一种用于趸船船舷保护的多角度扩散式卸力保护结构的制作方法

船舶设备制造技术1.本发明涉及趸船船舷保护技术领域，具体涉及一种用于趸船船舷保护的多角度扩散式卸力保护结构。背景技术：2.船舶在靠岸直至完全停止这一过程，为了保证船舶可以稳定的停下，会在岸边增设保护缓冲结构，而对于趸船来说，趸船是作为一种供行人/货物通过的无动力船只，船舶在靠近趸船的过程中，趸船船舷作为船舶靠近过程撞击的承受主体，为此会在趸船船舷位置上增设橡胶保护垫套。3.需要说明的是：利用橡胶弹性和气压压力作为降速缓冲结构的形式较为单一，无法应对不同靠岸速度的船舶靠岸需求，例如过快的靠岸速度产生的撞击力超过保护垫套的受力上限，会对趸船船舷带来直接的损伤，或者船舶在以较低速度靠近趸船船舷时，船舶在靠近趸船直至完全停止这一过程之间还存在另一个复位过程中，主要是来自橡胶自身弹性和气压压力，在船舶停止后，由回弹力和气压压力产生的反作用会带动船舶反向移动一段距离。4.另外，船舶在靠近趸船直至停止，产生的反作用力(惯性力)会直接作用在船舶上，船舶质量越大，产生的惯性力越大，因为惯性力造成船舶上行人/货物前倾，对船舶上的行人造成不适感。5.针对上述技术问题，本技术提出了一种解决方案。技术实现要素：6.本发明的目的在于提供一种用于趸船船舷保护的多角度扩散式卸力保护结构，在投入使用过程中，可以接受不同靠岸速度的船舶靠岸条件，在接受船舶“撞击”这一过程中，可以满足不同靠岸速度的船舶靠岸需求，在接受船舶“撞击”这一过程中，将“撞击力”分解成多个方向的力，可以减少趸船船舷所承受到的作用力，也可以减少传递到船舶上的反作用力(惯性力)，保证船舶可以平稳的靠近在趸船船舷上。7.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：包括电气安装柜，所述电气安装柜上端位置上安装有固定节杆，所述固定节杆的一端位置上设置有活动节杆，且固定节杆与活动节杆之间分别设置有活动杆和伸缩气杆，所述活动杆在伸缩气杆内部位置为滑动连接，且活动杆和伸缩气杆的末端分别焊接在活动节杆和固定节杆相互靠近的外壁中心点位置上；8.所述固定节杆与活动节杆上均铰接有活动曲臂，两个所述活动曲臂沿镜像对称分布，且两个活动曲臂在相互靠近的一端位置上为铰接，两个所述活动曲臂与活动杆和伸缩气杆组成的横截面呈倒三角状，且所述活动曲臂上设置有卸力结构，所述固定节杆上端设置有分力结构。9.进一步设置为：所述卸力结构中包括两个放置在活动曲臂上表面上的平底挡板、浮球以及多个安装在两个平底挡板之间位置上的曲位弹簧，两个所述平底挡板相互靠近的一端设置有折弯部，所述浮球的正上方位置上固定安装有呈竖向分布的直杆，所述直杆上端焊接有连接节套，所述连接节套在两个活动曲臂上的铰接位置上为转动连接。10.进一步设置为：所述折弯部与连接节套之间为固定连接，两个所述平底挡板下表面位置上固定安装有活动滑块，两个所述活动曲臂内部开设有与活动滑块匹配的内腔，所述内腔两侧内壁位置上开设有限位滑槽，两个所述活动滑块两侧中心点位置上转动安装有与限位滑槽匹配的导轮。11.进一步设置为：所述浮球下端外表面设置有多个陷气球，且浮球外部连接有气管，所述气管末端延伸至伸缩气杆的内部。12.进一步设置为：所述浮球的内部上内壁和下内壁均设置粘接有竖向支撑挡板，两个所述竖向支撑挡板相互靠近的外壁中心点位置均安装有伸缩管套，且两个竖向支撑挡板之间安装有弧形簧片，所述弧形簧片沿浮球的圆心点呈环形均匀排列，两个所述伸缩管套之间滑动安装有伸缩杆。13.