唐转体式潜水员入出水系统吊放装置制造方法
【专利摘要】唐转体式潜水员入出水系统吊放装置，主要部分是可旋转和升降的座椅(或类似载体)，通过金属构件联结在主立柱上，座椅配备扶手、安全护栏、操控器、凹形靠背等。操控转体电动机和双联升降绞盘工作，可按潜水员的需要控制座椅从甲板安全区域转至舷外再降至水面，或从舷外水面返回到甲板安全区域，通过多种安全保护装置和结构的配合，帮助潜水员轻松、舒适、安全地完成入水，出水活动。主要适用于干舷3米以内的船甲板、水上平台等设施。
【专利说明】唐转体式潜水员入出水系统吊放装置
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种通过旋转、升降方式帮助潜水员轻松、舒适、安全地从船甲板 或水上平台安全区域入水、出水的机电装置，主要适用于干舷3米以内的船甲板、平台等设 施。可扩展至大于3米干舷的潜水活动。
【背景技术】
[0002] 目前，国际上有多种潜水员入出水系统吊放装置（以下简称吊具），归纳起来，它 们一般由组成某一形状（如门字形、A字形）的摆杆或支架做支撑（以下统称摆杆），用固 定在甲板的绞盘的缆绳通过摆杆支架上的滑轮将吊篮、吊笼、吊筐（以下统称吊笼）及站在 其中的潜水员从船甲板或平台（以下统称甲板）吊入水中，或从水中吊回甲板；另一套绞 盘的缆绳系在摆杆上，收紧或放松缆绳可操控摆杆向舷外的伸出或收回，达到移送吊笼至 舷外或收回至甲板；也见过使用长臂吊车配吊笼输送人员的（不符合相关规范安全要求）。 操作时都必须沿舷边方向左右各至少设置一根软绳系住吊笼，并需安排人员在两边拉控软 绳，防止吊笼旋转和减小平行舷边的摆动，但无法控制垂直船侧板方向的摆动；为了防止吊 笼与船侧板之间在摆动中发生碰撞，潜水员要不停地用撑杆顶离舷侧板；或将吊臂做的很 长，将吊笼远远地伸出舷外；或在水下设锚，在锚与船上固定一缆，用连接环将吊笼与固定 缆相连，防止摆动和碰撞。
[0003] 国际公约规定，干舷2米及以上的潜水（我国规定为3米）必须使用满足其规定条 件的入出水系统吊放装置；当干舷小于2米，允许不使用入出水系统吊放装置，可以改用其 它辅助方法如潜水长梯等。查国内和国际涉及潜水相关规范，对载人的吊装设备要求非常 高，致载人吊具设备价格是吊货设备的10倍左右，当干舷小于2米，公司为降低潜水成本， 常不配用吊具，而是配用长梯。潜水员或借助安装在舷边的长梯爬下爬上，或直接从甲板跳 入水中。经过长时间水下活动已非常疲惫的潜水员仍须攀爬长梯才能回到甲板，尤其是那 些身穿厚重潜水服完成水下作业的潜水员回船时，更是异常费力。例如我国对"南海1号" 沉船进行考古打捞时，身着重装的潜水员也是从船甲板直接跳入海水。
[0004] 还有很多浅水或浅海潜水或水下作业项目，如：探险、捕捞、潜水观光旅游等，没有 使用相关吊具，只设长梯。身背氧气瓶，穿上脚蹼的潜水员因走动不便多是直接跳入水中， 这对于潜水观光旅游项目参加人员大多是缺乏训练的新手来说，更是紧张和惊心动魄。尤 其是返回登船时十分困难。 实用新型内容
[0005] 为了消除在干舷3米以下的潜水活动中常见的上述困难，本实用新型以新的思路 开发一种机电装置能将潜水员从甲板轻松安全地运送至水中或从水中运回甲板，而且不会 对船甲板进行大量改动，也不会对原有的人员活动区域产生较大妨碍。
