CN116513375A - 一种无轨道船舶月池机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种无轨道船舶月池机构，包括月池围壁、吊运装置和滑车，所述月池围壁内形成有月池通道，所述月池通道上方设有月池天花，所述吊运装置安装于所述月池天花，通过所述吊运装置吊运所述滑车于所述月池通道内升降运动；所述滑车包括车架和周向布置于所述车架四周的导向构件，所述导向构件分别抵接所述月池通道的内壁，以导向所述滑车于所述月池通道内的稳定升降。本方案在保证升降稳定的基础上省略了轨道结构，可以避免轨道占用月池通道内部空间的问题，同时可以避免轨道妨碍月池舱盖的开关，在月池舱盖上无需开设避让轨道的缺口，关闭月池舱盖后可以对月池通道完全封闭。

Description

一种无轨道船舶月池机构

技术领域

本申请涉及船舶技术领域，尤其涉及一种无轨道船舶月池机构。

背景技术

船舶月池主要应用于海洋工程领域，是一种从水面一直连通到水体内并贯穿浮体结构的结构物统称，月池贯穿各层甲板，并与海水相通，在恶劣海洋环境中营造出比浮体周围环境更稳定的小环境。科考设备或其他水下设备可以通过月池上装备的一套滑车系统，将设备避开海浪或冰层运送直达海平面以下，以实现设备在水下开展的各种作业功能。

传统船舶月池对需要收放的设备进行收放作业时，通过月池的滑车系统将设备升降运送。现有技术中，结合图1，为了保障滑车升降的稳定，避免升降过程中发生晃荡导致设备撞击月池围壁，需要在月池围壁内纵向布置用于对滑车的升降运动起导向作用的轨道。然而，轨道的设置会占用月池围壁内部空间，妨碍大尺寸的水下设备的吊运工作，而且在月池围壁的顶部一般会设置月池舱盖，轨道需贯穿月池舱盖延伸到甲板以上，故为了避开轨道，需要在月池舱盖对应开设避位缺口，导致关闭月池舱盖时无法对月池完全封闭的问题。

发明内容

本发明实施例的目的在于：提供一种无轨道船舶月池机构，其能够解决现有技术中存在的上述问题。

为达上述目的，本申请采用以下技术方案：

一种无轨道船舶月池机构，包括月池围壁、吊运装置和滑车，所述月池围壁内形成有月池通道，所述月池通道上方设有月池天花，所述吊运装置安装于所述月池天花，通过所述吊运装置吊运所述滑车于所述月池通道内升降运动；所述滑车包括车架和周向布置于所述车架四周的导向构件，所述导向构件分别抵接所述月池通道的内壁，以导向所述滑车于所述月池通道内的稳定升降。

可选的，所述导向构件包括连杆和滑轮组，所述连杆一端连接所述车架，另一端连接所述滑轮组，所述滑轮组用于接触所述月池围壁。

可选的，所述滑轮组包括滑轮脚和若干滑轮，所述滑轮脚安装于所述连杆远离所述车架的一端，所述滑轮脚具有若干个支脚，每一所述支脚远离所述连杆的端部安装有一所述滑轮。

可选的，所述连杆为弹性伸缩杆。

可选的，所述连杆包括套筒、弹簧和伸缩杆，所述套筒一端连接所述车架，所述伸缩杆一端连接所述滑轮组，所述弹簧设置于所述套筒内，所述伸缩杆延伸至所述套筒内并抵接所述弹簧。

可选的，所述月池围壁内壁设有定位凸起，所述连杆上设有用于锁定结构，所述锁定结构用于锁定所述伸缩杆以限制所述伸缩杆相对所述套筒伸缩运动，使所述滑轮组无法越过所述定位凸起。

可选的，所述锁定结构包括齿条槽、齿轮和锁定器，所述齿条槽设置于所述伸缩杆的侧部，所述齿轮转动安装于所述套筒上，所述齿轮与所述齿条槽啮合，通过所述伸缩杆的伸缩移动推动所述齿轮转动；所述锁定器具有解锁状态和锁定状态，所述解锁状态下所述锁定器脱离所述齿轮，所述锁定状态下所述锁定器锁死所述齿轮，进而限制所述伸缩杆相对所述套筒伸缩运动。

可选的，所述套筒的一侧设有安装孔，所述锁定器固定安装于所述套筒外壁靠近所述安装孔的位置，所述齿轮转动安装于所述安装孔内。

可选的，所述锁定器为电磁铁。

可选的，所述滑车的底侧设有可充放气的气囊，所述滑车下降到所述月池通道底部时，通过向所述气囊充气使所述气囊膨胀遮挡所述月池围壁的底部，以阻止水下设备直接撞击船舶底部。

