船舶防侧翻装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及船舶辅助设备的技术领域，具体地是一种船舶防侧翻装置。
【背景技术】
[0002]船舶的沉船事故多为船体泄漏或者侧翻导致，而船体的泄漏可以通过堵塞漏洞、水栗抽水、以及关闭泄漏位置的底部船舱来进行紧急处理，即使上述的救急措施失效而导致沉船，也可以给船上人员提供足够的逃生时间。而船体侧翻过程往往发生在极短时间内，不管是由于航速过高时急转导致的侧翻，还是较大风浪导致的侧翻，均会造成严重的人员伤亡。因此如何在船体发生严重倾斜时防止船体侧翻，而给船上人员提供较多的逃生时间，已经成为船舶行业发展的最为重要的安全要求。
[0003]而现有技术中对于船舶防侧翻的技术发展研究还很缓慢，仅有的部分防翻系统也是较为早期的发明创造，例如申请公开号为CN1313223A的船舶防沉防翻系统装置，其通过在船体内以及船体外侧壁上设置多种气囊，实现防沉防侧翻。但是其设于船体内的气囊不仅占用较多的空间，而且船体上要铺设较多的供气管路，成本较高，而设于船体外侧壁上的气囊，需要在船体上穿孔，不利于船体密封性，而且驱动缸需要克服海水的阻力才能使护囊板展开，对于气缸的要求较高。另外，其需要在船体底部设置铰接点，而船舶底部常年在海水中浸泡，铰接处的防腐防锈的维护要求较高，并且其在船体底部加设铰接处，将会对船体底部的强度产生影响。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是:提供一种可以防止船体侧翻，且工作时所需驱动力小，不影响船体底部结构的船舶防侧翻装置。
[0005]本发明所采取的技术方案是:提供一种船舶防侧翻装置，它包括船体，设于船体外侧壁上且位于海平面上方的气囊组件和用于驱动气囊组件的全部或者部分伸入海平面下方的驱动机构，所述的气囊组件包括由驱动机构驱动的基板、设于基板上的活动板，以及设于基板与活动板之间的气囊，活动板的上端与基板的上端铰接，气囊随活动板的下端远离基板而扩张，随活动板的下端靠近基板而压缩，所述气囊上设有供空气只进不出的单向阀。在不使用时气囊组件和驱动机构均位于船体外侧壁上，且位于海平面以上，因此，不存在海水浸泡腐蚀带来的维修费用较高的技术问题，并且船体进入海平面以下的部分均为进行任何改造，因此对于船体结构的完整性和密封性均未造成影响，而在船体侧翻情况下，所述驱动机构带动气囊组件中的气囊伸入海水内，通过气囊使倾斜的一侧产生辅助的浮力，有利于船体平衡。
[0006]所述基板和活动板之间设有使基板的下端与活动板的下端固定或脱开的启闭机构。通过启闭机构可以使气囊组件不工作时，基板和活动板的两端均固定，夹紧气囊，而需要气囊组件工作时，开启启闭机构使活动板的下端做圆周运动，并且利用活动板下端的摆动，带动气囊扩张吸气膨胀，船体倾斜的越厉害，活动板的摆动角度越大，气囊充气越充足，提供的浮力越大。
[0007]所述活动板的下端设有配重块。通过配重块可以提高活动板摆动过程的惯性力，时气囊充气更加充足。
[0008]所述的启闭机构包括固定于基板下端的主动电磁块和固定于活动板上的从动磁块，主动电磁块通电后与从动磁块吸合。通过主动电磁块可以通电吸合从动磁块，断电松脱从动磁块，由此便于自动化控制，且结构简单可靠。
[0009]所述的驱动机构包括导轨和驱动缸，驱动缸的活塞杆与基板的上端固定，基板与导轨滑动配合。
