CN108423137B - 护船臂 - Google Patents

Abstract

一种护船臂在船的前部两舷分别各设置一套互相独立工作的、大涡杆传动大涡轮带同强臂转摆的装置，当强臂竖高时可基本无碍原有事物、并易兼起重臂功能。有危险趋势时，便易凭电机等带动大涡杆传动大涡轮带强臂向前转摆至两臂端间邦设的强韧绳中段贴近水面，去代替船头碰到外物、并借绳的缓冲可让被撞者也免大伤，甚至可拨开鱼雷等。紧急时仅凭单人之力即可拉开大涡杆对大涡轮的啮合、令所配的强臂在重力作用下迅速下摆去撑住浅水底，这人一松手即令大涡杆重新啮合锁定大涡轮可分别带两强臂撑定于不平坦的水底的两点，即使这船尾沉底、其船头亦必有较大体积不沉可供较多人暂避并方便稳妥安全地后救；优于现知救生措施。强臂还易助船极可靠地煞停；因这大涡杆不动时，就锁定与其啮合的大涡轮。

Description

护船臂

技术领域

本发明是一种可助浅水中的船舶减免翻沉的机械杆臂装置。

背景技术

船舶的活动多数处于浅水区域，那船难自然也多在浅水区域出现了。故此，创新性地为船舶增设临急垂撑于浅水底部以减免翻沉的机械杆臂装置显得很必要了。

发明内容

为助大多数活动于浅水区域的船舶减免翻沉，本发明提供一种护船臂。

本发明解决其技术问题所采用的技术措施是：

本文主以活动于水深不超过20米的水域内、排水量约为2000吨的客船为例。

在船的前头两舷尽量刚好不受浪水冲击处分别各自焊牢上一根由粗强钢柱做成水平向外横伸出约1米长的定强轴，这每轴又活动配合地套上一只大涡轮，每只大涡轮朝外的端面内快近其此根源处设一轴线平衡于定强轴的强力铰链活铰连接着一根长约30米的强臂。只要配有机械带动的大涡杆来传动即可带动强臂向下伸撑至约20米深的水底防止船翻沉了、或是起着锚定的作用；若两舷的强臂都平伸向前并在臂前端绑上一根强韧的绳去贴近水面时，则又可去缓冲各种碰撞甚至拨开迎面来的鱼雷或水雷或海豚或其他物体；若两强臂举高时又可兼作起重臂用。

本发明的有益效果是：

1、廉易实施，对一艘2000吨的船加设两支30米长的强臂及附件仅需增设备重量约5吨、花费2万美元、一般中小修船厂即易实施；需用的技术材料也主要是一些卷扬机、轮轴、钢材及绳索等等，市场上大有积压品。便可保此船在那深度不超过20来米的内河及沿海大多数水域内基本不会翻沉，其他凡长度超过50米的铁壳船及潜艇均易按上述比例推广普及。

2、安全高效，它防翻沉防碰撞及兼作锚定的功效，均可在全部失去动力的条件下仅凭人力即可实施甚至可借助一些简单的自动化装置来自动应急实施。反应极其迅速、能应急防灾。例如只要疑有碰撞危机时，即易预先由大涡杆带动大涡轮把强臂平伸出船头前方，即使是撞上礁石或桥墩或其他船舶也大多数会得到两强臂前端绑张的强韧绳的缓冲而免出灾害。万一是以强臂直接撞去时，其伤害也必会远低于由本船直接撞上的；这伸出的强臂还可兼作破冰。一旦有翻沉危机，只要扳动手柄令大涡杆与大涡轮不再啮合、那预先摆平于船头前面的强臂就会带同大涡轮一起在重力作用下向下摆动撑到水底、甚至会在船身的惯性作用下把船的前部撑抬得更高，随即只要一松手柄让大涡杆重新与大涡轮啮合即可锁定这强臂撑起的状态，致令船前头的大部分极可能刚性地撑露出水面，即使是船身破漏也不怕；甚至是挨炸后只要船身能保持原有长度刚性的一体就易被撑起的了。在放撑强臂前，还易有意适当放松两强臂前端间绑设的强韧绳、以致强臂一向下撑时就会八字状地叉开形成两强臂前端在水底的跨度可比船身的宽度大得多，极有力防止翻船的了。而这强臂放撑的反应时长甚至可比一个旅客穿戴好救生衣或爬上救生艇的时间还要短速更远远快于多个旅客去求用救生艇时的救急速度了。而且不会出现救生艇翻沉或救生衣破损或人员湿水后被冻伤冻死等等危机。十分安全高效、功能可靠。它撑起的船体，大多数情况下都足以保障船上人员不至落水的。