进一步设置为：所述分力结构中包括安装在固定节杆上的保护盒、电动伸缩缸和位移传感器，所述电动伸缩缸的输出端和活动节杆上均安装有顶位杆，两个所述顶位杆相互靠近的一端以及活动节杆的末端位置上均设置有电磁吸盘，其中位于所述电动伸缩缸上的顶位杆贯穿位移传感器，所述位移传感器上设置有电阻传导线杆，且其中位于电动伸缩缸上的顶位杆上安装有电性接触块，所述电性接触块与电阻传导线杆之间相接触。14.进一步设置为：其中位于所述顶位杆上的电磁吸盘与顶位杆之间固定连接，另外位于所述活动节杆上电磁吸盘中心点位置焊接有活动球，所述活动节杆末端外壁中心点位置上固定安装有半球套，所述活动球在半球套内部滑动连接，每个所述电磁吸盘外部均粘接有橡胶垫片。15.进一步设置为：所述固定节杆与活动节杆相互靠近的一侧外壁上安装有折叠网管，所述活动杆和伸缩气杆位于折叠网管的内部。16.进一步设置为：所述位移传感器和电动伸缩缸在运行过程中，包括如下部分：17.第一部分：在活动节杆上的电磁吸盘接触到船舶后，活动节杆向固定节杆处移动，其中位于固定节杆上的顶位杆向电动伸缩缸处移动，电性接触块在电阻传导线杆上移动距离为l，并记录电性接触块移动距离l时所经历的时间t，将l值和t值发送到电气安装柜中；18.第二部分：结合l值和t值，根据v＝l/t，v值为速度，计算出活动节杆的移动速度，按照上述部分并结合第一部分中，分别测算出多组l值和t值并计算出多组v值，建立模拟公式：f＝n*v，其中以v值为x轴，以f值为y轴，建立线性坐标系，其中n值为常系数；19.第三部分：在第二部分中，在位于固定节杆上顶位杆上的电磁吸盘上放置压力传感器，用来检测该位置上电磁吸盘上所受到的撞击力值，压力传感器感知到的压力数值即为f值，而f值为固定节杆上的电磁吸盘受到的撞击力值，以此获得对应v值下的f值，通过n＝f/v，取n值的平均值，从而获得f＝n*v的计算公式，并输入到电气控制柜中；20.第四部分：在船舶撞击活动节杆，首先通过卸力结构缓冲一部分的撞击力，剩余的撞击力作用在电动伸缩缸上的顶位杆上，带动电性接触块移动一段距离，根据v＝l/t和f＝n*v，计算出实际撞击力f值，电气安装柜控制电动伸缩缸提供与撞击力方向相反的反向力fn，反向力fn的数值小于f值且逐渐减小。21.本发明具备下述有益效果：22.1、整体装置在使用过程中，安装在趸船位置上，在船舶“撞击”趸船时，船舶首先被其中的电磁吸盘所吸附住，从而带动活动节杆向固定节杆处移动，从而带动两个活动曲臂慢慢向下折叠，在此过程中，分为如下部分进行卸力：23.其一：活动杆在伸缩气杆内部滑动，利用气压压力来缓冲撞击力；24.其二：在活动曲臂向下弯曲折叠时，首先在多个曲位弹簧的作用，以弹性来缓冲撞击力，另外其中的浮球也会逐渐下沉，利用浮球与水面之间的浮力来中和撞击力；25.其三：在活动杆与伸缩气杆相互运动时，活动杆与伸缩气杆组成“打气筒”结构，通过气管向浮球内部“打气”，使陷气球膨胀，增加浮力，从而可以更好的缓冲撞击力，实际作用在趸船上的撞击力较小；26.2、在船舶“撞击”在趸船上时，可以组合利用电动伸缩缸与位移传感器来计算出船舶“撞击”趸船过程中实际撞击力值，结合实际撞击力值，通过电动伸缩缸施加相反的力，使船舶平稳的靠近在趸船上。附图说明27.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。28.图1为本发明提出的一种用于趸船船舷保护的多角度扩散式卸力保护结构的结构示意图；29.图2为本发明提出的一种用于趸船船舷保护的多角度扩散式卸力保护结构中活动节杆和固定节杆部件的结构示意图；30.