冰区四季通用的助航左右灯浮标的制作方法

本实用新型属于航海导航设备制造领域。

背景技术：

近年来，随着我国沿海改革开放和区域经济发展，沿岸港口群的建设步伐不断加快，港口数量和规模逐年增加，临海产业迅猛发展。在此背景下，为保障港口生产安全、船舶航行安全及海洋环境清洁，航标事业的发展正面临着前所未有的机遇和挑战。

北方一些环渤海港口地处中、高纬度，冬季严寒，多为冬季冰冻港口。冬季冰冻港口常会出现大量密集流冰，冰况严重时，容易造成港口水上常规灯浮标标体损坏、标志移位、灯光熄灭，航标助航效能降低、失效。严重影响进出港船舶的航行安全，降低了港口的通航能力。我国从八十年代开始在一些港口试验冰期灯浮标，但标志移位、发光无法保障等问题始终未很好解决。这些严重制约了我国北方港口经济建设的发展，降低我国在国际贸易和航运经济界的国际影响力，因此对提高冬季航标助航效能的呼声越来越高。

现有的助航浮标中，以冰标取代了以往的不发光棒标，大大提升了冰冻港口冬季夜间助航效能。为进一步提升冰标的导(抗)冰能力，出现了一种新型的冰标，其在灯器、遥测遥控、专用电池、外形结构等方面进行了改造，增强了抗冰、导冰能力，提高了冬季航标助航效能。

新型冰标的独特设计使其在满足冬季最低助航需求的同时，最大限度的拥有了导(抗)冰能力。也正是由于新型冰标以导(抗)冰功能为重点的设计思路，新型冰标同普通浮标相比，在目视效果、雷达扫测效果方面相对较差，只适用于冰冻期满足用户的最低助航需求同时，在北方冰冻港口需每年实施春、冬季换标作业，即在冬季来临之前，将常规浮标更换为具备抗导冰性能的冰标，在冬季结束后，再将冰标更换为常规浮标。

随着当前航运及港口经济快速发展，助航设施的设置数量及助航服务需求也随之快速增长，加大航标科技研发的力度及经济投入成为目前航标行业科学发展、绿色发展的重要途径。

技术实现要素：

本实用新型的目的是解决现有技术的不足，提供一种能够满足冰冻区一年四季的助航服务需求和冰冻期助航效能的冰区四季通用的助航左右灯浮标，同时延长航标维护保养周期，提高航标管理维护效率，减轻航标作业人员及船舶的作业强度，降低灯浮标管理维护成本，以适应航标科学发展、绿色发展的要求。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

冰区四季通用的助航左右灯浮标，该灯浮标由左侧标和右侧标组成为一组，所述的灯浮标由钢骨架，标体，灯器和配重组成，所述的钢骨架包括中心钢管及中心钢管两侧设有的两块支撑钢板，标体由滚塑体外壳及其内部的防水填充物组成，所述的标体包括下圆台、中圆柱和上圆台三个部分，所述的下圆台、中圆柱和上圆台均为左右相对两个，每个中心角度为180°，并通过连接螺栓与钢骨架连接在一起，所述的上圆台上部设有灯器，下圆台底部设有配重，所述的左侧标为红色标体，其水线以上的部分投影的形状为罐形，所述的右侧标为绿色标体，其水线以上的部分投影的形状为锥形。

进一步的，所述的的钢骨架采用两块支撑钢板和中心钢管的焊接结构，所述的两块支撑钢板设置在中心钢管两侧的中心角度为180°的平面上。

进一步的，标体采用不腿色高分子材料。

进一步的，所述的钢骨架通过连接螺栓与滚塑体外壳相连接，所述的标体的下圆台、中圆柱和上圆台三个部分之间设有10mm的间隙。

进一步的，所述的左侧标和右侧标上分别设有吊耳，所述的吊耳包括上吊耳和下吊耳，与钢骨架通过焊接连接，用于吊装灯浮标，其中左侧标上吊耳设置在中圆柱部位，其中右侧标的上吊耳设置在上圆台部位，所述的下吊耳与中心钢管尾管焊接，用于与锚连连接。