3、多功能，它不但可防碰撞防翻沉或兼作起重臂、或兼作抛捞甚至破冰扫雷，且易缓冲减少损失、也不至过分伤害对方，以利和平。在保卫海疆时多数活动于浅水区的军舰若有了它，即使被炸至大量进水也可免翻沉了；可大减舰员的后顾之忧，大增取胜的信心。它的强臂(届时易按实际情况特设得更长些)还易助救捞落水者或捞取海底资源或助疏通航道等等。即使是到水深处这强臂撑不到底时，只要强臂一垂至水中即易充当极有效的防摇橹，大减晕船。在内河活动的船有了它，只要按照天气预报等等情况避免在恶劣的条件下才去到水库等深水处活动即可保平安了。大利内河及海洋产业发展。

下面结合实施例对本发明作进一步说明：

文中序号：1、卷扬机；2、船；3、强韧绳(以虚线表示)；4、摇架；5、小涡轮；6、电机；7、小涡杆；8、支架；9、轴端挡圈；10、大涡轮；11、合绳(它和12和19均以点状虚线表示)；12、定臂绳；13、水面；14、强臂；15、小滑轮；16、臂端辊；17、水底；18、分卷筒；19、分绳；20、大涡杆；21、强铰链；22、定臂杆；23、合卷筒；24、撑底臂(以双点划线表示)；25、锚爪；26、定强轴；27、压簧；28、附锚。

具体实施方式：

采用本发明的船(2)在前部(最好是选在尖头的中后部位)，以减免新增的构件超出船的宽度而造成新的麻烦(本文下述皆以此为例)。两舷尽量刚好不受到浪水冲击处(离水面高约3至4米)、分别各自焊牢一支由强韧大刚度圆钢做成的水平横直向外伸出约一米但又决不超出船宽的定强轴(26)，每支定强轴(26)均以活动配合的形式套装上一只直径一米多、宽约0.2米的大涡轮(10)并凭借多颗螺钉安装上轴端挡圈(9)、以保障大涡轮(10)只能绕定强轴(26)转动。

大涡轮(10)因工作时只需短时间传动，固可考虑采用常见用作于餐刀的、基本不受磁石吸引的不锈钢做成去代替铜材，会更坚韧又轻巧且与其他常见钢制的涡杆啮合时也不至有过大的摩擦系数。每只大涡轮(10)连体铜材料地在其朝外的侧面上略比其此根源靠内处的某点设一边长全比轴端挡圈(9)的直径大2毫米的正方体凸块、并令这凸块的正中设一轴线平行于其此根源就近该处圆切线的通孔又加装上霄轴形成一副强铰链21去连接着一支长约30米的强韧大刚度钢杆做成的强臂(14)。每支强臂(14)均做成如音叉状其叉口应有适当的宽度和长度以保证与强铰链21连接好令叉身平贴于大涡轮(10)端面时能活跨在轴端挡圈(9)外周。