图3为本发明提出的一种用于趸船船舷保护的多角度扩散式卸力保护结构中的活动曲臂部件的结构示意图；31.图4为本发明提出的一种用于趸船船舷保护的多角度扩散式卸力保护结构中图3中活动曲臂部件和浮球部件的剖切图；32.图5为本发明提出的一种用于趸船船舷保护的多角度扩散式卸力保护结构中图4中的浮球部件的拆分图；33.图6为本发明提出的一种用于趸船船舷保护的多角度扩散式卸力保护结构中的保护盒部件的剖切图。34.图中：1、电气安装柜；2、固定节杆；3、活动节杆；301、电磁吸盘；302、活动球；303、橡胶垫片；304、半球套；4、活动曲臂；401、内腔；402、限位滑槽；5、浮球；6、陷气球；7、折叠网管；701、活动杆；702、伸缩气杆；703、气管；801、曲位弹簧；802、平底挡板；803、活动滑块；804、导轮；805、折弯部；901、连接节套；902、弧形簧片；903、直杆；904、竖向支撑挡板；905、伸缩管套；906、伸缩杆；10、保护盒；1001、顶位杆；1002、电动伸缩缸；1003、位移传感器；1004、电阻传导线杆；1005、电性接触块。具体实施方式35.下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。36.实施例137.趸船作为行人/货物中转用的无动力船只，船舶在靠近趸船时，为了起到保护船舶和对船舶降速的作用，当前最为简单方式，是在船舶和趸船的船舷位置增设橡胶保护结构，利用橡胶材料的回弹性和其内部的压力差，来降低船舶的靠岸速度，但是此过程中的控制方式较为单一，船舶靠近过程中产生的“撞击力”会直接作用在趸船上，为此，提出了如下的技术结构：38.参考图1、图2、图3，包括电气安装柜1，电气安装柜1上端位置上安装有固定节杆2，固定节杆2的一端位置上设置有活动节杆3，且固定节杆2与活动节杆3之间分别设置有活动杆701和伸缩气杆702，活动杆701在伸缩气杆702内部位置为滑动连接，且活动杆701和伸缩气杆702的末端分别焊接在活动节杆3和固定节杆2相互靠近的外壁中心点位置上；39.固定节杆2与活动节杆3上均铰接有活动曲臂4，两个活动曲臂4沿镜像对称分布，且两个活动曲臂4在相互靠近的一端位置上为铰接，两个活动曲臂4与活动杆701和伸缩气杆702组成的横截面呈倒三角状，且活动曲臂4上设置有卸力结构，固定节杆2上端设置有分力结构。40.卸力结构中包括两个放置在活动曲臂4上表面上的平底挡板802、浮球5以及多个安装在两个平底挡板802之间位置上的曲位弹簧801，两个平底挡板802相互靠近的一端设置有折弯部805，浮球5的正上方位置上固定安装有呈竖向分布的直杆903，直杆903上端焊接有连接节套901，连接节套901在两个活动曲臂4上的铰接位置上为转动连接。41.折弯部805与连接节套901之间为固定连接，两个平底挡板802下表面位置上固定安装有活动滑块803，两个活动曲臂4内部开设有与活动滑块803匹配的内腔401，内腔401两侧内壁位置上开设有限位滑槽402，两个活动滑块803两侧中心点位置上转动安装有与限位滑槽402匹配的导轮804，固定节杆2与活动节杆3相互靠近的一侧外壁上安装有折叠网管7，活动杆701和伸缩气杆702位于折叠网管7的内部。42.工作原理：将整体装置以电气安装柜1安装在趸船上某处位置上，在投入使用时，船舶逐渐向趸船船舷处靠近，那么活动节杆3上的电磁吸盘301首先吸附在船舶外侧上，船舶靠近过程的撞击力会带动活动节杆3向固定节杆2处移动，那么位于活动节杆3和固定节杆2上的活动曲臂4会沿着向下的方向弯曲折叠；43.