CN202243962U - 一种船用锚机液控带式制动器 - Google Patents

Abstract

一种船用锚机液控带式制动器，包括手动装置、液压装置和连杆机构（2），手动装置由螺杆（3）、手柄（4）和螺母座（5）组成，螺杆（3）的一端与螺母座（5）相旋合，另一端固定连接手柄（4），液压装置由套筒（7）、油缸（8）、活塞（9）、弹簧（10）和油泵（11）组成，套筒（7）套接在螺杆（3）上且两端密封，套筒（7）与螺杆（3）之间的环状空间内，依次设有油缸（8）、活塞（9）和弹簧（10），连杆机构（2）的主动件（12）和从动件（13）分别与套筒（7）和刹车带（1）开口端相铰接。本实用新型提供的船用锚机液控带式制动器，结构紧凑、占据空间小，且传力路线短、传力效率高，操作简单、可靠性高。

Description

一种船用锚机液控带式制动器

技术领域

本实用新型涉及一种船用锚机制动器，特别涉及一种船用锚机液控带式制动器，属于船舶技术领域。

背景技术

目前船舶中所用的抛锚设备制动装置通常采用手控操作的制动器，即通过人为判断抛锚速度，并根据抛锚速度手动调节制动器，进行相应的制动减速操作。但现有船用锚机的手控操作制动器存在较大的弊端：自由抛锚时锚链的运动速度很快，且抛锚速度还随着抛出锚链的长度增加而迅速增加，较快的抛锚速度一方面需要非常大的制动力，极大增加了船员操作的劳动强度，另一方面，过快的抛锚速度可能使人工动作频率跟不上抛锚的节奏，造成制动不及时而导致跳链现象，严重危及船员的安全并造成抛锚设备的损坏。 

为解决船用锚机手动制动器操作难度大、安全性差的问题，现有部分船用锚机制动器采用液压控制装置。实用新型专利名称为“锚机用液压制动器”，授权公告日：2006年11月 l日、授权公告号：CN2833228Y，公开了一种锚机用液压制动器，制动装置由弹簧机构、液压机构和手动机构三套装置组成，弹簧机构通过弹簧弹力实现对制动带的完全制动，使制动器始终处于刹车状态，液压装置克服弹簧弹力而反向松开制动器，并油压的调节实现制动力的动态调节，手动机构作为液压机构出现故障时的应急调节装置，通过正反两方面作用和多重保险的设计，使制动器制动精准，安全系数大大提高。

但该专利公开的锚机液压制动器仍然存在明显缺陷：制动器由三套制动装置组成，各套装置各自占据独立空间，使制动器占用整体空间大，浪费有限的船舶空间；各套制动装置之间通过连杆相连接，使得制动传力路线长、传力效率低；缺乏自动控制装置，抛锚过程需要人工全程控制操作，操作复杂、劳动强度大，且不能精确控制抛锚速度，安全可靠性差。

发明内容

本实用新型针对现有船用锚机液压制动器存在的结构复杂、占据空间大、传力路线长、传力效率低，且不能自动控制抛锚过程、安全可靠性差的缺陷与不足，提供一种船用锚机液控带式制动器，由弹簧、手动装置和液压装置组成，各装置之间相互套接成一体，其结构紧凑、占据空间小，且传力路线短、传力效率高，安全可靠性高。

本实用新型为实现技术目的采用的技术方案是：

一种船用锚机液控带式制动器，包括刹车带、手动装置、液压装置和支架，所述刹车带为具有可调节开口的环状结构，所述手动装置由螺杆、手柄和螺母座组成，所述螺母座固定在刹车带或支座上，所述螺杆的一端与螺母座相旋合，另一端固定连接手柄，所述液压装置由套筒、油缸、活塞、弹簧和油泵组成，所述套筒套接在螺杆的外表面且与螺杆滑动配合，套筒的两端密封，所述套筒与螺杆之间的环状空间内，自手柄的一端起、依次设有油缸、活塞和弹簧，所述油缸与油泵相连通，所述活塞的内壁与螺杆的外表面转动配合，所述活塞的外表面与套筒的内壁滑动配合，所述船用锚机液控带式制动器还包括连杆机构，所述连杆机构与支架相铰接，所述连杆机构的主动件与套筒的外壁相铰接，从动件与刹车带开口部位的一端相铰接，刹车带开口部位的另一端与支座相铰接。