每只大涡轮(10)靠近后方(即船尾方向，前方则是船头方向，下同)的切线处与一根钢种与其不同但又足够强韧的钢做成的大涡杆(20)啮合，这大涡杆(20)的上端先是同轴地固套上一只材质类同大涡轮(10)的小涡轮(5)、再向上伸上去滑动配合地套入一只切于钢铁曲尺框架状的摇架(4)上部的横尺将转直尺处的滑动轴承内，而这大涡杆(20)的下端则活动配合地套在设于摇架(4)直尺下部的又一只滑动轴承内。这小涡轮(5)应设置略高于船(2)的夹板面，且其外圆周近船头处又尽量垂直于该处船舷表面的切线则啮合着材质类同大涡杆(20)的小涡杆(7)，这小涡杆(7)的两端分别各自先滑动配合地穿过摇架(4)上部横尺伸向前再水平分叉的两端各垂下设置的孔(可借助剖分析滑动轴承来实现)、再即分别滑动配合地伸入到贴切于船(2)夹板上面的支架(8)两端的孔(可借助剖分析滑动轴承来实现)；致令这小涡杆(7)转动时可带动小涡轮(5)及大涡杆(20)再传动大涡轮(10)带同强臂(14)至竖直上方再略偏后处(与圆垂线的夹角仅约为10度、不能过大，以免碰到小涡杆)向前再向下摆动了，且若这摇架(4)直尺下部近后的端角处所连接的分绳(19)被分卷筒(18)收绕时、则又可向后拉动摇架(4)带小涡轮(5)及大涡杆(20)摆脱与大涡轮(10)的啮合。

摇架(4)的主体(在此略去其为保强度和刚度的次要部分，以简化图形)由杆状物构成以满足本发明需求、其上部为横尺呈水平放置的“Y”状；“Y”有两支伸向前方去支承小涡杆(7)，“Y”的中心则设轴承孔支承大涡杆(20)及小涡轮(5)的轴、“Y”的向后的支杆则非接触性地跨过小涡轮(5)再垂下成直尺去支承小涡轮(5)及大涡杆(20)的下端、且留出后下的端角去连接着抗破断拉力约200KG的玻璃纤维绳做的分绳(19)。分卷筒(18)可做成手动小卷扬机或绕转拉绳小滑轮的形式、只要能让人在船内凭它去向后拉动分绳(19)即可。摇架(4)直尺最下部向前的端角又连接一根类如分绳的合绳(11)，这分绳11又可被设于前方的合卷筒(23)沿着平行于大涡轮最下方的圆周切线(但不应于大涡轮接触)略低处去拉令摇架(4)带令大涡杆(20)去啮合大涡轮(10)。合卷筒(23)的结构也类如分卷筒(18)；若为方便走到夹板上去应急的人能迅速齐控、合卷筒(23)及分卷筒(18)则应改为绕转小滑轮分别把合绳(11)及分绳(19)的延长部转绕竖直向上延伸至船(2)的夹板上方再去处理(为简化图形在此从略)。在支架(8)朝向船(2)内的一端旁侧还设有固定于船(2)夹板的电机(6)凭联轴器或其他传动装置带动小涡杆(7)。

每支强臂(14)那最不容易靠近到小涡杆(7)的侧面处又轻松地平贴设有一根材质类同大涡轮(10)的杆状定臂杆(22)牢固平贴地连接于大涡轮(10)的相应端面处；这定臂杆最外端应超出大涡轮(10)的外周约10多CM并牢固地连接着一根抗破断拉力约200吨的钢丝绳做的定臂绳(12)以便可配活络塑具以便能可调节地箍套着强臂(14)，以限制这强臂(14)自紧贴于大涡轮(10)处向外摆动的幅度。上述强铰链21及其附近的立方体凸块和强臂(14)的就近端和定臂杆(22)的就近端头均应易做到与大涡轮(10)的此跟圆周保持有适当距离，以免妨碍啮合。