进一步的，所述的钢骨架下部的配重通过下支撑拖架固定在中心钢管上。

本实用新型的有益技术效果是：本实用新型具备一定的导(抗)冰能力，在20CM浮冰的挤压下可利用标体自身的浮力和恢复力矩保持原位，并在浮冰流过后重新露出水面。浮标灯器的强度满足20CM浮冰的碰撞和挤压，同时标体、灯器、供电系统应保持气密，灯器和供电系统的工作环境温度应满足-35℃～+40℃。通用浮标的优点是浮标的焦面高度高，显形面积大，经海上投放实验，左右标区分明显，焦面高度和显形面积符合设计要求，雷达扫视效果好，具备一定的导(抗)冰能力，能够作为冰区四季通用的助航左右标灯浮标。同时免除了浮标的更换，节省了维护成本。

附图说明

图1为本实用新型左右灯浮标中左侧标(罐形)外观结构示意图。

图2为本实用新型左右灯浮标中左侧标(罐形)中部剖面示意图。

图3为本实用新型左右灯浮标中左侧标(罐形)分解示意图。

图4为本实用新型左右灯浮标中右侧标(锥形)外观结构示意图。

图5为本实用新型左右灯浮标中右侧标(锥形)中部剖面示意图。

图6为本实用新型左右灯浮标中右侧标(锥形)分解示意图。

图中：1、灯器；2、上圆台；3、连接螺栓；4、上吊耳；5、中圆柱；6、下圆台；7、配重；8、下吊耳；9、支撑钢板；10、中心钢管；11、支撑拖架。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

参见附图1、附图2和附图3，罐形浮标也称为左侧标，颜色为红色，结构的主要特点是水线上部呈罐的形状。主要结构由钢骨架、高分子材料制成的塑料标体、灯器1和配重7组成。图中灯器1为铜质灯器，采用锂离子电池供电；灯器1底部为滚塑体外壳与填充物组成的上圆台2，共有2个，每个中心角度为180度，通过连接螺栓3连接滚塑体外壳和钢骨架；滚塑体外壳与填充物组成的中圆柱5，共有2个，每个中心角度为180度，通过连接螺栓3连接滚塑体外壳和钢骨架；中圆柱5上设有上吊耳4，用于浮标的吊装和维护；滚塑体外壳与填充物组成下圆台6，共有2个，每个中心角度为180度，通过连接螺栓3连接滚塑体外壳和钢骨架；下圆台6底部为配重7，材料为铸铁；配重7底部为下吊耳8，与组成钢骨架的中心钢管10焊接，用于连接锚链；支撑钢板9共2块，与中心钢管10共同组成钢骨架，用于连接高分子材料的滚塑体；钢骨架的中心钢管10采用无缝钢管，钢管的底部与配重7焊接，在中心钢管10的底部装有防水的锂电电池为灯器1供电；本实用新型在配重7的底部设有支撑拖架11，用于固定配重7。

参见附图4、附图5和附图6，锥形浮标也称为右侧标，颜色为绿色，结构的主要特点是水线上部呈锥的形状。主要结构由钢骨架，高分子材料制成的塑料标体，灯器1和配重7组成。图中灯器1为铜质灯器，采用锂离子电池供电；灯器1底部为滚塑体外壳与填充物组成的上圆台2，共有2个，每个中心角度为180度；通过连接螺栓3连接滚塑体外壳和钢骨架；上圆台2上设有上吊耳4，用于浮标的吊装和维护；滚塑体外壳与填充物组成的中圆柱5，共有2个，每个中心角度为180度，通过连接螺栓3连接滚塑体外壳和钢骨架；滚塑体外壳与填充物组成下圆台6，共有2个，每个中心角度为180度，通过连接螺栓3连接滚塑体外壳和钢骨架；下圆台6底部为配重7，材料为铸铁；配重7底部为下吊耳8，与组成钢骨架的中心钢管10焊接，用于连接锚链；支撑钢板9共2块，与中心钢管10共同组成钢骨架，用于连接高分子材料的滚塑体；钢骨架的中心钢管10采用无缝钢管，钢管的底部与配重7焊接，在中心钢管10的底部装有防水的锂电电池为灯器1供电；本实用新型在配重7的底部设有支撑拖架11，用于固定配重7。

