CN113148004B - 一种吃水自适应柱及其使用方法 - Google Patents

Abstract

一种吃水自适应柱及其工作方法，其属于船舶甲板舾装设备领域。该自适应柱包括液压结构、磁吸结构和吊装结构，磁吸结构中的槽型小车沿着H型导轨滑动，永磁铁将船与船或岸连接到一起。液压结构中液压缸推动液压杆端部的液压垫板和硬质橡胶垫，将船推开。当两船或船岸连接因过去载荷、风浪等相对吃水改变时，吃水自适应柱会沿着H型导轨滑动，自动调整两船垂直方向上连接的相对位置。该靠泊装置不受船舶型深和吃水的限制，适用于不同类型、不同尺度的船舶在各种装载状态下的水上靠泊，可用于各种加注船与其他船舶、海洋平台等大型海洋结构物或岸的安全、快速连接靠泊。

Description

一种吃水自适应柱及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种吃水自适应柱及其使用方法，其属于船舶甲板舾装设备领域。

背景技术

船船靠泊是指两条船在锚泊或者自由漂浮状态下，两船舷侧靠在一起或者船的舷侧靠在岸边并固定的一种船舶行为。船与船靠泊时常规的系泊方式为通过系揽进行固定，这种方式受到诸多因素限制，在某些情况下安全性较差。首先，系揽连接方式要求两条船甲板距水线面的高度或船的甲板距岸的高度相差不能过大，否则因导揽孔处缆绳的角度过大容易损坏缆绳和导揽孔。系泊点高差太大系泊效果也不好，系揽后船舶仍然可以有横向运动，而且在周期性动载荷作用下两船或船岸之间可能不断发生碰撞，对船体结构和船体涂层造成损坏。其次，系揽设备受两船或船成岸导揽孔纵向位置的限制，如果两条船上系揽的一对导揽孔纵向位置相差过大，缆绳的拉力主要作用在导揽孔上，不能起到有效的定位作用。此外，系揽时两船固定点在甲板处，从横向看两船相对于固定点是一个铰接结构。当横向风浪较大时，两船的横摇运动容易导致上层建筑和桅杆等设备相撞，造船危险，所以常规的海上系泊方式在横向风浪较大时不适用。

同时水上船与船靠泊连接是某些船舶必须考虑的一种工况。如LNG加注船与待补给船在海上加注时，两船横向靠泊固定是最佳的补给条件。医疗船在水上从伤员所在船接收伤员时，需要两船横向安全有效系泊。补给船给军舰补给时，目前主要的方法是两船横向保持一定距离并以相同速度匀速前进，通过绳索将物资从补给船转移至被补给军舰。如果能够使待补给舰与补给船横向安全、快速系泊，则可以有效提高补给效率和补给作用的安全性。

发明内容

针对上述问题本发明提出吃水自适应柱装置，这种装置可提供一种新的船与船或船与岸靠泊方式。船与船或船与岸靠泊时关键是解决两个问题，一是防止两船或船与岸分离，二是防止两船或船与岸刚性碰撞。吃水自适应柱兼具普通缆绳限制船与船或船与岸分离的作用和防止两船或船与岸刚性碰撞的作用，同时还可以随船与船或船与岸相对吃水改变，而改变船与船或船与岸垂直方向上的连接位置，是实现船与船或船与岸安全、快速连接的有效途径。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是： 一种吃水自适应柱，它包括H型导轨，该自适应柱还包括液压结构、磁吸结构和吊装结构；

所述H型导轨通过焊板焊接在船体上；

磁吸结构中的槽型小车内部设置的滚轮沿着H型导轨滑动，槽型小车的前端依次设置硬质橡胶筒和永磁体；

液压结构中的液压缸固定在槽型小车的两侧，液压缸与液压杆的一端相配合，液压杆的另一端设置液压垫板和硬质橡胶垫；液压缸的下方设置液压软管；

吊装结构采用固定在船体上的吊杆和电动绞盘，钢丝绳的一端固定在电动绞盘上，另一端通过吊杆后连接在槽型小车上。

一种吃水自适应柱的工作方法，包括以下步骤：

S1.垂直方向调整

吃水自适应柱设置在A船的船体上，H型导轨把槽型小车与A船舷侧连接起来，通过电动绞盘收放连接在槽型小车上的钢丝绳，调整吃水自适应柱在船舶型深方向的位置，把A船与B船或岸在垂直方向调整到适当位置准备系靠；

S2.靠泊连接

通过船的推进器、侧推系统或者带揽方式使A船与B船或岸逐渐靠近，在位置足够近时，A船通过永磁铁吸附在被靠B船的舷侧或岸边钢板上，完成靠泊连接；

S3.垂直方向的自适应

A船与B船或岸连接完成后钢丝绳不再受力，当船因过去载荷、风浪相对吃水改变时，吃水自适应柱会沿着H型导轨滑动，自动调整垂直方向上连接的相对位置；

S4.解除系泊

需要断开连接时，电动绞盘收紧钢丝绳，钢丝绳受力，液压结构工作，液压缸推动液压杆探出，液压垫板与硬质橡胶垫作用到B船或岸上，将A船推开，收起吃水自适应柱，解除连接。