一种船用锚机液控带式制动器，所述船用锚机液控带式制动器还包括自动控制系统，所述自动控制系统由速度传感器和控制单元组成，所述速度传感器连接在锚链轮上，所述速度传感器的输出端连接控制单元的输入端，所述控制单元的输出端连接液压装置的油泵。

一种船用锚机液控带式制动器，所述螺杆的外壁上设置有止动环，所述止动环位于套筒与螺母座之间。

一种船用锚机液控带式制动器，所述刹车带由两个半环形的上刹车带和下刹车带组成，所述上刹车带和下刹车带的一端固定连接，另一端为可调节的开口。

一种船用锚机液控带式制动器，所述活塞的内壁上、自靠近油缸的一端设置有台阶面，所述台阶面上自靠近油缸的一端起依次设置有外层定位环和推力球轴承。

一种船用锚机液控带式制动器，所述活塞的内壁上、自靠近油缸的一端起依次设置有第一级台阶面和第二级台阶面，所述第一级台阶面上自靠近油缸的一端起依次设置有外层定位环和推力球轴承，所述第二级台阶面上自靠近第一级台阶面的一端起依次设置有内层定位环和深沟球轴承。

一种船用锚机液控带式制动器，所述活塞的外壁与套筒的内壁之间设置有外层密封圈，所述活塞的内壁与螺杆的外壁之间设置有内层密封圈。

与现有技术相比，本实用新型的特点是：

1．液压装置套接在手动装置的螺杆上，弹簧设置在液压装置的活塞筒中，三者相互套接而形成一体，其结构紧凑、占据空间小，非常适于船舶狭小空间的结构布置。

2．手动装置和弹簧均通过液压装置与刹车带相连接，并均通过液压装置作用于刹车带而产生制动力，缩短了手动装置和弹簧的传力路线，提高了传力效率。

3．传力装置采用平面连杆机构而非杠杆装置，可进一步减小结构占据空间、提高传力效率。

4．制动器包括液压自动控制装置，可根据实际抛锚速度，自动调整制动力，实现抛锚过程的无人化操作，并能精确控制抛锚速度，使锚机运转平稳、对设备冲击较小，有效保障船员和设备的安全。 

附图说明

图1为本实用新型的船用锚机液控带式制动器的结构示意图。

图2为图1的A部局部放大图。

图中：1—刹车带、2—连杆机构、3—螺杆、4－手柄、5—螺母座、6—支座、7－套筒、8－油缸、9－活塞、10－弹簧、11—油泵、12—主动件、13—从动件、14—止动环、15—上刹车带、16—下刹车带、17—外层定位环、18—外层密封圈、19—推力球轴承、20—内层定位环、21－内层密封圈、22—深沟球轴承。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述。

如图1和图2所示，本实用新型提供的船用锚机液控带式制动器，由刹车带1、支架6、手动装置、液压装置和连杆机构2组成。支架6固定在船甲板上。刹车带1为环状结构，且具有可调节的开口，刹车带1包裹在锚链轮的轮缘，并通过对其开口的调节夹紧或放松锚链轮，实现锚机的制动或松开。刹车带1可以为整体，也可以由两个半环形的上刹车带15和下刹车带16组成，上刹车带15和下刹车带16的一端固定连接，另一端为可调节的开口。手动装置由螺杆3、手柄4和螺母座5组成，螺母座5固定在刹车带1或支座6上，螺杆3的一端与螺母座5相旋合，另一端固定连接手柄4，以方便人工操作旋转螺杆3。液压装置由套筒7、油缸8、活塞9、弹簧10和油泵11组成。套筒7套接在螺杆3的外表面且与螺杆3的外表面滑动配合，套筒7的两端密封。套筒7与螺杆3之间的环状空间内，自手柄4的一端起、依次设有油缸8、活塞9和弹簧10。油缸8与油泵11 相连通。活塞9的内壁与螺杆3的外表面转动配合，外表面与套筒7的内壁滑动配合。连杆机构2与支架6相铰接，其主动件12与套筒7相铰接，从动件13与刹车带1开口部位的一端相铰接，刹车带1开口部位的另一端与支座6相铰接。

