专利名称：双吊点救生艇艇钩有载同步脱钩操纵装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种艇钩操纵装置，尤其是一种针对双吊点救生艇艇钩有载同步脱钩操纵装置。
背景技术：
救生艇作为海上大型舰船或海洋平台必配的救生装备承担着海难事故发生时的逃生手段，当救生艇使用时，需通过船上的吊架连接救生艇艇钩将救生艇下放至水面脱钩。早期的救生艇只能在下放至水面后无载脱钩，但在紧急情况下，有可能需要在下放至水面附近时进行有载状态下脱钩。长期以来各国对救生艇艇钩脱钩装置的改进始终围绕国际海事组织(MO)国际海上生命安全公约(SOLAS)的相关规定为依据。
1974年SOLAS公约规定救生艇应设置与吊索迅速但不必同时脱开的要求，故仅需 在吊索和艇钩之间设置链环，确保两者能在救生艇浮于水面后脱开即可。SOLAS公约83修正案要求1986年6月I日建造的船舶应配备有载(110%满载)脱钩能力的艇钩，之后国外建造的救生艇虽然多数配备了有载释放艇钩，但由于SOLAS未对同步脱钩指定明确要求，使得一些艇钩设计存在安全隐患，有可能造成不能脱钩、意外脱钩或不能同时脱钩的情况发生，因艇钩问题造成的人员人员伤亡事故时有发生。1996年MO修订的SOLAS公约规定了对1998年以后建造的船舶救生艇应设置具有无载和有载同步脱钩功能的艇钩，并要求通过设置静水压力连锁机构确保艇钩在救生艇下放中途不意外脱钩，当救生艇到达水面后通过水压实现有载自动脱钩。配置静水压力连锁机构的救生艇艇钩存在的一个普遍问题是有载脱钩需要利用作用于艇钩的载荷，而保持有载下的不脱钩则依赖于静水压力连锁机构。因此，静水压力连锁机构既是防脱钩安全保护装置又是脱钩操纵装置，如遇紧急情况需要在救生艇到达水面之前释放，静水压力连锁机构无法解锁，需另外设置克服静水压力的机构实现有载脱钩。更重要的是设置了静水压力连锁机构的艇钩一般需设计成载荷不过回转中心结构。静水压力连锁机构结构包括膜片、活塞、弹簧、管结头、管道、通气阀、入水口、传动软轴等，本身结构较复杂，如其故障或失效将直接导致艇钩意外脱钩或不能脱钩。实践证明，配置了静水压力连锁机构的救生艇艇钩，安全事故并未减少，通过对所发生的救生艇下放事故的原因分析，除了人员操作失误，船上吊机故障等艇钩之外的原因，艇钩本身结构合理性、安全性和可靠性是不可忽视的重要原因。由于SOLAS不断提出对救生艇艇钩的改进要求，可能会造成艇钩过于复杂，不便使用和维护的负面作用。从使用角度出发，艇钩设计要简单实用，脱钩操作要力求可靠，避免因使用不当造成事故或安全隐患。SOLAS原规定救生艇收放演习时，船员必须随艇，由于事故频发，MO海上安全委员会(MSC)迫于业内人士强烈呼吁的压力，在2004年5月召开的会议上通过了 SOLAS修正案(MSC. 152决议)，放宽了救生艇演戏训练时的载人要求。允许平时在进行救生艇收放演习时可不搭载操作人员，但至少三个月应进行一次救生艇落水操作，并指定操作人员随艇。2011年5月20日闭幕的IMO第89届海上安全委员会会议正式通过了酝酿已久的对救生艇钩技术要求的SOLAS公约和救生设备规则修正案。该两修正案关于新艇钩的要求将于2013年I月I日生效，要求从2014年7月I日及以后建造船舶的救生艇必须配备符合新要求的艇钩，并要求从2014年7月I日起最晚不迟于2019年7月I日完成对现有艇钩的改装或更换新艇钩及操纵装置。因此，针对目前艇钩存在的问题，设计符合新要求的救生艇艇钩及艇钩操纵装置时间紧迫，应用前景良好。本发明以载荷过回转中心设计的艇钩为操纵对象，实现不设静水压力连锁机构的艇钩操纵装置的设计方案，同时满足救生艇艇钩无载和有载同步释放要求，并力求结构简