在活动曲臂4弯曲折叠的过程中，两个平底挡板802的倾斜角度越来越小，那么二者之间的曲位弹簧801被压缩，一部分的撞击力首先被曲位弹簧801所“吸收”；44.需要说明的是：两个平底挡板802上安装有活动滑块803可以在内腔401中移动，所以无论活动曲臂4如何弯曲折叠，平底挡板802仅仅会发生角度的变化，不会发生位移的变化，从而可以保持浮球5处于相对垂直的位置；45.另外在活动节杆3向固定节杆2处移动时，活动杆701也会在伸缩气杆702内部移动，利用伸缩气杆702内部的气压压力变化，也可以“吸收”一部分的撞击力。46.实施例二47.该部分是对实施例一的进一步说明和优化，在通过上述内容所描述的技术特征，船舶在撞击趸船船舷时，“撞击力”依旧会作用在趸船船舷上，为此提出了如下的技术特征：48.参照图1、图4和图5，浮球5下端外表面设置有多个陷气球6，且浮球5外部连接有气管703，气管703末端延伸至伸缩气杆702的内部。49.浮球5的内部上内壁和下内壁均设置粘接有竖向支撑挡板904，两个竖向支撑挡板904相互靠近的外壁中心点位置均安装有伸缩管套905，且两个竖向支撑挡板904之间安装有弧形簧片902，弧形簧片902沿浮球5的圆心点呈环形均匀排列，两个伸缩管套905之间滑动安装有伸缩杆906。50.工作原理：结合实施例一中的内容，活动杆701会在伸缩气杆702内部移动，将伸缩气杆702内部的空气挤入到浮球5中，并逐渐膨胀每个陷气球6，增加了整体浮球5与水面之间的接触面积，从而可以提高了浮球5的浮力；51.那么在活动曲臂4向下弯曲折叠时，浮球5逐渐向下移动，从而船舶产生的“撞击力”经过两个活动曲臂4分散成向下的力，该方向的力会被浮球5所受到的浮力来“中和”，从而在实施例一的基础上，再一次“吸收”撞击力，并且浮球5所产生的浮力是作为“吸收”撞击力的主要载体。52.实施例三53.结合实施例一和实施例二中所描述的内容，船舶在撞击趸船船舷时，虽然被上述的卸力结构卸除了大部分的“撞击力”，但是剩余的撞击力会产生反作用力作用在船舶上，也就是惯性力，为此提出了如下的技术方案：54.参照图1和图6，分力结构中包括安装在固定节杆2上的保护盒10、电动伸缩缸1002和位移传感器1003，电动伸缩缸1002的输出端和活动节杆3上均安装有顶位杆1001，两个顶位杆1001相互靠近的一端以及活动节杆3的末端位置上均设置有电磁吸盘301，其中位于电动伸缩缸1002上的顶位杆1001贯穿位移传感器1003，位移传感器1003上设置有电阻传导线杆1004，且其中位于电动伸缩缸1002上的顶位杆1001上安装有电性接触块1005，电性接触块1005与电阻传导线杆1004之间相接触，其中位于顶位杆1001上的电磁吸盘301与顶位杆1001之间固定连接，另外位于活动节杆3上电磁吸盘301中心点位置焊接有活动球302，活动节杆3末端外壁中心点位置上固定安装有半球套304，活动球302在半球套304内部滑动连接，每个电磁吸盘301外部均粘接有橡胶垫片303。55.位移传感器1003和电动伸缩缸1002在运行过程中，包括如下部分：56.第一部分：在活动节杆3上的电磁吸盘301接触到船舶后，活动节杆3向固定节杆2处移动，其中位于固定节杆2上的顶位杆1001向电动伸缩缸1002处移动，电性接触块1005在电阻传导线杆1004上移动距离为l，并记录电性接触块1005移动距离l时所经历的时间t，将l值和t值发送到电气安装柜1中；57.