CN112933455A - 一种引航员登离船自动防护装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种引航员登离船自动防护装置，包括锁紧机构和电子触发机构，锁紧机构包括锁紧轮，锁紧轮上设置有锁绳齿；电子触发机构，包括盒体、姿态识别模块、MCU模块、触发模块、通讯传输模块和电源供电模块，用于根据电子触发机构的移动速度驱动锁紧机构锁住扶手绳。本发明的防护装置操作简便，防护效果好，可确保引航员人身安全。

Description

一种引航员登离船自动防护装置

技术领域

本发明涉及引航员安全防护技术领域，尤其涉及一种引航员登离船自动防护装置。

背景技术

国际海上人命安全公约对引航员登离船的要求中提出，需在引航软梯旁加装扶手绳(Man ropes)，扶手绳直径28-32mm，离软梯边索的距离不超过20cm，且扶手绳须在软梯外侧，不能被软梯的横杆踏板压住。引航员作为船舶引航的主要人员，是一种高难度的技术性职业，鉴于气象条件恶劣、引航梯破旧断裂、引航员疏忽大意等不同因素的影响，极易造成引航员安全事故。为此，急需一种可确保引航员登离船作业安全保障的设备。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种操作简便，防护效果好，可确保引航员人身安全的引航员登离船自动防护装置。

本发明提供的一种引航员登离船自动防护装置，包括锁紧机构，所述锁紧机构包括中空的锁紧轮，所述锁紧轮的轮面为呈马鞍形曲面，所述锁紧轮的轮面上沿逆时针方向均匀的设置有锁绳齿，所述锁紧轮的轴线上可转动的连接有第一转轴，所述锁紧轮内位于所述第一转轴的一端固定套接有固定盘，所述固定盘的盘面上位于所述第一转轴的两侧对称的固定设置有第一挡块，两块所述第一挡块的外周上可转动的套接有棘轮，所述第一挡块紧贴所述棘轮的内壁设置，所述棘轮相对的内壁上对称的固定设置有第二挡块，所述第二挡块位于两块所述第一挡块之间设置，所述第二挡块的一侧与对应的所述第一挡块之间连接有缓冲弹簧，另一侧与对应的所述第一挡块之间连接有复位弹簧，所述棘轮的外周上设置有至少两个卡固件，所述卡固件的中部可转动的贯通有第二转轴，所述第二转轴与第一转轴平行设置，所述第二转轴与锁紧轮的内壁固定连接，所述卡固件的与所述棘轮的轮齿反向的一端设置有卡齿，另一端设置有飞锤，所述飞锤的重量大于所述卡齿的重量，所述第二转轴与卡固件之间设置有第一扭簧。

优选的，引航员登离船自动防护装置还包括壳体，所述壳体包括竖直设置的基板，所述基板的底部固定连接有把手，所述基板的一侧设置有导绳槽，另一侧设置有安装槽，所述导绳槽与安装槽之间形成供扶手绳通过并进入所述导绳槽的开口；

所述锁紧机构设置于所述导绳槽与安装槽之间，所述安装槽内设置有第三转轴，所述第三转轴与锁紧机构之间设置有摆臂，所述摆臂沿远离所述第三转轴向下倾斜设置，所述摆臂的一端与所述第一转轴固定连接，另一端与所述第三转轴可转动套接，所述摆臂与第三转轴之间设置有使所述锁紧机构贴在位于所述导绳槽内的所述扶手绳上的第二扭簧。

