CN115520353A - 一种平稳型海上救生艇 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种平稳型海上救生艇，包括船体，所述船体后方设有驾驶室，其特征在于：船体中间底部设有平衡装置，平衡装置用于实现船体的稳定，所述船体还设有舱体，舱体包括可启闭的外罩和用于放置专用医疗床的底盘，稳定结构使得专用医疗床固定设置在底盘上；在伤员紧急施救与转移的同时尽可能提高伤者的舒适度，实现这一目的主要机构为陀螺仪和舱体。当船体在海浪中晃动时，陀螺仪利用其定轴性，通过增加回转半径，来增大作用力矩，从而产生保持原水平状态的趋势，进一步使船体达到平衡。舱体采用流线型曲面设计的隔音玻璃罩，可减少航行阻力。舱内配置现代化救生床，提升伤者舒适度，救生床（医疗床）能够调整伤者上半身姿态、伤者腿部姿态以及左右半身姿态。

Description

一种平稳型海上救生艇

技术领域

本发明属于救生艇技术领域，具体涉及一种平稳型海上救生艇。

背景技术

救生艇是指设于船上，供船失事时救护乘员用的专用救生小艇。利用划桨、驶帆、动力机等推进。艇内常装有空气箱，使艇在进水后仍有足够浮力以保证艇及艇上人员的安全。海船的救生艇上还备有一定量的淡水、食物和生活用品等。

当前，我国在海上救援方面主要采用“小艇搜救，大船补给，大小搭配”的方式，但这种方式主要弊端为大船速度缓慢，小艇平稳性较差。搜救艇目前则多采用气垫设计，缺少舱体结构，在运送伤员过程中对伤员紧急救治条件差，如遇雨雪和大浪天气搜救效率大幅度降低，运送过程中的舒适度和平稳性也较差。

其次，救生艇上无法设置医疗床，在转运或运送过程中，需反复移动伤者身体，这将对伤者产生二次伤害。

发明内容

本发明的目的在于设计出一种平稳型海上救生艇，对伤员紧急施救和转移的同时尽可能提高伤者的舒适度，同时配备专用医疗床，船体与医疗床相配合实现救援高效性和专业性。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种平稳型海上救生艇，包括船体，所述船体后方设有驾驶室，其特征在于：船体中间底部设有平衡装置，平衡装置用于实现船体的稳定，所述船体还设有舱体，舱体包括可启闭的外罩和用于放置专用医疗床的底盘，稳定结构使得专用医疗床固定设置在底盘上。

进一步的，所述平衡装置采用陀螺仪，陀螺仪设置在船体底部的架框内。

进一步的，陀螺仪包括中间旋转轴、纵向电机、横向电机以及纵向电机下的两个液压杆。旋转轴上带有飞轮，飞轮在横向电机驱动下旋转，两侧安装纵向电机，纵向电机的下方设有两个液压杆，液压杆下方安装凹台和万向球，万向球下方固定在船体底部，船体安装有动态角位移传感器及控制器。。

进一步的，外罩分为固定部分和可翻折打开部分，整个外罩采用流线型曲面结构，采用强化玻璃材料制成。

进一步的，底盘的后侧下方设有与船体连接的支架，所述底盘的前侧下方坐落在陀螺仪架框上。

进一步的，底盘上的稳定结构包括水平两侧的横向凸起和前方的纵向凸起，所述纵向凸起和后方设有固定件。

进一步的，专用医疗床包括床架和由A板、B板以及C板铰接形成的床板，所述A板通过床头压杆实现翻动，所述B板通过压杆实现翻动，所述C板通过床尾压杆实现翻动。

进一步的，床板的两侧设有扶手，前后两侧设有挡板，床板下方设有氧气罐和呼吸面罩，床架的下层框架上设有固定卡件。

进一步的，床架的上层框架呈3*3矩阵方式布置A板、B板以及C板，床头压杆、床尾压杆以及压杆均采用驱动装置和连杆构成。

进一步的，驾驶室的顶部设有探照灯，船体后方设有梯子。

与现有救生艇相比，上述技术方案可以得到以下有益效果：

在伤员紧急施救与转移的同时尽可能提高伤者的舒适度，实现这一目的主要机构为陀螺仪和舱体。陀螺仪利用其定轴性，当船体在海浪中晃动时，液压杆和电机互相配合，使陀螺仪回转半径变大，在力矩作用下产生保持原状的趋势，进一步使船体达到平衡。舱体采用流线型曲面设计的隔音玻璃罩，可减少航行阻力。舱内配置现代化救生床，提升伤者舒适度，救生床（医疗床）能够调整伤者上半身姿态、伤者腿部姿态以及左右半身姿态。

