一种登船装置的自动升降对接系统的制作方法

1.本发明涉及船用设备领域，具体涉及一种登船装置的自动升降对接系统。


背景技术：

2.登艇梯是现代大型邮轮码头游轮在停靠码头作业过程中，装卸作业人员和船员安全顺利上下船舶的装置。传统的登船装置是依靠由船自身携带的舷梯来完成，乘客及工作人员均是采用爬梯方式登船，速度缓慢，若是乘客携带儿童，更不方便进行登艇，安全系数低，且不能在夜间进行。
3.中国专利《一种海洋悬挂式登艇装置》（申请号cn201921617584.1）公开了一种登艇结构，以对现有的登船装置进行改进；此装置具体公开了等候台、阶梯、防滑垫、转运室、滑动门、连接杆、支撑座、固定柱、支撑腿、底座、伸缩杆、移动滑块、卡槽、电动推杆、发电机、操作室和推拉门等结构；其登船方式为通过转运室进行中转，具体为登艇人员在等候台等候登艇，当登艇人员进入转运室后，将转运室推至游艇的上方，乘客从转运室出来进入船舶。
4.但是这种登船装置的自动化程度低，需要工作人员在操作室内全程手动控制转运室的移动等动作；此外工作人员可能存在工作马虎、精神疲劳或操作失误等问题，因此人工操作容易引发安全事故。


技术实现要素：

5.本发明提供了一种登船装置的自动升降对接系统，其目的在于克服已有技术的不足，在安全高效的情况下，实现登船装置的自动化升降、对接和锁紧等动作。
6.为实现上述目的，本发明的技术方案为：本发明提供了一种登船装置的自动升降对接系统，所述登船装置包括桥体、设置在码头前沿附近海底上的立柱和设置在所述立柱顶端用于驱动所述桥体完成俯仰动作的液压油缸；所述自动升降对接系统包括控制台、设置在所述立柱桩基上的锁紧箱和设置在所述桥体上的锁紧销结构，所述锁紧销结构与所述锁紧箱相互配合完成所述桥体的锁紧固定；所述锁紧箱内从上至下依次均匀设置有若干加强隔板，所述锁紧箱朝向海面的那一侧侧板设置有若干安全锁紧孔，所述安全锁紧孔设置在相邻两个加强隔板之间；所述安全锁紧孔内沿上下方向设置有两块限位板，所述安全锁紧孔的一侧设置有梯形块。
7.所述锁紧销结构包括设置在所述桥体上的电液推杆、设置在所述电液推杆端部的安全锁紧销、两个设置在所述桥体上的用于检测所述安全锁紧销位置的限位开关一、设置在所述安全锁紧销端部且用于与两块所述限位板配合确定所述安全锁紧销是否下降或升起到位的限位开关二、设置在所述桥体上且用于与所述梯形块相互配合确定所述安全锁紧销是否对正所述安全锁紧孔的限位开关三和用于确定所述桥体俯仰位置的拉绳位移传感
器。
8.进一步，码头前沿设置有后铰支撑座，所述桥体通过所述后铰支撑座可上下俯仰的设置在码头前沿。
9.进一步，所述立柱的数量为两个，对称设置在所述桥体的两侧。
10.进一步，所述锁紧箱为长条状箱体结构，所述锁紧箱包括平板和弧形板。
11.进一步，位于所述锁紧箱中间部分的加强隔板的长度大于上下两端的加强隔板长度。
12.进一步，所述安全锁紧孔的孔径大于所述安全锁紧销的直径。
13.进一步，所述桥体上设置有至少一个支撑架，所述支撑架上设置有贯穿孔，所述贯穿孔的内径等于或大于所述安全锁紧销的外径，所述安全锁紧销穿过所述贯穿孔。
14.进一步，所述拉绳位移传感器固定在所述立柱顶端，所述拉绳位移传感器的拉绳端固定在所述桥体上。
15.进一步，所述登船装置还包括控制台，所述控制台包括显示屏、若干控制按钮和plc控制系统。
16.本发明所达到的有益效果为：1）实现自动化升降、锁紧等操作，减少人员劳动强度且消除人为操作出错的安全隐患，提高作业效率；2）在固定安全插销的附近加装了两个限位开关，保证了插拔动作到位可靠；3）在锁紧箱孔的中心位置加装了对位行程开关和梯形块，保证安全锁紧销的顺利插入；4）在安全锁紧销插入到位情况下，在安全锁紧销前端内沉行程开关，保证安全锁紧销触碰锁紧箱到位；5）在桥体上安装有拉绳位移传感器，保证两个油缸升降的测距和位移偏差数据可靠；6）为了防止plc电控自动控制升降系统失效，该系统同时保留了手动升降功能，确保桥体在突发情况下继续有效的工作。
17.7）适用范围广，其结构可以适配任何型号的船舶，且不但能供乘客使用，还可以允许车辆通过。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