本申请的有益效果为：本发明提供了一种无轨道船舶月池机构，在月池围壁内无需设置用于导向滑车的轨道，直接在滑车的四周设置能够抵接月池围壁的导向构件，便可以避免滑车在月池围壁内发生晃动而导致悬吊的水下设备撞击月池围壁的情况发生。故，本方案在保证升降稳定的基础上省略了轨道结构，可以避免轨道占用月池通道内部空间的问题，同时可以避免轨道妨碍月池舱盖的开关，在月池舱盖上无需开设避让轨道的缺口，关闭月池舱盖后可以对月池通道完全封闭。

附图说明

下面根据附图和实施例对本申请作进一步详细说明。

图1为现有技术的带轨道的船舶月池机构示意图；

图2为本申请实施例所述无轨道船舶月池机构的示意图之一；

图3为本申请实施例所述无轨道船舶月池机构的示意图之二；

图4为本申请实施例所述滑车的结构示意图；

图5为本申请实施例所述导向构件的结构示意图；

图6为本申请实施例所述导向构件的爆炸示意图；

图7为图6中A区域的放大示意图；

图8为本申请实施例所述连杆的剖视图。

图中：

1、月池围壁；11、月池通道；12、月池天花；13、月池舱盖；14、定位凸起；2、滑车；21、车架；22、导向构件；221、连杆；2211、套筒；22111、安装孔；2212、伸缩杆；2213、弹簧；222、滑轮组；2221、滑轮脚；2222、滑轮；223、锁定结构；2231、锁定器；22311、卡舌；2232、齿轮；2233、齿条槽；24、气囊；3、吊运装置；4、水下设备。

具体实施方式

为使本申请解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面对本申请实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域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，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

参照图1，传统的船舶月池机构中，为了保障滑车升降的稳定，避免升降过程中发生晃荡导致设备撞击月池围壁，需要在月池围壁内纵向布置用于对滑车的升降运动起导向作用的轨道。然而，轨道的设置会占用月池围壁内部空间，妨碍大尺寸的水下设备的吊运工作，而且在月池围壁的顶部一般会设置月池舱盖，轨道需贯穿月池舱盖延伸到甲板以上，故为了避开轨道，需要在月池舱盖对应开设避位缺口，导致关闭月池舱盖时无法对月池完全封闭的问题。

为了解决以上问题，如图2-3所示，本实施例提供一种无轨道船舶月池机构，包括月池围壁1、吊运装置3和滑车2，所述月池围壁1内形成有月池通道11，所述月池通道11上方设有月池天花12，所述吊运装置3安装于所述月池天花12，通过所述吊运装置3吊运所述滑车2于所述月池通道11内升降运动；所述滑车2包括车架21和周向布置于所述车架21四周的导向构件22，所述导向构件22分别抵接所述月池通道11的内壁，以导向所述滑车2于所述月池通道11内的稳定升降。

其中，在滑车2的车架21底部设置有用于固定水下设备4的导接头，当需要下放水下设备4时，将水下设备4转移到月池舱盖13上，基于吊运装置3将滑车2向下放一段距离，使水下设备4能够与导接头对接；之后启动吊运装置3将滑车2向上拉起，使水下设备4离开月池舱盖13；再打开月池舱盖，启动吊运装置3将滑车2下放，逐渐将水下设备4通过月池通道11放入水中。

本方案的月池围壁1内无设置用于限位导向滑车2的升降的轨道，故为了避免升降过程中晃动导致水下设备4撞击月池围壁1的问题，本方案在滑车2的四周设置了分别能够从各个方向抵接月池围壁1的导向构件22，即，在导向构件22的限位作用下，能够避免升降过程中滑车2相对月池围壁1水平晃动，进而避免了滑车2底部固定的水箱设备4撞击月池围壁1的可能。由于将滑车2吊起后滑车2会脱离月池围壁1，为了方便下放时能够使滑车2能够准确落入月池围壁1的范围内，月池围壁1的顶端可以做成喇叭口状，利用喇叭口的导向作用便可实现将滑车2顺利导向月池通道11内。

基于以上的无轨道船舶月池机构，在月池围壁1内无需设置用于导向滑车2的轨道，直接在滑车2的四周设置能够抵接月池围壁1的导向构件22，便可以避免滑车2在月池围壁1内发生晃动而导致悬吊的水下设备4撞击月池围壁1的情况发生。故，本方案在保证升降稳定的基础上省略了轨道结构，可以避免轨道占用月池通道11内部空间的问题，同时可以避免轨道妨碍月池舱盖13的开关，在月池舱盖13上无需开设避让轨道的缺口，关闭月池舱盖13后可以对月池通道11完全封闭。

