CN212332931U - 一种高强度高海况自由降落式救生艇 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高强度高海况自由降落式救生艇，涉及救生艇设备技术领域，包括艇体和艇架，艇体外形设计采用流固耦合方法控制结构和流体之间的耦合作用，模拟分析救生艇体的受力分布，结合有限元分析和流体力学结果，模拟验证出最佳外形，艇体内部设有若干个安全座椅、第一绑带、连接头、第二绑带和第三绑带。本实用新型利用计算流体力学，有限之分析，可靠性分析，动力耦合响应分析，模拟验证最佳的艇身外形设计，使得救生艇在60米的抛落高度下，可以保证以最佳角度入水，并以最佳姿态出水后将浮力转化为向前的冲力，本实用新型研究设计五点式安全座椅，可以更好的将成员固定在救生艇座位上，提高乘坐的安全性。

Description

一种高强度高海况自由降落式救生艇

技术领域

本实用新型涉及救生艇设备技术领域，更具体地说，本实用新型涉及一种高强度高海况自由降落式救生艇。

背景技术

自由降落式救生艇的概念最早于1897年由一位瑞典人所提出，经过百余年的优化和完善，如今已广泛应用在海上救生撤离。它完全改变了传统的用吊艇索在船舶两舷侧降落救生艇的方式，而是让救生艇在船尾沿着降放装置的滑道背离母船的航向自由降落入水，救生艇从开始释放至到达水面只需几秒的时间。

现有的自由降落式救生艇，其抛落高度能达到20米已算优秀，而达到30 米的寥寥无几，高速入水瞬间将遭受复杂而巨大的流体冲击载荷作用，该冲击载荷不仅会对结构造成破坏，还会对结构内部的仪器设施以及人员造成巨大伤害。

实用新型内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本实用新型的实施例提供一种高强度高海况自由降落式救生艇，本实用新型所要解决的问题是：如何提高救生艇的强度和抗冲击能力，保证内部人员和结构仪器的安全性，加强救生艇在高海况的适用性。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种高强度高海况自由降落式救生艇，包括艇体和艇架，所述艇体采用层铺法和堆积法制造而成，所述艇架包括吊艇臂、滑道、释放钩装置、固艇装置、液压系统、液压起艇绞车、臂支撑、船闸和吊艇索，所述吊艇臂一端与所述臂支撑活动连接，所述滑道倾斜设置，所述释放钩装置与所述固艇装置活动连接，所述吊艇索设于所述吊艇臂远离所述臂支撑一端，所述艇体外形设计采用流固耦合方法控制结构和流体之间的耦合作用，模拟分析救生艇体的受力分布，结合有限元分析结果，模拟验证出最佳外形，所述艇体内部设有若干个安全座椅，所述安全座椅外壁顶部两侧对称设有第一绑带，两个所述第一绑带一端设有同一个连接头，所述安全座椅外壁中部两侧对称设有第二绑带，所述第二绑带与所述连接头卡接，所述安全座椅外壁于所述第二绑带下方设有第三绑带。

在一个优选的实施方式中，所述艇体顶部设有顶棚，所述顶棚顶部设有吊艇索固定架。

在一个优选的实施方式中，所述释放钩装置包括释放手柄、手柄安全销、释放软轴、释放轴安全销和模拟释放链。

在一个优选的实施方式中，所述手柄安全销设于所述释放手柄和所述释放软轴之间，所述释放轴安全销设于所述释放软轴和所述模拟释放链之间。

在一个优选的实施方式中，所述释放手柄、所述手柄安全销、所述释放软轴和所述释放轴安全销均设置于所述艇体上。

在一个优选的实施方式中，所述固艇装置包括固定座、固艇钩和固艇链，所述模拟释放链与所述固定座连接，所述固艇钩与所述艇体连接，所述固定座和所述固艇钩通过所述固艇链连接。

在一个优选的实施方式中，在模拟所述艇体的最佳外形时，还利用有限之分析软件建构三维模型，计算流体力学CFD，利用物理守恒定律去模拟空气的流动和热传递，创建一个针对空气流动和热传导模型进行优化，模拟验证出最佳外形，所述艇体采用玻璃钢复合材料制成。