优选的，所述锁紧轮的外侧设置有扳动手柄。

优选的，所述基板上设置有安全扣连接柱。

优选的，引航员登离船自动防护装置还包括固定设置于所述安装槽内的电子触发机构，用于根据所述电子触发机构的移动速度驱动所述锁紧机构锁住所述扶手绳。

优选的，所述电子触发机构包括盒体、姿态识别模块、MCU模块、触发模块、通讯传输模块和电源供电模块；其中，

所述姿态识别模块，设置于所述盒体内，用于监测引航员的攀爬高度信号，并传输至所述MCU模块；

所述MCU模块，设置于所述盒体内，与所述姿态识别模块相连接，用于根据一段时间内的高度信号变化得出移动速度；

所述触发模块，设置于所述盒体的下方，位于所述锁紧机构的一侧，与所述MCU模块相连接，用于推动所述锁紧机构锁住所述扶手绳；

所述通讯传输模块，设置于所述盒体内，与所述MCU模块相连接，用于信息传输；

所述电源供电模块，设置于所述盒体内，与所述MCU模块相连接，用于提供电源。

优选的，所述姿态识别模块为气压计；所述触发模块为行程开关。

相对于现有技术而言，本发明的有益效果是：

本发明的防护装置设置有锁紧机构，在第二扭簧的作用下将扶手绳抵在导绳槽内。引航员在攀爬软梯时穿戴好防护服，并通过连接绳与壳体上的安全扣连接柱相连接。引航员在登离船时的攀爬状态下，移动速度慢，随着引航员的缓慢移动，锁紧轮沿着扶手绳一同缓慢移动，不影响引航员的正常攀爬；当发生意外导致引航员坠落时，锁紧机构下落速度变大，飞锤在离心力作用下向外摆动，使得卡齿卡入棘轮，棘轮随着卡齿转动至第一挡块抵住第二挡块，锁紧轮被锁死，停止转动，锁绳齿牢牢抓紧扶手绳，防止引航员坠落。防护效果极佳，可确保引航员的人身安全。

缓冲弹簧的设置可防止锁紧机构受力过大而损坏，提高了防护装置的结构安全性。

本发明的防护装置的壳体上设置有把手，锁紧机构上设置有扳动手柄。安装时，引航员单手握住把手，通过拇指拉扳动手柄，使锁紧机构让出开口的位置，将导绳槽套在扶手绳上，松开扳动手柄，锁紧机构在第二扭簧的作用下将扶手绳抵在导绳槽内，完成安装。引航员单手便可完成防护装置的安装，操作简便，另一只手可牢牢抓住软梯，提高了安装操作的安全性。

本发明的防护装置还设置有电子触发机构，通过移动速度的变化可推动锁紧机构锁住扶手绳，双重的锁紧触发，提高了防护装置的可靠性。

应当理解，发明内容部分中所描述的内容并非旨在限定本发明的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为引航员登离船自动防护装置的结构示意图；

图2为引航员登离船自动防护装置套入扶手绳的结构示意图；

图3为锁紧机构的内部结构示意图；

图4为锁紧机构的主视结构示意图；

图5为锁紧机构另一实施例的主视结构示意图；

图6为锁紧机构的侧视结构示意图；

图7为锁紧轮的剖面结构示意图。

图8为引航员登离船自动防护装置的应用示意图。

图中标号：1、锁紧机构；2、壳体；3、摆臂；4、扳动手柄；5、电子触发机构；6、扶手绳；

11、锁紧轮；12、锁绳齿；13、第一转轴；14、固定盘；15、第一挡块；16、棘轮；17、第二挡块；18、缓冲弹簧；19、复位弹簧；110、卡固件；111、第二转轴；112、卡齿；113、飞锤；114、第一扭簧；115、拉簧；

21、基板；22、把手；23、导绳槽；24、安装槽；25、第三转轴；26、安全扣连接柱。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

请参考图3～6，本发明的实施例提供了一种引航员登离船自动防护装置，包括锁紧机构1，锁紧机构1包括中空的锁紧轮11，锁紧轮11的轮面为呈马鞍形曲面，锁紧轮11的轮面上沿逆时针方向均匀的设置有锁绳齿12，锁紧轮11的轴线上可转动的连接有第一转轴13，锁紧轮11内位于第一转轴13的一端固定套接有固定盘14，固定盘14的盘面上位于第一转轴13的两侧对称的固定设置有第一挡块15，两块第一挡块15的外周上可转动的套接有棘轮16，第一挡块15紧贴棘轮16的内壁设置，棘轮16相对的内壁上对称的固定设置有第二挡块17，第二挡块17位于两块第一挡块15之间设置，第二挡块17的一侧与对应的第一挡块15之间连接有缓冲弹簧18，另一侧与对应的第一挡块15之间连接有复位弹簧19，棘轮16的外周上设置有至少两个卡固件110，卡固件110的中部可转动的贯通有第二转轴111，第二转轴111与第一转轴13平行设置，第二转轴111与锁紧轮11的内壁固定连接，卡固件110的与棘轮16的轮齿反向的一端设置有卡齿112，另一端设置有飞锤113，飞锤113的重量大于卡齿112的重量，第二转轴111与卡固件110之间设置有第一扭簧114。

在本实施例中，锁紧机构1是通过离心力的原理实现对扶手绳6的锁紧固定的。引航员在正常的登离船攀爬软梯时，移动速度较慢，卡齿112在第一扭簧114的作用下不与棘轮16接触，棘轮16保持不转动的状态，卡固件110跟随锁紧轮11一同沿着扶手绳缓慢转动，不影响引航员登离船的正常攀爬；

