CN1718501A

CN1718501A - 一种顶推船和驳船的嵌入式联接装置

Info

Publication number: CN1718501A
Application number: CN 200510019208
Authority: CN
Inventors: 聂松林; 张钰桥
Original assignee: WUHAN SINUOTAI SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: WUHAN SINUOTAI SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2005-08-02
Filing date: 2005-08-02
Publication date: 2006-01-11

Abstract

本发明公开了一种顶推船和驳船的嵌入式联接装置，其特征在于驳船主凹部中心对称轴线上有嵌合凹部，顶推船船首中心对称轴线上有嵌合凸部，在顶推船左右两舷处有两个嵌合凸部，在对称驳船主凹部上有两个嵌合凹部，嵌合凸部与液压动力驱动装置上的推杆铰接，液压动力驱动装置的缸体则用铰接或螺栓联接固定在顶推船上。本发明结构简单，成本低，安全，航行速度快。

Description

一种顶推船和驳船的嵌入式联接装置

技术领域

本发明涉及一种船舶装置，更具体涉及一种顶推船和驳船的嵌入式联接装置。

背景技术

根据文献检索知道，关于顶推船和驳船的联接装置国外有芬兰、日本等多家公司生产，比较有代表性的是芬兰ACOMARIN公司及日本村田公司的方案。

芬兰ACOMARIN公司为两点式联接，每个联接点顶推船采用单圆柱插销、驳船采用一些列带圆孔的楔形滑道式结构，一个楔形滑道对应一个圆孔。

当顶推船驶入驳船的凹部时，顶推船上的单圆柱插销在液压缸的作用下不断伸出船体，并沿驳船上的楔形滑道滑动，最后在终点位置插入驳船上的圆孔，而使顶推船和驳船联接在一起，并靠液压锁紧阀锁紧；顶推船和驳船脱离时，液压锁紧阀开启，顶推船上的单圆柱插销在液压缸的作用下逐渐缩回船体。其主要优点表现为：(1)采用平端面圆柱体作为插销部分可以消除波浪的冲击力产生的轴向负载；(2)插销采用高强度的不锈钢可以防止海水的腐蚀作用；(3)由于采用单插销结构，设备体积小、重量轻。其主要缺点表现为：(1)由于是平端面插销，联接过程中，由于插销端部与驳船侧板之间的摩擦力较大，对驳船滑道有破坏作用；(2)驳船滑道结构复杂，对加工、装配有较高要求；(3)驳船负载变化后，顶推船和驳船必须重新脱离后再进入新的楔形滑道，否则圆柱销会承受巨大的侧向附加载荷，导致船体或圆柱销的破坏；(4)圆柱销与驳船插孔之间接触面积小(理论上是线接触)，接触比压大；在有波浪时圆柱插销与插孔之间有相对转动，会产生较大的摩擦力，使销与孔的配合表面损伤；再加上对接过程中推船前进至终点位置时圆柱销与插槽撞击，将承受很大的冲击力，易使销轴变形，这些因素都会影响对接或脱离动作的可靠性。

日本村田公司的技术方案也为两点式联接，在顶推船的左右舷分别采用复合插销式结构，主插销为带楔形的圆柱面、副销为圆锥面，驳船采用一些列带圆孔的凹形滑道结构，复合插销依靠一结构复杂的两级液压缸驱动实现主插销和副插销的顺序动作，最后由液压锁紧阀锁紧。其主要优点为：(1)采用复合插销结构，对接时主插销保证船体对正，副插销完成定位，对插销与插槽的配合精度要求不高；(2)当驳船在装卸作业，船体水位变化较大时，副插销缩回，主插销自动适应水位的变化；(3)驳船上的插槽及液压插销结构比较简单，便于加工、装配。其主要缺点为：(1)主插销和副插销受风浪等外负载作用时对驳船产生较大的侧向推力，对驳船的强度要求较高，因而设备体积、重量大；(2)当驳船在装卸作业，船体水位变化较大时，滑道内的圆孔高度与水位不一定正好相适应，副插销再次插入定位圆孔时，使副插销承受巨大的侧向附加载荷，导致船体或圆柱销的破坏；(3)当顶推船与驳船作相对俯仰运动时，主插销与插槽相对静止，当主插销退出后，其楔形面需调整方向与驳船上的滑道相适应，这些因素都会影响顶推船和驳船联接装置动作的可靠性；(4)复合插销结构复杂，制造维护困难，成本高。

