CN1191194A - 微型无人推船推驳船队 - Google Patents

Abstract

一种微型无人推船推驳船队,特点是至少有一艘微型无人推船(1),船队全员住食设施,驾驶室及全程燃油舱、淡水舱设在船队的非微型推船上,正常航行时,对微型无人推船的推进系统和舵系统的控制和监视在推驳船队非微型推船的其它船上的一个驾驶处所进行。本发明还提供了一种微型无人推船(1)和驳船(2)的整体联结技术,将一艘微型无人推船(1)和一艘驳船(2)作整体组合设计,驳船(2)尾部船底设有凹槽(5)、微型无人推船(1)前部的甲板压置于驳船(2)尾部的凹槽(5)中,再配以两船之间的相嵌关系和其它联结装置将推船(1)和驳船(2)紧密联结成一整体。该发明推船(1)和驳船(2)联结力小、阻力小,联结装置小、可靠、价廉,适用于内河、海洋和江海直达运输,可延长推驳船队的最大经济航程。

Description

微型无人推船推驳船队

本发明涉及适用于内河、海洋及江海直达运输用的推驳船队及推船和驳船联结技术，具体是一种微型无人推船推驳船队及一种微型无人推船和驳船的整体联结技术。

量大而价廉的水运一直是国际经济和贸易发展的重要支柱。推驳船队因有极优异的经济效益而在各国内河运输中占据统治地位。60年代末及70年代初、海上推驳船队也得到了迅速发展。海上推驳船队因为在一定条件下与同样吨位的自航货船相比，其造价低15-30％，在航行距离小于2000海里时，海上推驳船队的经济效益优于自航货船，航距越短优势越大。

国际上流行的海上推驳船队是无人或少人驳船十全员推船，船队的船员大都集中在推船上，推船在船队的尾部，驾驶室设在推船上，为了获得良好的驾驶视线、推船必须具有很高的上层建筑，如前苏联运输木材的海上推驳船队，驾驶室设在推船主甲板上的第六层上层建筑上，推船的尺度很大，其总长×型宽×型深×吃水为43.7×13.5×6.5×4.3m，推船的排水量在千吨以上、日本的3848KW推船的尺寸是35.7×10.2×4.7×3.5m。按常规的眼光，与驳船相比，这些推船的尺度都不算大，但从价值工程和技术工程考察，这样大的推船是一个庞然大物。

在大风浪中，推船和驳船之间的相对运动有纵摇、横摇和起伏，系结装置要能适应这几种相对运动，并要能承受船队在风浪中的联结力及操舵引起的联结力，因此在大风浪中两船之间的联结力是巨大的。研究证明，联结装置的受力大小与相联两船中相对较小一些的船的排水量有关，小船的排水量越大，联结装置的联结力也越大(当然联结力还与海况有关)，所以联结技术是海上推驳船队的关键技术，近20年先后研究成功能够适应恶劣海况及不同用途的联结装置，按两船相对运动可分为非整体式，半整体式和整体式三种，联结件的结构有机械联结和缆绳系结。内海多用缆绳，远洋多为机械联结。

内河因风浪小，船队联结技术得到较好解决，推驳船队得到飞速发展，海上推驳船队虽然得到了发展，但发展势头远不如内河推驳船队，其原因主要是推船大，推船与驳船的联结技术没有很好地解决。减小推船的尺寸，大幅减少推船的燃油量及淡水量，就能减小推船的排水量，从而减小推驳船队中推船和驳船之间的联结力，当联结力很小时，刚性和柔性联结都好解决。

因此本发明的一个目的是设计一种排水量小的推船，以减小推船与驳船间的联结力，使联结技术易于解决、联结装置价廉、可靠的微型无人推船推驳船队，为内河、海洋和江海直达提供价廉的运输工具。

本发明的另一个目的是提供一种价廉、可靠、无限航区的微型无人推船推驳船队的微型无人推船和驳船的整体联结新技术。

实现本发明目的的技术方案是将无人或少人驳船十全员推船改为全员驳船十微型无人推船，其具体方案是一种适用于内河、海洋及江海直达的推驳船队，由至少一艘推船和至少一艘由推船推进及操纵的驳船组成，其特点是至少有一艘微型无人推船，船队全员住食设施、驾驶室及全程燃油舱、淡水舱设在船队的非微型无人推船上，正常航行时。对微型无人推船的推进系统和舵系统的控制和监视是在推驳船队中非微型无人推船的其它船上的一个驾驶处所进行。同一时刻只允许一个驾驶处所有效。

