CN109178221B - 一种极地气垫运输船用柔性跳板装置及工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种极地气垫运输船用柔性跳板装置及依托于该装置的工作方法，属于船舶技术领域。柔性跳板装置包括柔性钢垫舱、跳板结构及运动控制结构，柔性钢垫舱为跳板结构提供放置空间，运动控制结构控制跳板结构的收放；跳板结构包括柔性钢垫及气垫，运动控制结构包括柔性钢垫驱动轴组及气垫驱动结构，柔性钢垫驱动轴组安装于柔性钢垫舱内部，气垫驱动结构安装于柔性钢垫舱首部；柔性钢垫驱动轴组控制柔性钢垫的收放，气垫驱动结构包括气垫充放气结构及气垫开关结构，分别控制气垫的充放气及收放。本发明结构紧凑，重量轻，不占用额外的甲板面积，使用时能提供远大于传统上下船装置的通道，方便科考人员、物资甚至车辆等大型装备上下船。

Description

一种极地气垫运输船用柔性跳板装置及工作方法

技术领域

本发明属于船舶技术领域，具体涉及一种极地气垫运输船用柔性跳板装置，同时提出了一种依托于该装置的工作方法。

背景技术

极地气垫运输船拥有较好的两栖性，较大的甲板面积，常常承担极地恶劣冰况下的科考人员、物资甚至车辆等科考装备冰上运输任务。由于气垫围裙、气室及甲板自身高度原因，极地气垫运输船上下货时需加装装卸货设备。

通常情况下人员及小型货物通过钢制或铝制跳板、舷梯上下船，较大货物和车辆等装备还需采用吊机或大型跳板等上下船。传统的钢制或铝制跳板、舷梯、吊机的体积及重量较大，操作麻烦，不仅对极地气垫运输船原本珍贵的甲板空间和载重量造成一定的损失，还给本在极地恶劣环境下行动艰难的科考人员带来额外的操作负担。

因此需要一种结合气垫和柔性钢垫、能灵活收放、在收起时几乎不额外占用甲板空间，展开时能为气垫运输船上人员车辆等装备提供宽敞上下船通道的柔性跳板。

发明内容

本发明的目的在于提供一种区别于传统极地气垫运输船装卸货设备、结合气垫和柔性钢垫特性、重量轻、操作方便且能为人员车辆等装备提供宽敞上下船通道而几乎不额外占用甲板空间的极地气垫运输船用柔性跳板装置，并提出了一种依托于该装置的工作方法。

本发明的目的是这样实现的：

本发明提出了一种极地气垫运输船用柔性跳板装置，包括柔性钢垫舱3、跳板结构及运动控制结构，柔性钢垫舱3为楔形结构，为跳板结构提供放置空间，运动控制结构控制跳板结构的伸展与收缩；在极地气垫运输船上，第一船舱2与第二船舱13分别安装于甲板1两侧，柔性钢垫舱3安装于第一船舱2与第二船舱13之间的甲板1前端，尾部与甲板1相连，首部安装有电机舱4及前舱5；跳板结构包括柔性钢垫7及气垫8，气垫8位于柔性钢垫7下方，柔性钢垫7收缩时放置于柔性钢垫舱3内部空间，气垫8收缩时放置于前舱5中；运动控制结构包括柔性钢垫驱动轴组及气垫驱动结构，柔性钢垫驱动轴组安装于柔性钢垫舱3内部，气垫驱动结构安装于柔性钢垫舱3首部。

对于一种极地气垫运输船用柔性跳板装置，所述的前舱5包括前盖板6、柔性钢垫出口27及气垫舱24，前盖板6安装于前舱5顶部，上端一侧通过活轴连接在前舱5上，根据需求实现展开与闭合；前盖板6位于柔性钢垫出口27上方，当前盖板6展开时露出柔性钢垫出口27及气垫舱24；柔性钢垫出口27贯穿前舱5和电机舱4与柔性钢垫舱3连通，柔性钢垫7通过柔性钢垫出口27收放；气垫舱24位于柔性钢垫出口27下端，气垫8收缩时放置于气垫舱24中。

