CN113581373A - 船间自动挂钩与脱钩装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种船间自动挂钩与脱钩装置，包括锁定装置和捕捉装置，锁定装置包括第一锁定机构和第二锁定机构，第一锁定机构和第二锁定机构中的一者用于安装在船只船尾，另一者用于安装在船只船艏，第一锁定机构和第二锁定机构之间能够自动锁紧连接和自动解锁分离，以实现前后船只之间的自动挂钩与脱钩；捕捉装置安装于船只船尾，包括捕捉网和捕捉网张紧与传动机构，捕捉网能够在前后船只挂钩之前，对后船捕捉，并拉动后船向前船船尾靠近。本发明能够实现“海上列车”舰艇编队船与船间的自动挂钩与脱钩，可以实现两艘以上各类舰艇和船舶的纵向首尾无间隙连接，实现“海上列车”舰艇编队的编队重构，并提升“海上列车”的整体耐波性，实用性强。

Description

船间自动挂钩与脱钩装置

技术领域

本发明涉及航海技术领域，特别是涉及一种适用于船与船间的自动挂钩与脱钩装置。

背景技术

参考消息网2020年6月3日报道美国《防务新闻》周刊网站6月1日发表题为《请登上“海上列车”！》的报道称：美国海军的四艘中型舰艇从美国沿海某个港口出发。这些舰艇上没有一名船员，在距离海岸大约15海里(约合27.8公里)处，这四艘舰只对接起来，自动排成一条直线。利用定制的结构，它们一个个对接形成一班“列车”，只是它们处在水中，也没有铁轨来引导。采用这种结构，这些舰艇航行6500海里跨越大洋到达东南亚。但是，当接近目的地时，它们又会自动脱离并分道扬镳，每艘无人船各自前去实施独立的行动，比如利用船上搭载的各种传感器收集数据。一旦这些行动完成，四艘无人船会重新对接，再次组成“列车”并踏上归途。

上述就是“海上列车”，其能够使远洋转运和远程海上行动成为可能，并可以对从相互连接的船只系统中获得的某些效能加以利用。目前的安全环境激励人们将关注点从为数不多的高技术大型有人驾驶平台，转向由较小的船只——包括能够进行监视和参与电子战及进攻性作战的无人平台——组成的更为分散的舰队结构。虽然与大型有人驾驶船只相比，这些无人船较为小巧、灵活，但它们也受制于往往困扰着较小船只的兴波阻力的上升。由于体量较小，它们无法携带足够燃料进行远程航行。通过把船只连在一起——不论是物理连接还是(网络虚拟连接)形成编队，减少兴波阻力，才能使远程航行成为可能。

“海上列车”由船只之间纵向首尾连接而成，提出一种结构合理、适用于“海上列车”编队重构的船间自动挂钩与脱钩装置尤为重要。

发明内容

本发明的目的是提供一种船间自动挂钩与脱钩装置，可以使两艘以上各类舰艇和船舶实现纵向首尾无间隙连接，进而实现“海上列车”舰艇编队的编队重构。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种船间自动挂钩与脱钩装置，主要包括：

锁定装置，所述锁定装置包括第一锁定机构和第二锁定机构，所述第一锁定机构和所述第二锁定机构中的一者用于安装在船只船尾，另一者用于安装在船只船艏，所述第一锁定机构和所述第二锁定机构之间能够自动锁紧连接和自动解锁分离，以实现前后船只之间的自动挂钩与脱钩；

捕捉装置，所述捕捉装置安装于船只船尾，包括捕捉网和捕捉网张紧与传动机构，所述捕捉网能够在前后船只挂钩之前，对后船捕捉，并拉动所述后船向前船船尾靠近；所述捕捉网张紧与传动机构能够在传动所述捕捉网的同时张紧所述捕捉网。