本实用新型中，由左侧标和右侧标组成为一组，钢骨架采用两块支撑钢板9和中心钢管10的焊接结构，所述的两块支撑钢板9设置在中心钢管10两侧的中心角度为180°的平面上。本实用新型左侧标和右侧标的标体均包括上圆台2、中圆柱5和下圆台6三个部分，标体的上圆台2、中圆柱5和下圆台6三个部分之间设有10mm的间隙。

本实用新型的制作方法是：

罐形标即左侧标的制造。首先制备用于制造滚塑外壳的模具，模具采用不锈钢制造，按照下圆台6，中圆柱5和上圆台2分别制造。采用滚塑方法用不褪色的高分子材料制作标体的外壳，完成外壳制造后，再向标体的外壳内部充填防水的填充材料，保证充满。该填充物为质量小于水的填充材料，以保证标体的浮力。采用无缝钢管和钢板制备浮标的钢骨架，钢骨架为两块支撑钢板9和中心钢管10的焊接结构，两块支撑钢板9设置在中心钢管10两侧的中心角度为180°的平面上，钢骨架的上部与灯器1连接，下部与配重7连接，配重7通过下支撑拖架11固定在中心钢管10上，中圆柱5的位置设置上吊耳4，并与钢骨架焊接，下吊耳8与中心钢管10尾管焊接。完成钢骨架制备后，将上圆台2、中圆柱5和下圆台6的滚塑体外壳与钢骨架用连接螺栓3连接，完成罐形标即左侧灯浮标的制造。

按照上述方法制造的罐形浮标，经模态分析和强度计算证实，浮标能够抵抗浮冰的冲击，强度符合设计要求。经北方港口的下水实验，罐形浮标的焦面高度和显形面积符合设计要求，雷达扫视效果很好，可以在冬季使用，在冬季以外的季节能够替代目前的使用的灯浮标。

锥形标即右侧标的制造。首先制备用于制造滚塑外壳的模具，模具采用不锈钢制造，按照下圆台6，中圆柱5和上圆台2分别制造。采用滚塑方法用不褪色的高分子材料制作标体的外壳，完成外壳制造后，再向标体的外壳内部充填防水的填充材料，保证充满。该填充物为质量小于水的填充材料，以保证标体的浮力。采用无缝钢管和钢板制备浮标的钢骨架，钢骨架为两块支撑钢板9和中心钢管10的焊接结构，两块支撑钢板9设置在中心钢管10两侧的中心角度为180°的平面上，钢骨架的上部与灯器1连接，上圆台2位置焊接上吊耳4，下部与配重7连接，配重7通过下支撑拖架11固定在中心钢管10上，下吊耳8与中心钢管10焊接。完成钢骨架制备后，将上圆台2、中圆柱5和下圆台6的滚塑体外壳与钢骨架用连接螺栓3连接，完成锥形标即右侧标的制造。

按照上述方法制造的锥形浮标，经模态分析和强度计算证实，浮标能够抵抗浮冰的冲击，强度符合设计要求。经北方港口的下水实验，锥形浮标的焦面高度和显形面积符合设计要求，雷达扫视效果很好，可以在冬季使用，在冬季以外的季节能够替代目前的使用的灯浮标。

使用时，将罐形的左侧标和锥形的右侧标放在航道边线上，形状和颜色区别明显，能够起到助航的效果。同时，本实用新型左罐右锥标体设计保证了左右标外形有明显的区分度，满足了助航需要。同时，左侧标即罐形标的中圆柱5长度大于右侧即锥形标的长度，保证了浮标的视觉效果。

本实用新型主要技术指标为：显形面积不小于3.8㎡，灯光射程不低于3nm，焦面高度大于3.5m。摇摆周期符合国家《浮标通用技术条件》(JT/T760-2009)的规定T＝3-5s。本实用新型具备一定的导(抗)冰能力，在20CM浮冰的挤压下可利用标体自身的浮力和恢复力矩保持原位，并在浮冰流过后重新露出水面。浮标灯器1的强度满足20CM浮冰的碰撞和挤压，同时标体、灯器、供电系统应保持气密，灯器1和供电系统的工作环境温度应满足-35℃～+40℃。