CN112706939A - 电机驱动式伸缩机库 - Google Patents
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Abstract
本发明的电机驱动式伸缩机库包括活动段机库和固定段机库，所述电机驱动式伸缩机库还包括电气控制系统；所述活动段机库包括活动段机库主体、驱动装置、轮轨系统、固定装置和机库大门；所述活动段机库主体一端与所述固定段机库连接，所述机库大门设置于所述活动段机库主体另一端；所述活动段机库主体采用套筒结构，所述轮轨系统设置于套筒之间；所述电气控制系统控制所述驱动装置驱动所述轮轨系统运动，使所述活动段机库伸出或缩回所述固定段机库；当活动段机库伸出到位后，所述固定装置机械锁住所述活动段机库主体；所述电气控制系统控制机库大门的启闭。本发明的电机驱动式伸缩机库采用电机驱动，操作简便、安全可靠、易于维护。
Description
技术领域
本发明涉及船舶技术，特别涉及一种电机驱动式伸缩机库。
背景技术
越来越多的船舶都搭载直升机来执行不同的任务。机库是停放、保养直升机的主要场所，是直升机执行远海及长时间驻留任务的必要保障，是船舶使命任务要求按一类保障搭载直升机的必须设施。
搭载直升机的船舶如果没有机库，直升机既无法驻留训练更无法长期驻留使用。因为直升机是全船最脆弱的装备，海洋环境恶劣、船尾经常上浪，因此用户都是要求船上必须设置机库以保护直升机，仅设起降平台的船舶无法满足直升机随船执行远距离任务。
对于一些中小型船舶，吨位较小、主尺度较小，但往往用户要求搭载大、中型直升机且需要设置机库，这些直升机一般尺寸较大，而船舶总体资源有限，无法设置固定式机库。由于船总体空间、布局或其它因素的限制，船舶不能设置固定式机库时，可考虑设置非固定式机库——伸缩机库，为舶船总体减轻资源压力。
伸缩机库中最常见的是套筒式伸缩机库。套筒式伸缩机库由活动段和固定段两部分组成，机库前部设置固定段，从固定段拉出的活动段一般为一至三段，活动段长度的选择应根据船舶总体布局及其搭载的直升机折叠后的总长度来确定。直升机起飞时，活动段缩回，腾出甲板空间来给直升机起飞；直升机着落后，活动段伸出，给直升机提供遮风挡雨的场所。
国外有少量船舶上使用了液压式伸缩机库，相对于电动传动机构来说，机构较复杂、需铺设液压管路，占用舱容。手动式伸缩机库，其依靠手动绞车来移动伸缩机库活动段和开关机库大门，需不少于5人共同操作。手动绞车相对于电动传动机构来说，自动化程度不高，拖动时活动段受到的力不均匀，会导致底部滑轮和导轨间摩擦力增大，设备的磨损量大，使用周期缩短。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电机驱动式伸缩机库，采用电机驱动，操作简便、安全可靠、易于维护。
为了达到上述的目的，本发明提供一种电机驱动式伸缩机库，包括活动段机库和固定段机库，所述电机驱动式伸缩机库还包括电气控制系统；所述活动段机库包括活动段机库主体、驱动装置、轮轨系统、固定装置和机库大门；所述活动段机库主体一端与所述固定段机库连接，所述机库大门设置于所述活动段机库主体另一端；所述活动段机库主体采用套筒结构，所述轮轨系统设置于套筒之间；所述电气控制系统控制所述驱动装置驱动所述轮轨系统运动，使所述活动段机库伸出或缩回所述固定段机库；当活动段机库伸出到位后，所述固定装置机械锁住所述活动段机库主体；所述电气控制系统控制机库大门的启闭。