可选的，所述第一锁定机构用于安装在船只船尾；所述第二锁定机构用于安装在船只船艏。

可选的，所述第一锁定机构为对称结构，所述对称结构的任意一侧均包括转块、压块、发条和直齿轮，所述转块、所述发条和所述直齿轮固定安装于同一转轴上，所述压块与所述转块的一侧滑动接触但相互之间不连接；所述对称结构两侧的两所述直齿轮相互啮合，且所述对称结构两侧的两所述压块均连接有解锁机构；

所述第二锁定机构为球首结构，所述球首结构包括头部半球壳、与所述头部半球壳对接的尾部半球壳以及多个呈周向分布的钩爪，所述尾部半球壳通过连接杆件固定连接于船只船艏；所述尾部半球壳上开设有多个沿其轴向延伸的安装槽，所述钩爪位于所述安装槽内，且任意一所述钩爪的头部均铰接于所述头部半球壳的内壁，任意一所述钩爪的尾部均连接于一钩爪收放机构，所述钩爪收放机构能够控制所述钩爪的张合；

所述球首结构在撞击捕捉网时，所述钩爪在所述钩爪收放机构的作用下收缩闭合，以穿过所述捕捉网的任意一网孔，且所述球首结构穿过所述捕捉网的任意一网孔后，所述钩爪能够在所述钩爪收放机构的作用下恢复至张开状态，以使所述球首结构被所述捕捉网捕捉锁定；穿过所述捕捉网的所述球首结构在所述捕捉网的拉动下撞击并触发所述第一锁定机构，以使所述对称结构两侧的两所述转块相对转动，将所述球首结构夹持锁紧。

可选的，所述解锁机构为曲柄滑块机构或伸缩杆机构，所述曲柄滑块机构或所述伸缩杆机构配置有驱动装置，所述曲柄滑块机构或所述伸缩杆机构用于提升所述压块，以解除所述压块对所述转块的转动限制。

可选的，所述锁止结构还包括壳体，所述转块、所述压块和所述发条位于所述壳体内。

可选的，所述钩爪收放机构包括：

活动杆件，所述活动杆件安装于所述连接杆件内，所述活动杆件的一端连接有驱动源，所述驱动源用于驱动所述活动杆件转动；

连接绳，所述连接绳用于连接所述活动杆件和所述钩爪的尾部；

弹簧，所述弹簧套设于所述连接绳的外圈，且所述弹簧的一端与所述活动杆件或所述连接杆件固定连接，另一端与所述钩爪的尾部相抵或相连接。

可选的，所述钩爪设置有四个，相对设置的两个所述钩爪分别连接于同一所述连接绳的两端；任意一根所述连接绳均沿所述活动杆件的径向贯穿所述活动杆件设置。

可选的，所述捕捉网张紧与传动机构包括：

链传动组件，所述链传动组件包括主动链轮、从动链轮和闭环传动链，所述闭环传动链的一端套设于所述主动链轮，另一端套设于所述从动链轮；所述链传动组件设置有四组，四组所述链传动组件绕前后船只对接方向均匀分布，且任意一组所述链传动组件中的所述闭环传动链沿前后船只对接方向由前至后向外周倾斜设置，四组所述链传动组件围合形成喇叭口状；

撑网绳，所述撑网绳的一端连接所述捕捉网，另一端卷绕在一收放卷筒上；所述撑网绳设置有两根，其中，一根所述撑网绳贯穿连接所述捕捉网的外轮廓的一半，另一根所述撑网绳贯穿连接所述捕捉网的外轮廓的另一半，两根所述撑网绳的端部分别固定于所述捕捉网的对角，两根所述撑网绳的另一端走向绕前后船只对接方向呈180°对称布置；四组所述链传动组件中的所述闭环传动链上均固定设置有链条凸环，两组所述链传动组件中的所述链条凸环与一条所述撑网绳连接，另外两组所述链传动组件中的所述链条凸环与另一条所述撑网绳连接。实际操作中，可优选两组所述链传动组件中的所述链条凸环与一条所述撑网绳连接，另外两组所述链传动组件中的所述链条凸环与另一条所述撑网绳连接；两根所述撑网绳的端部分别固定于矩形捕捉网其中一条对角线所在的所述链条凸环上，并记为对角线的一个端点，两根所述撑网绳的另一端沿矩形捕捉网的所述对角线分得的一侧捕捉网轮廓布设走向，依次穿过该侧直角顶点所在的所述链条凸环和对角线的另一个端点所在的所述链条凸环，然后与该侧的所述收放卷筒固定连接；

