CN109895966B - 一种轮船防撞缓冲装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轮船防撞缓冲装置，是在船体的外壳侧板上设有固定支架，固定支架上设有安装支架和第一复位机构，安装支架和第一复位机构共同连接有缓冲气垫，安装支架上设有液压缓冲机构，液压缓冲机构包括液压筒，液压筒的内腔设有隔板，隔板将液压筒的内腔分割为缓冲腔和容纳腔，缓冲腔内设有第二复位机构，液压筒的侧壁上设有进油口和出油口，进油口和出油口分别电连接有控制器，容纳腔内活动设有活塞。本发明提供的轮船防撞缓冲装置，设有缓冲气垫、第一复位机构和液压缓冲机构，且液压缓冲机构内设有缓冲腔，具备多重缓冲功能，具备优异的防撞性能，使轮船在发生碰撞时能够实现平稳停靠。

Description

一种轮船防撞缓冲装置

技术领域

本发明是涉及一种轮船防撞缓冲装置，属于船舶技术领域。

背景技术

全球的海洋面积占地球表面积的百分之七十，海洋是不可多得的天然航道，这种运输方式不受航道的影响，能够随时调整和改变航运路线，因此，海洋货物运输是目前国际贸易运输的主要方式，对全球经济的发展起着举足轻重的作用，目前，海洋货物运输已超过国际贸易运输方式的一半，在我国进出口货物的百分之九十是通过海洋运输。

轮船是能航行或停泊于水域进行运输或作业的交通工具，轮船载重量大，单次运输可完成运输大重量货物的任务，运输效率极高，单位运输成本低，地面设施的成本较低，可使用周期长，目前已经成为海洋运输的主要运输工具。

海洋运输中，轮船的安全性至关重要，大型船舶运输设备由于自身载重较大，载重越大船舶自身的惯性也越大，短时间内速度减缓不明显，不能有效的规避突发事件，难免发生碰撞事故，而发生碰撞后会对船身造成一定程度的损伤，会降低轮船的稳定性，也增加了轮船运输中的安全隐患，因此，有必要提高轮船的防撞性能进而提高轮船运输的安全。

传统的轮船通常是在其船体上设置具有缓冲功能的防撞条或防撞护舷以使轮船具备防撞功能，但是防撞条或防撞护舷的结构较为单一，防撞性较差，受力容易变形使得外力传递对船身造成破坏。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的是提供一种轮船防撞缓冲装置，以提高轮船的运输安全。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种轮船防撞缓冲装置，是在船体的外壳侧板上设有固定支架，所述固定支架的上下两端分别设有安装支架，固定支架的中间部位设有可沿着水平方向伸缩的第一复位机构，且安装支架和第一复位机构远离固定支架的一端共同连接有缓冲气垫，所述安装支架上设有液压缓冲机构，所述液压缓冲机构包括液压筒，所述液压筒的内腔设有隔板，所述隔板将液压筒的内腔分割为缓冲腔和容纳腔，所述缓冲腔内设有若干可沿着水平方向伸缩的第二复位机构，所述第二复位机构的一端与隔板相连，另一端与液压筒靠近缓冲气垫的一端的内壁相连，所述液压筒的侧壁上设有与容纳腔相通的进油口和出油口，所述进油口和出油口上均设有单向阀，所述单向阀连接有控制器，所述容纳腔内活动设有与其相适配的活塞。