关于导向构件22的结构，一实施例中，所述导向构件22包括连杆221和滑轮组222，所述连杆221一端连接所述车架21，另一端连接所述滑轮组222，所述滑轮组222用于接触所述月池围壁1。

在导向构件22的端部设置滑轮组222，滑车2下放到月池通道11内后，滑轮组222将接触月池围壁1，滑车2升降过程中滑轮组222将沿月池围壁1表面滚动，即，滑车2与月池围壁1表面的摩擦方式为滚动摩擦，此摩擦方式的摩擦阻力小，且可减小滑车2和月池围壁1接触表面的磨损，确保导向构件22与月池围壁1接触的紧密性。

关于滑轮组222的结构，一实施例中，参照图5，所述滑轮组222包括滑轮脚2221和若干滑轮2222，所述滑轮脚2221安装于所述连杆221远离所述车架21的一端，所述滑轮脚2221具有若干个支脚，每一所述支脚远离所述连杆221的端部安装有一所述滑轮2222。

在每一滑轮组222的滑轮脚2221上安装多个滑轮2222，每一滑轮组222与月池围壁1的接触方式均为多点接触，可以有效提高滑轮组222与月池围壁1接触的稳定性，进而避免滑车2升降过程中左右倾斜的情况发生。

关于连杆221的结构，一实施例中，所述连杆221为弹性伸缩杆。

连杆221设置为弹性伸缩杆，当船体发生晃动时，利用连杆221的弹性伸缩能力可以缓冲滑车2的晃动幅度，进而减轻水下设备4的晃动。

此外，基于连杆221的弹性伸缩能力可以吸收月池围壁1和滑车2加工的尺寸误差，使得装配后的滑轮2222始终能够紧贴月池围壁1的表面，避免四周的滑轮2222不能同时与月池围壁1接触的情况发生，以为滑车2的升降提供稳定的导向。

作为优选的实施方式，参照图5-6，所述连杆221包括套筒2211、弹簧2213和伸缩杆2212，所述套筒2211一端连接所述车架21，所述伸缩杆2212一端连接所述滑轮组222，所述弹簧2213设置于所述套筒2211内，所述伸缩杆2212延伸至所述套筒2211内并抵接所述弹簧2213。

采用套筒2211和伸缩杆2212组合，可以保证连杆221具有足够的刚性，同时内置弹簧2213，可以为伸缩杆2212提供弹性推力，使得伸缩杆2212能够始终给予滑轮组222向外推力。

滑车2采用悬吊的方式进行升降，滑车2向下的自由度靠缆绳限制，向上的自由度靠自身的重力限制，即，当有大于滑车2自身重力的向上的外力作用于滑车2上时，将推动滑车2向上移动。滑车2进入水中后，容易受波动水的影响，以及水下设备4向上移动与导接头对接时，容易推动滑车2向上移动，进而导致滑车2不稳，对接难的问题。

为了解决以上问题，一实施例中，所述月池围壁1内壁设有定位凸起14，所述连杆221上设有用于锁定结构223，所述锁定结构223用于锁定所述伸缩杆2212以限制所述伸缩杆2212相对所述套筒2211伸缩运动，使所述滑轮组222无法越过所述定位凸起14。

具体的，定位凸起14环形设置于月池围壁1靠近底部的位置，具体当滑车2下降到最低位置时，滑轮2222的顶端恰好能够抵接到定位凸起14的下侧。下放滑车2时，锁定结构223处于松开状态，伸缩杆2212可以相对套筒2211伸缩，当遇到定位凸起14时，可以通过伸缩杆2212的回缩使得滑轮2222能够顺利越过定位凸起14；越过定位凸起14后，锁定结构223将伸缩杆2212锁定，此时伸缩杆2212无法相对套筒2211伸缩，滑轮2222无法越过定位凸起14向上运动。当需要将滑车2吊起时，只需重新将锁定结构223解锁，基于伸缩杆2212的回缩使得滑轮2222能够越过定位凸起14，便可实现水下设备4的回收功能。

故，基于本方案的结构，在将水下设备4下放到位后，利用锁定结构223与月池围壁1内的定位凸起14的配合可以将滑车2的上升进行限位，再配合缆绳的悬吊限制滑车2的下滑，实现将滑车2固定于该高度上；避免回收水下设备4时由于滑车2不稳而导致水下设备4与导接头对接难的问题。