第二部分：结合l值和t值，根据v＝l/t，v值为速度，计算出活动节杆3的移动速度，按照上述部分并结合第一部分中，分别测算出多组l值和t值并计算出多组v值，建立模拟公式：f＝n*v，其中以v值为x轴，以f值为y轴，建立线性坐标系，其中n值为常系数；58.第三部分：在第二部分中，在位于固定节杆2上顶位杆1001上的电磁吸盘301上放置压力传感器，用来检测该位置上电磁吸盘1001上所受到的撞击力值，压力传感器感知到的压力数值即为f值，而f值为固定节杆2上的电磁吸盘301受到的撞击力值，以此获得对应v值下的f值，通过n＝f/v，取n值的平均值，从而获得f＝n*v的计算公式，并输入到电气控制柜1中；59.第四部分：在船舶撞击活动节杆3，首先通过卸力结构缓冲一部分的撞击力，剩余的撞击力作用在电动伸缩缸1002上的顶位杆301上，带动电性接触块1005移动一段距离，根据v＝l/t和f＝n*v，计算出实际撞击力f值，电气安装柜1控制电动伸缩缸1002提供与撞击力方向相反的反向力fn，反向力fn的数值小于f值且逐渐减小。60.工作原理：结合实施例一和实施例二，船舶靠近时产生的“撞击力”被吸收了一大部分，但是所产生的一瞬间撞击过程，会使顶位杆1001上的电磁吸盘301快速接触，使顶位杆1001上的电性接触块1005瞬间移动一段距离；61.根据上述内容中的第三部分和第四部分，可以实施计算出船舶靠近趸船船舷产生的撞击力，那么在此过程中，电动伸缩缸1002会施加一个与撞击力相反的作用力并作用在船舶上，并且该作用力要小于实际撞击力，可以进一步减缓船舶靠近趸船船舷的速度和撞击力，此外，电动伸缩缸1002所施加的力要逐渐减小直至清零，用来中和船舶靠岸这一过程中产生的惯性力，从而使船舶平稳的靠近在趸船船舷上。62.综上：整体装置将船舶靠近过程中的撞击力分解成多个不同方向的力，每个方向的力会被对应的结构所“吸收中和”，包括活动杆在伸缩气杆内部滑动，利用气压压力来缓冲撞击力；63.在活动曲臂向下弯曲折叠时，首先在多个曲位弹簧的作用，以弹性来缓冲撞击力，另外其中的浮球也会逐渐下沉，利用浮球与水面之间的浮力来中和撞击力；64.在活动杆与伸缩气杆相互运动时，活动杆与伸缩气杆组成“打气筒”结构，通过气管向浮球内部“打气”，使陷气球膨胀，增加浮力，从而可以更好的缓冲撞击力，实际作用在趸船上的撞击力较小。65.其中浮球所收到的浮力是整体结构中“撞击力”的主要受体，使撞击力不会直接作用在趸船船舷，既可以保护趸船船舷，也可以使船舶平稳的靠近。66.以上内容仅仅是对本发明结构所做的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。67.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”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。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。68.以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可做很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。









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