医疗床通过固定卡件与舱体底盘上的固定件通过铁链固定，医疗床的轮子仅仅卡在底盘的横向凸起内，实现舱内稳定。

附图说明

图1是救生艇立体图。

图2是救生艇主视图。

图3是救生艇侧面图。

图4是救生艇后视图。

图5是专用医疗床侧面图。

图6是专用医疗床立体图。

图7是专用医疗床底部状态图。

图8是陀螺仪结构图。

图9是陀螺仪截面图。

图10是船体初始前后平衡状态图。

图11是船体前倾状态图。

图12是船体后倾状态图。

图13是船体初始左右平衡状态图。

图14是船体左倾状态图。

图15是船体右倾状态图。

图16是床与底盘关系图。

图17是舱体结构图。

图18是液压杆和纵向电机结构图。

图19是图18中A-A向结构图。

图中：

图中：1、船体；2、驾驶室；3、探照灯；4、舱体；5、底盘；6、专用医疗床；7、挡板，8、扶手，9、A板。10、B板，11、C板，12、上层框架，13、底层框架，14、轮子，15、固定组件，16、氧气罐，17、呼吸面罩，18、连杆C,19、连杆B，20、连杆A，21、横向电机，22、液压杆，23、飞轮，24、纵向电机，25、万向球，26、凹台,27、框架，28、支架，29、环状卡扣，30、横向凸起。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

如图1-19所示，一种平稳型海上救生艇，包括船体，所述船体前方设有驾驶室，其特征在于：船体中间底部设有平衡装置，平衡装置用于实现船体的稳定，所述船体还设有舱体，舱体包括可启闭的外罩和用于放置专用医疗床的底盘，稳定结构使得专用医疗床固定设置在底盘上。

所述平衡装置采用陀螺仪，陀螺仪设置在船体底部的架框内。

陀螺仪包括中间旋转轴、纵向电机、横向电机以及纵向电机下的两个液压杆。旋转轴上带有飞轮，飞轮在横向电机驱动下旋转，液压杆下方安装凹台和万向球，万向球下方固定在船体底部，船体安装有动态角位移传感器及控制器。

外罩分为固定部分和可翻折打开部分，整个外罩为弧形结构，采用强化玻璃材料制成。

底盘的后侧下方设有与船体连接的支架，所述底盘的前侧下方坐落在陀螺仪架框上。

底盘上的稳定结构包括水平两侧的横向凸起和前方的纵向凸起，所述纵向凸起和后方设有固定件。

专用医疗床包括床架和由A板、B板以及C板铰接形成的床板，所述A板通过床头压杆实现翻动，所述B板通过压杆实现翻动，所述C板通过床尾压杆实现翻动。

床板的两侧设有扶手，前后两侧设有挡板，床板下方设有氧气罐和呼吸面罩，床架的下层框架上设有固定卡件。

床架的上层框架呈3*3矩阵方式布置A板、B板以及C板，床头压杆、床尾压杆以及压杆均采用驱动装置和连杆构成。

驾驶室的顶部设有探照灯，船体后方设有梯子。

图1所示，救生艇包括船体、舱体以及专用医疗床三部分组成，其中：

船体1后方的驾驶室2，驾驶室2的顶部安装三个探照灯3，驾驶室2设有后窗，驾驶室迎风面采用减阻结构，各边缘均有圆角，可在航行时减少风阻，在船体1的后方为斜坡，并设置两排梯子，救援人员可利用此梯子，上前掀开舱体玻璃罩查看伤者伤情，同时也为医护人员提供休息场所；在船体1的左右两侧设有长板凳，方便坐人。