张紧传动组件，所述张紧传动组件为齿轮啮合组件，四组所述链传动组件之间通过所述齿轮啮合组件实现同步联动，以使所述捕捉网沿前后船只对接方向移动时，始终保持张紧状态；

张紧驱动组件，所述张紧驱动组件与所述张紧传动组件连接，以驱动所述捕捉网沿前后船只对接方向移动，并调控所述捕捉网始终保持张紧状态。

可选的，所述捕捉网为矩形捕捉网，任意一网孔直径均大于钩爪闭合状态下的所述球首结构的直径，且任意一网孔直径均小于钩爪张开状态下的所述球首结构的直径。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明提供的船间自动挂钩与脱钩装置结构设置合理，可以实现两艘以上各类舰艇和船舶的纵向首尾无间隙连接，实现“海上列车”舰艇编队的编队重构，以“海上列车”舰队的超常规船舶的排水量和长度成就其非凡的耐波性，使其整体耐波性比单艘船舶的耐波性高出若干个海况等级。同时，将若干艘独立的舰船通过本发明实现船与船间的首尾无间隙连接，重构成一艘长度和排水量都是常规单艘舰船数倍以上的“海上列车”，可以实现减阻，提高“海上列车”舰队的耐波性以适应更恶劣的海况；基于细长体理论，通过本发明连接形成的“海上列车”舰队整体的快速性也比单艘船舶优秀，起到节省燃油的效果。本发明适用于“海上列车”舰艇编队船与船间自动挂钩与脱钩，既可用于有人舰船、小艇、渔船等，也可用于无人舰船与无人艇。

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为本发明实施例所公开的船间自动挂钩与脱钩装置在海面上实施前船与后船自主对接的装置示意图；

图2为本发明实施例所公开的传动装置示意图；

图3为本发明实施例所公开的球首结构示意图；

图4为本发明实施例所公开的球首结构示意图；

图5为本发明实施例所公开的锁定结构示意图；

图6为本发明实施例所公开的锁定结构示意图细节部分；

图7为本发明实施例所公开的锁定结构示意图内部侧视图。

图8为本发明实施例所公开的压块解锁状态示意图；

图9为本发明实施例所公开的压块解锁状态局部放大图；

图10为本发明实施例所公开的压块将转块抱死示意图；

图11为本发明实施例所公开的压块将转块抱死结构示意图；

图12为本发明实施例所公开的压块将转块抱死局部放大示意图；

图13为本发明实施例所公开的压块将转块抱死局部拆解示意图。

其中，1为第一锁定机构，2为传动装置，3为捕捉网，4为球首结构，5为链传动链条及齿轮，6为链条凸环，7为链条凸环，8为链传动链条及齿轮，9为链传动链条及齿轮，10为链条凸环，11为链条凸环，12为链传动链条及齿轮，13为收放卷筒，14为锥齿轮从动轮，15为锥齿轮主动轮，16为直齿轮。17为直齿轮，18为直齿轮，19为直齿轮，20为锥齿轮从动轮，21为锥齿轮主动轮，22为收放卷筒，23为电机，24为电机，25为锥齿轮从动轮，26为锥齿轮主动轮，27为锥齿轮从动轮，28为锥齿轮主动轮，29为头部球壳，30为钩爪，31为钩爪，32为绳索，33为活动杆件、34为绳索，35为钩爪，36为钩爪，37为弹簧，38为弹簧，39为弹簧，40为弹簧，41为尾部球壳，42为转块，43为发条，44为直齿轮，45为直齿轮，46为发条，47为转块，48为压块，49为压块，50为曲柄滑块，51为壳体，52为撑网绳，53为撑网绳，54为限位面，55为第一支撑面，56为第二支撑面；57为第三支撑面。