优选的，所述的柔性钢垫驱动轴组包括从动轴28、柔性钢垫收放轴29、柔性钢垫展开开关25及柔性钢垫收起开关26；从动轴28安装于柔性钢垫舱3内部靠近尾部一端，柔性钢垫收放轴29安装于柔性钢垫舱3内部靠近首部一端，并与电机舱4内的电机相连接；柔性钢垫展开开关25及柔性钢垫收起开关26安装于前舱5右前部，并与电机相连接。

优选的，所述的气垫驱动结构包括气垫充放气结构及气垫开关结构，其中气垫充放气结构包括气垫充放气接头9、充放气连接管10及气泵舱11，气垫开关结构包括气垫展开开关22及气垫收起开关23；

气垫充放气结构中气垫充放气接头9与气垫相连接，安装于气垫左侧靠近前舱5处；气泵舱11安装于前舱5左侧，与前盖板6、柔性钢垫出口27及气垫舱24并列放置，气泵舱11表面上下分别安装有抽气阀20及抽气开关21、充气阀18及充气开关19，其中充气阀18与抽气阀20分别与气泵舱11中的气泵相连接，充气开关19及抽气开关21分别与电机相连接；充放气连接管10为可拆卸式单头进、双头出结构，气垫充放气接头9通过充放气接管10与充气阀18及抽气阀20相连接；气垫开关结构安装于前舱5右前部靠近气垫一端，气垫展开开关22及气垫收起开关23分别与电机相连接。

优选的，所述的柔性钢垫7包括气垫钢条15、梢钉16及连接片17，其中气垫钢条15为长条形“凸”形结构，柔性钢垫7中气垫钢条15并列放置，各气垫钢条15的“凸”形底座通过连接片17进行连接，连接片17两端开有安装孔，梢钉16通过安装孔将连接片17固定在气垫钢条15上。