关于锁定结构223，一实施例中，所述锁定结构223包括齿条槽2233、齿轮2232和锁定器2231，所述齿条槽2233设置于所述伸缩杆2212的侧部，所述齿轮2232转动安装于所述套筒2211上，所述齿轮2232与所述齿条槽2233啮合，通过所述伸缩杆2212的伸缩移动推动所述齿轮2232转动；所述锁定器2231具有解锁状态和锁定状态，所述解锁状态下所述锁定器2231脱离所述齿轮2232，所述锁定状态下所述锁定器2231锁死所述齿轮2232，进而限制所述伸缩杆2212相对所述套筒2211伸缩运动。

在伸缩杆2212相对套筒2211伸缩的过程中，伸缩杆2212上的齿条槽2233将推动齿轮2232转动，反之，只要限制齿轮2232的旋转，便可限制伸缩杆2212的伸缩。

理论上，本方案的伸缩杆2212的伸缩范围与齿条槽2233的长度相同，同时，无论齿轮2232与齿条槽2233的啮合位置处于何处，只要将齿轮2232锁定，便可将伸缩杆2212锁定于该长度，故，在伸缩杆2212的可伸缩范围内，本方案提供的锁定结构223可以实现将伸缩杆2212锁定于任意伸出长度，弥补月池围壁1的加工误差，使得锁定后的滑轮2222能够保持于定位凸起14的限位范围内。

此外，基于锁定结构223的任意锁定，在吊起滑车2的过程中，当滑车2接近月池通道11上端的开口，且滑轮组222未脱离与月池围壁1的接触时，可以先将锁定结构223锁定，将滑车2拉出月池通道11后，伸缩杆2212也不会继续弹出；下一次下放滑车2时，伸缩杆2212的伸出长度基本与月池通道11的宽度匹配，避免伸缩杆2212伸出过长而难以进入月池通道11内的问题。

为实现齿轮2232的安装，一实施例中，参照图7，所述套筒2211的一侧设有安装孔22111，所述锁定器2231固定安装于所述套筒2211外壁靠近所述安装孔22111的位置，所述齿轮2232转动安装于所述安装孔22111内。

齿轮2232转动安装于安装孔22111内，向内凸出于套筒2211内壁的部分与齿条槽2233啮合，向外凸出与套筒2211外壁的部分用于与锁定器2231配合，当锁定器2231卡入齿轮2232的齿槽中时，即可限制齿轮2232的旋转。

作为优选的实施方式，所述锁定器2231为电磁铁。

电磁铁可输出直线往复运动，其结构简单可靠，可满足本方案的使用需求。具体的，参照图7，在锁定器2231的伸缩轴的端部设有卡舌22311，伸缩轴弹出时，卡舌22311卡入齿轮2232的齿槽中实现锁定；当伸缩轴回缩时，卡舌22311脱离齿槽，齿轮2232回复自由旋转。

具体应用时，为实现驱动，需为电磁铁配备电池；为实现对电磁铁的远程控制，为电磁铁配备具有无线收发功能的控制板，工作人员可以遥控电磁铁的通断电。为避免受海水影响，需要为电控件和电路施加防水措施，也是本领域技术人员能够预见和实现的，此处不再赘述。

传统船舶月池对需要收放的水下设备4进行收放作业时，通过导接头在船底位置对水下设备进行收放操作，因为月池滑车2在月池围壁1内，滑车2的行程有限，水下设备4不能被运送到离开船底较远的位置，释放后的水下设备4由于距离船底过近，存在设备与船底碰撞，导致设备损坏的风险。

为此，结合图2-3，本方案中，所述滑车2的底侧设有可充放气的气囊24，所述滑车2下降到所述月池通道11底部时，通过向所述气囊24充气使所述气囊24膨胀遮挡所述月池围壁1的底部，以阻止水下设备4直接撞击船舶底部。

在滑车2下放的过程中，气囊24处于放气收紧的状态，滑车2可以在月池围壁1内自由上下移动；当滑车2下放到月池通道11底部后，在释放水下设备4前，先向气囊24内充气使气囊24膨胀，气囊24可以遮挡船底位于月池围壁1附近的区域，发生碰撞时，水下设备4会直接接触到气囊24，水下设备4与气囊24之间的柔性撞击可以有效避免气囊24撞击损伤，即避免了水下设备4过于靠近船舶底部而与船舶底部发生刚性碰撞的问题。当需要吊起滑车2时，则先将气囊24放气使其收紧，使得滑车2可以在月池围壁1内正常升降。