[0006] 该装置主要部分是可旋转和升降的座椅（或类似载体），通过金属构件联结在主 立柱上，座椅配备扶手、安全护栏、操控器。为防腐蚀，座椅可选工程塑料、不锈钢材料或其 它防腐材料。入水时，潜水员从甲板的安全处走上座椅的踏板，转身坐上座椅，扣上安全护 栏，按动座椅扶手上方的操控器，旋转至舷外与船舷约成直角的位置，这时定位板触动行程 止动开关，停止旋转；再按操控器，座椅下降至水面附近，控制座椅坐板进入水下〇. 3至0. 5 米左右停止下降（一般以水面淹至潜水员胸部为宜）；这时潜水员可解开安全护栏，受水 的浮力，潜水员可以轻松地滑入水中。出水时潜水员游至座椅旁边，抓住扶手，收腿踏上座 椅踏板，转身坐上座椅；也可先转身坐上座椅再收腿；扣上安全护栏，操作控制器使座椅升 离水面至定位处，这时定位板触动行程止动开关，停止上升；再操控旋转回到甲板的安全区 域，解开安全护栏，离开座椅。
[0007] 由于椅坐板深入水下一定深度，坐在椅上的潜水员身体大部分浸入水中，自身重 量减轻许多，大多数人都可以轻松地完成上述动作。
[0008] 本装置设有两套并行操控器，一套安装在座椅扶手上方，另一套保留在船上，可以 由船上人员直接控制座椅的旋转升降。根据用户的要求和现代技术，操控器可选用有线控 制，也可选用无线控制方式。
[0009] 本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0010] 在船甲板靠近舷边约〇. 3米处选点，用螺栓法兰联结方式固定一根主立柱，在主 立柱的上部于船舯方向和平行舷边方向各联结一根L形支架（也可以是其它夹角布局，两 L形支架之间可以加横杆以增加稳定性；较小的船可将其一 L形支架固定在另一侧舷边）， 形成三足鼎立，保证主立柱的稳定，还分担座椅转至舷外时产生的力矩。
[0011] 在主立柱上3. 5米左右高度固定一支撑盘（以干舷2米为例，视干舷实际高度调 整此高度），盘上安装可旋转的圆毂（称为圆毂A)，圆毂A上对称安二梁，长梁上安装双联 升降绞盘、滑轮等完成座椅的升降动作，短梁上安装配重以平衡另一端因座椅、潜水员、升 降绞盘、桁架等重量产生的力矩。在圆毂A与支撑盘之间安装平面轴承以减少摩擦，外设防 雨防尘罩。
[0012] 在任一 L形立柱上部安装一电机，电机通过其轴上的皮带轮1、皮带与圆毂A上的 皮带轮2相联，带动圆毂A旋转，实现连接座椅金属结构转体。
[0013] 在主立柱的支撑盘下方也安装一圆毂（称为圆毂B)，上连一水平梁架，梁端下连 垂直桁架，桁架与座椅靠背和踏板相连。在梁端附近选适当点系主钢缆绳和副钢缆绳。
[0014] 主立柱的支撑盘下约0. 3米处向下安装长约2. 6米窄金属定位键，该金属键与圆 毂B上的槽配合限制圆毂B在这2. 6米段上的转动，保证座椅不会与舷侧板碰撞和减少晃 动。金属键上方〇. 3米段没有此限制，圆毂B又可以旋转，带动座椅从甲板安全区域转至舷 外或从舷外回到甲板安全区域。理论上，椅背相连的桁架只要距离舷侧板〇. 2米以上就能 完全避免因波浪引起的船和座椅晃动产生碰撞，尤其适用风浪较大的海况潜水作业。利用 金属键上端部和槽端的形状配合，可引导圆毂B下降时自动修正位置，保证定位键顺利滑 入槽口。
[0015] 主立柱下部设缓冲弹簧，防止所有保险措施都失效时座椅下坠的硬冲击。主立柱 下设集油池，收集从主立柱上流下的润滑油酯和水滴，定期清理，防止污染水域。主立柱外 设防护罩，防止人员触摸立柱受伤。