[0010]所述的导轨为带有内腔的管状结构，驱动缸固定于导轨的内腔上部，基板与导轨内腔侧壁上的滑槽滑动配合，所述导轨的内腔下部设有供基板和活动板穿出导轨的开口。通过密闭式的导轨可以起到很好的导向作用，并且也不存在基板滑脱的问题，同时也可以给置于导轨内腔内的驱动电机一定的防护，防止雨水或者外部重物损伤到驱动缸。
[0011]驱动缸的活塞杆与基板的上端之间设有连接块，连接块的外侧壁上沿自身竖直轴线的周向设有至少两个连接杆，连接杆的下端与连接块铰接，连接杆的上端铰接有一压板，压板随连接杆的上端朝远离活塞杆所在位置翻转至极限位置时与导轨的内壁贴合。当驱动缸的活塞杆推动基板下行至极限位置后，由于气囊产生的浮力反作用于活塞杆，因此需要驱动缸保持一定的驱动力防止活塞杆回缩。而通过连接块、连接杆和压板可以在驱动缸失效的情况下有效防止活塞杆回缩。
[0012]采用以上结构后，本发明的船舶防侧翻装置与现有技术相比具有以下优点:首先，气囊组件和驱动机构均设于船体外侧壁上，不占用船舱空间，也无需设置额外的供气管路，其次，船体浸入海水的部分均未作任何的改造和加工，保证船体完整性和密封性，最后，气囊组件是先充气后伸入海平面以下，因此气囊充气过程受到的海水阻力小，充气迅速。
【附图说明】
[0013]图1是本发明的船舶防侧翻装置的结构示意图。
[0014]图2是本发明的船舶防侧翻装置的剖切的左视图。
[0015]图3是图2的另一个状态的示意图。
[0016]图4是本发明中气囊组件和驱动机构的装配图。
[0017]图5为图4“A”区域的局部放大示意图。
[0018]图6是图4的另一个工作状态示意图。
[0019]图7为图6“B”区域的局部放大示意图。
[0020]其中，1、船体，2、气囊组件，3、驱动机构，4、基板，5、活动板，6、气囊，7、单向阀，8、配重块，9、王动电磁块，10、从动磁块，11、导轨，12、驱动缸，12.1、活塞杆，13、连接块，14、连接杆，15、压板，16、复位磁块、17、控制器，18、平衡仪。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步说明。
[0022]本发明所指的海平面是指船体航行的载体的水面，不仅仅指海中的海平面，也指湖泊河流中的液面。
[0023]如图所示，本发明提供一种船舶防侧翻装置，它包括船体1，设于船体I外侧壁上且位于海平面上方的气囊组件2和用于驱动气囊组件2的全部或者部分伸入海平面下方的驱动机构3，所述的气囊组件2包括由驱动机构3驱动的基板4、设于基板4上的活动板5，以及设于基板4与活动板5之间的气囊6，活动板5的上端与基板4的上端铰接，气囊6随活动板的下端远离基板4而扩张，随活动板5的下端靠近基板4而压缩，所述气囊6上设有供空气只进不出的单向阀7。
[0024]上述的气囊组件2的全部或者部分伸入海平面下方是指，气囊组件2需要起到防止船体侧翻作用时，其伸入海平面提供一定的浮力，伸入的越多浮力越大，而船体高度和结构的不同，所述的气囊组件2在驱动机构3驱动下下行的距离是不定的，因此本发明中对于气囊组件2下行的距离和角度不做具体的限定，本领域的普通技术人员其依据有限的计算即可得到最佳的气囊组件2活动距离，故本发明的气囊组件2下行的最低要求是保证气囊组件2下行至极限位置时能碰触到海平面且能提供一定的浮力。
[0025]所述基板4和活动板5之间设有使基板4的下端与活动板5的下端固定或脱开的启闭机构。所述的启闭机构是指在气囊组件不使用时，基板4和活动板5的上端铰接，二者下端固定，当需要气囊组件工作时，使二者下端远离，实现气囊的充气。当然不管是磁吸合方式，卡接方式或者螺纹锁紧方式，电开关方式等起到固定和断开之间切换的现有技术均可。