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做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。

本发明的目的之一是提供一种船间自动挂钩与脱钩装置，可以使两艘以上各类舰艇和船舶实现纵向首尾无间隙连接，进而实现“海上列车”舰艇编队的编队重构。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例一

如图1-7所示，本实施例提供一种可用于“海上列车”舰艇编队的船与船间自动挂钩与脱钩装置，对于多艘船舶通过前后船舶的首尾纵向连接重构成为无间隙相连的“海上列车”舰艇编队，通过本装置即可实现两船间纵向自主挂钩连接以及自主脱钩解除连接。该船与船间自动挂钩与脱钩装置包括设置于前船船尾的第一锁定机构1、捕捉装置与设置于后船船艏处的球首结构4。捕捉装置安装于第一锁定机构1正后方的漏斗型凸台上，该捕捉装置包括传动装置2及捕捉网3。在进行对接工作时，球首结构4通过捕捉网3的网眼，并在传动装置2的带动下向第一锁定机构1方向靠拢，最终球首结构4被第一锁定机构1锁定，两船纵向连接完成；前后船之间脱钩解除连接时，第一锁定机构1打开，球首结构4与捕捉网3在传动装置2的带动下恢复初始位置，球首结构4与捕捉网3分离，两船分离完成。

具体地，传动装置2还包括链传动链条及齿轮5、8、9、12，链条凸环6、7、10、11，收放卷筒13、22，电机23、24，锥齿轮主动轮21、28、15、26，锥齿轮从动轮14、20、25、27，直齿轮16、17、18、19。所述链传动链条及齿轮5、链传动链条及齿轮8安装于漏斗型凸台上部，链传动链条及齿轮9、链传动链条及齿轮12安装于漏斗型凸台下方；电机23位于链传动链条及齿轮12主动轮上方且电机23的转轴与主动轮同轴，同时，电机23与锥齿轮主动轮28相连，带动锥齿轮主动轮28转动，锥齿轮从动轮27与锥齿轮主动轮28啮合，且与直齿轮19同轴相连，直齿轮18与直齿轮19啮合，且与锥齿轮主动轮26同轴相连，锥齿轮从动轮25与锥齿轮主动轮26啮合，位于链传动链条及齿轮8主动轮下方，收放卷筒13位于链传动链条及齿轮8主动轮上方，链传动链条及齿轮8主动轮、收放卷筒与锥齿轮从动轮25同轴相连；电机24位于链传动链条及齿轮9主动轮上方，收放卷筒22位于链传动链条及齿轮9主动轮下方，电机23转轴、链传动链条及齿轮9主动轮及收放卷筒22同轴相连，电机23与锥齿轮主动轮21相连，带动锥齿轮主动轮21转动，锥齿轮从动轮20与锥齿轮主动轮21啮合，且与直齿轮17同轴，直齿轮16与直齿轮17啮合，且与锥齿轮主动轮15同轴，锥齿轮从动轮14与锥齿轮主动轮15啮合，且与链传动链条及齿轮5主动轮同轴，从而实现动力传动；链条凸环6安装于链传动链条及齿轮5从动轮处的链节上，链条凸环7安装于链传动链条及齿轮8从动轮处链节上，链条凸环10安装于链传动链条及齿轮9从动轮处链节上，链条凸环11安装于链传动链条及齿轮12从动轮处链节上，编织捕捉网3的每根网绳其突出的端部均有特制的网环，除捕捉网四角的网环分别与对应的链条凸环固定相连外，其余网环分别套在撑网绳上，捕捉网3通过撑网绳52、撑网绳53、链条凸环6、链条凸环7、链条凸环10、链条凸环11张紧展开。撑网绳52一端固定在链条凸环10上，然后依次穿过链条凸环11和链条凸环7，最后固定在卷筒13上。撑网绳53一端固定在链条凸环7上，然后依次穿过链条凸环6和链条凸环10，最后固定在卷筒22上。当捕捉网从初始位置移动到前船尾部第一锁定机构1附近时，由于网口收缩，导致撑网绳松弛，此时，由于同轴转动，卷筒13和卷筒22可同步将松弛的撑网绳52和撑网绳53卷在卷筒13和卷筒22上，保持捕捉网始终处于张紧状态。