本实用新型提供的船用锚机液控带式制动器，通过人工手动操作实现第一制动力，完成锚链轮的完全制动；通过液压控制实现第二制动力，完成锚链轮的动态刹车，用于锚机的自由抛锚状况。操作时，首先旋转手柄4，使螺杆3旋入螺母座5并旋紧，在螺纹的作用下，螺杆3产生向螺母座5方向的直线运动，由于活塞9与螺杆3径向方向为转动配合，轴向方向为静配合或过渡配合，因此活塞9与螺杆3一起产生同步的直线运动，从而活塞9压缩弹簧10并推动套筒7一起向螺母座5的方向运动。套筒7带动与之铰接的连杆机构2的主动件12发生转动，通过连杆机构2的作用带动从动件13也发生转动，从而使从动件13拉动与之铰接的刹车带1的开口端，拉紧并闭合刹车带1的开口，实现刹车带1的完全制动。然后，油泵11向油缸8内加入液压油，此时螺杆3由于螺母座5的固定作用而不能发生移动，因此油缸8内的液压油推动套筒7向手柄4的方向运动，套筒7带动连杆机构2发生反方向的转动，并松开与之铰接的刹车带1，完成上述手动操作相反的动作，适当的降低刹车力，实现刹车的半制动状态。液压装置可以通过对油缸8内的油压的调整，控制套筒7反向运动的行程，以进一步控制刹车带1的开合度和制动力，实现锚链轮在抛锚状态时的动态刹车。

为进一步增强活塞9与螺杆3的配合，还可以在活塞9的内壁上、自靠近油缸8的一端起设置台阶面，在台阶面上自靠近油缸8的一端起依次设置外层定位环17和推力球轴承19。或者。或者还可以在活塞9的内壁上、靠近油缸8的一端起依次设置第一级台阶面和第二级台阶面，在第一级台阶面上自靠近油缸8的一端起依次设置有外层定位环17和推力球轴承19，在第二级台阶面上自靠近第一级台阶面起的一端起依次设置内层定位环20和深沟球轴承22。

为防止油缸8内的液压油泄露到活塞9与弹簧10所在的空腔内，还可以在活塞9与套筒7之间设置外层密封圈18，在活塞9与螺杆3之间设置内层密封圈21。

为使螺杆3不过度旋入螺母座5，而带动连杆机构2过度拉紧刹车带1、使刹车带1发生破坏，还可以在螺杆3的外壁上设置止动环14，止动环14位于套筒7与螺母座5之间的适当位置。

为实现抛锚过程的全自动控制，前述船用锚机液控带式制动器还可以包括自动控制系统，自动控制系统由速度传感器和控制单元组成。速度传感器连接在锚链轮上，其输出端连接控制单元的输入端，控制单元的输出端连接液压装置的油泵11。

