CN110341906A - 一种防轮船碰撞装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种防轮船碰撞装置，属于船舶防护设备技术领域，本发明的装置包括船体，与水体接触部分表面设有安装内腔，防撞球，呈球状设于安装内腔内，安装内腔具有用于限位防撞球向外位移的夹持板，安装内腔内设有支撑台，支撑台对安装内腔的防撞球支撑，支撑台内设有缓冲腔室，缓冲腔室与支撑台台面由第一柔性支撑连接，缓冲腔室内设有用于将缓冲腔室分隔成上下两腔室的第二柔性支撑板，第二柔性支撑板通过固定在缓冲腔室内壁的限位块固定，缓冲腔室内设有支撑柱体，支撑柱体与第一柔性支撑板、第二柔性支撑板垂直设置。本发明的装置可实现在船体发生碰撞时可分散碰撞力，引导碰撞船体改变行驶方向来降低碰撞冲击导致的船体损伤程度。

Description

一种防轮船碰撞装置

技术领域

本发明属于船舶防护设备技术领域，具体涉及一种防轮船碰撞装置。

背景技术

随着海上运输业的不断发展，船艇的碰撞事故也越来越多。根据海事资料分析，在全世界发生的海难中，有40％以上是由船艇碰撞导致。此类事件往往引起船艇结构、使用寿命、安全性能等方面的损失，严重的更会造成船毁人亡的惨剧。对于进行执法、巡逻、狙击、救援等公务，尤其是进行临检、非法船只追捕、截获时最易发生船体碰撞，此类用途的船艇更是不可避免的要承担互相碰撞的风险，现实中常选用废弃轮胎作为防撞装置来减轻船体碰撞所受损伤，但是选用此等防护装置，船体发生碰撞后由于废弃轮胎的存在会增加两船体之间的摩擦力，导致两船体之间难以分离进而增大碰撞严重程度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种防轮船碰撞装置，在船体发生碰撞时可分散碰撞力，引导碰撞船体改变行驶方向来降低碰撞冲击导致的船体损伤程度。

本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：一种防轮船碰撞装置，包括：

船体，与水体接触部分表面设有安装内腔，

防撞球，呈球状设于安装内腔内，安装内腔具有用于限位防撞球向外位移的夹持板，

其中，安装内腔内设有支撑台，支撑台对安装内腔的防撞球支撑，支撑台内设有缓冲腔室，缓冲腔室与支撑台台面由第一柔性支撑连接，缓冲腔室内设有用于将缓冲腔室分隔成上下两腔室的第二柔性支撑板，第二柔性支撑板通过固定在缓冲腔室内壁的限位块固定，缓冲腔室内设有支撑柱体，支撑柱体与第一柔性支撑板、第二柔性支撑板垂直设置。

本发明利用可旋转防撞球代替传统使用的废弃轮胎，在产生碰撞时防撞球可产生旋转实现引导碰撞船体改变行驶方向来降低船体之间的碰撞伤害，解决现有采用废弃轮胎作为防碰撞体船体碰撞时无法分离而加重船体碰撞伤害，具体的，本发明通过在船体上设置半柔性材料的防撞球并将防撞球露出部分表面以便于与碰撞物接触，在发生碰撞时利用球体结构利用碰撞力来使球体产生旋转运动以此引导碰撞物左右上下移动实现改变碰撞物体改碰撞方向，在安装内腔设支撑台来对防撞球起到支撑作用并吸收碰撞能量，减轻碰撞能量传递至船体导致船体受损，选用第一柔性支撑板和第二柔性支撑板两支撑板对碰撞力吸能使其形变转化碰撞能量，减少船体其他部位的形变，通过设置支撑柱体的方式来使碰撞力传递至第一柔性支撑板和第二柔性支撑板两支撑板的形变位移距离减少且形变距离一致，以此提高支撑台的对防撞球的支撑以及船体的防撞性能。