其微型无人推船上只设有与短程自由航行相适应的油舱、淡水舱、小驾驶室和一班船员的临时住食处所。

该船队在正常航行时，驾驶处所对微型无人推船的推进系统和舵系统的控制和监视通过电缆、无线电波、通用液压装置、气控装置、机械装置中一种或一种以上方式在两船之间传递进行。

当船队的驾驶处所对微型无人推船的推进系统和舵系统的控制和监视信息是通过无线电波方式进行时，被无线电波传递的控制信息、反馈信息和监视信息中可加载可修改的密码信息、控制装置和被控制装置均具有修改、加载和过滤密码信息的功能。加密是为了防止干扰，保证航行安全，若能保证不受干扰，可以不加密。

本发明的微型无人推船推驳船队的微型推船和驳船的一种整体联结技术，是将一艘微型无人推船和一艘驳船作整体组合设计，驳船尾部船底设有凹槽，微型无人推船前部的甲板压置于驳船尾部的凹槽中，再配以两船之间的相嵌关系和常规的联结装置、将微型无人推船和驳船紧密联结成一整体。

所说的微型无人推船设有压载舱、将舷外水灌入压载舱、保证能将微型无人推船压至与驳船联结所必须的深度和浮态，排除压载水，微型推船产生剩余浮力，当微型无人推船的实际干舷小于海船规范规定的最小于舷时，设计成可潜器，微型无人推船的小上层建筑的进出通道开口，通风道开口、烟囱开口中最低可进水开口高出驳船设计满载水线的距离不小于海船规范规定的最小于舷和尾舷弧之和，微型无人推船的首部与驳船尾部的凹槽的线型相匹配，实现首端横断面内各向的自锁，使微型无人推船方便地进入凹槽。

本发明的微型无人推船和驳船整体联结技术，所设计的驳船尾部船底的凹槽主体开在驳船底板和外板下，由顶部和两侧侧壁构成，凹槽主体前面有包围微型无人推船首部11的前凹的凹槽7，当凹槽的尾部与驳船尾端有一定距离时，可用呆木8将凹槽往后延长，如欲使凹槽的尾部侧壁有一定深度，则凹槽的尾部侧壁可用呆木9向下延，其作用是加长力臂减小联结力。在凹槽主体尾部，从驳船尾端往前从甲板至凹槽主体顶部可以开可容纳微型无人推船全部或部分小上层建筑的垂向凹槽6，其作用是缩短推船长度，加长力臂，减小联结力。微型无人推船小上层建筑与垂向凹槽构成结构副还可限制横向的移动和摆动，其小上层建筑的结构强度需加强。

其凹槽主体的顶部可压置微型无人推船的甲板，凹槽主体侧部限制微型无人推船的横向移动和摆动，凹槽主体前部前凹的凹槽与微型推船的突出首部构成结构副，限制微型推船船首除后退以外的一切位移，结构副成为微型推船首端的一个承推的支承铰。

微型无人推船置于驳船的尾部凹槽中处于整体推驳联结位置时，在船队正向航行中，微型无人推船和驳船处于纵向压紧状态，微型无人推船与驳船由于微型推船的剩余浮力而处于竖向压紧状态，微型推船的纵中剖面与驳船纵中剖面平行或基本平行、微型推船相对于驳船除必要的结构间隙引起的微小移动和摆动外，不存在往前、垂向及横向的平移自由度，不存在绕纵轴转动自由度，不存在以结构副为支点的往上的摆动，横向的摆动自由度，但微型推船相对于驳船仍存在往后的移动及以结构副为支点的往下摆动的自由度。对于上述所存在的自由度用缆绳联结，机械联结，结构副联结方式中一种或一种以上的组合加以消除。

本发明的积极效果是：

1、本发明将推驳船队由无人或少人驳船十全员推船组合改为全员驳船十微型无人推船组合，利用驳船本身就是一个巨大的上层建筑支撑平台，将推船上的船员及上层建筑移至驳船上，对驳船的尺度影响不大，却可大幅度减小推船的主尺度，且联结装置价谦可靠，推船上不设燃油舱、淡水舱，可大大减小推船的排水量，从而减小推船与驳船的联结力，联结力小时刚性联结和柔性联结技术都好解决。且联结装置价廉可靠。

