CN105329412A - 关节式船用伸缩梯 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种关节式船用伸缩梯，第一转动关节部分包括底座、液压缸、上部梯、转动轴、套筒和滑动轴瓦；第二转动关节部分包括液压缸、转动轴、推力轴瓦、转动板和套筒；俯仰关节部分包括并联液压缸、铰接块、销轴和中部梯；伸缩关节部分包括液压马达、滑轮、钢丝绳、导轨和下部梯。工作时，液压缸伸缩实现上部梯和中部梯在水平面内的转动，并联液压缸伸缩实现中部梯在垂直面的摆动，下部梯嵌套在中部梯内，液压马达可收放两根钢丝绳，通过滑轮组的传递实现下部梯的伸缩。本发明用于两船或船与海上平台之间的通道连接，承载人员行走和轻量货物运输，有四个自由度，伸展角度灵活，收拢状态下占地面积小，可工作范围大，具有波浪补偿功能。

Description

关节式船用伸缩梯

技术领域

本发明涉及一种伸缩梯，尤其涉及一种关节式船用伸缩梯。

背景技术

在海洋作业过程中，船舶上的技术人员、工人以及游客等经常需要在船舶与船舶之间，或者在船舶与海上平台之间转移，以便充分地使用船舶上的资源或进行各种活动。在海洋工程方面，如海洋石油钻井平台修建过程，潮流能发电装置的安装，海面风力发电的建设，大型桥墩的建造等，也需要使用一种连接装置来连接船舶与海上装置形成人行通道，并进行简单货物的运输。在海洋救援环境下，也需要在两船之间进行人员转移。

关节式船用伸缩梯采用液压缸的伸缩实现整体装置和中部梯在水平面的转动，采用并联液压缸的伸缩实现中部梯在垂直面内的摆动，采用液压马达带动卷筒转动收放钢丝绳，并通过滑轮组的传递实现下部梯的伸缩。整体装置共有四个自由度，伸展角度灵活，收拢状态下占地面积小，可工作范围大，并具有波浪补偿功能。

目前，用于连接两船或船舶与固定平台的通道多采用舷梯的方式，其中有翻转式舷梯、平移式舷梯和伸缩式舷梯等。2008年“船艇安全舷梯的设计”的文章中设计的舷梯采用伸缩加折叠的结构，伸缩梯可在固定梯内前后移动，翻板为一平板，前端装有万向轮，可适应船舶与码头之间的相对运动，两侧设有可折叠的护栏。2010年“一种海上救援船用伸缩梯的设计与分析”的文章中针对海上救援设计了一种伸缩梯，具有俯仰和伸缩功能，整个梯子由五节受力梁构成，五节依次嵌套，扶手与各节受力梁固连。

申请号CN201510132345“伸缩式舷梯”设计了三节相套的舷梯，上平台安装在船舷甲板上，在上平台一侧依次相间安装绞车和吊臂，吊臂背靠立柱，由绞车牵动的钢索经立柱、吊臂传动而牵引上部梯，上部梯上端铰连接上平台，上部梯内置轴向套合的中间梯和下部梯。申请号CN201310379743X“自动伸缩翻转舷梯”由上平台架、上平台转盘、上舷梯、下舷梯等组成，上平台架铰接在舷边甲板上，上平台架上转动安装有上平台转盘，上舷梯铰接在上平台转盘上，下舷梯滑动安装在上舷梯上。以上介绍的装置与本发明专利的原理和结构均不同。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种关节式船用伸缩梯，主要是安装在船舷甲板边，用于连接两船或船舶与海上平台以形成人行通道，具有三个转动自由度和一个平动自由度。

本发明的目的是这样实现的：包括第一转动关节部分、第二转动关节部分、俯仰关节部分和伸缩关节部分，第一转动关节部分包括底座、第一液压缸、第一转动轴、滑动轴瓦、第一套筒、上部梯、螺纹连杆，第一转动轴安装在底座上，第一套筒设置在第一转动轴外部并与上部梯的底板固定连接，滑动轴瓦安装在套筒和第一转动轴之间并与第一转动轴形成转动副，第一液压缸的缸筒铰接安装在底座上，第一液压缸的活塞杆端与第一螺纹连杆的一端固连，第一螺纹连杆的另一端与上部梯的侧面挡板铰接连接；