19.图1是登船装置的结构示意图。
20.图2是登船装置的桥体处于升降状态时的状态示意图。
21.图3是本发明专利的安全锁紧销插入锁紧箱时的状态示意图。
22.图4是本发明专利的安全锁紧销拔出锁紧箱时的状态示意图。
23.图5是本发明专利的安全锁紧销到达安全锁紧孔时的状态示意图。
24.图6是本发明专利的安全锁紧销对正安全锁紧孔时的状态示意图。
25.图7是本发明专利的安全锁紧销对正安全锁紧孔后插入时的俯视截面图。
26.图8是本发明专利的限位开关二触碰限位板时的状态示意图。
27.图9是本发明专利的锁紧箱主视图。
28.图10是本发明专利的锁紧箱截面图。
29.图中，1、控制台；2、后铰支撑座；3、桥体；4、立柱；5、液压油缸；6、锁紧箱；7、安全锁紧销；8、电液推杆；9、限位开关一；10、限位开关二；11、限位板；12、拉绳位移传感器；13、限位开关三；14、梯形块；15、加强隔板；16、船舶。
30.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
实施方式
31.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
32.需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后
……
），则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
33.另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，若全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“a和/或b”为例，包括a方案，或b方案，或a和b同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
34.如图1~10所示，本发明提供了一种登船装置的自动升降对接系统，用于控制登船装置自动升降、与船舶16对接及锁定。所述登船装置采用现有技术，所述登船装置包括桥体3、设置在码头前沿附近海底上的立柱4和设置在所述立柱4顶端用于驱动所述桥体3完成俯仰动作的液压油缸5；所述自动升降对接系统包括设置在岸上用于控制整套设备运转的控制台1、设置在所述立柱4桩基上的锁紧箱6和设置在所述桥体3上的锁紧销结构，所述锁紧销结构与所述锁紧箱6相互配合完成所述桥体3的锁紧固定。
35.所述锁紧箱6为长条状箱体结构，所述锁紧箱6内从上至下依次均匀设置有若干加强隔板15，所述锁紧箱6朝向海面的那一侧侧板设置有若干安全锁紧孔，所述安全锁紧孔设置在相邻两个加强隔板15之间；所述安全锁紧孔内沿上下方向设置有两块限位板11，所述安全锁紧孔的一侧设置有梯形块14。
36.所述锁紧销结构包括设置在所述桥体3上的电液推杆8、设置在所述电液推杆8端部的安全锁紧销7、两个设置在所述桥体3上的用于检测所述安全锁紧销7位置的限位开关一9、设置在所述安全锁紧销7端部且用于与两块所述限位板11配合确定所述安全锁紧销7是否下降或升起到位的限位开关二10、设置在所述桥体3上且用于与所述梯形块14相互配
合确定所述安全锁紧销7是否对正所述安全锁紧孔的限位开关三13和用于确定所述桥体3俯仰位置的拉绳位移传感器12。
37.在本发明的实施例中，如图1所示，所述登船装置还包括设置在码头前沿的后铰支撑座2，所述桥体3通过所述后铰支撑座2可上下俯仰的设置在码头前沿，所述桥体3在所述液压油缸5的带动下，以所述后铰支撑座2为轴上下俯仰，完成桥体3俯仰升降。
38.在本发明的实施例中，所述立柱4的数量为一个或两个，优选的所述立柱4的数量为两个，对称设置在所述桥体3的两侧。如图1所示，所述立柱4整体为l型结构，所述立柱4通过桩基固定在码头前沿附近海底上，所述立柱4与所述码头前沿保持一定间距，以便于所述液压油缸5可以更省力的吊起所述桥体3。所述立柱4的短边位于所述立柱4的顶端，所述液压油缸5垂直固定在所述立柱4的短边上，所述液压油缸5的活塞杆与所述桥体3固定，所述液压油缸5由设置在岸边的液压站驱动，所述液压站由所述控制台1控制，通过控制所述液压油缸5活塞杆的伸缩驱动所述桥体3完成俯仰动作。
