专利名称：双t型高弹性复合浮标的制作方法
技术领域：
本发明属于一种船舶导航设备，具体说是一种浮标。
技术背景浮标是一种弓I导船舶安全航行的重要助航设施。自十九世纪以 来，浮标的结构和材料经历了以钢质浮标为代表的传统浮标；以玻璃 钢等高分子化学材料为代表的新型浮标；以提高导航精度、可靠性、 可维护性、使用寿命和材料循环使用为主要标志的新概念浮标，浮标 的改进和发展是随着近代科技的发展而发展的。就浮标的主体材料而言，以钢材为主要结构材料的传统浮标，由 于钢材的机械强度高、易加工、价格低等显著优点，到目前为止仍在 广泛使用。但钢铁因锈蚀易造成标体失效、密度高导致浮标重量大运 输不方便，也是其明显的缺点。以玻璃钢为结构材料的新型浮标重量 轻、耐腐蚀，与钢质浮标相比具有明显的性能优势。但材料价格高、 抗冲能力较弱也是影响其发展的制约因素。针对以上不足进行改进的 新概念浮标，主要针对标体的材料性能、重量、耐腐蚀性、抗冲击性 以及浮标的导航功能和管理控制等方面提出创新。由于各种新材料性 能的局限性、制造工艺和价格等因素的影响，目前投入使用的较少。就浮标的主体结构而言，到目前为止其实质性的改进很小。根据 物理学基本定律，物体要漂浮于水面，其排水体积一定要大于自身重 量。对于用密度大于水的钢材、玻璃钢等材料制成的浮标，只能采用 设置浮力箱以增大排水量的方案，这就是常见的O型结构浮标。不论 是传统浮标还是新型浮标，甚至包括很多概念性浮标，都无法跳出这 一设计思路。所称的改进一般是围绕着浮标浮体表面的增强、防腐、 防撞击改性以及填充泡沫增加抗沉性等方面。有些新概念浮标虽然采 用了新型材料，但因仍采用O型结构的设计理念，其整体刚度、浮体重心、工艺难度和性价比都有一定缺憾。中国专利公开号CN 2683519Y，公开了一种《弹性体灯浮标》， 其浮体由弹性泡沬内芯和包覆其表面的弹性铠甲组成，上盖板与下托 板由中心管和连接杆连为一体，它具有耐冲击、耐腐蚀等优点。为了 提高"耐冲击"性，将浮筒的外蒙皮改为连接杆，其仍为①型结构浮 标。这种灯浮标上弹性浮体的浮力要通过上盖板传递到主结构，这将 使浮标的重心和浮心发生改变，且弹性浮体受力时的变形，亦会造成 它与主结构的一体性的失效。美国、日本公司研制的可分解式聚乙烯新概念灯浮标，最大直径 5m，浮筒采用分片注模压制成型，望板可分解拆卸，解决了老式一体 化浮标储存、运输的难题。这种①型结构的塑料浮标，就目前的设备 生产能力和经济发展水平而言，推广应用尚有难度。综上所述，采用①型结构的浮标，无论单独或联合采用何种结构 材料，都很难同时满足浮标对材料的机械性能、耐腐蚀性、密度、工 艺难度以及使用寿命、经济性、可回收再利用等多种性能的综合要求。因此，现有技术存在的以下不足:结构设计存在缺陷，材料使用 不尽合理，局部易腐蚀、重量高、稳性变化大、抗冲击能力差、工作 可靠性低、使用周期短、成本高，适应性和综合导航能力低。 发明内容本发明针对现有技术不足，提供一种结构稳固、浮态稳定、运行 可靠、耐腐蚀、重量轻、抗撞击、使用周期长、成本低、适用于多种 复杂海况的双T型高弹性复合浮标。本发明是这样实现的 一种双T型高弹性复合浮标，它包括浮体、灯架、顶标、航标灯、标管和配重，所说的标管伸入浮体的部分外周 焊有三层定位环，在从上而下的定位环上焊有设备平台板、承载翼板和下盖板，使设备平台板与标管形成一个T型构架，承载翼板与标管 形成另一个T型构架，设备平台板、承载翼板和下盖板之间由拉杆拉紧固定，所说的标管还设有海水电池，所说的浮体为高弹性浮体，它 包括保护套和填充在保护套内的储备浮体和主浮体，所说的灯架上安 装有太阳能电池，雷达反射器、设备控制箱。所说的主浮体、储备浮体由低吸水率高弹性闭孔泡沫塑料制成， 保护套由具有高韧性的高分子聚合物制成。所说的设备控制箱内装有蓄电池组、船舶自动识别系统(AIS， 即Automatic Identification System)、全球定位系统(GPS，即Global Position System)、遥测遥控系统(GSM)，在设备控制箱上装有遥控 锁具。所说的浮体直径为1. 2 3. 6m。