作为优选方案，若干第二复位机构自下而上对称分布于缓冲腔内。

作为优选方案，所述进油口和出油口上均设有油量调节阀，所述油量调节阀均与控制器相连接。

作为优选方案，所述进油口位于液压筒的上侧壁，所述出油口位于液压筒的下侧壁，所述出油口的下方设有低位槽。

作为优选方案，所述活塞连接有缓冲杆，所述缓冲杆的一端与活塞相连，另一端穿过容纳腔后向固定支架方向延伸。

作为进一步优选方案，所述缓冲杆与活塞相连的一端穿过活塞并向隔板方向延伸。

作为进一步优选方案，所述缓冲杆穿过容纳腔后向固定支架方向延伸的一端设有传动缓冲块。

作为优选方案，所述第一复位机构和第二复位机构均为复位弹簧。

作为优选方案，所述液压筒靠近固定支架的一端设有与缓冲杆相适配的密封垫。

作为优选方案，所述隔板上设有过载保护机构，所述过载保护机构包括压力传感器和安装块，所述压力传感器通过安装块安装于隔板上，所述压力传感器与控制器电连接。

作为优选方案，所述缓冲气垫的一端面设有进气止逆阀，另一端面设有排气止逆阀。

相较于现有技术，本发明的有益技术效果在于：

本发明提供的轮船防撞缓冲装置，设有缓冲气垫、第一复位机构和液压缓冲机构，且液压缓冲机构内设有缓冲腔，具备多重缓冲功能，具备优异的防撞性能，使轮船在发生碰撞时能够实现平稳停靠，避免由碰撞引起的安全隐患；另外，本发明还具有结构简单、成本较低、使用方便、便于安装和检修、寿命周期长、效率较高、可实现频繁运转等优点，具有极强的实用价值。

附图说明

图1是本发明提供的一种轮船防撞缓冲装置的结构示意图；

图2是本发明提供的轮船防撞缓冲装置中的液压缓冲机构的示意图；

图3是本发明提供的轮船防撞缓冲装置中的缓冲气垫的示意图。

图中标号示意如下：1、船体；2、固定支架；3、安装支架；4、第一复位机构；5、缓冲气垫；51、进气止逆阀；52、排气止逆阀；6、液压缓冲机构；601、液压筒；602、隔板；603、缓冲腔；604、容纳腔；605、第二复位机构；606、进油口；607、出油口；608、活塞；609、低位槽；610、缓冲杆；611、传动缓冲块；612、密封垫；613、过载保护机构；6131、压力传感器；6132、安装块；7、控制器。

具体实施方式

以下将结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步清楚、完整地描述。

实施例

请结合图1至图3所示：本发明提供的一种轮船防撞缓冲装置，是在船体1的外壳侧板上设有固定支架2，所述固定支架2的上下两端分别设有安装支架3，固定支架2的中间部位设有可沿着水平方向伸缩的第一复位机构4，且安装支架3和第一复位机构4远离固定支架2的一端共同连接有缓冲气垫5，所述安装支架3上设有液压缓冲机构6，所述液压缓冲机构6包括液压筒601，所述液压筒601的内腔设有隔板602，所述隔板602将液压筒601的内腔分割为缓冲腔603和容纳腔604，所述缓冲腔603内设有若干可沿着水平方向伸缩的第二复位机构605，所述第二复位机构605的一端与隔板602相连，另一端与液压筒601靠近缓冲气垫5的一端的内壁相连，所述液压筒601的侧壁上设有与容纳腔604相通的进油口606和出油口607，所述进油口606和出油口607上均设有单向阀(未显示)，所述单向阀连接有控制器7，所述容纳腔604内活动设有与其相适配的活塞608。

本发明上述轮船防撞缓冲装置使用时，

当轮船发生碰撞时，缓冲气垫5首先接触碰撞面，缓冲气垫5可以吸收碰撞冲击的一部分能量，同时缓冲气垫5还可以将残余的碰撞冲击能量传递给第一复位机构4，第一复位机构4接收到来自缓冲气垫5传递的碰撞力后，第一复位机构4发生收缩，起到缓冲效果，可有效减少轮船承受的撞击力，降低轮船的震动，此过程可以称为第一段缓冲过程；