具体的，支撑柱体一端部连接于第一柔性支撑板中心处，另一端穿过第二柔性支撑板设于缓冲腔室下部空间，缓冲腔室下部空间的支撑柱体端部连接有缓冲体，缓冲体与缓冲腔室内底面接触，缓冲体为月牙状，外凸面与缓冲腔室内底面接触，缓冲体内填充有流动介质。通过将支撑柱体与第一柔性支撑板、第二柔性支撑板的连接实现将碰撞力同时传递至两柔性支撑板同时形变并由于支撑柱体的支撑使两柔性板的形变距离减少，利用支撑柱体底端的缓冲体对碰撞冲击进行吸能，利用其月牙状结构使其吸能形变直至其内部流动介质挤破缓冲体以此来减弱冲击力且对船体力传递形成阻隔。

具体的，防撞球的1/3～2/5表面置于安装内腔外，通过设置防撞球位于安装内腔外的面积来控制防撞球的最大直径面位于安装内腔内部，以避免防撞球掉落安装内腔并保证防撞球与碰撞体之间的有效接触面积。

具体的，船体两侧安装有防撞侧板，防撞侧板上安装有防撞组件。通过在船体两侧设置防撞板对船体起到进一步的防护，提高船体各位置的防碰撞能力，在防撞侧板上设置防撞组件对碰撞产生时吸能以及转移碰撞方向以实现降低船体碰撞伤害。

具体的，防撞组件包括：

支撑板，插接在防撞侧板上，船体一侧的防撞侧板至少插接有两块相互平行设置的支撑板，支撑板与水平面平行，

柔性滚筒，垂直连接于船体一侧的防撞侧板上，柔性滚筒和支撑板与碰撞物体的接触顺序依次为柔性滚筒、装置侧板。通过设置支撑板的方式来实现安装柔性滚筒并对柔性滚筒上下两端部的安装部起到保护作用，同时支撑板通过与防撞侧板的连接方式来增大碰撞物与防撞侧板两块支撑板的接触几率，目的在于分散碰撞力提高防撞侧板的防撞效果，而在发生船体侧方碰撞时，碰撞物首先与柔性滚筒发生接触，利用碰撞驱使柔性滚筒旋转，将碰撞力转化为旋转机械能以消耗碰撞能量并促使碰撞物与船体侧面的碰撞方向得以转向，避免碰撞物与船体之间的接触无法分离导致的船体严重破损情况出现。

具体的，柔性滚筒包括柱体，柱体设于两平行的支撑板之间，柱体通过轴承连接支撑板，柱体连接有同轴且直径大于柱体的滚动体，滚动体侧面环绕设置分隔槽。分隔槽将滚动体分隔为若干块截面为扇形的条状体。本发明通过设计柔性滚筒的方式来将碰撞直接冲击力转化为旋转机械力，将碰撞力大小弱化并促使碰撞发生的方向得以改变以避免碰撞物体与船体的持续接触对船体持续冲击损伤，而且通过在柱体外周环绕设置滚动体且设置分隔槽的方式实现柔性滚筒在应对碰撞冲击时，滚动体对直接碰撞冲击力转化为旋转机械力的过程中利用分隔槽之间的间隙来扩大滚动体的形变范围，进而扩大吸能转化效果，减轻碰撞冲击力传递到船体的可能性。

具体的，支撑板与防撞侧板插接设置，支撑板包括与柔性滚筒连接的第一板体，第一板体一侧连接有截面为梯形的第二板体，第二板体与防撞侧板插接。第一板体上具有与轴承配合连接的安装孔。选择支撑板与防撞侧板插接的方式便于在出现碰撞后对用于防撞部件之间的更换，例如碰撞只造成支撑板和柔性滚筒的损伤，即可通过拆接支撑板的方式仅更换支撑板和柔性滚筒，降低维修、维护成本，同时选择第一板体和第二板体的连接组成方式用于提高支撑板与防撞侧板的连接紧密性，支撑板从防撞侧板的侧面插入，这样可避免船体在行驶过程中支撑板被直接拔出的风险。

具体的，船体上设有用于获取船体周围物体图像的图像获取装置，图形获取装置可以是摄像头等电子监控设备用于获取船体周围物体图形，避免发生碰撞，为进一步提高船体防撞率可在船体上安装雷达设备。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明利用可旋转防撞球代替传统使用的废弃轮胎，在产生碰撞时防撞球可产生旋转实现引导碰撞船体改变行驶方向来降低船体之间的碰撞伤害，解决现有采用废弃轮胎作为防碰撞体船体碰撞时无法分离而加重船体碰撞伤害，具体的，本发明通过在船体上设置半柔性材料的防撞球并将防撞球露出部分表面以便于与碰撞物接触，在发生碰撞时利用球体结构利用碰撞力来使球体产生旋转运动以此引导碰撞物左右上下移动实现改变碰撞物体改碰撞方向。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是一种防轮船碰撞装置在船体上安装示意图；