[0026]所述活动板5的下端设有配重块8。
[0027]所述的启闭机构包括固定于基板4下端的主动电磁块9和固定于活动板5上的从动磁块1，主动电磁块9通电后与从动磁块1吸合。通过控制主动电磁块9的通断电可以起到吸合或松脱作用。为了防止海水腐蚀磁块，所述的主动电磁块9和从动磁块10可以设于气囊内，且分别与基板4和活动板5固定。为了防止海水腐蚀磁块主动电磁块9和从动磁块10外可以套于密封的防护罩，主动电磁块9上的线圈通过基块4内部的过线通孔延伸至电源和控制器上。
[0028]所述的驱动机构3包括导轨11和驱动缸12，驱动缸12的活塞杆12.1与基板4的上端固定，基板4与导轨11滑动配合。
[0029]所述的导轨11为带有内腔的管状结构，驱动缸12固定于导轨11的内腔上部，基板4与导轨11内腔侧壁上的滑槽滑动配合，所述导轨11的内腔下部设有供基板4和活动板5穿出导轨的开口。所述的导轨为上端密封的方管结构，下端设有供基板4穿出的开口，以及活动板5摆动时所需的扇形开口。所述导轨11内腔侧壁上的滑槽可以是贯通导轨11内腔侧壁的，也可以时不贯通的。
[0030]如图所示，驱动缸12的活塞杆12.1与基板4的上端之间设有连接块13，连接块13的外侧壁上沿自身竖直轴线的周向设有至少两个连接杆14，连接杆14的下端与连接块13铰接，连接杆14的上端铰接有一压板15，压板15随连接杆14的上端朝远离活塞杆12.1所在位置翻转至极限位置时与导轨11的内壁贴合。气囊的浮力反作用于连接块13，连接块13将作用力传递给连接杆14，由此，连接杆14形成朝导轨11内壁扩张的一个径向挤压力，因此压板与导轨11内壁之间的摩擦力随着连接杆14作用于压板I上的径向挤压力的变大逐渐变大，最终，浮力的反作用力越大，摩擦力也越大，因此可以有效防止压板15沿导轨的轴向滑动。这就保证了即使驱动缸在失效的情况下，活塞杆也不会由于失去驱动缸的作用力而回缩，从而时气囊组件失效。
[0031]另外，在完成防侧翻作用后，需要回收气囊组件时，由于船体平衡，因此，气囊组件2不于海水接触，因此也就没有浮力反作用于连接块13上，因此，通过拨动压板15就可以拉动活塞杆12.1，上述的拨动压板15，可以通过伸缩拉动压板15收拢，也可以如图所示，通过在压板15上设置复位磁块16，在导轨外侧设置与复位磁块磁性相反的另一磁块使即可驱使压板脱离导轨内壁。当然，所述的复位磁块16可以使用电磁铁，导轨为不导磁材质，当复位磁块16通电时，各对称设置的压板15上的复位磁块16相互吸引，从而使压板脱离导轨内壁。
[0032]另外，船体上设有控制器17和平衡仪18，平衡仪18与控制器17信号连接，主动电磁块9、驱动缸12、以及复位磁块16均分别与控制器17信号连接。
[0033]当然为了后续的气囊复位，所述气囊上必然设置可以供人工控制的泄气阀，用于充气后的气囊回收。另外，如果为了达到更加高效的气囊充气效果，所述气囊组件还可以包括驱使活动板摆动的辅助驱动机构，即辅助驱动机构驱使活动板的摆动角度变大，达到更加的充气效果。更可以配以常规的充气机，对于气囊进行辅助充气，这些均是在本发明的基础上做出的常规设计。
[0034]其工作原理是，首先，平衡仪18检测到船体的倾斜角度达到触发值时发送控制信号给控制器，控制器控制主动电磁块9断电，由此活动板在配重块以及自身重力作用下摆动，驱使气囊扩张并经单向阀充气，充气后的气囊在单向阀的作用下保持压力，然后，控制器17控制驱动缸工作，带动气囊组件沿导轨11下行并使气囊6伸入海平面以下提供船体倾斜一侧额外的浮力，从而防止船体侧翻。当完成工作后，驱动缸回缩，通过气囊6上的泄气阀，使活动板与基板的下端靠近，并通过启闭机构完成紧固。