第二转动关节部分包括第二液压缸、螺纹连杆、第二转动轴、推力轴瓦、推力球轴承、铰接块、转动板和第二套筒，第二转动轴安装在上部梯的底板上，第二套筒设置在第二转动轴外，转动板与第二套筒固定连接，第二转动轴与第二套筒之间设置有推力轴瓦且第二转动轴与推力轴瓦之间形成转动副，推力球轴承安装在上部梯的底板与转动板之间，第二液压缸的缸筒铰接安装在上部梯的侧面挡板上，第二液压缸的活塞杆端与第二螺纹连杆的一端固连，第二螺纹连杆的另一端与转动板铰接连接；

俯仰关节部分包括并联液压缸、铰接块、第一销轴、第二销轴和中部梯，第一销轴固定在第二套筒的侧面板上，所述并联液压缸的缸筒与第一销轴铰接连接形成转动副，并联液压缸的活塞杆端与中部梯的扶手端部通过第二销轴铰接连接，中部梯还与转动板铰接连接；

伸缩关节部分包括液压马达安装架、液压马达、卷筒、导轨和下部梯，液压马达安装架安装在中部梯的底板下面，液压马达安装在液压马达安装架上，中部梯的底板上面设置有导轨，下部梯的底板下面设置有与导轨配合的凹槽，且所述导轨与凹槽配合，所述卷筒也设置在液压马达安装架上，液压马达的输出端与卷筒连接，卷筒的两端缠绕有两根钢丝绳，左端的钢丝绳的端部依次绕过第一滑轮、第二滑轮、第三滑轮、第四滑轮、第五滑轮后固定在中部梯上，右端的钢丝绳的端部依次绕过第六滑轮、第七滑轮、第八滑轮后固定在中部梯上，第二滑轮和第五滑轮对称安装在中部梯的两端，第三滑轮和第四滑轮对称安装在下部梯的两端，第七滑轮和第八滑轮也对称安装在下部梯的两端，第一滑轮和第六滑轮设置在中部梯上。

本发明还包括这样一些结构特征：

1.所述卷筒中间设置有隔板。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、本发明的关节式船用伸缩梯具有三个转动自由度和一个伸缩关节自由度，伸展角度灵活，可根据工作情况调节转动量和伸缩量。2、本发明的在伸缩梯工作时，通过控制两个转动液压缸和并联液压缸的伸缩行程以及液压马达的转动速度和方向来调节伸缩梯末端的位置，适应由于波浪造成的船舶之间的相对运动，使伸缩梯具有波浪补偿功能。3、本发明的关节式船用伸缩梯采用液压驱动方式，结构紧凑，收拢状态下在甲板上占地面积小，可工作范围大。

附图说明

图1是本发明的主视方向示意图；

图2是本发明的俯视方向示意图；

图3是本发明的螺纹连杆的铰接转动副结构示意图；

图4是本发明的并联液压缸与转动板之间的铰接转动副结构示意图；

图5是本发明的并联液压缸与扶手之间的铰接转动副结构示意图；

图6是本发明的钢丝绳在滑轮组上的缠绕示意图；

图7是本发明的液压马达和卷筒的结构示意图；

图8是本发明的下部梯在中部梯中的嵌套结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

结合图1至图8，本发明包括第一转动关节部分、第二转动关节部分、俯仰关节部分和伸缩关节部分四部分。

第一转动关节部分主要包括底座1、连接轴2、第一液压缸3、第一转动轴4、滑动轴瓦5、第一套筒6、上部梯7、螺纹连杆8和铰接块9。第一转动轴4固定在底座1上，第一套筒6通过螺纹联接固定在上部梯7的底板下面，滑动轴瓦5安装在第一套筒6和第一转动轴4之间，并与第一转动轴4形成转动副。第一液压缸3的底端与连接轴2之间形成铰接转动副，活塞杆端通过螺纹连接与螺纹连杆8的螺纹孔相连，铰接块9通过螺栓33固定在上部梯7的侧面挡板上，销轴32穿过铰接块9、垫片29和螺纹连杆8的铰接孔，并用螺母30和弹簧垫圈31紧固。液压缸3的伸缩就实现了上部梯7的转动，并将整体装置转到船舷甲板外。

