一种自动充气式码头护舷的制作方法

本发明涉及自动充气式码头护舷，属于船舶领域。

背景技术：

码头护舷是一种安装在码头上的弹性缓冲装置，主要用以减缓船舶靠岸或系泊过程中对码头的冲击力，防止或消除船舶、码头受损坏，目前常见的充气式护舷多采用橡胶、高分子有机物等弹性材料进行吸能，由于结构简单且大多依靠材料本身性质，吸能能力有限、反力作用较大，且需要定时更换进行人工充气。

技术实现要素：

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种自动充气式码头护舷，利用船体对护舷的冲击力将空气压缩到充气气囊，达到自动充气缓冲吸能的目的；同时利用浮力作用以带动杆件移动产生对护舷远离船体方向的拉力，进而大大减小反力，使本发明相比于传统护舷优势明显。

技术方案：为实现上述目的，本发明的自动充气式码头护舷，包括第一气囊和第二气囊，所述第一气囊包含第一充气囊，所述第一充气囊内安装有防冲板，防冲板与活塞杆连接，在第一充气囊内设有若干组支撑第一充气囊的第一弹簧，在第一充气囊的周向设有多个气孔，第一充气囊外设有连接板，连接板与通气筒的一端连接，通气筒为圆筒状，通气筒内安装有活塞，活塞与活塞杆连接，活塞与第二弹簧连接，第二弹簧与第二气囊连接，通气筒的另一端与第二气囊连接，第二气囊与通气筒连接处设有单向阀，在第二气囊设有气阀。

作为优选，所述第二气囊通过导气管与至少两个第三充气囊连接，第三充气囊与竖直杆连接，竖直杆与转动杆铰接，转动杆铰接在机架上，机架固定在码头壁上，竖直杆通过弹力绳与第一气囊连接。

作为优选，所述第三充气囊内放置有重物块。

作为优选，所述单向阀安装在第二过渡板和第三过渡板内，第二过渡板和第三过渡板通过螺栓连接，第二过渡板与第二弹簧连接，第三过渡板与第二气囊连接。

作为优选，所述第二气囊内设有支撑第二气囊的加强材。

作为优选，所述第一充气囊的与船体接触的外表面安装有压力传感器，压力传感器与控制器连接，控制器与气阀信号连接，通过控制器控制气阀的关闭。

作为优选，所述码头壁安装有气囊组件模块，气囊组件模块上安装有开关，开关与控制器信号连接，当压力传感器检测到碰撞力大于设定值，控制器控制开关打开气囊组件模块，气囊组件模块充气。

作为优选，所述气囊组件模块包含上充气囊、隔板和下充气囊，在上充气囊和下充气囊分别存储有不同的化学物质，隔板上设有开口，开口内安装有盖板和底板，在盖板下方安装有上限位板，在底板上安装有下限位板，盖板、上限位板、下限位板和底板上设有上下贯通的通槽，在上限位板和下限位板之间安装有活动板，活动板将通槽隔断，使得上充气囊和下充气囊的化学物质不能接触，活动板和铁质的拉板连接，在盖板与底板之间形成的空腔中安装有电磁铁，电磁铁与开关连接，开关与控制器连接，当开关断开时，电磁铁没有磁力，活动板将通槽隔断，当开关闭合时，电磁铁通电产生磁性，通过磁力将拉板吸住，从而将活动板拉开，通槽导通，充气囊充气。

作为优选，所述盖板和底板上均设有限位块，限位块折断的剪切力小于电磁铁产生的磁力。

有益效果：本发明的自动充气式码头护舷，利用船体靠泊时的撞击力，推动防冲板及活塞运动，压缩空气进入气囊，实现自动充气增加缓冲和吸能的作用；本结构形式利用气囊充气体积增加，浮力增大，气囊上浮，引起杆件运动产生拉力，使护舷远离船体方向移动，从而达到减小反力的目的；本结构形式利用弹簧与充气气囊的双重吸能大大提升了吸能能力，且相比传统码头护舷所用的橡胶及聚氨酯等高分子材料成本低廉，具有广阔的发展前景。

附图说明

图1为自动充气式护舷主视图。

图2为自动充气式护舷侧视图。

图3为通气筒安装细节图。

图4为单向阀门与第二弹簧安装细节图。

图5为第二气囊安装细节图。

图6为竖直杆与转动杆连接细节图。

图7为气囊组件模块的结构示意图。

图8为图7中的开口结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如图1至图8所示，本发明的自动充气式码头护舷，包括第一气囊1和第二气囊9，第一气囊1为圆柱体，侧面靠近前端有四个圆形气孔3，方便空气进出；第一气囊1的端面作为与船体直接接触的受力面，在受力面上安装有压力传感器，底面与通气筒6连通，连接方式为：第一气囊1底面与圆形第一过渡板21焊接，第一过渡板21圆心位置开有圆孔，开口处与通气筒6一端通过螺栓26连接。第一气囊1内装有圆形防冲板2，防冲板2在不受冲击情况下紧贴第一气囊1前底面。防冲板2后方焊接有四块第一弹簧4，分别沿正方形四个顶点分布，每块第一弹簧4另一端焊接于第一过渡板21上，起到吸能缓冲作用的同时也起到加强和支撑第一气囊1的作用。在船体靠泊时，防冲板2通过气囊表层接受船体靠泊时的冲击力，焊接在防冲板2圆心处的活塞杆19推动活塞5运动，将第一气囊1内的空气压入通气筒6中。