[0016] 在座椅旋转和升降的极限点均设有定位板和行程限位止动开关，当运行到极限点 时，定位板触及止动开关，相关电动机立刻断电停车，防止因人员操作失误引发装置损坏。
[0017] 座椅靠背上设凹槽，尺寸与常用氧气瓶外径加护套相仿，使潜水员能舒适可靠地 靠在椅背上；安全护栏为T形，横的一端铰接在一扶手上，在人的两条大腿之间坚的一端嵌 入椅坐板前部的定位孔中，横的另一端嵌入另一扶手的锁扣中，加保险扣锁紧，防止潜水员 在离心力的作用下甩出和下滑跌落。
[0018] 现在吊车绞盘已是成熟的技术，应用很广，但是市售的吊车绞盘只有一套或二套 失电停车保护装置，防止因突然失电引起吊缆上的悬挂物自由跌落。按照相关规定这样的 装置是不允许载人的。本实用新型进行下述技改后，再配合前述座椅结构，它将符合国内和 国际潜水规范对载人吊具的多重安全保险要求。
[0019] 本实用新型的技改是：在市售具有双失电停车保护装置的吊车绞盘（葫芦）基础 上，在原减速未端齿轮旁（详见附图5)增加过轮、副缆卷筒传动齿轮、副缆卷筒、副缆轴等； 除过轮外，其余零件传动参数与原对应零件参数一样。设原缆卷筒为主缆，增加的缆卷筒为 副缆。这样，通电时电机带动传动参数完全相同的两套缆卷筒工作，实现同步运转，但是其 中只有主缆受强拉力，副缆因缆略长而不受强拉力，设为备用，所以增加的副缆这部分对共 用的电机附加负荷不大，主要是机械磨损，估计小于5%总功率。遇应急情况，如主缆因故障 突然断裂或松脱，这时副缆会在承受冲击拉力后承力，实现第一保险；通常失电时两套失电 停车保护装置立刻动作，使缆轴停止转动，实现第二保险；如果其中任意一套失电保险装置 出现失灵，另一套保险装置仍能限制主、副缆轴的转动，实现第三保险；假如上述多重保险 均同时失灵的特例发生，由座椅桁架、横梁、圆毂B和主立柱下端的弹簧等组成的结构能保 证座椅不会沉入海底，确保潜水人员的安全，这时可用备用梯将潜水员救回甲板。
[0020] 此外，因选用绞盘的主副缆两部分零配件的强度完全一样并联动，可定期调整二 缆的长度以变换受力状态，将主、副缆互换，轮流受力，即互为备置，互为保险，延长整个设 备使用寿命。
[0021] 电源将根据拟安装本装置的船艇实际供电情况选用，可以是交流电源，也可以是 蓄电池组，根据需要进行交、直流电流的变换已是成熟的技术，选用市售产品。
[0022] 本实用新型的有益效果是：使潜水员的入水、出水过程从传统方式导致的紧张、惊 心、费力中解脱出来，变得轻松舒适安全。
【专利附图】
【附图说明】
[0023] 下面结合附图对本实用新型进一步说明：
[0024] 附图1是本实用新型在座椅转至舷外的沿舷向正面投影示意图。
[0025] 附图2是座椅转至舷内的沿舷向正面投影示意图。
[0026] 附图3是座椅降至舷外水面的垂直舷向投影示意图。
[0027] 附图4是座椅沿A_A方向投影不意图。
[0028] 附图5是技改后的吊车绞盘示意图。
[0029] 附图1中各主要零部件名称：
[0030] 1、甲板
[0031] 2、集油池
[0032] 3、缓冲弹簧
[0033] 4、脚踏板
[0034] 5、座椅坐板
[0035] 6、扶手
[0036] 7、安全护栏
[0037] 8、椅背凹槽
[0038] 9、操控器
[0039] 10、主立柱外保护罩
[0040] 11、主立柱
[0041] 12、圆毂 B
[0042] 13、主钢缆
[0043] 14、副钢缆