2、船队为了获得良好的驾驶视线，特别是压载航行时的驾驶视线，普通推船上的上层建筑不可能低，而本发明的微型无人推船推驳船队的驾驶室设置于驳船(或其它普通推船)上，压载航行时驾驶室随着实际干舷的增加而增高，因此驾驶室的高度只需要满足压载航行时驾驶视线要求即可，可以做得比普通推船上的低。由于不需要从微型推船上操作推驳船队，微型无人推船的驾驶室可以做得很小很低，满足稳性所必须的船宽较小，使微型无人推船的尺度比更趋合理。

3、将一艘推船和一艘驳船整体组合设计、整体联结，消除了两船之间的一切相对运动的自由度，这样组成的整体推驳船队和自由航船一样，能适应很大的风波，可以在任何海区及任何海况下行驶，将微型推船与驳船的线型按整体进行设计，可以最大限度地减小两船联结处由于线型不连续而引起的附加阻力，同时微型推船与普通推船相比其自身的阻力比较小，因此本发明的微型无人推船推驳船队与普通推驳船队相比可以减小推驳船队与自航船快速性的差距，从而可延长推驳船队的最大经济航距至2000海里以上。

4、利用微型无人推船与驳船尾部的凹槽的相嵌关系，将限制两船之间的大部分相对运动，因此可以简化联结装置和联结操作，小排水量推船将使联结力小，而利用微型无人推船的剩余浮力，将使联结力更加小，这样必然导致联结装置的小型化，并使联结装置及联结更可靠，价格更低廉。

下面是本发明的微型无人推船推驳船队及一艘微型无人推船和一艘驳船进行整体联结方式的几种实例图示。

图1是一艘微型无人推船和一艘驳船组成的微型无人推船推驳船队示意图。

图2是一艘微型无人推船和多艘驳船组成的微型无人推船推驳船队示意图。

图3是一艘微型无人推船和一艘普通推船与一艘驳船组成的微型无人推船推驳船队示意图。

图4是一艘微型无人推船和一艘普通推船与多艘驳船组成的微型无人推船推驳船队示意图。

图5是二艘微型无人推船和一艘驳船组成的微型无人推船推驳船队示意图

图6是二艘微型无人推船和多艘驳船组成的微型无人推船推驳船队示意图。

图7a、7b、7c分别是一艘微型无人推船和一艘驳船尾部船底凹槽有下延呆木的整体联结的主视、俯视、和A-A剖视示图。

图8a、8b、8c分别是一艘微型无人推船和一艘驳船尾部船底凹槽有延长和下延呆木的整体联结的主视、俯视和B-B剖视示图。

图9a、9b、9c分别是一艘微型无人推船和一艘尾部开有垂向凹槽6的驳船整体联结的主视、俯视和C-C剖视示图。

图10a，10b、10c分别是微型无人推船和驳艘整体联结时的驳船尾部船底凹槽结构的D-D剖视、俯视和B向示图。

图11是微型无人推船和驳船整体联结时的推船船首结构示图

图中序号表示：1微型无人推船、2驳船、3普通推船、4微型无人推船上的小上层建筑，5驳船尾部船底凹槽，6驳船尾部从甲板开至凹槽5顶部的垂向凹槽，7驳船尾部船底凹槽的前凹部，8驳船尾部船底凹槽往后延长呆木，9驳船尾部船底凹槽尾部侧壁下延呆木，10驳船满载设计水线，11微型无人推船船首，12微型无人推船设计水线。

由图1-6可知，本微型无人推船推驳船队，至少有一艘微型无人推船1，该推船的上层建筑4很小，船队全员住食设施和驾驶室设在驳船2或者普通推船3上，该上层建筑比微型无人推船的小上层建筑大。

从图7-9可以看出一艘微型无人推船1和一艘驳船2处于整体联结状态时，微型推船1的前部被压置于驳船2尾部船底的凹槽5中，微型推船船首11嵌入在凹槽5前凹的凹槽7中，微型推船1的设计水线12在驳船2满载水线10下面。微型推船1的主甲板没入水中时，微型推船1是个可潜器，只要推船的实际干舷小于最小干舷，推船就必须是可潜器。图7中驳船2尾部船底凹槽5与船尾端间设有呆木9将凹槽5向下延长，从图7主视图可以看出微型无人推船的船首为首部的突出部分，只有无明显突出部分时，船首才如图11所示，图8中驳船2尾部船底凹槽5不仅设有呆木8将凹槽5向后延长，而且在凹槽5两侧设有向下伸的呆木9将凹槽5下延，图9中驳船尾部船底凹槽5主体的尾部从驳船尾端往前从甲板至凹槽5顶部开有容纳微型推船1的小上层建筑4的垂向凹槽6，微型推船1的小上层建筑4的顶部甲板高出驳船2的设计满载水线10。