在一个优选的实施方式中，所述臂支撑设于所述滑道顶部较低一端，所述固艇装置设于所述滑道顶部较高一端。

在一个优选的实施方式中，所述液压系统一端与所述滑道活动连接，所述液压系统另一端与所述吊艇臂活动连接。

在一个优选的实施方式中，所述安全座椅内部设有分别与所述第一绑带、所述第二绑带和所述第三绑带相匹配的伸缩机构。

本实用新型的技术效果和优点：

1、本实用新型基于流固耦合方法控制结构和流体之间的耦合作用，模拟分析救生艇船体的受力分布，结合有限元分析结果，模拟验证最佳的艇身外形设计，使得救生艇在60米的抛落高度下，可以保证以最佳角度入水，并以最佳姿态出水后将浮力转化为向前的冲力，以达到最快速度远离母船的效果，艇体采用层铺法和堆积法，结合计算机模拟的最佳结构，设计制造的艇身强度足以承受60米高处抛落水面时产生的冲击力；

2、本实用新型研究设计五点式(2点膝盖，2点肩膀，1点盆骨)安全座椅，替代以往的三点式安全座椅，可以更好的将成员固定在救生艇座位上，提高乘坐的安全性。

附图说明

图1为本实用新型整体的结构示意图。

图2为本实用新型自由降落时的状态示意图。

图3为本实用新型局部的放大示意图。

图4为本实用新型安全座椅的主视图。

图5为本实用新型艇体的运输起吊示意图。

图6为本实用新型艇体的另一种运输起吊示意图。

图7为本实用新型救生艇的回收示意图。

图8为本实用新型最佳外形救生艇的结构示意图。

图9为本实用新型最佳外形救生艇的主视图。

附图标记为：1艇体、2艇架、3吊艇臂、4滑道、5释放钩装置、6固艇装置、7液压系统、8液压起艇绞车、9臂支撑、10船闸、11吊艇索、12安全座椅、13第一绑带、14连接头、15第二绑带、16第三绑带、17顶棚、18 吊艇索固定架、19释放手柄、20手柄安全销、21释放软轴、22释放轴安全销、23模拟释放链、24固定座、25固艇钩、26固艇链。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些示例实施方式使得本公开的描述将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。

此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多示例实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的示例实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而省略所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、方法、实现或者操作以避免喧宾夺主而使得本公开的各方面变得模糊。

如图1-9所示的一种高强度高海况自由降落式救生艇，包括艇体1和艇架2，所述艇体1采用层铺法和堆积法制造而成，所述艇架2包括吊艇臂3、滑道4、释放钩装置5、固艇装置6、液压系统7、液压起艇绞车8、臂支撑 9、船闸10和吊艇索11，所述吊艇臂3一端与所述臂支撑9活动连接，所述滑道4倾斜设置，所述释放钩装置5与所述固艇装置6活动连接，所述吊艇索11设于所述吊艇臂3远离所述臂支撑9一端，所述艇体1外形设计采用流固耦合方法控制结构和流体之间的耦合作用，模拟分析救生艇体的受力分布，结合有限元分析结果，模拟验证出最佳外形；

所述艇体1顶部设有顶棚17，所述顶棚17顶部设有吊艇索固定架18，顶棚17对艇体1上方进行遮挡，可将艇体1进行封闭化处理，加强艇体1的安全性能，吊艇索固定架18用于与吊艇索12固定连接，用于对艇体1的提升起吊操作；

所述释放钩装置5包括释放手柄19、手柄安全销20、释放软轴21、释放轴安全销22和模拟释放链23，所述手柄安全销20设于所述释放手柄19和所述释放软轴21之间，所述释放轴安全销22设于所述释放软轴21和所述模拟释放链23之间；所述释放手柄19、所述手柄安全销20、所述释放软轴21和所述释放轴安全销22均设置于所述艇体1上，驾驶员可直接在艇体1内部对释放钩装置5进行操作，外部拔掉释放轴安全销22，再在艇体1内部拔掉手柄安全销20，然后扳动释放手柄19，释放手柄19带动释放软轴21进行运动，释放软轴21带动模拟释放链23进行运动，实现释放钩操作；

所述固艇装置6包括固定座24、固艇钩25和固艇链26，所述模拟释放链23与所述固定座24连接，所述固艇钩25与所述艇体1连接，所述固定座 24和所述固艇钩25通过所述固艇链26连接，使用固定链26将固艇钩25与固定座24固定连接在一起，实现对艇体1的固定；

所述臂支撑9设于所述滑道4顶部较低一端，所述固艇装置6设于所述滑道4顶部较高一端，保证艇体1前端向下倾斜，便于艇体1入水；

所述液压系统7一端与所述滑道4活动连接，所述液压系统7另一端与所述吊艇臂3活动连接，保证液压系统7伸缩调节，进而实现对吊艇臂3进行调节。

在模拟所述艇体1的最佳外形时，还利用有限之分析软件建构三维模型，计算流体力学CFD，利用物理守恒定律去模拟空气的流动和热传递，创建一个针对空气流动和热传导模型进行优化，模拟验证出最佳外形，所述艇体1采用玻璃钢复合材料制成。