上述电机驱动式伸缩机库，其中，所述轮轨系统包括底部导轨、底部滚轮组件、侧向导轨和侧向滚轮组件；所述底部导轨安装在机库甲板上，所述底部滚轮组件安装在所述活动段机库主体的底部；所述侧向导轨安装在一套筒的内侧壁上，所述侧向滚轮组件安装在另一套筒的外侧壁上；活动段机库伸出或者缩回时，底部滚轮组件沿底部导轨滑动，侧向滚轮组件沿侧向导轨滑动。
上述电机驱动式伸缩机库，其中，所述驱动装置包括电机、减速箱和齿轮齿条，齿条安装在活动段机库主体侧壁上，齿轮与减速箱输出轴连接，电机工作时带动齿轮齿条传动，从而驱动所述活动段机库主体伸出或缩回；所述活动段机库主体两侧各设有一所述驱动装置，两所述驱动装置同步驱动所述活动段机库主体伸出或缩回。
上述电机驱动式伸缩机库，其中，所述固定装置包含锁定扭锁，锁定扭锁安装在底部导轨上，活动段机库主体伸出到位后，通过锁定扭锁将活动段机库主体与底部导轨刚性连接起来，完成活动段机库的机械锁定。
上述电机驱动式伸缩机库，其中，所述机库大门包括门板、门导轨、电机链轮组件和机械限位装置；所述门板上设有机库小门；所述门板为多节结构，所述电机链轮组件驱动所述门板沿所述门导轨运动，实现多节结构的门板伸展和折叠，从而实现机库大门的关闭和开启。
上述电机驱动式伸缩机库，其中，所述电机链轮组件包括电机、减速箱、链轮和链条，电机、减速箱、链轮安装在活动段机库主体内壁上，链轮与减速箱输出轴连接，链轮带动链条转动，从而带动门板沿门导轨上下运动，完成机库大门的打开和关闭；所述门导轨设有三段导轨，安装在活动段机库主体上；所述机械限位装置包括上机械限位和中部机械限位。
上述电机驱动式伸缩机库，其中，所述活动段机库还包括监控照明警示装置；所述监控照明警示装置安装于活动段机库主体连接机库大门的一端的外壁上，所述监控照明警示装置包括相机、高架泛光灯、蜂鸣器和黄闪警示灯。
上述电机驱动式伸缩机库，其中，所述电气控制系统包括电控柜、操作按钮盒、塔台遥控终端、移动控制终端、接线盒和行程开关；所述电控柜和所述操作按钮盒布置在固定段机库内，所述塔台遥控终端布置在塔台上；所述电控柜通过软电缆与活动段机库的驱动装置连接，所述电控柜与机库大门的电机链轮组件的电机及刹车连接，所述电控柜与塔台遥控终端连接，所述电控柜与监控照明警示装置的高架泛光灯、蜂鸣器、黄闪警示灯连接，所述电控柜与接线盒和行程开关连接；所述电控柜通过无线控制信号与移动控制终端连接。
上述电机驱动式伸缩机库，其中，所述电控柜包括控制模式选择开关，通过所述控制模式选择开关选择电控柜控制/塔台遥控终端控制/移动控制终端控制；所述操作按钮盒包括带灯按钮、按钮，通过带灯按钮、按钮完成活动段机库伸出/收回、机库大门打开/关闭、活动段机库的锁紧/解脱、机库大门的锁紧/解脱；带灯按钮显示活动段机库、机库大门、机械限位、锁紧的状态；所述塔台遥控终端为触摸屏形式，通过人机交互监控和显示活动段机库、机库大门的状态，控制活动段机库的伸出/收回、机库大门的打开/关闭，以及活动段机库的锁紧/解脱，机库大门的锁紧/解脱；所述移动控制终端为穿戴式控制终端，控制活动段机库的伸出/收回、机库大门的打开/关闭，以及活动段机库的锁紧/解脱，机库大门的锁紧/解脱。
上述电机驱动式伸缩机库，其中，在活动段机库与固定段机库之间、活动段机库与船体之间、机库大门与活动段机库之间均设有密封装置；活动段机库两侧内壁、顶部内壁、机库大门均敷设隔热材料；所述活动段机库主体采用高强度的钢、钛合金或铝合金材料；所述活动段机库顶部设有梁拱；所述活动段机库主体用于安装机库大门的一端以及其两侧壁设计为倾斜面。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果是：