所述硬质橡胶筒前端设有若干永磁铁与其相连，硬质橡胶筒采用橡胶复合材料制作。每块永磁铁的磁极方向相同，各块永磁铁之间留有适当空隙，且组合起来可提供足够的磁力来吸住被靠泊船舶或岸的舷侧钢板或岸边钢板。

所述吃水自适应柱通过船舶的电动绞盘使用，工作时，使用H型导轨把槽型小车与舷侧的轨道槽连接起来，船舶通过电动绞盘收、放连接在吃水自适应柱上的钢丝绳调整吃水自适应柱在船舶型深方向的位置，把两船在垂直方向的适当位置系靠在一起。

采用上述的技术方案，槽型小车不仅起到船与船或船与岸之间传力的作用，同时随着船舶吃水的改变槽型小车可沿H型导轨自行滑动调整受力位置。吃水自适应柱外壳上面可以设置吊环，用于在船舶甲板上放置和收放吃水自适应柱，同时外壳外侧表面涂有薄层橡胶，防止其与船体表面接触过程中损坏船体涂层。

本发明的有益效果是：该自适应柱包括液压结构、磁吸结构和吊装结构，磁吸结构中的槽型小车沿着H型导轨滑动，永磁铁将船与船或岸连接到一起。液压结构中液压缸推动液压杆端部的液压垫板和硬质橡胶垫，将船推开。当两船或船岸需要断开连接时，液压柱连带液压垫片从液压缸内伸出推开船与船或船与岸之间的连接。

当两船或船岸连接因过去载荷、风浪等相对吃水改变时，吃水自适应柱会沿着H型导轨滑动，自动调整两船垂直方向上连接的相对位置。装置不受船舶型深和吃水的限制，适用于不同类型、不同尺度的船舶在各种装载状态下的水上靠泊，可用于各种加注船与其他船舶、海洋平台等大型海洋结构物或岸的安全、快速连接靠泊。

该自适应柱是一种船与船或船与岸之间连接的装置。其用于两艘锚泊状态或者航行状态下的船舶快速靠泊、船舶靠泊码头，防止两船或船与岸之间刚性碰撞，又能限制两船或船与岸分离，且与传统的系泊方式不同，该装置不受船舶型深和吃水的限制，适用于不同类型、不同尺度的船舶在各种装载状态下的水上靠泊。

这种装置平时放在甲板上，单独使用或者沿船长方向布置多个配合使用。工作时吃水自适应柱通过甲板电动绞盘和钢丝绳由舷侧沿H型导轨放下，当船舶与被靠泊船舶或岸靠近时，自适应柱另一端吸附在岸边装置或系泊船的舷侧，完成两船连接或自船靠泊。本发明可用于各种加注船与其他船舶、海洋平台等大型海洋结构物或岸的安全、快速连接靠泊。

吃水自适应柱是针对传统的船与船或船与岸连接方法中对船型、海况要求较高，安全性差且操作复杂等问题提出的一种船与船或船与岸的靠泊装置。该靠泊装置兼具系揽装置和普通靠球的功能，即可以将两船或船岸固定在一起，又能防止两船或船与岸直接相碰损坏船体结构。该装置可以单独使用，也可以多个联合使用。理想的使用方式为，在舷侧垂向平行放置多个，且间距尽量大，此时联合装置能够有效抵御两船之间的横向和纵向相对运动。该装置能够降低船与岸连接或船与船海上靠泊连接对船型和环境的限制条件，有效提高靠泊作业中船舶的安全性。

附图说明

下面结合附图和实施方法对本发明作进一步说明。

图1是一种吃水自适应柱的结构图。

图2是图1中B-B的剖面图。

图3是图2中C的放大图。

图4是一种吃水自适应柱的工作示意图。

图中：1、H型导轨，2、槽型小车，3、硬质橡胶筒，4、永磁铁，5、液压缸，6、液压杆，7、液压垫板，8、滚轮，9、电动绞盘，10、钢丝绳。

具体实施方式

图1到图4示出了一种吃水自适应柱总体结构图，吃水自适应柱包括有1个槽型滑车2和两组液压装置，槽型滑车2内部设有8个滚轮8，8个滚轮8位于槽型小车2的内部，液压装置设置在槽型滑车2的两侧，每组液压装置包括一个液压缸5、一个液压杆6和一个液压垫片7，液压装置不工作时，液压杆6与液压垫片7收放与液压缸5中。硬质橡胶筒3与槽型小车2的前端相连，硬质橡胶筒3前端设有若干永磁铁4与其相连。硬质橡胶筒3采用橡胶复合材料制作。各块永磁铁4间留有一定空隙且磁极方向相同，各块永磁铁4合起来可提供足够的磁力来吸住被连接或靠泊船舶的舷侧钢板或岸的岸边钢板。