单可靠。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足和缺陷，同时满足救生艇有载和无载释放要求而提供的一种双吊点救生艇艇钩有载同步脱钩操纵装置。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下双吊点救生艇艇钩有载同步脱钩操纵装置包括壳体2OI、齿条体2O 2、齿轮轴203、轴承套204、齿轮箱205、销轴206、轴承207、前杆销轴208、轴套210、连杆211、有载释放扳手213、无载释放手柄215、前导条223、后导条217、后杆销钉218、安全插销219、关节轴承221、一对拉杆或软轴224、安装板225 ;其特征在于所述壳体201为整体成型的矩形管结构，壳体201正面中部一侧设有贯通前后壁齿轮轴孔201a，齿轮轴孔201a上方设有手柄销轴孔201b，手柄销轴孔201b —侧设有安全销孔201c，壳体201内腔一侧设有竖直导向槽201d，靠近手柄销轴孔201b的侧面设有小窗口 201e和贯通左右两侧的维修孔201f ;所述齿条体202为“T”字形结构，“T”字竖直段一侧设有齿条202a及靠下端的销孔202b，前后两侧竖直方向各设有前导槽202c和后导槽202e，“T”字水平段前侧设有贯通的水平方槽202d ;所述齿轮箱205左右方向设有贯通的方孔205a，前后方向设有与方孔205a中心轴线垂直相交的圆孔205b，方孔205a的右端设有矩形槽205c ;所述齿轮轴203中间段设有与齿条202a啮合的齿轮203b，齿轮203b两端设有同直径轴颈与轴承套204内孔配合安装，一端轴颈外设有方头203a，供有载释放扳手213套入进行艇钩的有载释放操作；所述无载释放手柄215为双臂手柄,包括后杆215a、前杆215b和连接左右两杆的手柄215c,前杆215b —端设有非整圆孔与前杆销轴208右端削扁轴颈配合；所述有载释放扳手213为通用型单向作用扳手，内部设有超越离合器，其端部的方孔可与齿轮轴203端部的方头203a相配；所述连杆211 —端为非整圆孔与前杆销轴208左端削扁轴颈配合，另一端为圆孔与销轴206配合，并通过套装在206上的轴承207嵌入齿条体202的水平方槽202d内。所述壳体201在贯穿前后两壁的齿轮轴孔201a内各装有一个支撑齿轮轴203的轴承套204，轴承套204与齿轮轴孔201a紧配合，内孔与齿轮轴203两端轴颈间隙配合，壳体201内壁的竖直导向槽201d内安装的后导向条217与齿条体202上的后导槽202e滑动配合。所述齿条体202的行程为连杆211端部的销轴206位于上端极限位置时齿条体202“T”字水平段下端面与齿轮箱205上端面的距离SI，齿轮箱205上平面作为齿条体202向下运动的限位，齿轮箱205下端面作为齿条体202向上运动的限位，齿条体202下端销接的关节轴承221顶部距齿轮箱205下端的距离S2>S1，两关节轴承221分别与救生艇两端艇钩通过拉杆或软轴224连接。
所述安全插销219设置在齿条体202上平面下限位置的右上方，与壳体201的安全插销孔201c间隙配合，安全插销219插入后末端设有开口销锁定，头部设有钩环，允许在不借助工具的状态下用人手拔出，安全插销219在非脱钩操作状态下阻止下压无载释放手柄215和有载释放扳手213。
所述无载释放手柄215原位时与水平线夹角为50-60°，无载脱钩时，手柄搬动行程角为100-120。。
所述有载释放扳手213端部的方孔可套入齿轮轴203的方头203a，有载释放时，通过连续3-4次下压往复动作，每次扳动角度90° -100°，可完成有载释放。
所述壳体201上的小窗口 201e位置与齿条体202上的水平方槽202d内的轴承207、销轴206和连杆211对应，通过将无载释手柄215扳至下极限位置可使轴承207和销轴206完全露出壳体201。