本发明的电机驱动式伸缩机库，采用电气控制系统控制活动段机库伸出或缩回固定段机库，以及机库大门的启闭，操作简便、安全可靠、易于维护；
本发明的电机驱动式伸缩机库，在5级海况下活动段机库能正常伸出和缩回，并可停留在任何中间位置；机库大门可进行正常的启、闭操作，并可停留在任何中间位置；满足直升机在高海况下在机库内停放和进出机库的需求；活动段机库电动伸出和缩回速度0.05～0.1m/s，手动伸出和缩回时间不大于30min，手动力不大于170N，机库大门电动启闭时间≤40s，手动启闭时间不大于15min，手动力不大于170N；
本发明的电机驱动式伸缩机库，在9级海况下安全固定不损坏，并具有良好的风雨密性能，保障直升机在9级海况下在机库内停放时的安全；
本发明的电机驱动式伸缩机库采用模块化、轻量化设计，操作简便、安全可靠、易于维护，简洁、美观，既实现直升机在船上起降和机库内存放的需求，又减少所占用甲板的空间、为船总体减轻资源压力。
附图说明
本发明的电机驱动式伸缩机库由以下的实施例及附图给出。
图1是本发明实施例的电机驱动式伸缩机库侧视图。
图2是本发明实施例的电机驱动式伸缩机库俯视图。
图3是本发明实施例的电机驱动式伸缩机库正视图。
图4是本发明实施例的电机驱动式伸缩机库电气控制系统连接关系图。
具体实施方式
以下将结合图1～图4对本发明的电机驱动式伸缩机库作进一步的详细描述。
参见图1至图3，本发明较佳实施例的电机驱动式伸缩机库包括活动段机库1、电气控制系统2和固定段机库3；所述电气控制系统2控制所述活动段机库1伸出或缩回所述固定段机库3，以及机库大门9的启闭。
所述活动段机库1包括活动段机库主体4、驱动装置5、轮轨系统6、固定装置8和机库大门9；本实施例中，所述活动段机库主体4采用两节套筒式，第一套筒一端与所述固定段机库3固定连接，其另一端与第二套筒一端滑动连接，所述机库大门9设置于第二套筒的另一端；所述轮轨系统6设置于两套筒之间，所述驱动装置5驱动所述轮轨系统6运动，使所述活动段机库1伸出或缩回所述固定段机库3；当活动段机库1伸出到位后，所述固定装置8机械锁住所述活动段机库主体4，防止所述活动段机库主体4移动。
本实施例中，所述轮轨系统6包括底部导轨、底部滚轮组件、侧向导轨和侧向滚轮组件；所述底部导轨安装在机库甲板上，所述底部滚轮组件安装在所述活动段机库主体4的底部；所述侧向导轨安装在第一套筒的内侧壁上，所述侧向滚轮组件安装在第二套筒的外侧壁上；活动段机库1伸出或者缩回时，底部滚轮组件沿底部导轨滑动，侧向滚轮组件沿侧向导轨滑动，底部滚轮组件除了支撑整个活动段机库的重量外还起导向作用，侧向导轨可以防止活动段机库在高海况下的倾覆。
所述驱动装置5包括电机、减速箱和齿轮齿条，齿条安装在第一套筒的内侧壁上，齿轮与减速箱输出轴连接，电机工作时带动齿轮齿条传动，从而驱动所述活动段机库主体4伸出或缩回；所述活动段机库主体4两侧各设有一所述驱动装置5，两所述驱动装置5同步驱动所述活动段机库主体4伸出或缩回。
本实施例中，所述固定装置8包含四个锁定扭锁，锁定扭锁安装在底部导轨上，活动段机库主体4伸出到位后，通过锁定扭锁将活动段机库主体4与底部导轨刚性连接起来，完成活动段机库的机械锁定，起系固作用，防止活动段机库1在高海况下的傾覆，保证安全。
本实施例中，所述机库大门9包括门板、门导轨、电机链轮组件23和机械限位装置；所述门板上设有机库小门17，方便人员进出，同时减少频繁启闭机库大门，提高安全性；所述门板为多节结构，所述电机链轮组件23驱动所述门板沿所述门导轨运动，实现多节结构的门板伸展和折叠，从而实现机库大门9的关闭和开启。
