4a操作，也可采用设置附加绳索对解锁手把5a和脱钩手把4a实施下拉操作，实现在封闭的救生艇内进行解锁和脱钩。该装置既能保证吊钩挂接时可靠锁定，防止下放摇摆时意外脱钩，又能在有载情况下通过解锁实现省力脱钩。
以上仅为本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种用于单吊点救生艇的艇钩装置，包括由两块侧板(2)与安装底板(7)构成的后高前低，纵截面为“U”形的壳体，壳体中自上而下依次安装有吊钩(1)、脱钩机构(4)、解锁机构(5)和锁定装置(8)；其特征在于：所述吊钩(1)为“？”形结构，下部为摆臂，摆臂末端为圆柱面，在吊钩(1)钩口下方设有销轴孔，采用支撑销轴(9)将吊钩(1)与两侧板(2)销接；所述锁定装置(8)由锁销(8a)、锁套(8b)、压簧(8c)和一对锁定螺母组成；所述锁套(8b)为法兰套结构，自上而下设有大直径的沉孔和小直径的底部通孔，穿装在安装底板(7)中间设有的垂直通孔内；所述锁销(8a)为由大到小三段直径的阶梯轴结构，上段大直径轴颈穿装在锁套(8b)的沉孔内，其顶部设有圆弧面和径向销孔，中段轴颈与锁套(8b)沉孔之间套装压簧(8c)，下段设有螺纹，其上旋装有一对并紧的螺母使锁销(8a)在压簧(8c)的作用下上移的限位，锁销(8a)头部圆柱面抵靠于吊钩(1)摆臂末端圆弧面；所述解锁机构(5)由两根压杆(5b)、解锁把手(5a)、销轴四(5c)和销轴五(5d)组成，两根压杆(5b)平行设于锁套(8b)上端法兰两侧，两根压杆(5b)一端设有销孔，通过销轴五(5d)与两块侧板(2)销接，靠近中部设有腰形孔，通过销轴四(5c)与锁销(8a)头部的销孔销接，另一端设有解锁把手(5a)；所述脱钩机构(4)由相同的两根弯臂(4b)、脱钩把手(4a)、销轴二(4c)、销轴三(4d)组成，两根弯臂(4b)分设于吊钩(1)两侧，下端通过销轴三(4d)销接，中部弯折处设有通孔通过销轴二(4c)与两块侧板(2)销接，上端通过脱钩把手(4a)相连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于单吊点救生艇的艇钩装置，其特征在于所述吊钩(1)钩口处设有圆弧承载面(1a)、释放面(1b)、圆弧脱钩面(1c)和圆柱面(1d)，其中，圆弧承载面(1a)的中心轴线与支撑销轴(9)的轴线水平距离为e，圆弧承载面(1a)与释放面(1b)圆弧相切,释放面(1b)与圆弧脱钩面(1c)相切，圆柱面(1d)以支撑销轴(9)轴线为中心。
3.根据权利要求1所述的一种用于单吊点救生艇的艇钩装置，其特征在于：所述两块侧板2对应所述锁定装置8一侧还设有一安全销6。
4.根据权利要求1所述的一种用于单吊点救生艇的艇钩装置，其特征在于：所述安装底板(7)为一设有凸台的矩形构件。
5.根据权利要求4所述的一种用于单吊点救生艇的艇钩装置，其特征在于：所述凸台的两侧面上分别设有若干用于连接的螺纹孔，凸台的两边凸肩平面上分别设有若干用于连接的通孔。
6.根据权利要求1所述的一种用于单吊点救生艇的艇钩装置，其特征在于：所述解锁机构(5)的两根压杆(5b)的间距大于所述脱钩机构(4)的两根弯臂(4b)的间距。
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