第二转动关节部分主要包括第二液压缸11、螺纹连杆26、第二转动轴14、推力轴瓦13、推力球轴承24、铰接块10、转动板23和第二套筒12等组成。第二转动轴14固定在上部梯7的底板上，并与第二套筒12之间有推力轴瓦13，第二转动轴14和推力轴瓦13形成转动副。第二套筒12与转动板23之间通过螺栓25联接，推力球轴承24安装在上部梯7的底板与转动板23之间。第二液压缸11的底端通过铰接块10安装在上部梯7的侧面挡板上，并形成铰接转动副，活塞杆端通过螺纹连接与螺纹连杆26的螺纹孔相连，螺纹连杆26的铰接孔与转动板23之间形成铰接转动副。

俯仰关节部分主要包括并联液压缸16、铰接块17、销轴37、垫片36、挡板35、螺栓34、螺栓38、销轴45、螺栓44、挡板43、螺栓42、螺栓39、垫片40、螺母41和中部梯18等组成。中部梯18与转动板23之间通过销轴形成转动副。第一销轴37穿过套筒13上的侧面板、垫片36和并联液压缸16的底端形成铰接转动副，并且销轴37通过螺栓34连接固定在套筒13的侧面板上，螺栓38穿过挡板35连接到销轴37上。螺栓39穿过铰接块17、垫片40、挡板43和螺母41固定在中部梯18上，第二销轴45穿过铰接块17、并联液压缸16的活塞杆端、中部梯18的扶手端部和挡板43形成转动副，销轴45通过螺栓44固定在铰接块17上，螺栓42穿过挡板43连接到销轴45上。

伸缩关节部分主要包括液压马达51、卷筒50、支撑架22、滑轮20、21、27和49、钢丝绳46和47、导轨28和下部梯19等组成。液压马达51和卷筒50安装在中部梯18的底板下面的支撑架22上，中部梯18的扶手滑轨与下部梯19的扶手滑轨套形成移动副，导轨28的两部分分别安装在中部梯18的底板上面和下部梯19的底板下面，伸缩运动就是沿导轨28进行的。第二滑轮20-1和第五滑轮20-2对称安装在中部梯18上，第三滑轮21-1和第四滑轮21-2以及第七滑轮49-1和第八滑轮49-2分别对称安装在下部梯19上。钢丝绳46的一端缠绕在卷筒50左边，另一端穿过中部梯18的底板，并依次绕过第一滑轮27、第二滑轮20-1、第三滑轮21-1、第四滑轮21-2和第五滑轮20-2后固定在中部梯18上。钢丝绳47的一端缠绕在卷筒50右边，穿过中部梯18的底板，并依次穿过第六滑轮48、第七滑轮49-1和第八滑轮49-2后固定在中部梯18上，两根钢丝绳在滑轮上的缠绕如图6所示。当下部梯19伸出时，液压马达51驱动卷筒50转动，钢丝绳46卷起，推动下部梯19伸出，同时钢丝绳47释放。当下部梯19收回时，钢丝绳46释放，钢丝绳47卷起，这样就可实现下部梯19在中部梯18中的伸缩。

本发明的工作原理为：

在伸缩梯工作时，通过液压驱动方式，第一转动关节部分的液压缸3伸缩能够实现上部梯在水平面的转动，并把整体结构转到甲板外，第二转动关节部分的液压缸11伸缩能够实现中部梯18在水平面的转动，并联液压缸16的伸缩实现中部梯18在垂直面内的摆动，下部梯19嵌套在中部梯18内，液压马达51驱动卷筒50转动来收放两根钢丝绳46和47，通过滑轮组的传递可实现下部梯19的伸缩。

本发明专利采用液压驱动方式，主要由第一转动关节部分、第二转动关节部分、俯仰关节部分和伸缩关节部分组成。在伸缩梯工作时，通过液压驱动，第一转动关节部分的液压缸伸缩能够实现上部梯在水平面的转动，把整体结构转到甲板外，第二转动关节部分的液压缸伸缩能够实现中部梯在水平面的转动，并联液压缸的伸缩实现中部梯在垂直面内的摆动，下部梯嵌套在中部梯内，液压马达驱动卷筒转动来收放钢丝绳，通过滑轮组的传递可实现下部梯的伸缩。