前述带有自动控制系统的船用锚机液控带式制动器实现抛锚的自动控制的方法如下：锚链轮上的速度传感器用于测量抛锚速度，然后将速度信号传输给控制单元，控制单元将实测抛锚速度与设定速度进行比对，当实测抛锚速度超出设定速度上限时，控制单元向油泵11发出降低油压的指令，油泵11控制并降低油缸8内的油压，从而减小作用于套筒7上向手柄4方向的推力，在弹簧10的作用下套筒7向螺母座5的方向运动，带动连杆机构2拉紧刹车带1，增加锚机制动力，锚机受制动器的限制开始降低抛锚速度。当抛锚速度低于设定速度下限时，控制单元发出增加油压的指令，从而增加作用于套筒7上向手柄4方向的推力，使套筒7向螺母座5的方向运动，带动连杆机构2拉紧刹车带1，使液压装置完成松开刹车、减小锚机制动力的过程，从而使锚机脱离制动器的限制开始加快抛锚速度。本实用新型提供的带有自动控制系统的锚机液控带式制动器，能够根据抛锚速度的变化，自动调节制动力大小，从而控制抛锚速度保持稳定，实现自动、安全地抛锚。

以上结合附图对本实用新型的实施例做了具体说明，但本实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨前提下做出各种变化。

Claims (7)

1.一种船用锚机液控带式制动器，包括刹车带（1）、手动装置、液压装置和支架（6），其特征在于：所述刹车带（1）为具有可调节开口的环状结构，所述手动装置由螺杆（3）、手柄（4）和螺母座（5）组成，所述螺母座（5）固定在刹车带（1）或支座（6）上，所述螺杆（3）的一端与螺母座（5）相旋合，另一端固定连接手柄（4），所述液压装置由套筒（7）、油缸（8）、活塞（9）、弹簧（10）和油泵（11）组成，所述套筒（7）套接在螺杆（3）的外表面且与螺杆（3）滑动配合，套筒（7）的两端密封，所述套筒（7）与螺杆（3）之间的环状空间内，自手柄（4）的一端起、依次设有油缸（8）、活塞（9）和弹簧（10），所述油缸（8）与油泵（11）相连通，所述活塞（9）的内壁与螺杆（3）的外表面转动配合，所述活塞（9）的外表面与套筒（7）的内壁滑动配合，所述船用锚机液控带式制动器还包括连杆机构（2），所述连杆机构（2）与支架（6）相铰接，所述连杆机构（2）的主动件（12）与套筒（7）的外壁相铰接，从动件（13）与刹车带（1）开口部位的一端相铰接，刹车带（1）开口部位的另一端与支座（6）相铰接。

2.根据权利要求1所述的一种船用锚机液控带式制动器，其特征在于：所述船用锚机液控带式制动器还包括自动控制系统，所述自动控制系统由速度传感器和控制单元组成，所述速度传感器连接在锚链轮上，所述速度传感器的输出端连接控制单元的输入端，所述控制单元的输出端连接液压装置的油泵（11）。

3.根据权利要求1所述的一种船用锚机液控带式制动器，其特征在于：所述螺杆（3）的外壁上设置有止动环（14），所述止动环（14）位于套筒（7）与螺母座（5）之间。

4.根据权利要求1所述的一种船用锚机液控带式制动器，其特征在于：所述刹车带（1）由两个半环形的上刹车带（15）和下刹车带（16）组成，所述上刹车带（15）和下刹车带（16）的一端固定连接，另一端为可调节的开口。

5.根据权利要求1所述的一种船用锚机液控带式制动器，其特征在于：所述活塞（9）的内壁上、自靠近油缸（8）的一端设置有台阶面，所述台阶面上自靠近油缸（8）的一端起依次设置有外层定位环（17）和推力球轴承（19）。

6.根据权利要求1所述的一种船用锚机液控带式制动器，其特征在于：所述活塞（9）的内壁上、自靠近油缸（8）的一端起依次设置有第一级台阶面和第二级台阶面，所述第一级台阶面上自靠近油缸（8）的一端起依次设置有外层定位环（17）和推力球轴承（19），所述第二级台阶面上自靠近第一级台阶面的一端起依次设置有内层定位环（20）和深沟球轴承（22）。

7.根据权利要求1所述的一种船用锚机液控带式制动器，其特征在于：所述活塞（9）的外壁与套筒（7）的内壁之间设置有外层密封圈（18），所述活塞（8）的内壁与螺杆（3）的外壁之间设置有内层密封圈（21）。

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