所述壳体201右侧上下位置各设置了 I个箍套214，提供有载释放扳手213嵌入安装；壳体201左右两侧在与关节轴承221下限位置对应处设有维修孔201f。
本发明的特点和有益效果是提供了一种用于双吊点救生艇艇钩有载和无载同步释放操纵装置，可通过双臂无载释放手柄一次下压实现无载脱钩和有载释放扳手3-4次下压动作实现有载同步脱钩，并设有安全插销作为安全措施，取消了静水压力连锁机构，具有设计合理，结构紧凑，操作简单的特点，可与载荷过回转中心结构的艇钩配套使用。
附图I艇钩操纵装置(非脱钩状态)正视附图2:壳体轴测附图3:齿轮箱轴侧附图4齿条体轴测附图5图I的内部结构附图6图5的A-A剖视附图7图5的B-B剖视附图8图I处于有载释放状态附图9图I的装配维修状态附图10:图I立体结构图(壳体透明处理)；
图中200、艇钩操纵装置，201、壳体，201a、齿轮轴孔，201b、压杆销轴孔，201安全销孔，201d、导向槽，201e、小窗口，201f、维修孔，202、齿条体，202a、齿条，202b、销孔， 202c、前导槽，202d、水平方槽，202e、后导槽，203、齿轮轴，203a、方头，203b、齿轮，204、轴承套，205、齿轮箱，205a、方孔，205b、圆孔，205c、矩形槽，205d、螺孔，206、销轴，207、轴承，208、前杆销轴，209、弹性挡圈，210、轴套，211、连杆，212、上盖，213、有载释放扳手，214、箍套，215、无载释放手柄，215a、后杆，215b、前杆，215c、手柄，216、小盖板，217、后导条，218、 后杆销钉，219、安全插销，220、螺钉，221、关节轴承，222、圆柱销，223、前导条，224、拉杆或软轴，225、安装板。
具体实施方式
下面通过本发明用于双吊点救生艇艇钩有载脱钩操作为实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
图I为艇钩操纵装置(非脱钩状态)正视图，从装置外部可看到的部分包括壳体 201、齿轮轴203、轴承套204、前杆销轴208、弹性挡圈209、上盖、212、有载释放扳手213、箍套214、无载释放臂215、小盖板216、安全插销219、螺钉220、拉杆或软轴224及安装板225。 安全插销219与壳体201的安全插销孔间隙配合，其末端设有开口销定位，头部设有环形扣方便不用工具即可拔出，安全插销219的作用是在非脱钩操作状态下阻止意外下压有无释放手柄215和有载释放扳手213，避免误动作造成意外脱钩。壳体201右侧上下位置各设置了 I个箍套214，平时将有载释放扳手213置于箍套214内并可用柔性链与壳体连接，避免因分离放置遗失而影响有载释放。
图2为壳体201的轴测图，壳体201为整体成型结构，采用拉伸工艺直接成矩形管铝合金型材，壳体201上设有齿轮轴孔201a、压杆销轴孔201b、安全销孔201c、导向槽 201d、小窗口 201e和维修孔201f ;位于壳体201前侧中部靠左的齿轮轴孔201a为穿过壳体201前后两侧壁的同直径通孔，位于前侧壁齿轮轴孔201a上方的压杆销轴孔201b为单侧通孔，与压杆销轴孔201b同轴线的后侧壁为螺纹孔，位于压杆销轴孔201b右侧的安全销孔201c为前后两侧壁贯通孔，竖直导向槽201d在壳体201内腔单边设置，左侧壁上方小窗口 201e和下方贯通左右两侧壁的维修孔201f用于装配和维修用。
图3为齿轮箱轴侧图，设置齿轮箱205的作用除了增强齿轮203b与齿条202a啮合部位的刚性、减小受力变形、保持拟合精度外，还兼作齿条体202上下移动的限位。如图 3所示，齿轮箱205设有方孔205a、圆孔205b、矩形槽205c和螺钉孔205d。方孔205a为齿轮轴203装入留出空间，圆孔205b与轴承套204外圆配合定位，矩形槽205c是为了齿条 202a上下运动时不发生干涉。齿轮箱205上平面作为齿条体202下端位置的限位，齿轮箱 205下平面作为齿条体202向上运动的限位。齿轮箱205上的螺钉孔205d与壳体201通过螺钉220连接固定。