本实施例中，所述电机链轮组件23包括电机、减速箱、链轮和链条，电机、减速箱、链轮安装在活动段机库主体4内壁上，链轮带动链条转动，从而带动门板沿门导轨上下运动，完成机库大门9的打开和关闭。所述门导轨设有三段导轨，安装在活动段机库主体4上。
本实施例中，所述机械限位装置包括上机械限位和中部机械限位；当机库大门9处于全部打开的工作状态时，上机械限位伸出将机库大门卡住，防止机库大门9跌落，安全实现机库大门9全部开启状态，当机库大门9处于中部打开的工作状态时，中部机械限位伸出将机库大门卡住，防止机库大门9跌落，安全实现机库大门9中部开启状态(即半开状态)。
较佳地，所述活动段机库1还包括监控照明警示装置11；所述监控照明警示装置11安装于活动段机库主体4一端的外壁上，所述监控照明警示装置11包括相机13、高架泛光灯14、蜂鸣器15、黄闪警示灯16。参见图3，所述监控照明警示装置11有两套，对称布置。所述相机13用于监控活动段机库1伸出时导轨和该处起降平台有无异物、有无人员活动；所述高架泛光灯14用于活动段机库1伸出或缩回时起降平台区域的照明，使甲板人员能清楚地识别各种标志线从而保证顺利地进行各种起降平台作业；所述蜂鸣器15和所述黄闪警示灯16，用于活动段机库1伸出时进行声、光报警，以提醒甲板人员注意安全。
所述活动段机库主体4中部内侧壁上布置有LED照明灯12，LED照明灯12用于活动段机库1内部的照明；所述活动段机库主体4两侧内壁靠近机库大门9处设有指挥电话22、声力电话22；所述活动段机库主体4两侧内壁上还设置灭火器，用于意外发生火灾时灭火。
本实施例中，所述电气控制系统2包括电控柜18、操作按钮盒19、塔台遥控终端20、移动控制终端、接线盒和行程开关；所述电控柜18和所述操作按钮盒19布置在固定段机库3内，所述塔台遥控终端20布置在塔台上。
所述电控柜18包括壳体、开关电源、变压器、继电器、PLC、控制模式选择开关、按钮和指示灯；所述控制模式选择开关选择本电控柜控制/塔台遥控终端控制/移动控制终端控制。
所述操作按钮盒19包括壳体、带灯按钮、按钮和指示灯，利用带灯按钮、按钮完成活动段机库1伸出/收回、机库大门9打开/关闭，包括活动段机库1的锁紧/解脱，机库大门的锁紧/解脱，急停等。带灯按钮显示活动段机库1、机库大门9、机械限位、锁紧的状态。
所述塔台遥控终端20为触摸屏形式，可人机交互、操作简便，既可以监控和显示活动段机库1、机库大门9的状态，又可以控制活动段机库1的伸出/收回、机库大门9的打开/关闭，以及活动段机库的锁紧/解脱，机库大门的锁紧/解脱等。同时也设计有相关按钮，可以控制活动段机库1的伸出/收回、机库大门9打开/关闭，以及活动段机库1的锁紧/解脱，机库大门9的锁紧/解脱等。
所述移动控制终端设计为穿戴式，通过软件可以控制活动段机库1的伸出/收回、机库大门9的打开/关闭，以及活动段机库1的锁紧/解脱，机库大门9的锁紧/解脱等。
图4是本发明实施例的电机驱动式伸缩机库电气控制系统连接关系图。所述电控柜18通过软电缆与活动段机库1的驱动装置5连接，与机库大门9的电机链轮组件23的电机及刹车连接，与塔台遥控终端20连接，与监控照明警示装置11的高架泛光灯14、蜂鸣器15、黄闪警示灯16连接，与接线盒和行程开关连接；电控柜18通过无线控制信号与移动控制终端21连接。