船体1的中间部分设有陀螺仪框架，其内安装陀螺仪，陀螺仪的四个液压杆分别安装在船体底部的四个角，具体是在液压杆下方安装凹台26，凹台26内装入万向球25，万向球下方设有固定板，固定板通过螺栓固定在船体上，框架27的上方设有舱体。陀螺仪包括中间旋转轴25，纵向电机24，两个液压杆22，横向电机21。旋转轴上带有飞轮23，飞轮在横向电机21驱动下旋转，两个液压杆22位于纵向电机的下方。

舱体4采用强化玻璃材料，呈流线型曲面结构，可隔音、挡风、保温保湿、减阻，后半部分弧形罩可翻折打开便于伤者进入舱体，舱体4内设有底盘5，底盘5上横向平行设有一对凸起，纵向设有凸起，两根平行横向凸起30与一根纵向凸起形成开放的“凵”形状，在凸起上安装固定件，固定件具体采用环状卡扣29，底盘5的后方设有支架28，支架呈H形状，支架下方设有倾斜状固定板，倾斜状固定板与船体1的后方斜坡倾斜度一致，可通过螺栓固定在船体上。

在上述底盘上设有专用医疗床，专用医疗床包括床架和床板，床架下方设有轮子14，轮子恰好卡在横向凸起和纵向凸起内，床架的底层框架13上设有固定组件15，固定组件也采用环形卡扣，底盘上的横向凸台与床体轮子紧紧贴合，通过适当长度的铁链搭配使用，在床体推入横向凸台内时用铁链将横向凸台和床架的底层框架通过环形卡扣扣紧，使铁链处于绷紧状态，实现舱内稳定。

图5-图7所示，专用医疗床6的床板部分包括3块A板9、3块B板10以及3块C板11相互铰接形成的，形成矩阵式分布设置，前后分别设有挡板7，左右两侧设有扶手8，床板下方设有氧气罐16和呼吸面罩17。其中设置在床架的上层框架12上，在上层框架和底层框架之间安装床头压杆、床尾压杆以及压杆，床头压杆、床尾压杆以及压杆均采用驱动装置和连杆构成，其中床头压杆结构是铰接在底层框架上的驱动装置C，驱动装置C通过连杆C18驱动C板下方翻折机构，同理，左右两侧的B板通过左右压杆实现翻折，具体通过铰接在底层框架上的驱动装置B，通过连杆B19驱动B板下方翻折机构；A板的翻折通过床尾压杆实现，具体通过铰接在底层框架上的驱动装置A，通过连杆A20驱动A板下方翻折机构。A板9位于伤者腿部，用于调整腿部姿态，B板位于伤者左右半身，方便伤者调换左右半身姿态，C板位于伤者上身，用于调整伤者上半身姿态。

左右翻折和床头翻折无法同时进行，图6所示的床头部分最长的C板，在床头翻折时，C板的左右两侧板也会处于翻折状态，此时中间的B板无法实现翻折，原因在于B板左右翻折也需要用到长板C板，且长板C板需处于平整状态。

在实现船体稳定的过程中，陀螺仪通过旋转轴、飞轮、液压杆、电机等结构发挥着巨大作用。由于陀螺仪具有定轴性，使得旋转轴具有保持原先状态的趋势，这种趋势是靠飞轮来实现的。通过角位移传感器对船体晃动程度进行实时检测，并将获取的数据传递给控制器，控制器控制纵向电机和液压杆运动，使陀螺仪发生偏转，同时飞轮在行驶过程中维持一定转速旋转（依靠横向电机）。因此当遇到风浪发生船体倾斜时，陀螺仪发生偏转，产生转动惯量，从而抵消对船体在浮力、重力以及海浪波长上的影响，使船体回正。

具体分析如下：

（1）在船体上安装动态角位移传感器，实时检测船体的倾斜角度变化，将获取的数据传递给安装于船体的控制器，控制器处理接收的数据，处理后数据得出指令，并将指令传递给纵向电机或液压杆，纵向电机执行偏转命令（正转、反转一定角度）或液压杆执行升降命令（左右液压杆产生升降差），进而使陀螺仪随之发生偏转，获取有利于船体平衡的力矩（依据陀螺仪的定轴性），使船体趋于稳定，并且将该状态反馈给动态角位移传感器。