图4为齿条体202轴测图，齿条体202为“T”字形整体结构，以提高整体强度和刚度，具有多项功能。主要作用是提供齿条202a与齿轮轴203齿轮203b啮合的功能，此外，在齿条体202两侧各设有竖直导槽，分别为前导槽202c和后导槽202e，前导槽202c和后导槽 202e设置在靠近连杆211末端销轴206左右摆动范围的中心，通过其与壳体201上安装的前导条223和后导条217配合实现上下运动的导向，并保证齿轮203b与齿条202a的正确啮合要求。在齿条体202上部水平方向，设有水平方槽202d，在进行无载脱钩操作时，通过压下无载释放手柄215带动连杆211转动使安装于销轴206上的轴承207在其内滚动，从而驱动齿条体202向上运动。齿条体202上的水平方槽202d为贯通槽，便于加工和装配。
图5为图I的内部结构图，表示了壳体201内部各组成零件在该平面的相互位置关系。整个装置包括由无载释放手柄215、前杆销轴208、连杆211、销轴206、轴承207及水平方槽202d组成连杆机构，由有载释放扳手213、齿轮轴203，齿条202a组成的齿轮齿条机构，由齿条体202上的前导槽202c和后导槽202e与前导条223和后导条217组成的导向机构，由壳体201、安装板225作为支撑机构，由通过圆柱销221与齿条体202销接的关节轴承221及拉杆或软轴224组成与救生艇两端艇钩相连的连接接口。图5所示状态为艇钩操纵装置200对应艇钩连接时的状态，此时由于安全插销219的作用，无法转动无载释放手柄215同时也不能应用有载释放扳手213转动齿轮轴203，当需要实施无载释放操作时，首先必须卸除安全插销219，然后通过逆时针转动无载释放手柄215至图5中双点划线位置， 即可实现无载脱钩操作。无载释放手柄215采用双臂手柄，由于齿条体202上下运动阻止了两杆臂与壳体201贯通销接，连杆211通过前杆销轴208与前杆215b销接，前杆销轴208 与壳体201上轴套210配合长度较短，单臂操作有可能会出现别劲，既使是救生艇到达水面后的无载释放，由于海面的波动造成艇钩与吊环之间的剩余载荷及操纵连接机构存在的阻力，也会使无载脱钩具有一定的剩余载荷，因此无载释放手柄215设计成双臂手柄，较单臂手柄增加释放操作的稳定性和可靠性。
图6为图5的A-A剖视图，表示了壳体201、齿条体202、齿轮轴203、轴承套204、 齿轮箱205、连杆211、销轴206、轴承207、无载释放手柄215、前杆销轴208、后杆销钉218 等图示零件在该剖面内的位置关系。齿条体202上下运动的导向由前后两侧的前导槽202c 和后导槽202e与前导条223和后导条217配合实现，由于连杆211的位置干涉阻断了前导条223在齿条体202上方区间布置，因此，前导条设于连杆211销轴206的下方，后导条217 长度可无阻碍设置，图中采用后导条217设置在齿条体202运动区间的上部约2/3处，前导条223设置在齿条体202运动区间的下部约2/3处，这种错位布置不会影响齿条体202上下运动的导向。齿轮轴203中间设有齿轮203b，两端轴颈与轴承套204内孔配合安装，右端轴颈外设有方头203a，为有载释放扳手213套入进行艇钩的有载释放操作。在底部安装板 225对应两个关节轴承221的轴线处各设有通孔。
图7为图5的B-B剖视图，即过壳体201齿轮轴203中心的水平剖视图，显示了该平面内各零件的位置关系。壳体201前后两侧壁齿轮轴孔201a内各设有一个支撑齿轮轴 203的轴承套204，其外圆与齿轮轴孔201a紧配合，内孔与齿轮轴203两端轴颈间隙配合， 齿条体202通过固定于壳体201前后内壁的前导条223和后导条217导向，壳体201内一侧的竖直方向设有一导向槽201d,作为齿条体202后导条217的定位。装配时先将后导条 217插入壳体201的导向槽201d内，用螺钉固定后将前导条装入齿条体202的前导槽202c 并沿后导条217插入壳体201，通过螺钉将前导条223与壳体201固定。