采用上述技术方案，吃水自适应柱用于两船之间时：

吃水自适应柱通过船舶的电动绞盘9使用，工作时，使用H型导轨1把槽型小车2与A船舷侧连接起来，船舶通过电动绞盘9收、放连接在吃水自适应柱上的钢丝绳10调整吃水自适应柱在船舶型深方向的位置，把两船在垂直方向的适当位置系靠在一起。

吃水自适应柱使用时A船通过电动绞盘9和与吃水自适应柱相连的钢丝绳10，把吃水自适应柱沿舷侧H型导轨1垂直下放到适当位置，通过两船的推进器、侧推系统或者带揽等方式使两船逐渐靠近，在位置足够近时，吃水自适应柱通过永磁铁4吸附在被靠船B的舷侧，完成船船靠泊连接。连接完成后钢丝绳10不再受力，当两船因过去载荷、风浪等相对吃水改变时，吃水自适应柱会沿着H型导轨1滑动，自动调整两船垂直方向上连接的相对位置。需要断开连接时，电动绞盘9收紧钢丝绳10，钢丝绳10受力，液压装置工作，液压杆6连带着液压垫板7从液压缸5中探出将两船推开，收起吃水自适应柱解除连接。

吃水自适应柱用于船与岸之间时，包括以下步骤：

S1.垂直方向调整

吃水自适应柱设置在A船的船体上，H型导轨1把槽型小车2与A船舷侧连接起来，通过电动绞盘9收放连接在槽型小车2上的钢丝绳10，调整吃水自适应柱在船舶型深方向的位置，把A船与岸在垂直方向，调整到适当位置系靠；

S2.靠泊连接

通过推进器、侧推系统或者带揽等方式使A船与岸逐渐靠近，在位置足够近时，A船通过永磁铁4吸附在或岸边钢板上，完成靠泊连接。

S3.垂直方向的自适应

A船与岸连接完成后钢丝绳10不再受力，当船因过去载荷、风浪相对吃水改变时，吃水自适应柱会沿着H型导轨1滑动，自动调整垂直方向上连接的相对位置；

S4.解除系泊

需要断开连接时，电动绞盘9收紧钢丝绳10，钢丝绳10受力，液压结构工作，液压缸5推动液压杆6探出，液压垫板7与硬质橡胶垫12作用到岸边钢板上，将A船推开，收起吃水自适应柱系泊解除连接。

Claims (1)

1.一种吃水自适应柱的工作方法，所述吃水自适应柱包括H型导轨（1），该自适应柱还包括液压结构、磁吸结构和吊装结构；

所述H型导轨（1）通过焊板（11）焊接在船体上；

磁吸结构中的槽型小车（2）内部设置的滚轮（8）沿着H型导轨（1）滑动，槽型小车（2）的前端依次设置充气橡胶筒（3）和永磁体（4）；

液压结构中的液压缸（5）固定在槽型小车（2）的两侧，液压缸（5）与液压杆（6）的一端相配合，液压杆（6）的另一端设置液压垫板（7）和硬质橡胶垫（12）；液压缸（5）的下方设置液压软管（14）；

吊装结构采用固定在船体上的吊杆（13）和电动绞盘（9），钢丝绳（10）的一端固定在电动绞盘（9）上，另一端通过吊杆（13）后连接在槽型小车（2）上；

其特征在于，该工作方法具体包括以下步骤：

S1.垂直方向调整

吃水自适应柱设置在A船的船体上，H型导轨（1）把槽型小车（2）与A船舷侧连接起来，通过电动绞盘（9）收放连接在槽型小车（2）上的钢丝绳10，调整吃水自适应柱在船舶型深方向的位置，把A船与B船或岸在垂直方向调整到适当位置准备系靠；

S2.靠泊连接

通过船的推进器、侧推系统或者带揽方式使A船与B船或岸逐渐靠近，在位置足够近时，A船通过永磁铁（4）吸附在被靠B船的舷侧或岸边钢板上，完成靠泊连接；

S3.垂直方向的自适应

A船与B船或岸连接完成后钢丝绳（10）不再受力，当船因过去载荷、风浪相对吃水改变时，吃水自适应柱会沿着H型导轨（1）滑动，自动调整垂直方向上连接的相对位置；

S4.解除系泊

需要断开连接时，电动绞盘（9）收紧钢丝绳（10），钢丝绳（10）受力，液压结构工作，液压缸（5）推动液压杆（6）探出，液压垫板（7）与硬质橡胶垫（12）作用到B船或岸上，将A船推开，收起吃水自适应柱，解除连接。

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