另外，当轮船发生碰撞时，缓冲气垫5将碰撞冲击能量传递给第一复位机构4的同时也一并传递给液压缓冲机构6，液压缓冲机构6接收到来自缓冲气垫5传递的碰撞力时，控制器5控制进油口212上的单向阀打开进油口212，液压油流入容纳腔604内并产生动能，动能609缓冲杆610传递给活塞608，活塞608朝着船体1的外壳侧板方向(即朝着固定支架方向)运动，同时活塞608挤压容纳腔604内的液压油，被挤压出来的液压油通过出油口607流出容纳腔604，在活塞608朝着船体1的外壳侧板方向运动的进程中，由于液压油的流动方向与活塞608的运动方向相反，活塞608的运动速度不断减小，从而起到一定的缓冲效果，此过程可以称为第二段缓冲过程；

另外，当轮船碰撞速度较大，液压缓冲机构6接收到的碰撞力较大，使得液压缓冲机构6中的活塞608的速度不能得到明显的减缓导致活塞608碰撞到隔板602(隔板602的材质为弹性材质)时，活塞608与隔板602碰撞而产生的碰撞能量会传递给缓冲腔603，缓冲腔603内的第二复位机构605发生收缩运动，进而通过第二复位机构605来进一步减缓活塞608的运行速度，进而起到一定的缓冲效果，同时对活塞608也起到了一定的保护作用，可有效延长装置整体的使用寿命，此过程可以称为第三缓冲过程；

缓冲结束后，第二复位机构605回到初始位置，活塞608在液压油的作用下回到初始位置，同时第一复位机构4从压缩状态解放出来并回到原始位置，即可完成一个完整的缓冲工作。

从上述过程可见，本发明通过缓冲气垫5、第一复位机构4以及液压缓冲机构6的协同作用，可以产生多重缓冲作用，使得轮船具备多重缓冲功能，大大提高了轮船的防撞性能，使轮船在发生碰撞时能够实现平稳停靠，从而可有效避免轮船由碰撞引起的安全隐患；另外，本发明使用的缓冲气垫5具有很好的韧性，不仅可以吸收并传递碰撞能量，且成本低廉，不易损坏，使用周期长，同时，缓冲装置以液压为动力，使得装置整体具有结构简单、成本较低、使用方便、便于安装和检修、寿命周期长、效率较高、可实现频繁运转等优点。

作为优选方案：

若干第二复位机构605自下而上对称分布于缓冲腔603内，使得缓冲腔603起到的缓冲作用更为平衡稳定。第二复位机构605的数量根据使用需求灵活设置，本实施例中，设有两个第二复位机构605，在保证缓冲效果的同时，结构精简，节约成本。

所述进油口606和出油口607上均油量调节阀(未显示)，所述油量调节阀均与控制器7相连接。通过控制器7控制油量调节阀来控制进油口606和出油口607中进出油量的大小，进而可以调节容纳腔604中液压油的流动速度，进而可以精确调整活塞608的运动速度，进而有效保障缓冲效果。控制器7的安装位置不限，只要其与单向阀、油量调节阀可以电连接即可，安装位置包括但不限于船体1、固定支架2、安装支架3等，本实施例中，控制器7安装于固定支架2上。

所述进油口606位于液压筒601的上侧壁，所述出油口607位于液压筒601的下侧壁，所述出油口607的下方设有低位槽609，进油口606和出油口607分别设于液压筒601的上下侧壁，使得液压油可以在重力的作用下从进油口606流入出油口607。缓冲过程中，随着活塞608的运动，液压油从出油口607被挤压出来，被挤压出来的液压油通过出油口607储存在低位槽609中，以便于回收再利用。

所述活塞608连接有缓冲杆610，所述缓冲杆610的一端与活塞608相连，另一端穿过容纳腔604后向固定支架2方向延伸。当设备出现故障，活塞608移动不灵活时，可通过外力拉动或推动缓冲杆610带动活塞608运动来起到缓冲作用。

进一步的，缓冲杆610与活塞608相连的一端穿过活塞608并向隔板602方向延伸，以便于当轮船碰撞速度较大，液压缓冲机构6接收到的碰撞力较大，使得液压缓冲机构6中的活塞608的速度不能得到明显的减缓时，可以通过缓冲杆610与隔板602发生碰撞进而带动缓冲腔603内的第二复位机构605发生收缩运动，对活塞608起到保护作用。