在本发明中，采用双T型结构，将弹性浮体与T型构架有机地结 合起来，即将一个抗冲击性良好的弹性浮体套置于T型构架上，形成 一种全新的浮标结构，这种结构具有稳定的浮态，保证了浮标的使用 功能。其中，第一个T型构架不再承担提供浮力的功能，由标管和设 备平台两个构件，就实现了以往①型结构的承载功能，其结构简单。由于本发明所述高弹性浮体分为主浮体和辅助浮体二部分，在正 常工况下主浮体提供的工作浮力经设在水线高度的承载翼板传递至 第二个T型构架上，这种结构具有以下优势限制了标体浮心位置的 提高，有利于浮标的正浮状态；设备平台不再承受浮力，从而降低了 工作载荷，有利于结构的稳固；储备浮体平时不处于工作状态，有利 于延长寿命；主浮体提供浮力，其工况较为恶劣，但由于体积小，可 采用性能及可靠性较高的优质材料；因此本发明具有浮力承接点低、 稳性高、储备浮力大等优点。由于本发明所述高弹性浮体由浮体和保护套组成，其中浮体为高 弹性闭孔型泡沫塑料，这种材料具有密度低、吸水率低、回弹性好等 特点，保护套由具有韧性的高分子材料或合成橡胶制成，在承受撞击 时起保护浮体的作用，故而本发明具有良好的浮力、抗沉性和抗冲击能力。由于本发明所述T型构架上设有顶标、望板、航标灯，还可选装 船舶自动识别系统(AIS，即Automatic Identification System)、全球 定位系统(GPS，即Global Position System)、遥测遥控系统(GSM)， 使得浮标具有多种指示和管控功能；所述太阳能电池、海水电池、蓄 电池组、控制器组成多方式供电系统；故本发明的导航功能较强、可 遥控遥测、可靠性高。由于本发明所述T型构架、灯架及其它钢结构部件全部经过防腐 处理，故本发明的整体抗腐蚀性能良好。由于本发明所述设备控制箱装有遥控锁具，故本发明具有一定的 防止人为盗窃和破坏的能力。由于本发明所述主体部件如灯架、浮体、T型构架等均采用可循 环利用材料制成，故本发明具有良好的环保性能。本发明浮体直径为L5 3.6m的浮标，具有较广泛的适用性。综上所述，本发明的有益效果是具有结构稳固、浮态稳定、运 行可靠、耐腐蚀、重量轻、抗撞击、使用周期长、成本低、适用于多 种复杂海况的优点。
图l是本发明所提供的一种双T型高弹性复合浮标结构示意图。 图中l.配重、2.标管、3定位环、4.主浮体、5.承载翼板、6.储 备浮体、7.保护套、8.拉杆、10.设备平台、ll.太阳能电池、12.顶标、 13.航标灯、14.雷达反射器、15.望板、16.灯架、17.起吊环、18.设备 控制箱、19.高弹性浮体、20.锚链环、21.海水电池、22.下盖板。A-A 为水平线。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细描述如图1所述， 一种双T型高弹性复合浮标，它包括浮体19、灯架16、顶标12、航标灯13、标管2和配重1，所说的标管2伸入浮 体19的部分外周焊有三层定位环3，在从上而下的定位环3上焊有 设备平台板IO、承载翼板5和下盖板22，使设备平台板10与标管2 形成一个T型构架，承载翼板5与标管2形成另一个T型构架，设备 平台板IO、承载翼板5和下盖板22之间由拉杆8拉紧固定，所说的 标管2还设有海水电池21，所说的浮体19为高弹性浮体，它包括保 护套7和填充在保护套7内的储备浮体6和主浮体4，所说的灯架16 上安装有太阳能电池ll，雷达反射器14、设备控制箱18。所说的主浮体4、储备浮体6由低吸水率高弹性闭孔泡沫塑料制 成，保护套7由具有高韧性的高分子聚合物制成。所说的设备控制箱18内装有蓄电池组、船舶自动识别系统(AIS， 即Automatic Identification System)、全球定位系统(GPS，艮卩Global Position System)、遥测遥控系统(GSM)，在设备控制箱18上装有遥 控锁具。其中，浮体19的直径为1. 2 3. 6m。在本实施例中，在设备平台IO上还安装有起吊环17，用于吊装; 在下盖板22上安装有锚链环20，用于锚定；在灯架16顶端装有顶 标12，在灯架16中部装有望板15，用于提高目视效果。所述主浮体4、储备浮体6由低吸水率高弹性闭孔泡沫塑料制成， 所述保护套7由高韧性高分子聚合物制成。