在比每只分卷筒(18)更靠后几米处的船舷上面的夹板旁、分别各设一只起吊能力约为5吨的起重机中常用的卷扬机(1)、均绕放出抗破断拉力约200至1000吨的尼龙绳或玻璃纤维做成的强韧绳(3)各自分别延伸绕过两支强臂(14)最外端头那背离船(2)的侧面设有的2至3只轴线水平的小滑轮(15)(应易互相配合能活络地跨套着强韧绳(3)而不松脱的)，再都分别绕过设于这强臂(14)端头最顶面处的、轴线既垂直于这强臂(14)的长度方向又垂直于小滑轮(15)轴线的臂端辊(16)，再让这两端的强韧绳(3)转绕向内双双相向延长连接成一体(当然应以同一根绳组成)。

平常则可开动电机(6)通过小涡杆(7)至小涡轮(5)至大涡杆(20)传动大涡轮(10)带令强臂(14)主朝向上方以尽量少碍原有事物、又可兼作起重臂，只要让卷扬机(1)放松强韧绳(3)、则原本跨于两强臂(14)顶端的臂端辊(16)之间的那强韧绳(3)的中段便会垂下，致令这绳中段事先连接好的附锚(28)便可供人们去钩住重物、开动卷扬机(1)收绕强韧绳(3)即可起吊了。当有碰撞危机时，即易预先开动电机(6)去传动大涡轮(10)带令强臂(14)指向船头前方甚至可令强韧绳(3)的中段处于离船(2)0多米又贴近水面处，即易缓冲各种迎面来的碰撞、甚至拨开鱼雷或水雷或海豚等等。

在每根强臂(14)可贴向大涡轮此跟圆以内部分的侧面且离强铰链21较远处还设有压簧(27)、可凭其弹力令这强臂(14)有自贴于大涡轮(10)处向外摆的趋势，再凭借活络塑具预调定的定臂绳(12)箍套的长度即可让两强臂(14)但将成适当的八字形向外撑、绷张强韧绳(3)的中段有更大的宽度(甚至可比船(2)的宽度大一倍)去实现缓冲。若通过电机2传动令强臂(14)垂下接触到水底时，便可代替抛锚；强臂(14)那最易先触到水底(17)的端角处(当然应易避免干涉到臂端辊(16)和小滑轮(15)的)还易设置强力的锚爪(25)去抓住水底(17)、形成远比一般抛锚强得多的锚定力，甚至是在湍急的顺流或逆流中也能让船锚定了；其中那附锚(28)也能助之。如此锚定后船就不易翻沉了，这也是明显优于一般抛锚的。若在未锚定时或是船仍在航行时，只要预先略早些让强臂(14)摆向较前方的位置且让卷扬机(1)预先适当放松长韧绳3(凡遇有风浪或拥挤或其他不安全因素时、都应如此，并以此为良好习惯；且此时只要控制得当，就不会增大航行阻力或带来其他新麻烦的)，一旦觉有翻船或沉船的危机时，即易凭分卷筒(18)收绕分绳(19)拖动摇架(4)带同大涡杆(20)脱离与大涡轮(10)的啮合，令大涡轮(10)带同强臂(14)在重力作用下迅速向下摆动撑至水底(17)形成撑底臂(24)(甚至在惯性作用下令船头抬高)，又可大大减少翻船沉船的危机。摇架(4)直尺下部前端被合绳(11)前牵处，还易加设定位挡块(为简化，本文略去如此常规技术；上同)，以便摇架(4)直尺下部自后方向前摇摆至尽时，即可被这挡块卡住定好位，带同那大涡杆(20)自分脱状态再重新准确地进入到与大涡轮20的啮合状态。其他事物均可参照常见技术。

船(2)的两舷旁设置的由电机(6)直至大涡轮(10)的传动系统两套是互不干扰地各自独立带动一套强臂(14)及其附件，可令两强臂有时互相平行、有时又互不平行，去适应不同需求；即使是对那不平坦的水底(17)也易操纵两强臂分别以不同的角度去锁定性地接触到水底，以助船易两侧基本保持平行。