[0044] 15、长定位键
[0045] 16、行程限位止动开关
[0046] 17、支撑盘
[0047] 18、双联升降绞盘
[0048] 19、圆毂 A
[0049] 20、传动轮 2
[0050] 21、转体电动机
[0051] 22、配重
[0052] 23、L 形支架
[0053] 附图4中各主要零部件名称：
[0054] 4、脚踏板
[0055] 5、座椅坐板
[0056] 7、T形护栏
[0057] 24、座椅板的Τ形护栏定位孔
[0058] 25、垂直桁架
[0059] 附图5中各主要零部件名称：
[0060] 31、双联升降绞盘新增零件分界线
[0061] 32、失电停车保护装置1
[0062] 33、电动机
[0063] 34、主缆卷筒
[0064] 35、副缆卷筒
[0065] 36、副缆卷筒传动齿轮
[0066] 37、过轮，用于联结减速齿轮组与副缆卷筒齿轮
[0067] 38、失电停车保护装置2
【具体实施方式】
[0068] 如附图1，在船甲板靠近舷边约0. 3米处选点，用螺栓法兰联结方式固定一根主立 柱（11)，在主立柱的上部于船舯方向和平行舷边方向各联结一根L形支架（23)(也可以是 其它夹角布局，两L形支架之间可以加横杆以增加稳定性；较小的船可将其一 L形支架固定 在另一侧舷边），形成三足鼎立之势。
[0069] 在主立柱上3. 5米高度固定一支撑盘（17)(以干舷2米为例，视干舷实际高度调 整此高度），盘上安装可旋转的圆毂A(19)，圆毂A上对称安二梁，长梁上安装双联升降绞盘 (18)、滑轮等，绞盘的主、副缆与座椅桁架梁相联，短梁上安装配重（22)，固定盘与圆毂A之 间安装平面轴承。
[0070] 在任一 L形立柱上部安装转体电动机（21)，电机通过其轴上的皮带轮1、皮带与圆 毂A上的皮带轮2 (20)相联，带动圆毂A旋转。
[0071] 在主立柱的支撑盘下方安装圆毂B (12)，上安水平梁架，梁端下连垂直桁架（25)， 桁架与座椅靠背（8)和脚踏板（4)相连。在梁端附近选适当点系主钢缆绳（13)和副钢缆 绳（14)。在系缆点加装轴承和钢丝绳套环。
[0072] 主立柱的支撑盘下约0. 3米处向下安装长约2. 6米窄金属定位键（15)，该金属键 与圆毂B上的槽配合。
[0073] 主立柱下部设缓冲弹簧（3)、集油池（2)，主立柱外设防护罩（10)。
[0074] 在座椅旋转和升降的极限点均设有定位板和行程限位止动开关（16)。
[0075] 座椅配备扶手（6)、安全护栏（7)、操控器（9)。
[0076] 如附图4,座椅靠背上设凹槽，尺寸与常用氧气瓶外径加护套相仿；安全护栏为T 形，横的一端铰接在一扶手上，坚的一端嵌入椅坐板前部的定位孔（24)中，横的另一端嵌 入另一扶手的锁扣中，加保险扣锁紧。
[0077] 如附图5,在市售具有双失电停车保护装置的吊车绞盘（葫芦）基础上，在原减速 未端齿轮旁增加过轮（37)、副缆卷筒传动齿轮（36)、副缆卷筒（35)、副缆轴等；除过轮外， 其余零件传动参数与原对应零件参数一样。设原缆卷筒为主缆（34)，增加的缆卷筒为副 缆。这样，通电时电机（33)带动传动参数完全相同的两套缆卷筒工作，实现同步运转，但是 其中只有主缆受强拉力，副缆因缆略长而不受强拉力，通常失电时两套失电停车保护装置 (32、38)立刻动作，使缆轴停止转动。如果其中任意一套失电保险装置出现失灵，另一套保 险装置仍能限制主、副缆轴的转动。假如上述多重保险均同时失灵的特例发生，由座椅桁 架、横梁、圆毂B和主立柱下端的弹簧等组成的结构能保证座椅不会沉入海底，确保潜水人 员的安全，这时可用备用梯将潜水员救回甲板。