本实施例中主浮体4、储 备浮体6采用了高弹性闭孔EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)泡沫塑料，其 密度为45~60kg/m3，体积回复率>95%(试验载荷0.2 kg/cm2， 72小时)， 吸水率<0.2% (120小时)；保护套7为PUA (聚脲)，亦可采用合成 橡胶。设备平台10上装有设备控制箱18、灯架16。设备控制箱18内 装有蓄电池组、控制器，并可选装船舶自动识别系统(AIS，即 Automatic Identification System)、全球定位系统(GPS，艮卩GlobalPosition System)、遥测遥控系统(GSM)，使得浮标具有多重导航方 式和管控功能；由太阳能电池11、海水电池21、蓄电池组、控制器 组成多方式供电系统。采用多种导航方式增强了浮标的导航功能，多 方式供电系统保证了浮标的工作可靠性，遥测遥控功能提高了管理、 维修的效率。太阳能电池ll、海水电池21、蓄电池组均为公开销售 的产品。本发明实施例所述设备控制箱18装有遥控锁具，使浮标具有一 定的防止人为盗窃和破坏的能力。本发明实施例所述全部钢构件均经过防腐处理，其施工工艺视零 部件的工况和使用条件有所不同，其中水下部分采用具有防止介壳类 海生物依附生长功能的聚碳酸酯防腐涂料，水上部分钢构件采用了耐 紫外线的防腐涂料。所有主体部件均采用可循环利用材料制成，提高 了环保性能。本发明适用于浮体直径为L5 3.6m的浮标。其使用条件为抗 风等级《12级，使用温度-40~60°C，使用深度〈50m。本发明具有结构稳固、浮态稳定、运行可靠、耐腐蚀、重量轻、 抗撞击、使用周期长、成本低、适用于多种复杂海况的优点。可广泛 适用于船舶安全导航。
权利要求
1.一种双T型高弹性复合浮标，它包括浮体(19)、灯架(16)、顶标(12)、航标灯(13)、标管(2)和配重(1)，其特征在于所说的标管(2)伸入浮体(19)的部分外周焊有三层定位环(3)，在从上而下的定位环(3)上焊有设备平台板(10)、承载翼板(5)和下盖板(22)，使设备平台板(10)与标管(2)形成一个T型构架，承载翼板(5)与标管(2)形成另一个T型构架，设备平台板(10)、承载翼板(5)和下盖板(22)之间由拉杆(8)拉紧固定，所说的标管(2)内还设有海水电池(21)，所说的浮体(19)为高弹性浮体，它包括保护套(7)和填充在保护套(7)内的储备浮体(6)和主浮体(4)，所说的灯架(16)上安装有太阳能电池(11)、雷达反射器(14)、设备控制箱(18)。
2. 根据权利要求1所说的一种双T型高弹性复合浮标，其特征 在于所说的主浮体(4)、储备浮体(6)由低吸水率高弹性闭孔泡沫塑 料制成，保护套(7)由具有高韧性的高分子聚合物制成。
3. 根据权利要求1或2所说的一种双T型高弹性复合浮标，其特 征在于所说的设备控制箱(18)内装有蓄电池组、船舶自动识别系统、全球定位系统、遥测遥控系统，在设备控制箱(18)上装有遥控锁具。
4. 根据权利要求1或3所说的一种双T型高弹性复合浮标，其特 征在于浮体(19)直径为1.2 3.6m。
全文摘要
本发明属于一种船舶导航设备，具体公开一种双T型高弹性复合浮标，它包括浮体、灯架、顶标、航标灯、标管和配重，所说的标管伸入浮体的部分外周焊有三层定位环，从上而下焊有设备平台板、承载翼板和下盖板，使设备平台板与标管形成一个T型构架，承载翼板与标管形成另一个T型构架，设备平台板、承载翼板和下盖板之间由拉杆拉紧固定，标管内还设有海水电池，浮体为高弹性浮体，它包括保护套和填充在保护套内的储备浮体和主浮体，灯架上安装有太阳能电池，雷达反射器、设备控制箱。它的优点在于结构稳固、浮态稳定、运行可靠、耐腐蚀、重量轻、抗撞击、使用周期长、成本低、适用于多种复杂海况。本发明广泛适用于船舶导航。
文档编号B63B22/16GK101219704SQ20081000078
公开日2008年7月16日 申请日期2008年1月17日 优先权日2008年1月17日
发明者付秀君, 崔明旭, 柴进柱, 涛 程, 邓祝森, 阎桂清, 燕 黎 申请人:秦皇岛耀华玻璃钢股份公司;中华人民共和国天津海事局秦皇岛航标处