当引航员发生坠落事故时，引航员与防护装置之间的连接绳拉动锁紧机构1急速下落，锁紧轮11的转速激增，使得飞锤113在离心力的作用下向外侧摆动，卡齿112向内侧摆动，随着锁紧轮11的转动，卡齿112卡入棘轮16的轮齿内，卡齿112推动棘轮16转动一定的角度，直至第二挡块17抵住第一挡块15后固定不动。锁紧轮11被锁住停止转动，锁绳齿12通过其他构件的配合可牢牢的将扶手绳6锁住，从而防止引航员的坠落，锁紧牢固，可确保引航员的人身安全。

在锁紧轮11的锁止过程中，棘轮16转动一定的角度，缓冲弹簧18会起到缓冲的作用，防止结构受力过大而损坏。引航员安全后，解锁锁紧轮11，棘轮16在复位弹簧19的作用下复位，同时复位弹簧19与缓冲弹簧18相配合还可拉紧棘轮16，使第二挡块17与第一挡块15之间留有一定的缓冲空间。

在另一实施例中，如图5所示，第一扭簧114可采用设置在卡齿112外侧的拉簧115替代。采用拉簧115后，简化了卡固件110与第二转轴111之间的安装结构，使得锁紧机构1的安装更加方便。

在一优选实施例中，如图1和图2所示，引航员登离船自动防护装置还包括壳体2，壳体2包括竖直设置的基板21，基板21的底部固定连接有把手22，基板21的一侧设置有导绳槽23，另一侧设置有安装槽24，导绳槽23与安装槽24之间形成供扶手绳6通过并进入导绳槽23的开口；

锁紧机构1设置于导绳槽23与安装槽24之间，安装槽24内设置有第三转轴25，第三转轴25与锁紧机构1之间设置有摆臂3，摆臂3沿远离第三转轴25向下倾斜设置，摆臂3的一端与第一转轴13固定连接，另一端与第三转轴25可转动套接，摆臂3与第三转轴25之间设置有使锁紧机构1贴在位于导绳槽23内的扶手绳6上的第二扭簧。

在本实施例中，锁紧机构1与导绳槽23相配合，可实现对扶手绳6的锁紧。壳体2下落速度激增，锁紧机构1在离心力的作用下，锁住不会转动，锁绳齿12朝向扶手绳6的一侧倾斜设置，随着壳体2的下落，锁绳齿12配合导绳槽23将扶手绳6牢牢锁住。摆臂3向下倾斜设置，壳体2下落的拉力越大，锁紧机构1对扶手绳6的锁紧越牢固。

将扶手绳6套入导绳槽23时，引航员单手握住把手22，并通过拇指搬动锁紧机构1，使锁紧机构1让出导绳槽23与安装槽24之间的开口的位置，使扶手绳6穿过开口并进入导绳槽23内。然后，松开锁紧机构1，锁紧机构1在第二扭簧的作用下，随摆臂3向导绳槽23一侧移动，将扶手绳6抵在导绳槽23内，便完成了安装。

引航员单手便可完成防护装置与扶手绳6的安装，操作简便；同时，另一只手可牢牢抓住软梯，提高了安装操作的安全性。

在一优选实施例中，如图2所示，锁紧轮11的外侧壁上设置有扳动手柄13，方便引航员通过拇指搬动锁紧轮11。

在一优选实施例中，如图1和图2所示，基板21上设置有安全扣连接柱26，安全扣连接柱26可通过在基板21上开设两条平行的长槽孔形成，也可通过将连接柱焊接到基板21上形成，用于通过连接绳与引航员身上的防护服相连接。

在一优选实施例中，如图1和图2所示，引航员登离船自动防护装置还包括固定设置于安装槽24内的电子触发机构5，用于根据电子触发机构5的移动速度驱动锁紧机构1锁住扶手绳6。

电子触发机构5包括盒体、姿态识别模块、MCU模块、触发模块、通讯传输模块和电源供电模块；其中，

姿态识别模块，设置于盒体内，用于监测引航员的攀爬高度信号，并传输至MCU模块；

MCU模块，设置于盒体内，与姿态识别模块相连接，用于根据一段时间内的高度信号变化得出移动速度；

触发模块，设置于盒体的下方，位于锁紧机构的一侧，与MCU模块相连接，用于推动锁紧机构锁住扶手绳；

通讯传输模块，设置于盒体内，与MCU模块相连接，用于信息传输；

电源供电模块，设置于盒体内，与MCU模块相连接，用于提供电源。

姿态识别模块为气压计，通过气压的检测识别防护装置所处的高度，MCU模块可根据所设置的一段时间内的高度变化计算出防护装置的移动速度，当移动速度过快时，MCU模块驱动触发模块；触发模块为行程开关，MCU模块可控制触发模块伸长并抵住锁紧机构1，从而将扶手绳6锁紧。电子触发机构5的设置，使得防护装置具备了双重的触发结构，提高了防护装置的可靠性。