由于两点式结构允许推船相对于驳船作自由俯仰运动，波浪对联接装置施加的载荷小，推船和驳船的纵向强度要求不高，且结构简单，成本较低，而被各厂商广泛采用。但是推船与驳船之间的间隙大，漩涡阻力损失大，对提高航行速度不利。而三点式联接属于一种稳定结构，使顶推船与驳船形成联合整体，可以减小航行阻力损失，对提高航行速度和平稳性有利。但在有较大风浪的情况下，顶推船与驳船的联接装置将承受巨大的负载，导致顶推船与驳船船体的破坏。从安全的角度考虑，大多厂商几乎都没有采用这种三点联接形式。

发明内容

本发明的目的在于提供一种顶推船和驳船的嵌入式联接装置，在顶推船的左右舷和船首设置可沿滑道移动的嵌合凸凹部，结构简单，成本低，安全，航速快。

为了实现上述任务，本发明采用以下技术措施：

该装置分别在顶推船的左右舷和船首设置可沿滑道移动的嵌合凸部、在驳船相应的部位设置嵌合凹部；嵌合凸部由液压动力驱动、液压锁紧和机械二次锁紧，PLC程序控制，保证顶推船和驳船能够可靠联接；各嵌合凹凸部由于侧面设置成斜坡面(可取为α＝30 °～60°)，可以是梯形横断面或三角形横断面，定位对中方便、船体结构简单；取消插销结构，联接部位结构简单，脱离迅速，可方便地实现两点式联接和三点式联接的相互转换。这样在小波浪的情况下，采用三点式联接形式提高航行速度和平稳度；在较大波浪的情况下，采用两点式联接装置保护顶推船与驳船船体不遭破坏。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：采用本发明的结构形式，克服了芬兰ACOMARIN公司单插销及楔形滑道结构其插销端部与驳船侧板之间的摩擦力较大，驳船滑道结构复杂，圆柱销与驳船插孔之间接触比压大等缺点；克服日本村田公司复合插销式结构对驳船的强度要求较高，主插销与插槽相对静止，当主插销退出后，楔形锥面需调整方向等缺点；同时可以方便实现因驳船载荷变化而使两船体间水位发生变化时，与顶推船的无级、自位联接，避免顶推船、驳船船体、插销等的应力破坏；本发明的顶推船与驳船之间设置了三对的凸凹嵌合联接结构，通过合理选择凸凹嵌合联接部位的工作状态，可以实现三点式联接以保证在小波浪情况下的平稳行驶，实现两点式联接以确保顶推船和驳船在大波浪情况下的安全联接。另外，由于采用液压推动装置可使顶推船和驳船间在梯形滑道内能够相对运动，使之具有良好的自位能力。本发明的联接装置简单可靠，制造成本低廉，尤其适合大吨位驳船与顶推船的联接。

附图说明

图1是一种顶推船和驳船的联接装置结构示意图。

图2是顶推船和驳船的联接装置各嵌合凸部立体图。

图3是顶推船和驳船的联接装置各嵌合凹部立体图。

具体实施方式

如图1所示，本发明是一种顶推船和驳船的嵌入式联接装置，在驳船2主凹部中心对称轴线上有嵌合凹部3，在顶推船1船首中心对称轴线上有嵌合凸部4，对称设置在顶推船1左右两舷处的两个嵌合凸部8、15，在对称驳船2主凹部上有两个嵌合凹部9、16。该装置还有液压动力驱动、锁紧装置5、10、17和机械二次锁紧装置7、12、13、液压系统18、控制系统等构成。其中液压动力驱动、锁紧装置5、10、17和机械二次锁紧装置7、12、13与液压系统18通过液压管道连接，控制系统通过相应的电缆与液压系统相连。

所述的顶推船首外形轮廓线与所述的驳船主凹部外形轮廓线相一致。如图2和图3所示，所述的顶推船1各处的各嵌合凸部4、8、15是预制的单独安装部件，嵌合凸部4、8、15顶推船上有对应的滑道6、11、14，并能在滑道上作往复运动；滑道6、11、14与所述的顶推船1之间相互联接，具体的联接方式为焊接联接，也可以是采用螺栓联接；所述的嵌合凸部4、8、15与所述的液压动力驱动装置5、10、17之间相互联接，联接方式是嵌合凸部4、8、15与液压动力驱动装置5、10、17上的推杆铰接。而液压动力驱动装置5、10、17的缸体铰接或螺栓联接固定在顶推船1上。