图2是图1中b部放大图；

图3是柔性滚筒结构示意图；

图4是支撑板的结构示意图；

图5是图1中a部放大图；

图6是船体用于安装防撞球的部件示意图；

图7是支撑台内部示意图；

图8是实施例2中柔性滚筒在船体上另一种安装技术方案。

附图标记说明：100-船体；110-安装内腔；120-安装槽口；10-防撞侧板；20-图像获取装置；30-防撞球；31-夹持板；32-支撑台；33-缓冲腔室；34-第一柔性支撑板；35-第二柔性支撑板；36-限位块；37-支撑柱体；38-缓冲体；40-防撞组件；41-支撑板；411-第一板体；412-第二板体；413-安装孔；50-柔性滚筒；51-轴承；52-滚动体；53-分隔槽；54-柱体。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

参见图1-7所示，一种防轮船碰撞装置，包括：

船体100，与水体接触部分表面设有安装内腔110，

防撞球30，呈球状设于安装内腔110内，安装内腔110具有用于限位防撞球30向外位移的夹持板31，

其中，安装内腔110内设有支撑台32，支撑台32对安装内腔110的防撞球30支撑，支撑台32内设有缓冲腔室33，缓冲腔室33与支撑台32台面由第一柔性支撑34连接，缓冲腔室33内设有用于将缓冲腔室33分隔成上下两腔室的第二柔性支撑板35，第二柔性支撑板35通过固定在缓冲腔室33内壁的限位块36固定，缓冲腔室33内设有支撑柱体37，支撑柱体37与第一柔性支撑板34、第二柔性支撑板35垂直设置。

本发明利用可旋转防撞球30代替传统使用的废弃轮胎，在产生碰撞时防撞球30可产生旋转实现引导碰撞船体改变行驶方向来降低船体之间的碰撞伤害，解决现有采用废弃轮胎作为防碰撞体船体碰撞时无法分离而加重船体碰撞伤害，具体的，本发明通过在船体100上设置半柔性材料的防撞球30并将防撞球30露出部分表面以便于与碰撞物接触，在发生碰撞时利用球体结构利用碰撞力来使球体产生旋转运动以此引导碰撞物左右上下移动实现改变碰撞物体改碰撞方向，在安装内腔110设支撑台32来对防撞球30起到支撑作用并吸收碰撞能量，减轻碰撞能量传递至船体100导致船体受损，选用第一柔性支撑板34和第二柔性支撑板35两支撑板对碰撞力吸能使其形变转化碰撞能量，减少船体100其他部位的形变，通过设置支撑柱体37的方式来使碰撞力传递至第一柔性支撑板34和第二柔性支撑板35两支撑板的形变位移距离减少且形变距离一致，以此提高支撑台32的对防撞球30的支撑以及船体100的防撞性能。

支撑柱体37一端部连接于第一柔性支撑板34中心处，另一端穿过第二柔性支撑板35设于缓冲腔室33下部空间，缓冲腔室33下部空间的支撑柱体37端部连接有缓冲体38，缓冲体38与缓冲腔室33内底面接触，缓冲体38为月牙状，外凸面与缓冲腔室33内底面接触，缓冲体38内填充有流动介质。通过将支撑柱体37与第一柔性支撑板34、第二柔性支撑板35的连接实现将碰撞力同时传递至两柔性支撑板同时形变并由于支撑柱体37的支撑使两柔性板的形变距离减少，利用支撑柱体37底端的缓冲体38对碰撞冲击进行吸能，利用其月牙状结构使其吸能形变直至其内部流动介质挤破缓冲体38以此来减弱冲击力且对船体100力传递形成阻隔。