为更加清楚的理解本发明的技术方案，防护装置的具体应用如图8所示。

引航员在从小船登上大型货轮或客轮上进行引航作业时，大型轮船上会放下软梯，并在软梯的两侧配备扶手绳6。引航员身上穿好安全防护服，并通过弹性安全带将安全防护服与防护装置的安全扣连接柱26相连接。引航员乘坐的小船靠近大型轮船后，引航员一只手抓住软梯，另一只手握住防护装置，并将其套到扶手绳6上，然后松开握住防护装置的手，开始攀爬软梯，防护装置沿着扶手绳6受弹性安全带的拉力，随引航员缓慢移动，引航员安全登上大型轮船后，将防护装置从扶手绳6上卸下；引航员完成引航任务下船时，也是按照同样的操作。整个过程中，防护装置能够在引航员发生意外坠落的情况下，及时的锁住扶手绳6，并通过弹性安全带拉住引航员，确保了引航员登离船过程中的人身安全。

在本说明书的描述中，术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

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

Claims (7)

1.一种引航员登离船自动防护装置，其特征在于，包括锁紧机构，所述锁紧机构包括中空的锁紧轮，所述锁紧轮的轮面为呈马鞍形曲面，所述锁紧轮的轮面上沿逆时针方向均匀的设置有锁绳齿，所述锁紧轮的轴线上可转动的连接有第一转轴，所述锁紧轮内位于所述第一转轴的一端固定套接有固定盘，所述固定盘的盘面上位于所述第一转轴的两侧对称的固定设置有第一挡块，两块所述第一挡块的外周上可转动的套接有棘轮，所述第一挡块紧贴所述棘轮的内壁设置，所述棘轮相对的内壁上对称的固定设置有第二挡块，所述第二挡块位于两块所述第一挡块之间设置，所述第二挡块的一侧与对应的所述第一挡块之间连接有缓冲弹簧，另一侧与对应的所述第一挡块之间连接有复位弹簧，所述棘轮的外周上设置有至少两个卡固件，所述卡固件的中部可转动的贯通有第二转轴，所述第二转轴与第一转轴平行设置，所述第二转轴与锁紧轮的内壁固定连接，所述卡固件的与所述棘轮的轮齿反向的一端设置有卡齿，另一端设置有飞锤，所述飞锤的重量大于所述卡齿的重量，所述第二转轴与卡固件之间设置有第一扭簧。

2.根据权利要求1所述的引航员登离船自动防护装置，其特征在于，还包括壳体，所述壳体包括竖直设置的基板，所述基板的底部固定连接有把手，所述基板的一侧设置有导绳槽，另一侧设置有安装槽，所述导绳槽与安装槽之间形成供扶手绳通过并进入所述导绳槽的开口；

所述锁紧机构设置于所述导绳槽与安装槽之间，所述安装槽内设置有第三转轴，所述第三转轴与锁紧机构之间设置有摆臂，所述摆臂沿远离所述第三转轴向下倾斜设置，所述摆臂的一端与所述第一转轴固定连接，另一端与所述第三转轴可转动套接，所述摆臂与第三转轴之间设置有使所述锁紧机构贴在位于所述导绳槽内的所述扶手绳上的第二扭簧。

3.根据权利要求2所述的引航员登离船自动防护装置，其特征在于，所述锁紧轮的外侧设置有扳动手柄。

4.根据权利要求3所述的引航员登离船自动防护装置，其特征在于，所述基板上设置有安全扣连接柱。

5.根据权利要求4所述的引航员登离船自动防护装置，其特征在于，还包括固定设置于所述安装槽内的电子触发机构，用于根据所述电子触发机构的移动速度驱动所述锁紧机构锁住所述扶手绳。

6.根据权利要求5所述的引航员登离船自动防护装置，其特征在于，所述电子触发机构包括盒体、姿态识别模块、MCU模块、触发模块、通讯传输模块和电源供电模块；其中，

所述姿态识别模块，设置于所述盒体内，用于监测引航员的攀爬高度信号，并传输至所述MCU模块；

所述MCU模块，设置于所述盒体内，与所述姿态识别模块相连接，用于根据一段时间内的高度信号变化得出移动速度；

所述触发模块，设置于所述盒体的下方，位于所述锁紧机构的一侧，与所述MCU模块相连接，用于推动所述锁紧机构锁住所述扶手绳；

所述通讯传输模块，设置于所述盒体内，与所述MCU模块相连接，用于信息传输；

所述电源供电模块，设置于所述盒体内，与所述MCU模块相连接，用于提供电源。

7.根据权利要求6所述的引航员登离船自动防护装置，其特征在于，所述姿态识别模块为气压计；所述触发模块为行程开关。

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