所述电机驱动式伸缩机库还包括密封装置7，在活动段机库1与固定段机库3之间、活动段机库1与船体之间、机库大门9与活动段机库1之间均设有所述密封装置7，用于保证活动段机库1与固定段机库3之间、活动段机库1与船体之间、机库大门9与活动段机库1之间具有良好的风雨密性能。所述密封装置7由密封结构和密封条组成，密封结构根据密封条形状设计，采用板材焊接而成，密封条为标准件，便于维修更换。
较佳地，活动段机库1两侧内壁、顶部内壁、机库大门9均敷设隔热材料10。
较佳地，所述活动段机库主体4采用高强度的钢、钛合金或铝合金材料，以及底部加强、工字结构的框架结构形式，使活动段机库主体具有足够的强度和刚度，保证在10级风压、9级海况下上浪抨击、空中核爆等多种载荷环境下不出现塑性变形。所述活动段机库1顶部设有梁拱，便于顶部排水；所述活动段机库主体4用于安装机库大门的一端以及其两侧壁设计为倾斜面，具有一定的隐身性能。
较佳地，活动段机库1及其机库大门9采用电力驱动，在应急情况下可采用手动方式，电动、手动状态能互相联锁。
本实施例中，所述活动段机库1长×宽×高为3500mm×6280mm×5540mm，固定段机库3长×宽×高为13000mm×6600mm×5780mm，活动段机库1伸出时伸缩机库最大长×宽×高为16500×6600×5780mm，机库大门9透光尺寸为宽5300×垂直高4500mm。可满足大中型直升机在机库内停放。
本实施例中，所述伸缩机库采用模块化、轻量化设计，操作简便、安全可靠、易于维护，简洁、美观，既实现直升机在船上起降和机库内存放的需求，又减少所占用甲板的空间、为船总体减轻资源压力。
所述伸缩机库在5级海况下活动段机库1能正常伸出和缩回，机库大门9可进行正常的启、闭操作。活动段机库1电动伸出和缩回速度0.05～0.1m/s。手动伸出和缩回时间不大于30min，手动力不大于170N。机库大门9电动启闭时间≤40s，手动启闭时间不大于15min，手动力不大于170N。
伸缩机库设计为可在5级海况下正常工作：在船运动的横摇角
纵摇角(θ1/3)±4°范围内，风速小于25m/s的情况下，活动段机库能正常伸出和缩回，并可停留在任何中间位置；机库大门可进行正常的启、闭操作，并可停留在任何中间位置；满足直升机在高海况下在机库内停放和进出机库的需求。
所述伸缩机库可在9级海况下安全固定不损坏，并具有良好的风雨密性能，保障直升机在9级海况下在机库内停放时的安全。
Claims (10)
1.电机驱动式伸缩机库，包括活动段机库和固定段机库，其特征在于，所述电机驱动式伸缩机库还包括电气控制系统；
所述活动段机库包括活动段机库主体、驱动装置、轮轨系统、固定装置和机库大门；
所述活动段机库主体一端与所述固定段机库连接，所述机库大门设置于所述活动段机库主体另一端；
所述活动段机库主体采用套筒结构，所述轮轨系统设置于套筒之间；
所述电气控制系统控制所述驱动装置驱动所述轮轨系统运动，使所述活动段机库伸出或缩回所述固定段机库；当活动段机库伸出到位后，所述固定装置机械锁住所述活动段机库主体；
所述电气控制系统控制机库大门的启闭。
2.如权利要求1所述的电机驱动式伸缩机库，其特征在于，所述轮轨系统包括底部导轨、底部滚轮组件、侧向导轨和侧向滚轮组件；所述底部导轨安装在机库甲板上，所述底部滚轮组件安装在所述活动段机库主体的底部；所述侧向导轨安装在一套筒的内侧壁上，所述侧向滚轮组件安装在另一套筒的外侧壁上；活动段机库伸出或者缩回时，底部滚轮组件沿底部导轨滑动，侧向滚轮组件沿侧向导轨滑动。
3.如权利要求2所述的电机驱动式伸缩机库，其特征在于，所述驱动装置包括电机、减速箱和齿轮齿条，齿条安装在活动段机库主体侧壁上，齿轮与减速箱输出轴连接，电机工作时带动齿轮齿条传动，从而驱动所述活动段机库主体伸出或缩回；所述活动段机库主体两侧各设有一所述驱动装置，两所述驱动装置同步驱动所述活动段机库主体伸出或缩回。
