一种航标回收吊运装置及方法与流程

1.本发明属于浮体回收的技术领域，尤其涉及一种航标回收吊运装置及方法。


背景技术：

2.在航标回收作业时，人员通常需要在无护栏的露天甲板舷侧，用绳套住航标或用长钩钩住航标，对于大直径的航标，有时甚至需要人员直接跳上航标或通过小艇靠近登标，再将吊钩系固到航标上，最后用吊机将航标吊运上船。这些作业方式海况高时存在人员操作难度大，机械化程度低、作业时间长、危险系数高等问题。为解决这些问题，虽然近些年来各地研发了一些新型航标回收装置，如l型臂加托架回收装置、航标捕捉叉装置和夹持磁吸装置等，其中l型臂加托架回收装置的托架需在绞车操纵下沿槽钢型导轨上下运动，不仅作业操作流程复杂，而且固定导轨长度受船舶型深和外板曲度影响，对于型深小的航标船无法安装使用，并且固定导轨深入水下，增大船舶行驶阻力从而导致航速降低，而且长期泡在水中，附着海生物后易导致托架在导轨中滑移卡滞且维护保养困难等问题，且无法实现航标的自动挂钩及吊运。航标捕捉叉装置一般安装在船舶首部，只适应于低海况，收存时占用加大甲板面积，且无法实现航标的自动挂钩及吊运。夹持磁吸装置安装位置能适应于高海况，能够自动捕捉航标，但依然无法实现航标的自动挂钩及吊运。因此，目前现有的航标回收装置各有优缺点，但共性问题是没有实现航标的自动挂钩及吊运，仅仅实现了航标的自动捕捉，仍然要靠人力实现挂钩操作，使得高海情下航标作业仍具有一定危险性。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题在于针对上述存在的问题，提供一种航标回收吊运装置及方法，实现海上航标的高度机械自动化捕捉、升降、挂钩及回收且尽量降低设备装船对母船的总体资源占用及总体性能影响，对高海况下保障操作人员和设备安全，降低作业难度，提高回收作业效率和船舶使用经济性。
4.本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种航标回收吊运装置，包括托架和夹持臂，其特征在于，还包括起吊门架、门架翻转机构和托架升降翻转机构，所述起吊门架包括立柱、底座、环形轨道和行吊，所述立柱底部与所述底座相铰接，顶部安设所述环形轨道，所述行吊沿环形轨道移动，所述门架翻转机构为门架翻转油缸，安设于底座上，伸缩杆端头与立柱相连接，带动立柱转动，所述托架升降翻转机构包括连接横梁、伸缩导轨、升降油缸和托架翻转油缸，所述伸缩导轨对称设于船体上，伸缩导轨的外套筒固定于船体上，所述托架底部与所述连接横梁相铰接，连接横梁的两端头与伸缩导轨的内套筒相连接，所述升降油缸固定于所述外套筒上，伸缩杆端头与所述内套筒相连接，所述托架翻转油缸固定于连接横梁上，伸缩杆端头与托架底部相连接。
5.按上述方案，所述底座通过甲板轨道移动机构安设于船体甲板上，所述甲板轨道移动机构包括滑轨组件和驱动机构，所述滑轨组件铺设于船体甲板上，底座与滑轨相匹配，所述驱动机构带动底座沿滑轨移动。
6.按上述方案，所述滑轨组件为链传动机构，所述驱动机构为回转电机，所述回转电机与所述链传动机构相连，所述底座固定于链条上。
7.按上述方案，所述滑轨组件为齿轮齿条传动机构，所述驱动机构为回转电机，所述回转电机与所述齿轮轴相连，所述底座通过轴承与齿轮相连，齿轮沿齿条移动。
8.按上述方案，所述行吊上卷存钢丝绳，所述钢丝绳的自由端连接自动吊钩。
9.按上述方案，所述托架与连接横梁之间设有角度限位器。
10.按上述方案，所述伸缩导轨和甲板轨道移动机构的最大行程处设有机械或电气限位器。
11.一种航标回收吊运方法，其特征在于，包括如下步骤：