（2）当船体晃动时，由动态角位移传感器获取数据并传递给装于船体的控制器：①前后晃动（如图10、11、12所示），控制器只控制纵向电机，使其正反转一定角度；②左右晃动（如图13、14、15所示），控制器只控制液压杆，使左右液压杆组产生不同长度的伸缩；③当向其他方向倾斜时，控制器同时控制纵向电机和液压杆动作。陀螺仪随之发生偏转，产生有利于船体平衡的力矩（依据陀螺仪的定轴性），使船体趋于稳定，并将该状态反馈给动态角位移传感器。

（3）特殊说明：陀螺仪内高速旋转的飞轮发生偏转时会产生较大的力矩，当力过大时便会破坏船体与陀螺仪之间的协作关系（陀螺仪失效），所以分为以下两种情况：①船体晃动幅度较小时，动态角速度传感器将获取的数据传递给装于船体的控制器，控制器控制纵向电机与液压杆执行命令，此时正反转动角度适当增大或左右液压杆组升降差增大，陀螺仪偏转角度增大（即增大转动惯量），使有效力距增大，加快船体的回正，并且将该状态及时反馈给角速度传感器；②船体晃动幅度较大时，动态角速度传感器将获取的数据传递给装于船体的控制器，控制器控制纵向电机与液压杆执行命令，此时正反转动角度适当减小或左右液压杆组升降差减小，陀螺仪偏转角度减小（即减小转动惯量），使力距减小，减慢船体的回正，并且将该状态及时反馈给角速度传感器。

当船开动时，陀螺仪即刻启动，横向电机以一定转速转动，搜救人员将重伤者抬入舱体，通过压杆结构调整头部高度，供氧系统为伤者生命安全提供保障。安顿好重伤者后，搜救人员或轻伤者可以坐在两侧或楼梯上休整。驾驶室位于舱体后方，使得搜救人员时刻了解伤者情况；驾驶舱上的聚光灯可以使救援工作不受黑夜影响。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种平稳型海上救生艇，包括船体，所述船体前方设有驾驶室，其特征在于：船体中间底部设有平衡装置，平衡装置用于实现船体的稳定，所述船体还设有舱体，舱体包括可启闭的外罩和用于放置专用医疗床的底盘，稳定结构使得专用医疗床固定设置在底盘上。

2.根据权利要求1所述的一种平稳型海上救生艇，其特征在于：所述平衡装置采用陀螺仪，陀螺仪设置在船体底部的架框内。

3.根据权利要求2所述的一种平稳型海上救生艇，其特征在于：陀螺仪包括中间旋转轴、纵向电机、横向电机以及纵向电机下的两个液压杆；旋转轴上带有飞轮，飞轮在横向电机驱动下旋转，两侧液压杆下方安装凹台和万向球，万向球下方固定在船体底部, 船体安装有动态角位移传感器及控制器。

4.根据权利要求1所述的一种平稳型海上救生艇，其特征在于：外罩分为固定部分和可翻折打开部分，整个外罩采用流线型曲面结构，采用强化玻璃材料制成。

5.根据权利要求4所述的一种平稳型海上救生艇，其特征在于：底盘的后侧下方设有与船体连接的支架，所述底盘的前侧下方坐落在陀螺仪架框上。

6.根据权利要求5所述的一种平稳型海上救生艇，其特征在于：底盘上的稳定结构包括水平两侧的横向凸起和前方的纵向凸起，所述纵向凸起和后方设有固定件。

7.根据权利要求1所述的一种平稳型海上救生艇，其特征在于：专用医疗床包括床架和由A板、B板以及C板铰接形成的床板，所述A板通过床头压杆实现翻动，所述B板通过压杆实现翻动，所述C板通过床尾压杆实现翻动。

8.根据权利要求7所述的一种平稳型海上救生艇，其特征在于：床板的两侧设有扶手，前后两侧设有挡板，床板下方设有氧气罐和呼吸面罩，床架的下层框架上设有固定卡件。

9.根据权利要求7或8所述的一种平稳型海上救生艇，其特征在于：床架的上层框架呈3*3矩阵方式布置A板、B板以及C板，床头压杆、床尾压杆以及压杆均采用驱动装置和连杆构成。

10.根据权利要求1所述的一种平稳型海上救生艇，其特征在于：驾驶室的顶部设有探照灯，船体后方设有梯子。

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