上述齿轮传动结构传动比均为1。

具体地，球首结构4包括头部球壳29、钩爪30，钩爪31，绳索32，活动杆件33、绳索34，钩爪35，钩爪36，弹簧37、弹簧38，弹簧39，弹簧40，尾部球壳41，头部球壳29与尾部球壳41匹配，尾部球壳37均匀分布与钩爪30、钩爪31、钩爪35、钩爪36匹配的凹槽与安装位，绳索32连接钩爪30和钩爪35，绳索34连接钩爪31和钩爪36，且绳索32、34均穿过活动杆件33，钩爪30与活动杆件33中间安装有弹簧37，钩爪31与活动杆件33中间安装有弹簧38，钩爪35与活动杆件33中间安装有弹簧39，钩爪36与活动杆件33中间安装有弹簧40。

具体地，第一锁定机构1包括转块42、47，压块48、49，曲柄滑块50，直齿轮44、45，发条43、46，壳体51，所述压块48与转块47匹配，由转块47支撑，发条46位于转块47下方、直齿轮45上方，直齿轮45与转块47同轴相连，发条46与该转轴相连；直齿轮44与直齿轮45啮合，并与转块42同轴相连，发条43位于转块42下方、直齿轮44上方，转块42、直齿轮44同轴相连，发条43与该转轴相连，压块49与转块42匹配，由转块42支撑；直齿轮44与直齿轮45均位于壳体51外侧。

下面对本实施例中船间自动挂钩与脱钩装置的工作原理作如下说明：

(1)前船与后船的自动挂钩锁死

当后船的球首结构4撞击捕捉网3时，球首结构4上的钩爪30、31、35、36受压收入尾部球壳41内部，球首结构4的直径小于捕捉网3的网眼，球首结构4通过捕捉网3；通过捕捉网3后，钩爪30、31、35、36不再受压，在弹簧37、38、39、40的作用下钩爪弹出，球首结构4的钩爪外缘直径大于网眼直径从而无法从捕捉网3退出，实现捕捉网对后船的捕捉。捕捉完成后，电机23、电机24启动，链传动链条及齿轮5、8、9、12开始转动，链条的转动带动链条凸环6、链条凸环7、链条凸环10、链条凸环11开始向前船尾部中间移动，从而牵引捕捉网3向前船尾部中间收拢，同时收放卷筒13、22开始转动卷起松弛的撑网绳52和撑网绳53，将撑网绳始终保持张紧状态，从而拉动后船不断向前船尾部中间移动，当捕捉网3到达可确保球首结构4能够顺利撞击转块42或转块47的预设位置后，电机23、电机24停止，链传动链条及齿轮5、8、9、12停止转动，后船继续前进，球首结构4撞击第一锁定机构1的转块42和转块47，若球首结构4仅撞击转块42(或转块47)，转块47(或转块42)能够通过齿轮44与齿轮45的啮合从而实现同步转动，压块48与压块49失去转块支撑，回落至转块42与转块47凹陷的限位槽内从而将所述转块抱死，第一锁定机构1与球首结构4锁定，完成前船与后船的自动挂锁，从而实现前船与后船的纵向无间隙连接。