图8为图I处于有载释放状态图，当需要对艇钩实施有载释放时，先拔出安全插销 219，从壳体201右侧取下有载释放扳手213，将有载释放扳手213头部方口对准齿轮轴203 的方头203a插入，用手握住有载释放扳手213端部逆时针方向施力转动，如每次扳动角度 90° -100°，可在往复转动3-4次即可通过齿条体202的上移带动拉杆或软轴224向上运动，实现艇钩的有载脱钩。为了使得有载释放时对艇钩传递足够的拉力并使有载释放操作更省力，应尽可能提高有载释放操作的杠杆比，将有载释放扳手213长度加长以增加杠杆比，但太长不便操作，并增加操作空间。因此，除了设置合适的有载释放扳手213的长度外， 通过选择较小的模数使的齿轮203b的直径较小，同时通过适当增加齿轮203b与齿条202a 的啮合宽度保证脱钩操作所需的啮合应力要求。
图9为图21的装配或维修状态图，由于艇钩操纵装置200的壳体201为整体结构， 为方便装配与维修，在卸除上盖212和壳体201左侧的小盖板216，并通过壳体201左右两侧的维修孔可对艇钩操纵装置200进行检查和维护。
图10为图I立体结构图(壳体透明处理)，可进一步看清内部的布局和位置关系，装个装置外观简洁，结构紧凑。在壳体201外表面可粘贴操作说明和警示标志，详细说明无载脱钩和有载脱钩的操作规程，警示在救生艇下放过程中禁止拔出安全插销219，避免引起安全隐患。
本实施例就一种救生艇艇钩有载同步脱钩操纵装置的结构及工作原理进行了阐述，该装置通过杠杆式释放和杠杆与齿轮齿条组合两套操纵机构机构分别实现救生艇艇钩的无载和有载脱钩操作功能，适用于载荷过吊钩回转中心的艇钩释放，并设置了安全插销保护措施省去了传统的静水压力连锁机构。
权利要求
1.一种双吊点救生艇艇钩有载同步脱钩操纵装置，包括壳体(201)、齿条体(202)、齿轮轴(203)、轴承套(204)、齿轮箱(205)、销轴(206),轴承(207),前杆销轴(208)、轴套(210)、连杆(211)、有载释放扳手(213)、无载释放手柄(215)、前导条(223)、后导条(217)、后杆销钉(218 )、安全插销(219)、关节轴承(221)、一对拉杆或软轴(224 )、安装板(225 );其特征在于所述壳体(201)为整体成型的矩形管结构，壳体(201)正面中部一侧设有贯通前后壁齿轮轴孔(201a),齿轮轴孔(201a)上方设有手柄销轴孔(201b),手柄销轴孔(201b)一侧设有安全销孔(201c)，壳体(201)内腔一侧设有竖直导向槽(201d)，靠近手柄销轴孔(201b)的侧面设有小窗口(201e)和贯通左右两侧的维修孔(201f);所述齿条体(202)为“T”字形结构，“T”字竖直段一侧设有齿条(202a)及靠下端的销孔(202b)，前后两侧竖直方向各设有前导槽202c)和后导槽(202e)，“T”字水平段前侧设有贯通的水平方槽202d);所述齿轮箱(205)左右方向设有贯通的方孔(205a),前后方向设有与方孔(205a)中心轴线垂直相交的圆孔(205b)，方孔(205a)的右端设有矩形槽(205c);所述齿轮轴(203)中间段设有与齿条(202a)啮合的齿轮(203b),齿轮(203b)两端设有同直径轴颈与轴承套(204)内孔配合安装，一端轴颈外设有方头(203a)，供有载释放扳手(213)套入进行艇钩(100)的有载释放操作；所述无载释放手柄(215)为双臂手柄，包括后杆(215a)、前杆(215b)和连接左右两杆的手柄(215c)，前杆(215b) —端设有非整圆孔与前杆销轴(208)右端削扁轴颈配合；所述有载释放扳手(213)为通用型单向作用扳手，内部设有超越离合器，其端部的方孔可与齿轮轴(203)端部的方头(203a)相配；所述连杆(211) —端为非整圆孔与前杆销轴(208)左端削扁轴颈配合，另一端为圆孔与销轴(206)配合，并通过套装在(206上的轴承(207)嵌入齿条体(202)的水平方槽(202d)内。