[0035]以上就本发明较佳的实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本发明不仅局限于以上实施例，其具体结构允许有变化，凡在本发明独立要求的保护范围内所作的各种变化均在本发明的保护范围内。
【主权项】
1.一种船舶防侧翻装置，它包括船体(I)，设于船体(I)外侧壁上且位于海平面上方的气囊组件(2)和用于驱动气囊组件(2)的全部或者部分伸入海平面下方的驱动机构(3)，其特征在于:所述的气囊组件(2)包括由驱动机构(3)驱动的基板(4)、设于基板(4)上的活动板(5)，以及设于基板(4)与活动板(5)之间的气囊(6)，活动板(5)的上端与基板(4)的上端铰接，气囊(6)随活动板(5)下端摆动远离基板(4)而扩张充气，随活动板(5)的下端靠近基板(4)而压缩，所述气囊(6)上设有供空气只进不出的单向阀(7)。2.根据权利要求1所述的船舶防侧翻装置，其特征在于:所述基板(4)和活动板(5)之间设有使基板(4)的下端与活动板(5)的下端固定或脱开的启闭机构。3.根据权利要求1所述的船舶防侧翻装置，其特征在于:所述活动板(5)的下端设有配重块(8)。4.根据权利要求2所述的船舶防侧翻装置，其特征在于:所述的启闭机构包括固定于基板(4)下端的主动电磁块(9)和固定于活动板(5)上的从动磁块(10)，主动电磁块(9)通电后与从动磁块(10)吸合。5.根据权利要求1所述的船舶防侧翻装置，其特征在于:所述的驱动机构(3)包括导轨(11)和驱动缸(12)，驱动缸(12)的活塞杆(12.1)与基板(4)的上端固定，基板(4)与导轨(11)滑动配合。6.根据权利要求5所述的船舶防侧翻装置，其特征在于:所述的导轨(11)为带有内腔的管状结构，驱动缸(12)固定于导轨(11)的内腔上部，基板(4)与导轨(11)内腔侧壁上的滑槽滑动配合，所述导轨(11)的内腔下部设有供基板(4)和活动板(5)穿出导轨的开口。7.根据权利要求5所述的船舶防侧翻装置，其特征在于:驱动缸(12)的活塞杆(12.1)与基板(4)的上端之间设有连接块(13)，连接块(13)的外侧壁上沿自身竖直轴线的周向设有至少两个连接杆(I 4 )，连接杆(I 4)的下端与连接块(I 3)铰接，连接杆(I 4)的上端铰接有一压板(15)，压板(15)随连接杆(14)的上端朝远离活塞杆(12.1)所在位置翻转至极限位置时与导轨(11)的内壁贴合。
【专利摘要】本发明公开了一种船舶防侧翻装置，它包括船体(1)，设于船体(1)外侧壁上的气囊组件(2)和用于驱动气囊组件(2)的驱动机构(3)，其特征在于：所述的气囊组件(2)包括由驱动机构(3)驱动的基板(4)、设于基板(4)上的活动板(5)，以及设于基板(4)与活动板(5)之间的气囊(6)，活动板(5)的上端与基板(4)的上端铰接，气囊(6)随活动板(5)下端摆动远离基板(4)而扩张充气，随活动板(5)的下端靠近基板(4)而压缩，所述气囊(6)上设有供空气只进不出的单向阀(7)。本发明提供一种可以防止船体侧翻，且工作时所需驱动力小，不影响船体底部结构的船舶防侧翻装置。
【IPC分类】B63B43/14
【公开号】CN105711772
【申请号】CN201610231786
【发明人】张智焕
【申请人】浙江大学宁波理工学院