(2)前船与后船的自动脱钩与分离

前船与后船的自动脱钩与分离时，由遥控端或自动控制系统给出信号，启动球首结构4内部的活动杆件33的控制电机，转动电机带动活动杆件33转动，将绳索32、绳索34卷在活动杆件33上，绳索32、34长度变小，拉动钩爪30、31、35、36收入尾部球壳41内，并使弹簧处于压缩状态，此时球首结构4的直径小于捕捉网3的网眼，可以自由出入捕捉网3；启动曲柄滑块50的控制电机，压块48与压块49在曲柄滑块50的带动下提起，第一锁定机构1解锁，球首结构4与第一锁定机构1分离，转块42与转块47在发条43与发条46的作用下旋转90度弹出，电机23、电机24反转，链传动链条及齿轮5、8、9、12反转，收放卷筒13、22反转，捕捉网3逐渐展开，并与球首结构4恢复至初始位置，球首结构4与捕捉网3分离，两艇分离；此后，反转活动杆件33的控制电机，使其反转圈数与正转圈数相同，完全释放绳索32、绳索34，绳索32、绳索34恢复原长使得弹簧37、弹簧38、弹簧39、弹簧40失去被压缩的拉力后将在弹力的作用下恢复原长，钩爪30、钩爪31、钩爪35、钩爪36在弹簧37、弹簧38、弹簧39、弹簧40的弹力作用下恢复到初始位置，曲柄滑块50向船尾方向运动，释放压块49和压块48，并分别压在转块42和转块47各自的支撑面上，第一锁定机构1处于随时可进行锁定动作状态，为下一次船与船间的自动挂钩做好准备。

本实施例中，优选第一锁定机构1为对称结构，为更清楚地显示锁定原理，以单侧举例说明。在对接锁定过程中，第一锁定机构1始终处于打开状态，如图8所示，在此状态下，压块49压在转块42上侧的第一支撑面55上，并受第一支撑面55的支撑，其局部细节如图9所示；当球首结构4撞击转块47(或转块42，或同时撞击转块42和47)时，通过直齿轮44与直齿轮45的啮合同步转动，转块42受力绕齿轮44的轴顺时针转动，压块49在旋转过程中始终受第一支撑面55的支撑，并且两者接触面之间保持自由滑动状态，转动90度后，转块42凹陷的限位槽(由第二支撑面56和限位面54两个面构成)恰好转至压块49的正下方，压块49失去支撑面55的支撑，受自身重力的影响向下运动，在接触到第二支撑面56时受其支撑作用，不再向下运动，最终夹在限位面54和第二支撑面56之间的限位槽内，此时限位面54被压块49卡住，转块42无法进行顺时针或逆时针转动，如图10、图11和图12所示。由于转块42与直齿轮44同轴，当转块42转动时，直齿轮44与其同步转动，另一侧对称的结构通过直齿轮44与直齿轮45的啮合作用实现同步，旋转90°完成后，球首结构4被限制于转块42、转块47之间，第一锁定机构1完成锁定，如图11所示。

进行解锁时，同样以单侧举例说明。为清晰说明解锁过程，在图纸中隐藏不相关零部件，仅给出曲柄滑块50、压块49和转块42部分，如图12所示；为方便说明，人为将压块49从其设计位置向左平行移动一定距离，实际情况并不存在，如图13所示。在解锁过程中，当第一锁定机构1处于锁定状态时，曲柄滑块50向船艏方向运动，从而拉动压块49向上运动，当压块49起限位作用的部位的下表面第三支撑面57与第二支撑面56脱离，并且上升高度大于限位面54的高度，并略高于第一支撑面55时，压块49不再起限位作用，转块42的转动不再受限，同理，与其对称的转块47的转动也不再受限，第一锁定机构1完成解锁动作，球首结构4可自由进出第一锁定机构1，实现解锁操作。当球首结构4完全退出第一锁定机构1，前后两船完全脱离后，转块42在发条43弹簧弹力的作用，逆时针旋转90°，并保持该状态；转块47在发条46弹簧弹力的作用，顺时针旋转90°，并保持该状态；曲柄滑块50向船尾方向运动，释放压块49和压块48，并分别压在转块42和转块47各自的支撑面上，第一锁定机构1处于随时可进行锁定动作状态，如图8所示。