2.根据权利要求I所述的双吊点救生艇艇钩有载同步脱钩操纵装置，其特征在于所述壳体(201)在贯穿前后两壁的齿轮轴孔(201a)内各装有一个支撑齿轮轴(203)的轴承套(204)，轴承套(204)与齿轮轴孔(201a)紧配合，内孔与齿轮轴(203)两端轴颈间隙配合，壳体(201)内壁的竖直导向槽(201d)内安装的后导向条(217)与齿条体(202)上的后导槽(202e)滑动配合。
3.根据权利要求I所述的一种双吊点救生艇艇钩有载同步脱钩操纵装置，其特征在于所述齿条体(202)的行程为连杆(211)端部的销轴(206)位于上端极限位置时齿条体(202) “T”字水平段下端面与齿轮箱(205)上端面的距离SI，齿轮箱(205)上平面作为齿条体(202)向下运动的限位，齿轮箱(205)下端面作为齿条体(202)向上运动的限位，齿条体(202)下端销接的关节轴承(221)顶部距齿轮箱(205)下端的距离S2>S1，两关节轴承(221)分别与救生艇两端艇钩通过拉杆或软轴(224)连接。
4.根据权利要求I所述的一种双吊点救生艇艇钩有载同步脱钩操纵装置，其特征在于所述无载释放手柄(215)原位时与水平线夹角为50-60°，无载脱钩时，无载释放手柄(215)搬动行程角为100-120°。
5.根据权利要求I所述的一种双吊点救生艇艇钩有载同步脱钩操纵装置，其特征在于所述安全插销(219)设置在齿条体(202)上平面下限位置的右上方，与壳体(201)的安全插销孔(201c)间隙配合，安全插销(219)插入后末端设有开口销锁定，头部设有钩环，允许在不借助工具的状态下用人手拔出，安全插销(219)在非脱钩操作状态下阻止下压无释放手柄(215)和有载释放扳手(213)。
6.根据权利要求I所述的一种双吊点救生艇艇钩有载同步脱钩操纵装置，其特征在于所述有载释放扳手(213)端部的方孔可套入齿轮轴(203)的方头(203a)，有载释放时，通过连续3-4次下压往复动作，每次扳动角度90° -100°，可完成有载释放。
7.根据权利要求I所述的一种双吊点救生艇艇钩有载同步脱钩操纵装置，其特征在于所述壳体(201)上的小窗口(201e)位置与齿条体(202)上的水平方槽(202d)内的轴承(207)、销轴(206)和连杆(211)对应，通过将无载释手柄(215)扳至下极限位置可使轴承(207)和销轴(206)完全露出壳体(201)。
8.根据权利要求I所述的一种双吊点救生艇艇钩有载同步脱钩操纵装置，其特征在于所述壳体(201)右侧上下位置还各设置了 I个箍套(214)，提供有载释放扳手(213)嵌入安装；壳体(201)左右两侧在与关节轴承(221)下限位置对应处设有维修孔(201f)。
全文摘要
本发明提供了一种适用于双吊点救生艇艇钩有载同步脱钩的操纵装置，包括壳体、连杆机构、齿轮齿条机构、导向机构、无载释放操纵、有载释放操纵及安全保护等。本发明的操纵装置可通过双臂无载释放手柄一次下压实现无载脱钩和有载释放扳手3-4次下压动作实现有载同步脱钩，并设有安全插销保护措施，取消了静水压力连锁机构，设计合理，结构紧凑，操作简单，可与载荷过回转中心结构的艇钩配套使用。
文档编号B63B23/58GK102923258SQ201210453580
公开日2013年2月13日 申请日期2012年11月13日 优先权日2012年11月13日
发明者张冰蔚 申请人:江苏科技大学