本发明还提出了一种极地气垫运输船用柔性跳板装置工作方法，主要通过以下步骤实现：

(1)柔性跳板装置展开；

(1.1)翻起前盖板，打开气垫展开开关，气垫从气垫舱中向外初步展开；

(1.2)通过充放气连接管将气垫充放气接头与充气阀和抽气阀相连，打开充气开关，将气垫充气至完全成型；

(1.3)打开柔性钢垫展开开关，柔性钢垫舱内部通过从动轴和柔性钢垫收放轴将柔性钢垫展开至覆盖整个气垫上表面；

(1.4)放下前盖板，检查整个柔性跳板装置的承重能力和气密性，关闭柔性钢垫展开开关和充气开关；

(2)科考人员、物资、车辆等科考装备通过柔性跳板装置上下极地气垫运输船；

(3)柔性跳板装置收起；

(3.1)翻起前盖板，打开柔性钢垫收起开关，将柔性钢垫收卷至柔性钢垫舱内；

(3.2)打开抽气开关，将气垫中空气全部抽出；

(3.3)关闭抽气开关，卸下气垫充放气接头；

(3.4)打开气垫收起开关，将气垫收卷至气垫舱内；

(3.5)关闭气垫收起开关，最后关闭前盖板。

本发明的有益效果在于：

本发明提出的一种极地气垫运输船用柔性跳板装置采用柔性结构，扁平化布置，具有结构紧凑，体积和重量小的特点；

柔性跳板装置顶部与甲板直接相连，上表面可作为甲板延伸，能堆放物资设备，整个装置可作为甲板的一部分而不额外占用甲板面积；

气垫可通过充气阀门充入高压气体，通过抽气阀门抽尽空气，充气后气垫膨胀形成柔性跳板的耐压承重结构，抽气后可便于收卷于气垫舱内；

柔性钢垫由凸型钢条通过连接片和梢钉串连组成，展开后与膨胀的气垫上表面契合，提高了柔性跳板的表面强度；

气垫和柔性钢垫的设计能在使用时提供远大于传统上下船装置的通道，方便科考人员、物资甚至车辆等大型装备上下船。

附图说明

图1为本发明中极地气垫运输船用柔性跳板装置的结构示意图；

图2为本发明中柔性钢垫与气垫充放气结构的结构示意图；

图3为本发明中气垫开关结构、柔性钢垫驱动轴组的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步描述。

结合图1至图3，本发明中提出了一种极地气垫运输船用柔性跳板装置，包括甲板1、第一船2、柔性钢垫舱3、电机4、前舱5、前盖6、柔性钢垫7、气垫8、气垫充放气接9、充放气连接10、气泵舱11、气垫围裙12、第二船舱13、推进器14、气垫钢条15、梢钉16、连接片17、充气阀18、充气开关19、抽气阀20、抽气开关21、气垫展开开关22、气垫收起开关23、气垫舱24、柔性钢垫展开开关25、柔性钢垫收起开关26、柔性钢垫出口27、从动轴28及柔性钢垫收放轴29。

本发明中提出的一种极地气垫运输船用柔性跳板装置，包括柔性钢垫舱，电机舱和前舱组成的柔性跳板主体，所述柔性跳板主体设置在气垫船甲板前部，所述柔性钢垫舱内部设置有从动轴，柔性钢垫收放轴和柔性钢垫，所述电机舱内设置有电机，驱动柔性钢垫收放轴运动，所述气垫舱中部上方开有柔性钢垫出口，所述柔性钢垫出口与柔性钢垫舱连通，所述柔性钢垫出口上部设置有前盖板，所述柔性钢垫出口下部设置有气垫舱，所述气垫舱内部设置有气垫，所述气垫左侧靠近前舱处设置有气垫充放气接头，所述前舱左前部设置有气泵舱，气泵舱前端设置有充气阀门，充气开关，抽气阀门和抽气开关，所述气垫充放气接头可通过充放气连接管与充气阀门和抽气阀门连接，所述前舱右前部设置有气垫展开开关，气垫收起开关，柔性钢垫展开开关和柔性钢垫收起开关。

结合图1，第一船舱2和第二船舱13设置在甲板1的两侧，柔性钢垫舱3为楔形结构，设置在第一船舱2和第二船舱13之间的甲板前端，尾部与甲板1相连，首部与电机舱4相连，柔性钢垫舱3上表面可作为甲板延伸，能堆放物资设备，电机舱4内设置有电机，前端连接前舱5，前舱5中部上方设置有前盖板6，柔性钢垫7位于前盖板6下方，平时收卷于柔性钢垫舱3内，展开时由下方气垫8支持，与气垫8共同组成跳板结构，气垫8左侧靠近前舱5处设置有气垫充放气接头9，充放气连接管10将气垫充放气连接头9和气泵舱11前端阀门连接。

结合图2，电机舱4设置在柔性钢垫舱3的首部，电机舱4内设置有电机，前端连接前舱5，前舱5中部上方设置有前盖板6，前盖板6下方有柔性钢垫7，柔性钢垫7由气垫钢条15通过梢钉16和连接片17串连组成，使柔性钢垫7具有卷曲能力的同时横向具有较大强度，平时可收卷于柔性钢垫舱3内，展开时由下方充有高压气体的气垫8支持，与气垫8共同组成跳板结构，气垫8左侧靠近前舱5处设置有气垫充放气接头9，充放气连接管10一端与充气接头9相连，另一端有两个连接口，分别连接充气阀18和抽气阀20，充气阀18和抽气阀20与气泵舱11内的气泵连接，由充气开关19和抽气开关21分别控制。