在本发明中，通气筒6为圆柱形筒，一端开口与第一气囊1通过第一过渡板21用螺栓26连接，另一端开口与第二气囊9通过圆形第二过渡板22用螺栓26连接。通气筒6内部含有活塞5，活塞5将通气筒6内的空气压入到第二气囊9；圆形活塞5与第二弹簧7焊接，第二弹簧7与第二气囊9焊接。连接方式为：第二弹簧7与第二过渡板22焊接，第二气囊9与第三过渡板23焊接，两过渡板通过连接螺栓连接；两过渡板中心位置开有圆孔，圆孔内焊接有单向阀8。当船舶冲击防冲板2推动活塞5向右运动，空气只能通过单向阀8从通气筒6进入第二气囊9，不会反向逸出；当船体离开护舷时由于弹簧作用推动活塞5左移，重新准备压缩空气。

在本发明中，第二气囊9固定在码头壁18上，连接方式为：第二气囊9与第四过渡板24焊接，第四过渡板24通过螺柱25与码头壁18固定；当第二气囊9发生损坏时通过卸载螺栓26将第二气囊9与码头壁18以及通气筒6分离。所述第二气囊9内部设有加强材11，起到支撑气囊，提高强度的作用，加强材11表层用塑料胶布包裹，减小与气囊内表层的摩擦，防止气囊破损；上方开有圆形气孔3，并用气阀10堵住，方便拆卸及整修，气阀10与控制器连接，通过控制器控制气阀10的开闭，下方连通两根导气管12。当船体撞击护舷引起活塞5挤压空气从通气筒6进入第二气囊9后，会引起气囊膨胀，弹性增加，吸能能力增强，从而起到增加缓冲的效果，并通过弹簧与充气气囊的双重吸能，大大提高了吸能能力；同时，第二气囊9内的空气可以通过导气管12进入第三充气囊13，避免了短时间内产生的高压气体对气囊本身的损坏。

在本发明中，第三充气囊13为分别位于护舷左右两边并漂浮于海上的两个气囊。每个气囊通过导气管12与第二气囊9连通，压缩的空气可以通过导气管12从第二气囊9进入第三充气囊13内。第三充气囊13内含有重物块20，使整个气囊浸没于海面下方，并处于漂浮状态。当船体靠泊作用于护舷时，空气压缩经第二气囊9进入第三充气囊13，使第三充气囊13充气膨胀，体积增大，浮力增加，第三充气囊13上浮，从而使焊接在第三充气囊13上端的竖直杆14竖直向上移动；竖直杆14与转动杆15铰接，同时转动杆15通过机架16与码头壁18也铰接，因此可带动转动杆15从水平方向顺时针转动；又由于转动杆15为刚性杆，长度不发生改变，在顺时针转动时会将竖直杆14拉近码头壁18；第三充气囊13整体会向码头方向运动，从而通过一端固定在竖直杆14上的弹力绳17对前方第一气囊1及防冲板2产生远离船舶方向的拉力，很大程度上减小了船舶与护舷撞击时的反力，使结构更具优越性。当船体远离护舷后，控制器检测到压力传感器的压力减小，当减小到设定值之后，控制器控制气阀10打开，从而将第二气囊9的气放掉，当下一次船体接触到气囊时，控制器控制气阀10关闭。

在本发明中，所述码头壁18的安装有气囊组件模块35，气囊组件模块35上安装有开关241，开关241与控制器信号连接，当压力传感器检测到碰撞力大于设定值，控制器控制开关241打开气囊组件模块35，气囊组件模块35充气。所述气囊组件模块35包含上充气囊31、隔板32和下充气囊33，在上充气囊31和下充气囊33分别存储有不同的化学物质，隔板32上设有开口34，开口34内安装有盖板242和底板249，在盖板242下方安装有上限位板244，在底板249上安装有下限位板246，盖板242、上限位板244、下限位板246和底板249上设有上下贯通的通槽245，在上限位板244和下限位板246之间安装有活动板247，活动板247将通槽245隔断，使得上充气囊31和下充气囊33的化学物质不能接触，活动板247和铁质的拉板248连接，所述盖板242和底板249上均设有限位块，限位块折断的剪切力小于电磁铁243产生的磁力。在盖板242与底板249之间形成的空腔中安装有电磁铁243，电磁铁243与开关241连接，开关241与控制器连接，当开关241断开时，电磁铁243没有磁力，活动板247将通槽245隔断，当开关241闭合时，电磁铁243通电产生磁性，通过磁力将拉板248吸住，从而将活动板247拉开，通槽245导通，充气囊充气。当压力传感器检测到碰撞力大于设定的值后，控制器4控制开关241打开，气囊组件模块35充气，利用气囊对护舷进行保护。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。