4.如权利要求2所述的电机驱动式伸缩机库，其特征在于，所述固定装置包含锁定扭锁，锁定扭锁安装在底部导轨上，活动段机库主体伸出到位后，通过锁定扭锁将活动段机库主体与底部导轨刚性连接起来，完成活动段机库的机械锁定。
5.如权利要求2所述的电机驱动式伸缩机库，其特征在于，所述机库大门包括门板、门导轨、电机链轮组件和机械限位装置；所述门板上设有机库小门；所述门板为多节结构，所述电机链轮组件驱动所述门板沿所述门导轨运动，实现多节结构的门板伸展和折叠，从而实现机库大门的关闭和开启。
6.如权利要求5所述的电机驱动式伸缩机库，其特征在于，所述电机链轮组件包括电机、减速箱、链轮和链条，电机、减速箱、链轮安装在活动段机库主体内壁上，链轮与减速箱输出轴连接，链轮带动链条转动，从而带动门板沿门导轨上下运动，完成机库大门的打开和关闭；所述门导轨设有三段导轨，安装在活动段机库主体上；所述机械限位装置包括上机械限位和中部机械限位。
7.如权利要求1所述的电机驱动式伸缩机库，其特征在于，所述活动段机库还包括监控照明警示装置；所述监控照明警示装置安装于活动段机库主体连接机库大门的一端的外壁上，所述监控照明警示装置包括相机、高架泛光灯、蜂鸣器和黄闪警示灯。
8.如权利要求7所述的电机驱动式伸缩机库，其特征在于，所述电气控制系统包括电控柜、操作按钮盒、塔台遥控终端、移动控制终端、接线盒和行程开关；所述电控柜和所述操作按钮盒布置在固定段机库内，所述塔台遥控终端布置在塔台上；所述电控柜通过软电缆与活动段机库的驱动装置连接，所述电控柜与机库大门的电机链轮组件的电机及刹车连接，所述电控柜与塔台遥控终端连接，所述电控柜与监控照明警示装置的高架泛光灯、蜂鸣器、黄闪警示灯连接，所述电控柜与接线盒和行程开关连接；所述电控柜通过无线控制信号与移动控制终端连接。
9.如权利要求8所述的电机驱动式伸缩机库，其特征在于，所述电控柜包括控制模式选择开关，通过所述控制模式选择开关选择电控柜控制/塔台遥控终端控制/移动控制终端控制；
所述操作按钮盒包括带灯按钮、按钮，通过带灯按钮、按钮完成活动段机库伸出/收回、机库大门打开/关闭、活动段机库的锁紧/解脱、机库大门的锁紧/解脱；带灯按钮显示活动段机库、机库大门、机械限位、锁紧的状态；
所述塔台遥控终端为触摸屏形式，通过人机交互监控和显示活动段机库、机库大门的状态，控制活动段机库的伸出/收回、机库大门的打开/关闭，以及活动段机库的锁紧/解脱，机库大门的锁紧/解脱；
所述移动控制终端为穿戴式控制终端，控制活动段机库的伸出/收回、机库大门的打开/关闭，以及活动段机库的锁紧/解脱，机库大门的锁紧/解脱。
10.如权利要求2所述的电机驱动式伸缩机库，其特征在于，在活动段机库与固定段机库之间、活动段机库与船体之间、机库大门与活动段机库之间均设有密封装置；活动段机库两侧内壁、顶部内壁、机库大门均敷设隔热材料；所述活动段机库主体采用高强度的钢、钛合金或铝合金材料；所述活动段机库顶部设有梁拱；所述活动段机库主体用于安装机库大门的一端以及其两侧壁设计为倾斜面。
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- 2020-12-01 CN CN202011388695.7A patent/CN112706939A/zh active Pending
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