结合图3，第一船舱2和第二船舱13设置在甲板1的两侧，柔性钢垫舱3为楔形结构，设置在第一船舱2和第二船舱13之间的甲板前端，尾部与甲板1相连，首部与电机舱4相连，柔性钢垫舱3上表面可作为甲板延伸，能堆放物资设备，柔性钢垫舱3舱内设置有从动轴28和柔性钢垫收放轴29，电机舱4内设置有电机，前端连接前舱5，前舱5中部上方设置有前盖板6，前盖板6下方有柔性钢垫出口27，柔性钢垫出口27贯穿前舱5和电机舱4后与柔性钢垫舱3相通，柔性钢垫7通过柔性钢垫出口27收放，柔性钢垫出口27下方设置有气垫舱24，气垫舱24负责收放气垫8，前舱5右侧设置有气垫展开开关22，气垫收起开关23，柔性钢垫展开开关25和柔性钢垫收起开关26，气垫展开开关22和气垫收起开关23控制气垫8的收放，柔性钢垫展开开关25和柔性钢垫收起开关26控制柔性钢垫收放轴29控制柔性钢垫7的收放。

本发明还包括这样一些结构特征：

所述气垫可通过充气阀门充入高压气体，通过抽气阀门抽尽空气，充气后气垫膨胀形成柔性跳板的耐压承重结构，抽气后可便于收卷于气垫舱内。

所述柔性钢垫由凸型钢条通过连接片和梢钉串连组成，展开后与膨胀的气垫上表面契合，作为柔性跳板的表面加强结构。

所述柔性钢垫舱为楔形结构，设置在极地气垫运输船第一船舱和第二船舱之间，柔性钢垫舱内部通过从动轴和柔性钢垫收放轴收放柔性钢垫。

所述一种极地气垫运输船用柔性跳板使用过程包括三个阶段：

第一阶段为柔性跳板展开阶段：先翻起前盖板，打开气垫展开开关将气垫初步展开，而后用充放气连接管将气垫充放气接头与充气阀和抽气阀相连，打开充气开关，将气垫充气至完全成型，之后再打开柔性钢垫展开开关，将柔性钢垫展开至覆盖整个气垫上表面，最后放下前盖板，检查整个柔性跳板承重能力和气密性，关闭柔性钢垫展开开关和充气开关；

第二阶段为使用阶段：科考人员、物资、车辆等科考装备通过柔性跳板上下极地气垫运输船；

第三阶段为柔性跳板收起阶段：先翻起前盖板，打开柔性钢垫收起开关，将柔性钢垫收卷起，而后打开抽气开关，将气垫中空气全部抽出，关闭抽气开关，卸下气垫充放气接头，再打开气垫收起开关，将气垫收卷起，关闭气垫收起开关，最后关闭前盖板。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种极地气垫运输船用柔性跳板装置，其特征在于：包括柔性钢垫舱(3)、跳板结构及运动控制结构，柔性钢垫舱(3)为楔形结构，为跳板结构提供放置空间，运动控制结构控制跳板结构的伸展与收缩；在极地气垫运输船上，第一船舱(2)与第二船舱(13)分别安装于甲板(1)两侧，柔性钢垫舱(3)安装于第一船舱(2)与第二船舱(13)之间的甲板(1)前端，尾部与甲板(1)相连，首部安装有电机舱(4)及前舱(5)；跳板结构包括柔性钢垫(7)及气垫(8)，气垫(8)位于柔性钢垫(7)下方，柔性钢垫(7)收缩时放置于柔性钢垫舱(3)内部空间，气垫(8)收缩时放置于前舱(5)中；运动控制结构包括柔性钢垫驱动轴组及气垫驱动结构，柔性钢垫驱动轴组安装于柔性钢垫舱(3)内部，气垫驱动结构安装于柔性钢垫舱(3)首部。

2.根据权利要求1所述的一种极地气垫运输船用柔性跳板装置，其特征在于：所述的前舱(5)包括前盖板(6)、柔性钢垫出口(27)及气垫舱(24)，前盖板(6)安装于前舱(5)顶部，上端一侧通过活轴连接在前舱(5)上，根据需求实现展开与闭合；前盖板(6)位于柔性钢垫出口(27)上方，当前盖板(6)展开时露出柔性钢垫出口(27)及气垫舱(24)；柔性钢垫出口(27)贯穿前舱(5)和电机舱(4)与柔性钢垫舱(3)连通，柔性钢垫(7)通过柔性钢垫出口(27)收放；气垫舱(24)位于柔性钢垫出口(27)下端，气垫(8)收缩时放置于气垫舱(24)中。