39.在本发明的实施例中，所述锁紧箱6的数量为一个或两个，所述锁紧箱6与所述立柱4一一对应，优选的所述锁紧箱6的数量为两个。所述锁紧箱6设置在所述立柱4的桩基上半部，所述锁紧箱6位于海面之上。如图9和10所示，所述锁紧箱6为长条状箱体结构，所述锁紧箱6包括平板和弧形板，所述平板固定在所述桩基朝向海面的那一侧，所述弧形板设置在所述锁紧箱6朝向海面的那一侧。所述锁紧箱6内从上至下依次均匀设置有若干加强隔板15（即相邻两个加强隔板15之间的间距相等），位于所述锁紧箱6中间部分的加强隔板15的长度大于上下两端的加强隔板15长度，使得锁紧箱6的截面型状为弓形，这样设置可以获得更好的结构强度。所述弧形板上设置有若干安全锁紧孔，所述安全锁紧孔设置在相邻两个加强隔板15之间，相邻两个安全锁紧孔之间的间距相等，不同安全锁紧孔距离所述立柱4顶端的距离为已知的定值。
40.所述安全锁紧孔的孔径大于所述安全锁紧销7的直径，即当所述安全锁紧销7插入所述安全锁紧孔内后，所述安全锁紧销7的外缘与所述安全锁紧孔的边缘保持一定间距。这样布局可以确保当想要将所述安全锁紧销7插入或拔出所述安全锁紧孔时，可以先将所述安全锁紧销7抬起一定距离，防止所述安全锁紧销7与所述安全锁紧孔边缘直接接触剧烈摩擦，损坏安全锁紧销7或安全锁紧孔。
41.如图3所示，所述安全锁紧孔内沿上下方向设置有两块限位板11，所述限位板11为矩形板；两块所述限位板11设置在同一垂直面，位于下方的限位板11设置在所述安全锁紧孔内下方的加强隔板15上表面，用于限制所述安全锁紧销7在此安全锁紧孔内的下降极限；位于上方的限位板11设置在所述安全锁紧孔内上方的加强隔板15下表面，用于限制所述安全锁紧销7在此安全锁紧孔内的升起极限。所述弧形板的外侧设置有若干梯形块14，所述梯形块14与所述安全锁紧孔一一对应，所述梯形块14设置在所述安全锁紧孔的一侧，所述梯形块14用于辅助所述安全锁紧销7定位所述安全锁紧孔。
42.在本发明的实施例中，所述锁紧销结构与所述锁紧箱6一一对应，所述锁紧销结构包括设置在所述桥体3上的电液推杆8和设置在所述电液推杆8端部的安全锁紧销7，所述电液推杆8通过三角型支架固定在所述桥体3上，所述电液推杆8与所述控制台1连接，所述控制台1控制所述电液推杆8的活塞杆伸缩，进而控制所述安全锁紧销7插入或拔出所述安全锁紧孔。所述安全锁紧销7固定在所述电液推杆8的活塞杆端部，所述桥体3上设置有至少一
个支撑架，所述支撑架上设置有贯穿孔，所述贯穿孔的内径等于或稍大于所述安全锁紧销7的外径，所述安全锁紧销7穿过所述贯穿孔。所述支撑架用于支撑所述安全锁紧销7，承担所述桥体3的重量。优选的，所述支撑架的数量为两个。
43.在本发明的实施例中，所述安全锁紧销7包括两部分，一是用于与所述电液推杆8的活塞杆连接的连接部，二是固定在所述连接部上用于插入所述安全锁紧孔的插入部；所述连接部为圆锥体，所述插入部为圆柱体。
44.在本发明的实施例中，如图2~6、8所示，所述锁紧销结构还包括两个限位开关一9、限位开关二10、限位开关三13和拉绳位移传感器12。两个所述限位开关一9均设置在所述桥体3上，且均设置在所述安全锁紧销7的一侧，呈一条直线，具体来说设置在所述安全锁紧销7的插入部靠近连接部的那一端附近；初始状态下两个所述限位开关一9均与所述安全锁紧销7的插入部紧贴，两个所述限位开关一9均处于触发状态。当所述安全锁紧销7插入所述安全锁紧孔时，最靠近所述安全锁紧销7连接部的那一限位开关一9首先断开，所述安全锁紧销7继续插入所述安全锁紧孔，当另一个所述限位开关一9也断开后，则表明插入到位；当所述安全锁紧销7从所述安全锁紧孔拔出时，远离所述安全锁紧销7连接部的那一限位开关一9首先触发，所述安全锁紧销7被继续拔出，当另一个所述限位开关一9也被触发后，则表明拔出动作到位。