进一步的，缓冲杆610穿过容纳腔604后向固定支架2方向延伸的一端设有传动缓冲块611，传动缓冲块611设于缓冲杆610的末端对缓冲杆610起到限位保护作用，进而对活塞608的运动行程起到限制作用，防止活塞608过度运动。

所述第一复位机构4和第二复位机构605均选用市售的可沿着直线方向伸缩的复位零部件即可，例如，本实施例中，第一复位机构4和第二复位机构605均为复位弹簧，节约成本。

所述液压筒601靠近固定支架2的一端设有与609缓冲杆610相适配的密封垫612，对液压筒601的内腔起到密封作用。

所述隔板602上设有过载保护机构613，所述过载保护机构613包括压力传感器6131和安装块6132，所述压力传感器6131通过安装块6132安装于隔板602上，所述压力传感器6131与控制器7电连接。当轮船碰撞速度较大，液压缓冲机构6受到的碰撞力较大，使得液压缓冲机构6中的活塞608的速度不能得到明显的减缓，会导致活塞608碰撞到隔板602的同时也会碰到隔板602上的过载保护机构613，因此，碰撞能量传递给缓冲腔603导致缓冲腔603内的第二复位机构605发生收缩运动的同时，过载保护机构613中的压力传感器6131会测量出活塞608与过载保护机构613及隔板602发生碰撞时的作用力(即压力)大小，压力传感器6131将测得的数据传递给控制器7，控制器7根据其预设的压力(作用力)数值对压力传感器6131测得的数据进行判断，当压力传感器6131测得的数据大于控制器7预设的数值时，即表示轮船发生碰撞时轮船速度较高，控制器7通过控制进油口606和出油口607上设置的油量调节阀以增大进油口606和出油口607的进出油量大小，进而增大容纳腔604中液压油的流动速度以达到减缓活塞608运动速度的目的，从而对活塞608及液压缓冲机构6整体起到过载保护作用。

本实施例中，所述控制器7为市售的控制器即可，只要其能够控制液压缓冲机构6中的进油口606和出油口607上的阀门以及能接收压力传感器6131的信号并根据信号给予反馈即可。本申请中，位于船体1一侧的液压缓冲机构6可共用一个控制器，也可每一个液压缓冲机构6分别设有对应的控制器，船体1上所有的液压缓冲机构6可共用一个总的控制器，根据需要灵活选择即可。

本实施例中，过载保护机构613中的压力传感器6131可以选用电容式压力传感器，例如FL-36131电容式压力传感器，不仅结构简单，便于安装和维修，有很强的适用性，还符合液压缓冲装置的工作条件，可以有效保证液压缓冲机构6的正常运作。压力传感器6131可以测量活塞608与过载保护机构613发生碰撞时的作用力大小，由于作用力大小与轮船速度的具有一定的线性关系，因此可以通过作用力来反馈轮船的速度，进而可以通过控制器7调节进油口606和出油口607的油量大小以进一步控制容纳腔604中液压油的容量和流动速度，进而控制和减缓活塞608的运动速度。因此，过载保护机构613(压力传感器6131)可有效防止活塞608过运动，防止活塞608在容纳腔604的行程尽头对液压缓冲机构6造成冲击和破坏，影响液压缓冲机构的气密性。