第一转动关节部分的转动轴固定在底座上，套筒通过螺纹连接固定在上部梯的底板下面，滑动轴瓦安装在套筒和转动轴之间，并与转动轴形成转动副。液压缸的底端与连接轴之间形成铰接转动副，活塞杆端通过螺纹连接与螺纹连杆的螺纹孔相连，螺纹连杆的铰接孔与上部梯的侧面挡板上的铰接块之间形成转动副。

第二转动关节部分的转动轴固定在上部梯的底板上，并与套筒之间有推力轴瓦，转动轴和推力轴瓦形成了转动副。套筒与转动板之间通过螺栓组联接，推力球轴承安装在上部梯的底板与转动板之间。液压缸的底端通过铰接安装到上部梯的侧面挡板上，并形成转动副，活塞杆端通过螺纹连接与螺纹连杆的螺纹孔相连，螺纹连杆的铰接孔与转动板之间形成铰接转动副。液压缸的伸缩把与上部梯并拢的中部梯转动到需要的工作角度。

俯仰关节部分的中部梯与转动板之间通过销轴形成转动副，并联液压缸的底端通过铰接块分别安装在套筒侧面板和转动板上，并形成铰接转动副，活塞杆端通过铰接形式连接在中部梯的扶手端部。

伸缩关节部分的液压马达和卷筒等安装在中部梯的底板下面，中部梯的扶手滑轨与下部梯的扶手滑轨套形成移动副，直线导轨分别安装在中部梯的底板上面和下部梯的底板下面，伸缩运动就是沿直线导轨进行的。滑轮分别安装在中部梯和下部梯上，两根钢丝绳分别缠绕在卷筒的左右两边，在卷筒转动时，一根钢丝绳卷起，另一根钢丝绳释放，并各自依次绕过相应的滑轮，通过收放两根钢丝绳可实现下部梯的伸缩。

本发明涉及一种船用伸缩梯，特别是涉及一种可折叠的关节式船用伸缩梯装置。该装置采用液压驱动，包括第一转动关节部分、第二转动关节部分、俯仰关节部分和伸缩关节部分。第一转动关节部分包括底座、液压缸、上部梯、转动轴、套筒和滑动轴瓦等；第二转动关节部分包括液压缸、转动轴、推力轴瓦、转动板和套筒等；俯仰关节部分包括并联液压缸、铰接块、销轴和中部梯等；伸缩关节部分包括液压马达、滑轮、钢丝绳、导轨和下部梯等。在伸缩梯工作时，液压缸伸缩实现上部梯和中部梯在水平面内的转动，并联液压缸伸缩实现中部梯在垂直面的摆动，下部梯嵌套在中部梯内，液压马达可收放两根钢丝绳，通过滑轮组的传递实现下部梯的伸缩。该装置用于两船或船与海上平台之间的通道连接，承载人员行走和轻量货物运输，共有四个自由度，伸展角度灵活，收拢状态下占地面积小，可工作范围大，并具有波浪补偿功能。

关节式船用伸缩梯装置，采用液压驱动方式，主要由第一转动关节部分、第二转动关节部分、俯仰关节部分和伸缩关节部分组成。在伸缩梯工作时，通过液压驱动，第一转动关节部分的液压缸伸缩能够实现上部梯在水平面内的转动，并把整体结构转到甲板外，第二转动关节部分的液压缸伸缩能够实现中部梯在水平面内的转动，并联液压缸的伸缩实现中部梯在垂直面内的摆动，下部梯嵌套在中部梯内，液压马达驱动卷筒转动来收放两根钢丝绳，通过滑轮组的传递可实现下部梯的伸缩。

第一转动关节部分主要由底座、液压缸、螺纹连杆、上部梯、转动轴、套筒、连接轴、铰接块和滑动轴瓦等组成。转动轴固定在底座上，套筒通过螺纹连接固定在上部梯的底板下面，滑动轴瓦安装在套筒和转动轴之间形成转动副。液压缸的底端与连接轴之间形成铰接转动副，活塞杆端通过螺纹连接与螺纹连杆的螺纹孔相连，螺纹连杆的铰接孔与上部梯的侧面挡板上的铰接块之间形成转动副。