最好做到：一种护船臂，在船的前部高出于水面一米以上的两舷适当处、各自铰接好一支刚强物体做成足以撑顶起相当于这船排水量的六分之一以上的重量的、长度超过29米的强臂的一端，而让这强臂的另一端可自船的上方转向前方再转向下方摆动直至接触到深度超过2米的水底，来助防船的翻沉；其特征是：强臂一端是借助强铰链及其附件连接于大涡轮一侧端面、而让这大涡轮另一侧端面朝向船再滑动配合地套装在固定于船舷向外悬臂状伸出的定强轴上；且这大涡轮平常受大涡杆传动、带同强臂的另一端可在船的上方向前方再向下方摆动。平常自船尾方向啮合于大涡轮的、轴线与铅垂线的夹角小于两部的大涡杆被约束至相对由杆件构成刚性框架状的摇架只能转动，而摇架又被固定于船的夹板上的刚性支架约束至只能绕平行于夹板上面的、且与大涡轮轴线的夹角小于20度的新的轴线转动；当这摇架下部被分绳向船尾拖动时，就带同大涡杆分离于大涡轮；当这摇架下部被合绳拖向船头方向时就带同大涡杆重新与大涡轮啮合。大涡轮的外侧端面又牢固地连接着一支轴线垂直于强铰链轴线的刚性直棒状的、有一端头向外伸出至距大涡轮边缘0.1米以上处的定臂杆，且这杆端头牢固地连接着一根抗破断拉力一吨以上的定臂绳，这定臂绳绑紧强臂中部时，即令强臂基本平行地紧贴着这有定臂杆的大涡轮的外侧端面；不解除地放松这定臂绳对强臂的约束时，则可让强臂绕着强铰链的轴线朝这大涡轮外侧端面往外的方向作0-45°角的转摆，至令船的两舷伸出的两支强臂的外伸端之间的跨距比船身的最大宽度大0.2倍以上。船的夹板上还设有卷扬机绕放出抗破断拉力20吨以上的玻璃纤维或尼龙绳做成的强韧绳、并令这绳的中段横跨于两支强臂伸出于离船10米以外处的两端头之间，再转动强臂令这强韧绳的中段接近水面去拨开鱼雷或水雷或鲸鱼类、或是去接触其他船舶或礁石或桥墩以缓冲碰撞。当船向前移动时，让大涡轮在大涡杆的啮合下转动、并带同强臂转摆至臂的端头接触至水底，并借助船前移的惯性令这强臂的端头特意加设尖硬锐利的锚爪插入水底0.1米以上，以助船在顺水或逆水时都易可靠地锚定。无论如何，本船凡遇有不良环境时，都预先让两强臂转至向前的仰角小于60°以备抗危险，凡发觉甚至怀疑本船有翻或沉的趋势时，马上让大涡杆脱离大涡轮、让大涡轮主受相连的强臂的作用转动，至令强臂的外伸端摆下去、且同瞬计时至第3至第9秒内，必又让大涡杆重新啮合于大涡轮并自锁，从而保障刚摆下的强臂外伸端接触到水底后，及时相对本船定好位；相应卷扬机还预先放松韧绳至无碍上述动作。凡发现本船的船头至水面的距离比本次出航时的相应值减少1/4以上时，马上让大涡杆脱离大涡轮，再当此距离重新增大半米以上时或感到相应的强臂外伸端接触水底产生的震动时，又马上让大涡杆重新与大涡轮啮合。大涡杆的上端先是同轴地牢固连接一只小涡轮，小涡轮又啮合于一枝轴线相同于相连的摇架转动的轴线相同的小涡杆，小涡杆受动力机构传动。分绳或合绳是被人力拉动而去拖动摇架。

Claims (6)