3.根据权利要求1所述的一种极地气垫运输船用柔性跳板装置，其特征在于：所述的柔性钢垫驱动轴组包括从动轴(28)、柔性钢垫收放轴(29)、柔性钢垫展开开关(25)及柔性钢垫收起开关(26)；从动轴(28)安装于柔性钢垫舱(3)内部靠近尾部一端，柔性钢垫收放轴(29)安装于柔性钢垫舱(3)内部靠近首部一端，并与电机舱(4)内的电机相连接；柔性钢垫展开开关(25)及柔性钢垫收起开关(26)安装于前舱(5)右前部，并与电机相连接。

4.根据权利要求1所述的一种极地气垫运输船用柔性跳板装置，其特征在于：所述的气垫驱动结构包括气垫充放气结构及气垫开关结构，其中气垫充放气结构包括气垫充放气接头(9)、充放气连接管(10)及气泵舱(11)，气垫开关结构包括气垫展开开关(22)及气垫收起开关(23)；

气垫充放气结构中气垫充放气接头(9)与气垫相连接，安装于气垫左侧靠近前舱(5)处；气泵舱(11)安装于前舱(5)左侧，与前盖板(6)、柔性钢垫出口(27)及气垫舱(24)并列放置，气泵舱(11)表面上下分别安装有抽气阀(20)及抽气开关(21)、充气阀(18)及充气开关(19)，其中充气阀(18)与抽气阀(20)分别与气泵舱(11)中的气泵相连接，充气开关(19)及抽气开关(21)分别与电机相连接；充放气连接管(10)为可拆卸式单头进、双头出结构，气垫充放气接头(9)通过充放气连接管(10)与充气阀(18)及抽气阀(20)相连接；气垫开关结构安装于前舱(5)右前部靠近气垫一端，气垫展开开关(22)及气垫收起开关(23)分别与电机相连接。

5.根据权利要求1所述的一种极地气垫运输船用柔性跳板装置，其特征在于：所述的柔性钢垫(7)包括气垫钢条(15)、梢钉(16)及连接片(17)，其中气垫钢条(15)为长条形“凸”形结构，柔性钢垫(7)中气垫钢条(15)并列放置，各气垫钢条(15)的“凸”形底座通过连接片(17)进行连接，连接片(17)两端开有安装孔，梢钉(16)通过安装孔将连接片(17)固定在气垫钢条(15)上。

6.一种极地气垫运输船用柔性跳板装置工作方法，其特征在于，主要通过以下步骤实现：

(1)柔性跳板装置展开；

(1.1)翻起前盖板，打开气垫展开开关，气垫从气垫舱中向外初步展开；

(1.2)通过充放气连接管将气垫充放气接头与充气阀和抽气阀相连，打开充气开关，将气垫充气至完全成型；

(1.3)打开柔性钢垫展开开关，柔性钢垫舱内部通过从动轴和柔性钢垫收放轴将柔性钢垫展开至覆盖整个气垫上表面；

(1.4)放下前盖板，检查整个柔性跳板装置的承重能力和气密性，关闭柔性钢垫展开开关和充气开关；

(2)科考人员、物资、车辆通过柔性跳板装置上下极地气垫运输船；

(3)柔性跳板装置收起；

(3.1)翻起前盖板，打开柔性钢垫收起开关，将柔性钢垫收卷至柔性钢垫舱内；

(3.2)打开抽气开关，将气垫中空气全部抽出；

(3.3)关闭抽气开关，卸下气垫充放气接头；

(3.4)打开气垫收起开关，将气垫收卷至气垫舱内；

(3.5)关闭气垫收起开关，最后关闭前盖板。

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