防撞球30的1/3～2/5表面置于安装内腔110外，通过设置防撞球30位于安装内腔110外的面积来控制防撞球30的最大直径面位于安装内腔110内部，以避免防撞球30掉落安装内腔110并保证防撞球30与碰撞体之间的有效接触面积。

船体100两侧安装有防撞侧板10，防撞侧板10上安装有防撞组件40。通过在船体100两侧设置防撞板10对船体100起到进一步的防护，提高船体100各位置的防碰撞能力，在防撞侧板10上设置防撞组件40对碰撞产生时吸能以及转移碰撞方向以实现降低船体碰撞伤害。

防撞组件40包括：

支撑板41，插接在防撞侧板10上，船体100一侧的防撞侧板10至少插接有两块相互平行设置的支撑板41，支撑板41与水平面平行，

柔性滚筒50，垂直连接于船体100一侧的防撞侧板10上，柔性滚筒50和支撑板41与碰撞物体的接触顺序依次为柔性滚筒50、装置侧板10。通过设置支撑板41的方式来实现安装柔性滚筒50并对柔性滚筒50上下两端部的安装部起到保护作用，同时支撑板41通过与防撞侧板10的连接方式来增大碰撞物与防撞侧板10两块支撑板41的接触几率，目的在于分散碰撞力提高防撞侧板10的防撞效果，而在发生船体100侧方碰撞时，碰撞物首先与柔性滚筒50发生接触，利用碰撞驱使柔性滚筒50旋转，将碰撞力转化为旋转机械能以消耗碰撞能量并促使碰撞物与船体100侧面的碰撞方向得以转向，避免碰撞物与船体100之间的接触无法分离导致的船体100严重破损情况出现。

柔性滚筒50包括柱体54，柱体54设于两平行的支撑板41之间，柱体54通过轴承51连接支撑板41，柱体54连接有同轴且直径大于柱体54的滚动体52，滚动体52侧面环绕设置分隔槽53。分隔槽53将滚动体52分隔为若干块截面为扇形的条状体。本发明通过设计柔性滚筒50的方式来将碰撞直接冲击力转化为旋转机械力，将碰撞力大小弱化并促使碰撞发生的方向得以改变以避免碰撞物体与船体100的持续接触对船体持续冲击损伤，而且通过在柱体54外周环绕设置滚动体52且设置分隔槽53的方式实现柔性滚筒50在应对碰撞冲击时，滚动体52对直接碰撞冲击力转化为旋转机械力的过程中利用分隔槽53之间的间隙来扩大滚动体52的形变范围，进而扩大吸能转化效果，减轻碰撞冲击力传递到船体100的可能性。

支撑板41与防撞侧板10插接设置，支撑板41包括与柔性滚筒50连接的第一板体411，第一板体411一侧连接有截面为梯形的第二板体412，第二板体412与防撞侧板10插接。第一板体411上具有与轴承51配合连接的安装孔413。选择支撑板41与防撞侧板10插接的方式便于在出现碰撞后对用于防撞部件之间的更换，例如碰撞只造成支撑板41和柔性滚筒50的损伤，即可通过拆接支撑板41的方式仅更换支撑板41和柔性滚筒50，降低维修、维护成本，同时选择第一板体411和第二板体412的连接组成方式用于提高支撑板41与防撞侧板10的连接紧密性，支撑板41从防撞侧板10的侧面插入，这样可避免船体100在行驶过程中支撑板41被直接拔出的风险。

船体100上设有用于获取船体100周围物体图像的图像获取装置20，图形获取装置20可以是摄像头等电子监控设备用于获取船体100周围物体图形，避免发生碰撞，为进一步提高船体100防撞率可在船体100上安装雷达设备。

船体100与水体接触面具有用于安装柔性滚筒50的安装槽口120，柔性滚筒50至少有40％以上的体积至于安装槽口120外侧。

实施例2：

本实施例相较于实施例1的防轮船碰撞装置区别在于柔性滚筒50的安装方式，参见图8所示，船体100上开设有可容纳柔性滚筒50的安装槽口120，柔性滚筒50具有柱体54，柱体54上下两端通过轴承51分别连接于安装槽口120上下两端，柱体54外周环绕设置滚动体52，滚动体52上均设有分隔槽53，分隔槽53与柱体54平行设置。在碰撞发生时滚动体52先于船体100表面与碰撞物体所接触，起到对船体100的保护作用。