实施方式具体为：救生艇释放时，清除障碍，确认吊艇索11与吊臂吊钩脱离，并且吊艇索环固定于顶棚17的吊艇索固定架18上，拔去救生艇外充电插头，乘员登艇后，关闭所有登艇门及舱盖，同时乘员就座并扎紧安全带，启动发动机，在艇内拔去释放钩与释放机构安全销，同时操作释放钩装置5，尾挂链与释放钩即脱离，救生艇沿滑道4自由降落入水，救生艇全速驶离母船；救生艇回收时，启动泵站电机，操作油缸换向阀，使吊艇臂3被顶移至满舷外，操作起艇绞车换向阀下放吊臂吊钩至救生艇吊艇所能挂到的位置，将吊艇索环从固定座上卸下后，分别挂在吊艇臂3的吊钩上，确认固艇装置6 处于开启位置，操作起艇绞车换向阀，提升救生艇，到位后由于限位推杆作用增大系统压力，溢流阀卸荷，救生艇停止上升，操作油缸换向阀，吊艇3 向舷内转动，救生艇进入滑道4，救生艇到位，将尾挂链挂入释放钩内，锁定吊钩，插入安全销，下降吊臂吊钩直至吊艇索变松，将吊艇索环从吊艇臂3 的吊钩上卸下，并固定于吊艇索固定架18上；提升吊臂吊钩至其存放位置，同时使吊艇臂3倒至支撑杆上，拉紧固艇装置6的拉索，使活动环钩住龙骨钩，关闭液压泵站电源；本实用新型采用流固耦合方法控制结构和流体之间的耦合作用，模拟分析救生艇体的受力分布，结合有限元分析结果，利用有限之分析软件建构三维模型，计算流体力学CFD，计算流体力学CFD的过程为现有技术，因为在此没有做过多的赘述，利用物理守恒定律去模拟空气的流动和热传递，模拟空气的流动和热传递为分析软件自带流程，创建一个针对空气流动和热传导模型进行优化，模拟验证出最佳外形，利用有限之分析软件建构三维模型的思路和过程与设计成果的思维过程相仿，模型形象逼真，空气流动和热传导模型优化之后可保证救生艇能在风浪中保持相对稳定性，即推动力矩引起的流体动力升力的方向舵足够大，以抵消疲电流和风力引起的瞬间，保障了艇在极限状态和正常使用状态下使用的安全性，使得救生艇在60米的抛落高度下，可以保证以最佳角度入水，并以最佳姿态出水后将浮力转化为向前的冲力，以达到最快速度远离母船的效果，艇体1采用层铺法和堆积法，结合计算机模拟的最佳结构，设计制造的艇身强度足以承受60米高处抛落水面时产生的冲击力，玻璃钢复合材料结构具有良好的对裂缝扩展的阻力性与抵御性；在极端情况下，避免了由于裂缝产生的安全隐患，更大程度的保障了救生艇上人员的安全；该实施方式具体解决了背景技术中现有的自由降落式救生艇，高海况适用性不佳，高速入水瞬间将遭受复杂而巨大的流体冲击载荷作用，该冲击载荷不仅会对结构造成破坏，还会对结构内部的仪器设施以及人员造成巨大伤害的问题。

如附图3-4所示的一种高强度高海况自由降落式救生艇，还包括设置于所述艇体1内部的若干个安全座椅12，所述安全座椅12外壁顶部两侧对称设有第一绑带13，两个所述第一绑带13一端设有同一个连接头14，所述安全座椅12外壁中部两侧对称设有第二绑带15，所述第二绑带15与所述连接头14 卡接，所述安全座椅12外壁于所述第二绑带15下方设有第三绑带16；

所述安全座椅12内部设有分别与所述第一绑带13、所述第二绑带15和所述第三绑带16相匹配的伸缩机构，便于对第一绑带13、第二绑带15和第三绑带16进行伸缩调节，提高安全座椅12的适用性，可供不同体型的人员使用。