45.所述限位开关二10设置在所述安全锁紧销7端部，用于与两块所述限位板11配合确定所述安全锁紧销7是否下降或升起到位；当所述安全锁紧销7插入所述安全锁紧孔时，所述限位开关二10位于两块所述限位板11之间。此时，所述安全锁紧销7的边缘与所述安全锁紧孔的边缘保持一定间距，以防止所述安全锁紧销7与所述安全锁紧孔剧烈摩擦，导致设备损坏。所以当所述安全锁紧销7插入所述安全锁紧孔后，需要将所述安全锁紧销7落下；当所述限位开关二10被位于下方的限位板11触发后，则表明所述安全锁紧销7的下沿与所述安全锁紧孔接触，表明下降到位。当需要拔出所述安全锁紧销7时，所述桥体3升起一段距离，当所述限位开关二10被位于上方的限位板11触发后，则表明所述安全锁紧销7升起到位，可以拔出。
46.如图5所示，所述限位开关三13设置在所述桥体3的支撑架上，用于与所述梯形块14相互配合确定所述安全锁紧销7是否对正所述安全锁紧孔。所述拉绳位移传感器12固定在所述立柱4顶端，所述拉绳位移传感器12的拉绳端固定在所述桥体3上，通过所述拉绳位移传感器12测量所述桥体3的俯仰距离。锁紧箱6上的每一个安全锁紧孔的中心至锁紧箱6的距离均是定值，因此可以根据所述拉绳位移传感器12测量到的桥体3的俯仰距离判定所述桥体3是否对准待插入的安全锁紧孔，当所述拉绳位移传感器12测量到桥体3俯仰到位且所述限位开关三13被触发（即所述限位开关三13与所述梯形块14接触）后，则表明所述安全锁紧销7对正所述安全锁紧孔，所述安全锁紧销7可以插入所述安全锁紧孔，此时所述安全锁紧销7的边缘与所述安全锁紧孔的边缘保持一定间距，插入过程中所述安全锁紧销7不会与所述安全锁紧孔摩擦。
47.在本发明的实施例中，所述自动升降对接系统还包括控制台1，所述控制台1包括显示屏、若干控制按钮、plc控制系统及其他相关控制电路，所述plc控制系统为本发明的控制中枢。
48.具体动作实施顺序如下：
初始状态下所述安全锁紧销7插入某一安全锁紧孔，所述桥体3固定在某一高度。当本发明的控制台1收到桥体3升降信号时，桥体3按照plc控制系统内的设定程序自动升起一定距离(桥体升、降前，都要执行此程序，确保安全锁紧销7的边缘离安全锁紧孔的边缘距离为10-15mm，此间隙避免安全锁紧销7与安全锁紧孔的边缘接触，有利于安锁紧销顺利拔出)，安全锁紧销7的前端限位开关二10触碰位于上方的限位板11，桥体3停止升起动作，随后电液推杆8依据plc控制系统给出程序指令，带动安全锁紧销7拔出，当安全锁紧销7到达一定位置时，依次触碰两个限位开关一9，当plc控制系统接收到第二个限位开关一9被触发的信号时，plc控制系统发出指令，电液推杆8停止动作，接下来，控制与液压油缸5相连的电磁控制阀动作，液压油缸5带动桥体3上升或下降。
49.plc控制系统依据固定在立柱4顶端与桥体3上的拉绳传感器测距，按照plc控制系统设定的所要到达的安全锁紧孔数据升降到位，通过限位开关三13和梯形块14，保证安全锁紧销7能够无障碍插入安全锁紧孔内，plc控制系统给出指令启动电液推杆8，推动安全锁紧销7插入安全锁紧孔内；随着安全锁紧销7的推进，两个所述限位开关一9依次关闭，当plc控制系统接收到第二个限位开关一9被关闭的信号时，plc控制系统发出指令，电液推杆8停止动作；随后plc控制系统依据程序发出指令，液压油缸5带动桥体3缓慢下降，直到安全锁紧销7的前端限位开关二10触碰到位于下方的限位板11为止，plc控制系统发出指令，液压油缸5停止动作，这样就完成了一个自动化升降桥体的过程。
50.本发明专利的工作原理：如图1所示，桥体3的升降由悬吊在立柱4上的液压油缸5来实现，安全锁紧销7插入和拔出锁紧箱6的动作由电液推杆8来完成，这些动作的可靠完成，是由在plc电控系统中先按一定的逻辑动作顺序编程（plc编程为现有技术，对于本领域的技术人员来说容易实现，因此此处不介绍具体思路），再将液压油缸5上的电磁控制阀和电液推杆8上的电机与plc电控系统相连接，为了保证各种动作到位的准确性，加装了一系列限位行程开关（并与plc控制系统线路连接）和限位板11，并加装了外置拉绳传感器来保证桥体3自动化控制升降。
51.此外，当自动控制失效的情况下，本发明还可以切换为手动操作。手动操作时需要两个人相互配合，一人在控制台1处进行操作，另一人负责观察。通过控制按钮控制桥体3的升降及安全锁紧销7的插入或拔出。
52.以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。