气囊24在充气过程中，气囊24逐渐膨胀，气囊24产生的浮力逐渐增大，由于滑车2是通过缆绳悬吊的，滑车2向上运动的自由度没有被限制，气囊24充气过程中容易推动滑车2向上浮起，使得水下设备4更加靠近船舶底部，同时气囊24无法在船底以下完全展开以达到其缓冲撞击的使用目的。为此，结合本方案中锁定结构223对滑车2的锁定，恰好可以解决气囊24充气导致滑车2上浮的问题。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、等方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明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示例。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

以上结合具体实施例描述了本申请的技术原理。这些描述只是为了解释本申请的原理，而不能以任何方式解释为对本申请保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本申请的其它具体实施方式，这些方式都将落入本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种无轨道船舶月池机构，其特征在于，包括月池围壁(1)、吊运装置(3)和滑车(2)，所述月池围壁(1)内形成有月池通道(11)，所述月池通道(11)上方设有月池天花(12)，所述吊运装置(3)安装于所述月池天花(12)，通过所述吊运装置(3)吊运所述滑车(2)于所述月池通道(11)内升降运动；所述滑车(2)包括车架(21)和周向布置于所述车架(21)四周的导向构件(22)，所述导向构件(22)分别抵接所述月池通道(11)的内壁，以导向所述滑车(2)于所述月池通道(11)内的稳定升降。

2.根据权利要求1所述的无轨道船舶月池机构，其特征在于，所述导向构件(22)包括连杆(221)和滑轮组(222)，所述连杆(221)一端连接所述车架(21)，另一端连接所述滑轮组(222)，所述滑轮组(222)用于接触所述月池围壁(1)。

3.根据权利要求2所述的无轨道船舶月池机构，其特征在于，所述滑轮组(222)包括滑轮脚(2221)和若干滑轮(2222)，所述滑轮脚(2221)安装于所述连杆(221)远离所述车架(21)的一端，所述滑轮脚(2221)具有若干个支脚，每一所述支脚远离所述连杆(221)的端部安装有一所述滑轮(2222)。

4.根据权利要求2所述的无轨道船舶月池机构，其特征在于，所述连杆(221)为弹性伸缩杆。

5.根据权利要求4所述的无轨道船舶月池机构，其特征在于，所述连杆(221)包括套筒(2211)、弹簧(2213)和伸缩杆(2212)，所述套筒(2211)一端连接所述车架(21)，所述伸缩杆(2212)一端连接所述滑轮组(222)，所述弹簧(2213)设置于所述套筒(2211)内，所述伸缩杆(2212)延伸至所述套筒(2211)内并抵接所述弹簧(2213)。

6.根据权利要求5所述的无轨道船舶月池机构，其特征在于，所述月池围壁(1)内壁设有定位凸起(14)，所述连杆(221)上设有用于锁定结构(223)，所述锁定结构(223)用于锁定所述伸缩杆(2212)以限制所述伸缩杆(2212)相对所述套筒(2211)伸缩运动，使所述滑轮组(222)无法越过所述定位凸起(14)。

7.根据权利要求6所述的无轨道船舶月池机构，其特征在于，所述锁定结构(223)包括齿条槽(2233)、齿轮(2232)和锁定器(2231)，所述齿条槽(2233)设置于所述伸缩杆(2212)的侧部，所述齿轮(2232)转动安装于所述套筒(2211)上，所述齿轮(2232)与所述齿条槽(2233)啮合，通过所述伸缩杆(2212)的伸缩移动推动所述齿轮(2232)转动；所述锁定器(2231)具有解锁状态和锁定状态，所述解锁状态下所述锁定器(2231)脱离所述齿轮(2232)，所述锁定状态下所述锁定器(2231)锁死所述齿轮(2232)，进而限制所述伸缩杆(2212)相对所述套筒(2211)伸缩运动。

8.根据权利要求7所述的无轨道船舶月池机构，其特征在于，所述套筒(2211)的一侧设有安装孔(22111)，所述锁定器(2231)固定安装于所述套筒(2211)外壁靠近所述安装孔(22111)的位置，所述齿轮(2232)转动安装于所述安装孔(22111)内。

9.根据权利要求8所述的无轨道船舶月池机构，其特征在于，所述锁定器(2231)为电磁铁。

10.根据权利要求1所述的无轨道船舶月池机构，其特征在于，所述滑车(2)的底侧设有可充放气的气囊(24)，所述滑车(2)下降到所述月池通道(11)底部时，通过向所述气囊(24)充气使所述气囊(24)膨胀遮挡所述月池围壁(1)的底部，以阻止水下设备(4)直接撞击船舶底部。