由此可见，本实施例公开的“海上列车”舰艇编队船与船间自动挂钩与脱钩装置，包括捕捉装置和锁定装置，锁定装置的第一锁定机构设置于捕捉装置正后方，锁定装置用于实现船与船间的纵向连接，曲柄滑块机构位于锁结构后；捕捉装置包括捕捉网结构和链传动链条及齿轮机构，链传动链条及齿轮机构安装在前船尾部漏斗型平台上，捕捉网结构安装于链传动链条及齿轮机构前方锁节处；球首安装于后船艏部。“海上列车”舰艇编队是借鉴陆地火车若干节车厢首尾相连的连接方式，将若干艘独立的舰船通过特殊的连接装置实现船与船间的首尾无间隙连接，重构成一艘长度和排水量都是常规单艘舰船数倍以上的“海上列车”，可以实现减阻，提高“海上列车”舰队的耐波性以适应更恶劣的海况。

本实施例上述“海上列车”舰艇编队船与船间自动挂钩与脱钩装置能够实现“海上列车”舰艇编队船与船间的自动挂钩与脱钩，可以实现两艘以上各类舰艇和船舶的纵向首尾无间隙连接，实现“海上列车”舰艇编队的编队重构，以“海上列车”舰队的超常规船舶的排水量和长度成就其非凡的耐波性，使其整体耐波性比单艘船舶的耐波性高出若干个海况等级；同时，基于细长体理论，“海上列车”舰队整体的快速性也比单艘船舶优秀，起到节省燃油的效果。本实施例公开的“海上列车”舰艇编队船与船间自动挂钩与脱钩装置既可用于有人舰船、小艇、渔船等，也可用于无人舰船与无人艇。

需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种船间自动挂钩与脱钩装置，其特征在于，包括：

锁定装置，所述锁定装置包括第一锁定机构和第二锁定机构，所述第一锁定机构和所述第二锁定机构中的一者用于安装在船只船尾，另一者用于安装在船只船艏，所述第一锁定机构和所述第二锁定机构之间能够自动锁紧连接和自动解锁分离，以实现前后船只之间的自动挂钩与脱钩；

捕捉装置，所述捕捉装置安装于船只船尾，包括捕捉网和捕捉网张紧与传动机构，所述捕捉网能够在前后船只挂钩之前，对后船捕捉，并拉动所述后船向前船船尾靠近；所述捕捉网张紧与传动机构能够在传动所述捕捉网的同时张紧所述捕捉网。

2.根据权利要求1所述的船间自动挂钩与脱钩装置，其特征在于，所述第一锁定机构用于安装在船只船尾；所述第二锁定机构用于安装在船只船艏。

3.根据权利要求2所述的船间自动挂钩与脱钩装置，其特征在于，所述第一锁定机构为对称结构，所述对称结构的任意一侧均包括转块、压块、发条和直齿轮，所述转块、所述发条和所述直齿轮固定安装于同一转轴上，所述压块与所述转块的一侧滑动接触但相互之间不连接；所述对称结构两侧的两所述直齿轮相互啮合，且所述对称结构两侧的两所述压块均连接有解锁机构；

所述第二锁定机构为球首结构，所述球首结构包括头部半球壳、与所述头部半球壳对接的尾部半球壳以及多个呈周向分布的钩爪，所述尾部半球壳通过连接杆件固定连接于船只船艏；所述尾部半球壳上开设有多个沿其轴向延伸的安装槽，所述钩爪位于所述安装槽内，且任意一所述钩爪的头部均铰接于所述头部半球壳的内壁，任意一所述钩爪的尾部均连接于一钩爪收放机构，所述钩爪收放机构能够控制所述钩爪的张合；