第二水平转动关节部分主要由液压缸、螺纹连杆、转动轴、推力轴瓦、推力球轴承、铰接块、转动板和套筒等组成。转动轴固定在上部梯的底板上，并与套筒之间有推力轴瓦，形成了转动副。套筒与转动板之间通过螺栓组联接，推力球轴承安装在上部梯的底板与转动板之间。液压缸的底端通过铰接块安装在上部梯的侧面挡板上，并形成转动副，活塞杆端通过螺纹连接与螺纹连杆的螺纹孔相连，螺纹连杆的铰接孔与转动板之间形成铰接转动副。

俯仰关节部分主要由并联液压缸、铰接块、销轴和中部梯等组成。中部梯与转动板之间通过销轴形成转动副，并联液压缸的底端通过铰接块分别安装在套筒侧面板和转动板的扶手上形成转动副，活塞杆端通过铰接形式安装在中部梯的扶手端部。

伸缩关节部分主要由液压马达、卷筒、滑轮、钢丝绳、导轨和下部梯等组成。液压马达和卷筒安装在中部梯的底板下面，中部梯的扶手滑轨与下部梯的扶手滑轨套形成移动副，直线导轨分别安装在中部梯的底板上面和下部梯的底板下面，伸缩运动就是沿直线导轨进行的。滑轮分别安装在中部梯和下部梯上，两根钢丝绳分别缠绕在卷筒的左右两边，在卷筒转动时，一根钢丝绳卷起，另一根钢丝绳释放，并各自依次绕过相应的滑轮，通过收放两根钢丝绳可实现下部梯的伸缩。

Claims (2)

1.关节式船用伸缩梯，其特征在于：包括第一转动关节部分、第二转动关节部分、俯仰关节部分和伸缩关节部分，第一转动关节部分包括底座、第一液压缸、第一转动轴、滑动轴瓦、第一套筒、上部梯、螺纹连杆，第一转动轴安装在底座上，第一套筒设置在第一转动轴外部并与上部梯的底板固定连接，滑动轴瓦安装在套筒和第一转动轴之间并与第一转动轴形成转动副，第一液压缸的缸筒铰接安装在底座上，第一液压缸的活塞杆端与第一螺纹连杆的一端固连，第一螺纹连杆的另一端与上部梯的侧面挡板铰接连接；

第二转动关节部分包括第二液压缸、螺纹连杆、第二转动轴、推力轴瓦、推力球轴承、铰接块、转动板和第二套筒，第二转动轴安装在上部梯的底板上，第二套筒设置在第二转动轴外，转动板与第二套筒固定连接，第二转动轴与第二套筒之间设置有推力轴瓦且第二转动轴与推力轴瓦之间形成转动副，推力球轴承安装在上部梯的底板与转动板之间，第二液压缸的缸筒铰接安装在上部梯的侧面挡板上，第二液压缸的活塞杆端与第二螺纹连杆的一端固连，第二螺纹连杆的另一端与转动板铰接连接；

俯仰关节部分包括并联液压缸、铰接块、第一销轴、第二销轴和中部梯，第一销轴固定在第二套筒的侧面板上，所述并联液压缸的缸筒与第一销轴铰接连接形成转动副，并联液压缸的活塞杆端与中部梯的扶手端部通过第二销轴铰接连接，中部梯还与转动板铰接连接；

伸缩关节部分包括液压马达安装架、液压马达、卷筒、导轨和下部梯，液压马达安装架安装在中部梯的底板下面，液压马达安装在液压马达安装架上，中部梯的底板上面设置有导轨，下部梯的底板下面设置有与导轨配合的凹槽，且所述导轨与凹槽配合，所述卷筒也设置在液压马达安装架上，液压马达的输出端与卷筒连接，卷筒的两端缠绕有两根钢丝绳，左端的钢丝绳的端部依次绕过第一滑轮、第二滑轮、第三滑轮、第四滑轮、第五滑轮后固定在中部梯上，右端的钢丝绳的端部依次绕过第六滑轮、第七滑轮、第八滑轮后固定在中部梯上，第二滑轮和第五滑轮对称安装在中部梯的两端，第三滑轮和第四滑轮对称安装在下部梯的两端，第七滑轮和第八滑轮也对称安装在下部梯的两端，第一滑轮和第六滑轮设置在中部梯上。

2.根据权利要求1所述的关节式船用伸缩梯，其特征在于：所述卷筒中间设置有隔板。