1.一种护船臂，在船的前部高出于水面一米以上的两舷适当处、各自铰接好一支刚强物体做成足以撑顶起相当于这船排水量的六分之一以上的重量的、长度超过29米的强臂的一端，而让这强臂的另一端可自船的上方转向前方再转向下方摆动直至接触到深度超过2米的水底，来助防船的翻沉；强臂一端是借助强铰链及其附件连接于大涡轮一侧端面、而让这大涡轮另一侧端面朝向船再滑动配合地套装在固定于船舷向外悬臂状伸出的定强轴上；且这大涡轮平常受大涡杆传动、带同强臂的另一端可在船的上方向前方再向下方摆动；船的夹板上还设有由卷扬机绕放出抗破断拉力20吨以上的玻璃纤维或尼龙绳做成的强韧绳、并令这绳的中段横跨于两支强臂伸出于离船10米以外处的两端头之间，再转动强臂令这强韧绳的中段接近水面去拨开鱼雷或水雷或鲸鱼类、或是去接触其他船舶或礁石或桥墩以缓冲碰撞。

2.根据权利要求1所述的护船臂，其特征是：平常自船尾方向啮合于大涡轮的、轴线与铅垂线的夹角小于2度的大涡杆被约束至相对由杆件构成刚性框架状的摇架只能转动，而摇架又被固定于船的甲板上的刚性支架约束至只能绕平行于甲板上面的、且与大涡轮轴线的夹角小于20度的新的轴线转动；当这摇架下部被分绳向船尾拖动时，就带同大涡杆分离于大涡轮，当这摇架下部被合绳拖向船头方向时就带同大涡杆重新与大涡轮啮合；且无论如何，本船凡遇有不良环境时，都预先让两强臂转至向前自仰角小于60°以备抗危险，凡发觉甚至怀疑本船有翻或沉的趋势时，马上让大涡杆脱离大涡轮、让大涡轮主受相连的强臂的作用转动，至令强臂的外伸端摆下去、且同瞬计时至第3至第9秒内，必又让大涡杆重新啮合于大涡轮并自锁，从而保障刚摆下的强臂外伸端接触到水底后，及时相对本船定好位；相应卷扬机还预先放松韧绳至无碍上述动作；若发现本船的船头至水面的距离比本次出航时的相应值减少1/4以上时，马上让大涡杆脱离大涡轮，再当此距离重新增大半米以上时或感到相应的强臂外伸臂接触水底产生的震动时，又马上让大涡杆重新与大涡轮啮合。

3.根据权利要求1所述的护船臂，其特征是：大涡轮的外侧端面又牢固地连接着一支轴线垂直于强铰链轴线的刚性直棒状的、有一端头向外伸出至距大涡轮边缘0.1米以上处的定臂杆，且这杆端头牢固地连接着一根抗破断拉力一吨以上的定臂绳，这定臂绳绑紧强臂中部时，即令强臂基本平行地紧贴着这有定臂杆的大涡轮的外侧端面；不解除地放松这定臂绳对强臂的约束时，则可让强臂绕着强铰链的轴线朝这大涡轮外侧端面往外的方向作0-45°角的转摆，至令船的两舷伸出的两支强臂的外伸端之间的跨距比船身的最大宽度大0.2倍以上。

4.根据权利要求1所述的护船臂，其特征是：当船向前移动时，让大涡轮在大涡杆的啮合下转动、并带同强臂转摆至臂的端头接触至水底，并借助船前移的惯性令这强臂的端头特意加设尖硬锐利的锚爪插入水底0.1米以上，以助船在顺水或逆水时都易可靠地锚定。

5.根据权利要求1或2所述的护船臂，其特征是：大涡杆的上端先是同轴地牢固连接一只小涡轮，小涡轮又啮合于一枝轴线相同于相连的摇架转动的轴线相同的小涡杆，小涡杆受动力机构传动。

6.根据权利要求2所述的护船臂，其特征是：分绳或合绳是被人力拉动而去拖动摇架。