所述球首结构在撞击捕捉网时，所述钩爪在所述钩爪收放机构的作用下收缩闭合，以穿过所述捕捉网的任意一网孔，且所述球首结构穿过所述捕捉网的任意一网孔后，所述钩爪能够在所述钩爪收放机构的作用下恢复至张开状态，以使所述球首结构被所述捕捉网捕捉锁定；穿过所述捕捉网的所述球首结构在所述捕捉网的拉动下撞击并触发所述第一锁定机构，以使所述对称结构两侧的两所述转块相对转动，将所述球首结构夹持锁紧。

4.根据权利要求3所述的船间自动挂钩与脱钩装置，其特征在于，所述解锁机构为曲柄滑块机构或伸缩杆机构，所述曲柄滑块机构或所述伸缩杆机构配置有驱动装置，所述曲柄滑块机构或所述伸缩杆机构用于提升所述压块，以解除所述压块对所述转块的转动限制。

5.根据权利要求3所述的船间自动挂钩与脱钩装置，其特征在于，所述锁止结构还包括壳体，所述转块、所述压块和所述发条位于所述壳体内。

6.根据权利要求3所述的船间自动挂钩与脱钩装置，其特征在于，所述钩爪收放机构包括：

活动杆件，所述活动杆件安装于所述连接杆件内，所述活动杆件的一端连接有驱动源，所述驱动源用于驱动所述活动杆件转动；

连接绳，所述连接绳用于连接所述活动杆件和所述钩爪的尾部；

弹簧，所述弹簧套设于所述连接绳的外圈，且所述弹簧的一端与所述活动杆件或所述连接杆件固定连接，另一端与所述钩爪的尾部相抵或相连接。

7.根据权利要求6所述的船间自动挂钩与脱钩装置，其特征在于，所述钩爪设置有四个，相对设置的两个所述钩爪分别连接于同一所述连接绳的两端；任意一根所述连接绳均沿所述活动杆件的径向贯穿所述活动杆件设置。

8.根据权利要求1～7任意一项所述的船间自动挂钩与脱钩装置，其特征在于，所述捕捉网张紧与传动机构包括：

链传动组件，所述链传动组件包括主动链轮、从动链轮和闭环传动链，所述闭环传动链的一端套设于所述主动链轮，另一端套设于所述从动链轮；所述链传动组件设置有四组，四组所述链传动组件绕前后船只对接方向均匀分布，且任意一组所述链传动组件中的所述闭环传动链沿前后船只对接方向由前至后向外周倾斜设置；

撑网绳，所述撑网绳的一端连接所述捕捉网，另一端卷绕在一收放卷筒上；所述撑网绳设置有两根，其中，一根所述撑网绳贯穿连接所述捕捉网的外轮廓的一半，另一根所述撑网绳贯穿连接所述捕捉网的外轮廓的另一半，两根所述撑网绳的端部分别固定于所述捕捉网的对角，两根所述撑网绳的另一端走向绕前后船只对接方向呈180°对称布置；四组所述链传动组件中的所述闭环传动链上均固定设置有链条凸环，两组所述链传动组件中的所述链条凸环与一条所述撑网绳连接，另外两组所述链传动组件中的所述链条凸环与另一条所述撑网绳连接；

张紧传动组件，所述张紧传动组件为齿轮啮合组件，四组所述链传动组件之间通过所述齿轮啮合组件实现同步联动，以使所述捕捉网沿前后船只对接方向移动时，始终保持张紧状态；

张紧驱动组件，所述张紧驱动组件与所述张紧传动组件连接，以驱动所述捕捉网沿前后船只对接方向移动，并调控所述捕捉网始终保持张紧状态。

9.根据权利要求3所述的船间自动挂钩与脱钩装置，其特征在于，所述捕捉网为矩形捕捉网，任意一网孔直径均大于钩爪闭合状态下的所述球首结构的直径，且任意一网孔直径均小于钩爪张开状态下的所述球首结构的直径。

Images