本发明的微型无人推船1和驳船2整体联结船队，当微型推船1和驳船2在正常营运过程中需经常分离和联结时，微型推船1设的压载舱保证将微型无人推船1压至必要的联结深度，联结时将舷外水灌入微型推船1的压载舱，将微型推船1压至联结深度，作为可潜器的微型推船要具有符合可潜器要求的干舷的稳性。排除压载水，微型推船1具有剩余浮力与驳船2处于竖向压紧、微型推船1的纵中剖面与驳船2的纵中剖面平行或基本平行。当微型推船1和驳船2联结后，在正常营运过程中不需拆分时，可在驳船2空载或压载状态下联结，微型推船1内设置可调整浮态和吃水的压载舱。

Claims (10)

1、一种推驳船队，由至少一艘推船和至少一艘由推船推进及操纵的驳船组成、其特征是至少有一艘微型无人推船(1)，推驳船队全员住食设施、驾驶室及全程燃油舱、淡水舱设在船队的非微型无人推船上，正常航行时，对微型无人推船(1)的推进系统和舵系统的控制和监视是在推驳船队中非微型无人推船(1)的其它船上的一个驾驶处所进行。

2、如权利要求1所述的推驳船队，其特征是所述微型无人推船(1)上只设有与短程自由航行相适应的油舱、淡水舱，小驾驶室和一班船员的临时住食处所。

3、如权利要求1所述的推驳船队，其特征是在正常航行时，驾驶处所对微型无人推船(1)的推进系统和舵系统的控制和监视是通过电缆、无线电波、液压装置、气控装置、机械装置中一种或一种以上方式在两船之间传递进行。

4、如权利要求3所述的推驳船队，其特征是当驾驶处所对微型无人推船(1)的推进系统和舵系统的控制和监视信息是通过无线电波方式进行时，被无线电波传递的控制信息，反馈信息和监视信息中可加载可修改的密码信息、控制装置和被控制装置均具有修改，加载和过滤密码信息的功能。

5，一种微型无人推船推驳船队的微型无人推船(1)与驳船(2)的整体联结技术，其特征是将一艘微型无人推船(1)和一艘驳船(2)作整体组合设计，驳船(2)尾部船底设有凹槽(5)、微型无人推船(1)前部的甲板压置于驳船(2)尾部的凹槽(5)中，再配以两船之间的相嵌关系和常规的联结装置，将微型无人推船(1)和驳船(2)紧密联结成一整体。

6、如权利要求5所述的微型无人推船与驳船的整体联结技术，其特征是微型无人推船(1)设有压载舱，压载舱保证能将微型无人推船(1)压至与驳船(2)联结所必须的深度和浮态、当微型无人推船(1)的实际干舷小于海船规范所规定的最小干舷时，设计成可潜器，该微型无人推船(1)的小上层建筑(4)的进出通道开口、通风道开口、烟囱开口中之最低可进水开口线高出驳船(2)满载设计水线(10)的距离不小于海船规范规定的最小干舷和尾舷弧之和，微型无人推船(1)的前部与驳船(2)尾部凹槽(5)的线型相匹配。

7，如权利要求5所述的微型无人推船与驳船的整体联结技术，其特征是驳船(2)尾部船底的凹槽(5)的主体开在驳船底板和外板下由顶部及两侧侧壁构成，凹槽(5)主体前面有包围微型无人推船(1)首部(11)的前凹的凹槽(7)。

8，如权利要求5所述的微型无人推船与驳船的整体联结技术，其特征是驳船(2)尾部船底的凹槽(5)主体顶部的尾端与驳船(2)尾端的距离段，可用呆木(8)向后延伸。

9、如权利要求5所述的微型无人推船与驳船的整体联结技术，其特征是驳船(2)尾部船底凹槽(5)主体的侧壁可用呆木(9)向下延伸。

10、如权利要求5所述的微型无人推船与驳船的整体联结技术，其特征是驳船(2)尾部船底凹槽(5)的尾部、可从驳船(2)尾端往前从甲板至凹槽(5)主体顶部开可容纳微型推船(1)全部或部分小上层建筑(4)的垂向凹槽(6)。

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