实施方式具体为：使用时，通过设置连接头14和两个第一绑带13、第二绑带15与第三绑带16，将双腿分别穿过两个第三绑带16，将两个第一绑带13 放在两肩外侧，将两个第二绑带15与连接头14卡接，第一绑带13可对肩膀进行固定，第二绑带15可对腰部盆骨进行固定，第三绑带16可对腿部膝盖进行固定，可实现安全座椅12的五点式固定，相比于三点式安全座椅更加安全可靠，且使用简单便捷。

本实用新型工作原理：

参照说明书附图1-9，本实用新型利用计算流体力学，有限之分析，可靠性分析，动力耦合响应分析，模拟验证最佳的艇身外形设计，使得救生艇在60 米的抛落高度下，可以保证以最佳角度入水，并以最佳姿态出水后将浮力转化为向前的冲力，以达到最快速度远离母船的效果，艇体1采用层铺法和堆积法，结合计算机模拟的最佳结构，设计制造的艇身强度足以承受60米高处抛落水面时产生的冲击力，玻璃钢复合材料结构具有良好的对裂缝扩展的阻力性与抵御性，在极端情况下，避免了由于裂缝产生的安全隐患，更大程度的保障了救生艇上人员的安全；

进一步的，参照说明书附图3-4，本实用新型研究设计五点式(2点膝盖， 2点肩膀，1点盆骨)安全座椅，替代以往的三点式安全座椅，可以更好的将成员固定在救生艇座位上，提高乘坐的安全性。

最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；

其次：本实用新型公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本实用新型同一实施例及不同实施例可以相互组合；

最后：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种高强度高海况自由降落式救生艇，包括艇体(1)和艇架(2)，其特征在于：所述艇架(2)包括吊艇臂(3)、滑道(4)、释放钩装置(5)、固艇装置(6)、液压系统(7)、液压起艇绞车(8)、臂支撑(9)、船闸(10)和吊艇索(11)，所述吊艇臂(3)一端与所述臂支撑(9)活动连接，所述滑道(4)倾斜设置，所述释放钩装置(5)与所述固艇装置(6)活动连接，所述吊艇索(11)设于所述吊艇臂(3)远离所述臂支撑(9)一端，所述艇体(1)内部设有若干个安全座椅(12)，所述安全座椅(12)外壁顶部两侧对称设有第一绑带(13)，两个所述第一绑带(13)一端设有同一个连接头(14)，所述安全座椅(12)外壁中部两侧对称设有第二绑带(15)，所述第二绑带(15)与所述连接头(14)卡接，所述安全座椅(12)外壁于所述第二绑带(15)下方设有第三绑带(16)。

2.根据权利要求1所述的一种高强度高海况自由降落式救生艇，其特征在于：所述艇体(1)顶部设有顶棚(17)，所述顶棚(17)顶部设有吊艇索固定架(18)。

3.根据权利要求1所述的一种高强度高海况自由降落式救生艇，其特征在于：所述释放钩装置(5)包括释放手柄(19)、手柄安全销(20)、释放软轴(21)、释放轴安全销(22)和模拟释放链(23)。

4.根据权利要求3所述的一种高强度高海况自由降落式救生艇，其特征在于：所述手柄安全销(20)设于所述释放手柄(19)和所述释放软轴(21)之间，所述释放轴安全销(22)设于所述释放软轴(21)和所述模拟释放链(23)之间。

5.根据权利要求3所述的一种高强度高海况自由降落式救生艇，其特征在于：所述释放手柄(19)、所述手柄安全销(20)、所述释放软轴(21)和所述释放轴安全销(22)均设置于所述艇体(1)上。

6.根据权利要求3所述的一种高强度高海况自由降落式救生艇，其特征在于：所述固艇装置(6)包括固定座(24)、固艇钩(25)和固艇链(26)，所述模拟释放链(23)与所述固定座(24)连接，所述固艇钩(25)与所述艇体(1)连接，所述固定座(24)和所述固艇钩(25)通过所述固艇链(26)连接。

7.根据权利要求1所述的一种高强度高海况自由降落式救生艇，其特征在于：所述臂支撑(9)设于所述滑道(4)顶部较低一端，所述固艇装置(6)设于所述滑道(4)顶部较高一端。

8.根据权利要求1所述的一种高强度高海况自由降落式救生艇，其特征在于：所述液压系统(7)一端与所述滑道(4)活动连接，所述液压系统(7)另一端与所述吊艇臂(3)活动连接。

9.根据权利要求1所述的一种高强度高海况自由降落式救生艇，其特征在于：所述安全座椅(12)内部设有分别与所述第一绑带(13)、所述第二绑带(15)和所述第三绑带(16)相匹配的伸缩机构。

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