所述缓冲气垫5的一端面设有进气止逆阀51，另一端面设有排气止逆阀52，防止海水进入气缓冲气垫5内部影响缓冲气垫5的缓冲性能。

最后有必要在此指出的是：以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种轮船防撞缓冲装置，其特征在于：在船体的外壳侧板上设有固定支架，所述固定支架的上下两端分别设有安装支架，固定支架的中间部位设有可沿着水平方向伸缩的第一复位机构，且安装支架和第一复位机构远离固定支架的一端共同连接有缓冲气垫，所述安装支架上设有液压缓冲机构，所述液压缓冲机构包括液压筒，所述液压筒的内腔设有隔板，所述隔板将液压筒的内腔分割为缓冲腔和容纳腔，所述缓冲腔内设有若干可沿着水平方向伸缩的第二复位机构，所述第二复位机构的一端与隔板相连，另一端与液压筒靠近缓冲气垫的一端的内壁相连，所述液压筒的侧壁上设有与容纳腔相通的进油口和出油口，所述进油口和出油口上均设有单向阀，所述单向阀连接有控制器，所述容纳腔内活动设有与其相适配的活塞，所述进油口和出油口上均设有油量调节阀，所述油量调节阀均与控制器相连接，所述进油口位于液压筒的上侧壁，所述出油口位于液压筒的下侧壁，所述进油口和所述出油口分别设于液压筒的上下侧壁，使得液压油在重力的作用下从所述进油口流入所述出油口，所述出油口的下方设有低位槽，所述活塞连接有缓冲杆，所述缓冲杆的一端与活塞相连，另一端穿过容纳腔后向固定支架方向延伸，所述缓冲杆与活塞相连的一端穿过活塞并向隔板方向延伸，所述缓冲杆穿过容纳腔后向所述固定支架方向延伸的一端设有传动缓冲块，所述隔板上设有过载保护机构，所述过载保护机构包括压力传感器和安装块，所述压力传感器通过安装块安装于隔板上，所述压力传感器与控制器电连接，当轮船碰撞速度较大，导致活塞碰撞到隔板的同时也会碰到隔板上的过载保护机构，所述过载保护机构中的压力传感器会测量出活塞与过载保护机构及隔板发生碰撞时的作用力大小，所述压力传感器将测得的数据传递给所述控制器，所述控制器根据其预设的压力数值对所述压力传感器测得的数据进行判断，当所述压力传感器测得的数据大于控制器预设的数值时，所述控制器通过控制进油口和出油口上设置的油量调节阀以增大进油口和出油口的进出油量大小，进而增大所述容纳腔中液压油的流动速度以达到减缓活塞运动速度的目的，从而对所述活塞及所述液压缓冲机构整体起到过载保护作用；

当轮船发生碰撞时，缓冲气垫首先接触碰撞面，缓冲气垫吸收碰撞冲击的一部分能量，同时缓冲气垫还将残余的碰撞冲击能量传递给第一复位机构，第一复位机构接收到来自缓冲气垫传递的碰撞力后，第一复位机构发生收缩，起到缓冲效果，此过程称为第一段缓冲过程；

当轮船发生碰撞时，缓冲气垫将碰撞冲击能量传递给第一复位机构的同时也一并传递给液压缓冲机构，液压缓冲机构接收到来自缓冲气垫传递的碰撞力时，控制器控制进油口打开，液压油流入容纳腔内并产生动能，动能传递给活塞，活塞朝着船体的外壳侧板方向运动，同时活塞挤压容纳腔内的液压油，被挤压出来的液压油通过出油口流出容纳腔，此过程称为第二段缓冲过程；

当轮船碰撞速度较大，液压缓冲机构接收到的碰撞力较大，使得液压缓冲机构中的活塞的速度不能得到明显的减缓导致活塞碰撞到隔板时，活塞与隔板碰撞而产生的碰撞能量会传递给缓冲腔，缓冲腔内的第二复位机构发生收缩运动，进而通过第二复位机构来进一步减缓活塞的运行速度，此过程称为第三缓冲过程；

缓冲结束后，第二复位机构回到初始位置，活塞在液压油的作用下回到初始位置，同时第一复位机构从压缩状态解放出来并回到原始位置，完成一个完整的缓冲工作。

2.根据权利要求1所述的轮船防撞缓冲装置，其特征在于：若干第二复位机构自下而上对称分布于缓冲腔内。

3.根据权利要求1所述的轮船防撞缓冲装置，其特征在于：所述液压筒靠近固定支架的一端设有与缓冲杆相适配的密封垫。

4.根据权利要求1所述的轮船防撞缓冲装置，其特征在于：所述缓冲气垫的一端面设有进气止逆阀，另一端面设有排气止逆阀。