所述的嵌合凹部3、9、16与驳船2之间相互联接，联接方式是焊接联接，所述的各嵌合凸部4、8、15的侧面设置成斜坡面或梯形拱断面，并设置成倾角的斜坡面(可取为α＝30 °～60°)，所述的各嵌合凹部3、9、16的侧面也设置成相同横断面的斜坡面，并设置成相同倾角的斜坡面，所述的顶推船首外形轮廓线与所述的驳船主凹部外形轮廓线相一致，所述的各嵌合凹部与相应的各嵌合凸部4、8、15的外形轮廓线相一致。所述的嵌合凹部3、9、16和嵌合凸部4、8、15的横截面可以是梯形也可以是三角形。

所述的各嵌合凹部3、9、16可以是驳船2所述的一部分，也可以是预制的单独安装部件，具体的联接方式为焊接联接。

如图1所示，所述的液压动力驱动装置5、10、17分别安装有液压锁紧阀，实现液压驱动缸的一次锁紧；在各嵌合凸部4、8、15还设置对应的圆柱锁紧装置，实现液压动力驱动装置5、10、17的二次机械锁紧。所述的机械二次锁紧装置7、12、13由锁紧插销和插销驱动液压缸构成，其中锁紧插销与插销驱动液压缸的缸杆为铰接，而驱动液压缸的缸体铰接或螺栓联接固定在顶推船1上。

所述的控制系统可以是PLC控制系统，可以与液压系统的动力控制柜整合在一起，也可以单独设置，通过编程来控制液压动力驱动装置(带液压锁紧)、机械锁紧装置(液压驱动)的就地控制、甲板遥控和驾驶室遥控，以及相应嵌合凹凸部的位置检测、液压系统参数的控制和报警。

本发明和现有技术相对照，由于采用梯形或三角形横断面的斜坡面滑道结构，定位对中方便、船体结构简单，同时可以方便、快捷地实现因驳船载荷变化而使两船体间水位发生变化时，具有自动校位能力，无需重新进行船体间的嵌入联接运动。

本发明的控制系统可以是采用现有成熟的PLC设备，通过编制合适的控制程序，来控制液压动力驱动装置(带液压锁紧)、机械锁紧装置(液压驱动)的就地控制、甲板遥控和驾驶室遥控，以及相应嵌合凹凸部的位置检测、液压系统参数的控制和报警。通过引入PLC控制系统，可方便地实现两点式结构和三点式结构的相互转换，大波浪的情况下采用两点式联接，允许推船相对于驳船作自由俯仰运动，波浪对联接装置施加的载荷小，推船和驳船的纵向强度要求不高，在恶劣工况下有着很高的安全性；在小波浪的情况下采用三点式联接，推船与驳船相对运动减小，阻力损失小，航行速度平稳。整个系统具备相应的检测报警功能，自动化程度高。

Claims

1、一种顶推船和驳船的嵌入式联接装置，其特征在于：驳船(2)凹部中心对称轴线上有嵌合凹部(3)，顶推船(1)船首中心对称轴线上有嵌合凸部(4)，在顶推船(1)左右两舷处有两个嵌合凸部(8、15)，在对称驳船(2)凹部上有两个嵌合凹部(9、16)。

2、根据权利要求1所述的一种顶推船和驳船的嵌入式联接装置，其特征是：所述的嵌合凸部(4、8、15)在顶推船有各对应的滑道(6、11、14)。

3、根据权利要求1所述的一种顶推船和驳船的嵌入式联接装置，其特征是：所述的嵌合凹部(3、9、16)与驳船(2)之间相互联接，联接方式是焊接联接。

4、根据权利要求1所述的一种顶推船和驳船的嵌入式联接装置，其特征是：所述的嵌合凸部(4、8、15)的侧面设置成斜坡面或梯形横断面，所述的嵌合凹部(3、9、16)的侧面也设置成相同横断面的斜坡面。

5、根据权利要求1所述的一种顶推船和驳船的嵌入式联接装置，其特征是：所述的顶推船船首外形轮廓线与驳船凹部外形轮廓线相一致。

6、根据权利要求1所述的一种顶推船和驳船的嵌入式联接装置，其特征是：所述的嵌合凸部(4、8、15)与液压动力驱动装置(5、10、17)之间相互联接，联接方式是嵌合凸部(4、8、15)与液压动力驱动装置(5、10、17)上的推杆铰接，液压动力驱动装置(5、10、17)的缸体则用铰接或螺栓联接固定在顶推船(1)上。