[0078] 此外，因选用绞盘的主副缆两部分零配件的强度完全一样并联动，可定期调整二 缆的长度以变换受力状态，将主、副缆互换，轮流受力，即互为备置，互为保险，延长整个设 备使用寿命。
[0079] 电源将根据拟安装本装置的船艇实际供电情况选用，可以是交流电源，也可以是 蓄电池组，根据需要进行交、直流电流的变换已是成熟的技术，选用市售产品。
[0080] 本装置设有两套并行操控器，一套安装在座椅扶手上方，另一套保留在船上，可以 由船上人员直接控制座椅的旋转升降。根据用户的要求和现代技术，操控器可选用有线控 制，也可选用无线控制方式。
[0081] 最后应说明的是：虽然本说明书通过具体的实施例子详细描述了本实用新型的具 体结构和部分参数，但是本领域的技术人员应该理解，本实用新型的实施方式不限于上述 描述范围，在不脱离本实用新型实质和理念范围内，可以对本实用新型进行各种修改和替 换，例如：以多对平行滑块滑轨定位升降，滚轮滑道定位升降，直齿轮定位升降等方式；以 及将升降绞盘移至长梁上方等位置，其钢丝绳通过滑轮导向后与圆毂B的梁相联，带动其 升降的方式；主、副钢缆卷筒由上述的并联安装改变为串联安装等方式均是与本实用新型 类似理念，因此本实用新型的保护范围视权利要求范围所界定。
【权利要求】
1. 唐转体式潜水员入出水系统吊放装置，主要部分是可旋转和升降的座椅（或类似载 体），通过金属构件联结在主立柱上，座椅配备扶手、安全护栏、操控器，其特征是座椅（或 类似载体）通过金属构件联结在主立柱上，操控转体电动机和升降绞盘工作，可按潜水员 的需要控制座椅从甲板安全区域转至舷外再降至水面，或从舷外水面返回到甲板安全区 域，通过机械结构的限制或不限制，达到在需要转动的范围不限制其转动，在不需要转动的 范围限制其转动，从而保证座椅在被限制的升降段不会产生转动以及大的晃动，完全消除 与船侧板发生碰撞的危险。
2. 根据权利要求1所述的唐转体式潜水员入出水系统吊放装置，其特征是在主立柱的 支撑盘下方选定距离处向下安装长金属定位键，通过该金属键与圆毂B上的槽配合限制圆 毂B在长键这一段上的转动，支撑盘下方至金属定位键这一段距离没有此限制，圆毂B又可 以旋转。
3. 根据权利要求1所述的唐转体式潜水员入出水系统吊放装置，其特征是金属定位键 上端部和槽口下端的形状配合，自动纠偏。
4. 根据权利要求1所述的唐转体式潜水员入出水系统吊放装置，其特征是本装置的双 联升降绞盘的主、副缆同步联动，可互相转换、又互为保险。
5. 根据权利要求1所述的唐转体式潜水员入出水系统吊放装置，其特征是在不脱离 本实用新型实质理念范围内，对本实用新型进行的各种修改和替换，例如：以平行滑块滑轨 定位升降、滚轮滑道定位升降、直齿轮定位升降等方式，以及将升降绞盘移至长梁上方等位 置，其钢丝绳通过滑轮导向后与圆毂B的梁相联的方式，主、副缆筒为串联方式等。
【文档编号】B63B27/16GK203902819SQ201420269009
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年5月26日 优先权日:2014年5月26日
【发明者】唐达列 申请人:唐达列