防碰撞测试：

在长3m×宽1m×高1.5m的水槽中进行模拟船体碰撞试验，以船模作为碰撞船体，一船模作为正常行驶船体1，另一船模作为碰撞船体2对船体1进行撞击，记录碰撞情况，其中船体1分为船体上安装轮胎作为防撞物的船体1a和船体上安装本发明的防撞装置的船体1b，船体1的行驶模拟速度与船体2的行驶模拟速度相等，经测试船体1a在碰撞过程中损坏较为严重，其中船体侧板破碎导致进水，而船体1b在碰撞中损坏较轻，原因为在发生碰撞后船体2的行驶方向发生转向进而减轻船体1b的损伤，船体1b在碰撞后可正常行驶。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (8)

1.一种防轮船碰撞装置，包括：

船体(100)，与水体接触部分表面设有安装内腔(110)，

防撞球(30)，呈球状设于安装内腔(110)内，所述安装内腔(110)具有用于限位防撞球(30)向外位移的夹持板(31)，

其中，所述安装内腔(110)内设有支撑台(32)，所述支撑台(32)对安装内腔(110)的防撞球(30)支撑，所述支撑台(32)内设有缓冲腔室(33)，所述缓冲腔室(33)与支撑台(32)台面由第一柔性支撑(34)连接，所述缓冲腔室(33)内设有用于将缓冲腔室(33)分隔成上下两腔室的第二柔性支撑板(35)，所述第二柔性支撑板(35)通过固定在缓冲腔室(33)内壁的限位块(36)固定，所述缓冲腔室(33)内设有支撑柱体(37)，所述支撑柱体(37)与第一柔性支撑板(34)、第二柔性支撑板(35)垂直设置。

2.根据权利要求1所述的一种防轮船碰撞装置，其特征在于：所述支撑柱体(37)一端部连接于第一柔性支撑板(34)中心处，另一端穿过第二柔性支撑板(35)设于缓冲腔室(33)下部空间，所述缓冲腔室(33)下部空间的支撑柱体(37)端部连接有缓冲体(38)，所述缓冲体(38)与缓冲腔室(33)内底面接触，所述缓冲体(38)为月牙状，外凸面与缓冲腔室(33)内底面接触，所述缓冲体(38)内填充有流动介质。

3.根据权利要求1所述的一种防轮船碰撞装置，其特征在于：所述防撞球(30)的1/3～2/5表面置于安装内腔外(110)。

4.根据权利要求1所述的一种防轮船碰撞装置，其特征在于：所述船体(100)两侧安装有防撞侧板(10)，所述防撞侧板(10)上安装有防撞组件(40)。

5.根据权利要求4所述的一种防轮船碰撞装置，其特征在于：所述防撞组件(40)包括：

支撑板(41)，插接在防撞侧板(10)上，所述船体(100)一侧的防撞侧板(10)至少插接有两块相互平行设置的支撑板(41)，所述支撑板(41)与水平面平行，

柔性滚筒(50)，垂直连接于船体(100)一侧的防撞侧板(10)上，所述柔性滚筒(50)和支撑板(41)与碰撞物体的接触顺序依次为柔性滚筒(50)、装置侧板(10)。

6.根据权利要求5所述的一种防轮船碰撞装置，其特征在于：所述柔性滚筒(50)包括柱体(54)，所述柱体(54)设于两平行的支撑板(41)之间，所述柱体(54)通过轴承(51)连接支撑板(41)，所述柱体(54)连接有同轴且直径大于柱体(54)的滚动体(52)，所述滚动体(52)侧面环绕设置分隔槽(53)。

7.根据权利要求5所述的一种防轮船碰撞装置，其特征在于：所述支撑板(41)与防撞侧板(10)插接设置，所述支撑板(41)包括与柔性滚筒(50)连接的第一板体(411)，所述第一板体(411)一侧连接有截面为梯形的第二板体(412)，所述第二板体(412)与防撞侧板(10)插接。

8.根据权利要求1-7任一权利要求所述的一种防轮船碰撞装置，其特征在于：所述船体(100)上设有用于获取船体(100)周围物体图像的图像获取装置(20)。