12.s1)当船舶航行到航标附近海域时，用升降油缸将伸缩导轨向下伸出，带动连接横梁向下移动，进而带动托架随之向下移动，直到水下一定深度；
13.s2)用托架翻转油缸使托架从靠着船外板处由内向外翻倒，直至呈水平状态；
14.s3)夹持臂向外伸出展开，操纵船舶向前行驶靠近航标，并转动夹持臂收拢捕捉航标，将航标控制在臂弯内，将航标拉近至托架的叉口之上；
15.s4)升降油缸提升伸缩导轨，带动连接横梁和托架沿伸缩导轨向上移动，将航标的浮筒抬出水面，直至航标浮筒上表面接近或超出甲板面，为后续航标自动起吊及转运工作做准备；
16.s5)根据航标浮筒吊耳的位置，沿起吊门架顶部环形轨道调整移动行吊位置，将自动吊钩移动到航标浮筒吊耳上方，远程操控行吊下放自动吊钩，并使自动吊钩接触航标浮筒吊耳，且自动挂钩锁住；
17.s6)夹持臂向外展开，行吊收回钢丝绳以起吊航标，操作航标起吊后，吊起过程中可适当调整行吊在顶部环形轨道上的位置，避免航标与起吊门架或船体结构相碰，当航标整体高于甲板面时，可用甲板轨道移动机构移动起吊门架或通过门架翻转油缸回转起吊门架，均可使航标顺利自动吊运上船，还可借助甲板上的其它工程吊机或绞车实现航标在甲板面的自由转运和存放；
18.s7)吊运航标完毕后，用升降油缸将伸缩导轨完全缩回，带动托架提升脱离水面一定高度处，并用托架翻转油缸转动托架靠在船外板上，行吊完全回收钢丝绳和自动吊钩，移动到预定位置锁住，并用门架翻转油缸操作起吊门架回转到预设角度存放，不超出舷外。
19.本发明的有益效果是：提供一种航标回收吊运装置及方法，实现了航标的捕捉、升降、挂钩和转运的全流程自动回收，提高了航标捕捉作业效率；人员在甲板上对航标进行无落差远程遥控自动挂钩或维护维修的安全操作，使人员不需要人工跳标或人工拉标挂钩操作，使高海情下的人员挂钩作业变得简单安全，提高操作人员作业安全性，降低作业难度。
附图说明
20.图1为本发明一个实施例的的正视图。
21.图2为本发明一个实施例的装置存放状态的侧视图。
22.图3为本发明一个实施例的装置存放状态的俯视图。
23.图4a、4b、4c、4d、4e、4f为本发明一个实施例的航标回收吊运的过程示意图。
具体实施方式
24.为更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
25.如图1-图3所示，一种航标回收吊运装置，包括托架1和夹持臂2，还包括起吊门架、门架翻转机构和托架升降翻转机构，起吊门架包括立柱3、底座4、环形轨道5和行吊6，立柱底部与底座相铰接，顶部安设环形轨道，行吊沿环形轨道移动；门架翻转机构为门架翻转油缸7，安设于底座上，伸缩杆端头与立柱相连接，带动立柱转动；托架升降翻转机构包括连接横梁8、伸缩导轨9、升降油缸10和托架翻转油缸11，伸缩导轨对称设于船体上，伸缩导轨的外套筒固定于船体上，托架底部与连接横梁相铰接，连接横梁的两端头与伸缩导轨的内套筒相连接，升降油缸固定于外套筒上，伸缩杆端头与内套筒相连接，托架翻转油缸固定于连接横梁上，伸缩杆端头与托架底部相连接。该装置布置在船尾时，可通过船舶倒车操作直接捕捉航标，也可布置在船舶舷侧或船尾，且与夹持臂等其它捕捉装置配合使用。
26.托架由液压多级伸缩导轨操纵上下运动，机械自动化程度高，且伸缩导轨长度设置不易受船舶型深影响，相比较长的固定导轨，更适应各类大中小型航标船配置安装，且伸缩导轨设置在水面上，不影响航速且不易受海生物附着和海水腐蚀影响，设备的后期维护保养更方便，维护成本更低。
27.升降翻转托架的设备组成布置相对紧凑，舷侧存放体积小，其中伸缩导轨和托架均收存靠在船外板，不占用甲板作业面积，自重较轻；并且，所吊运航标的浮筒已经出水，故起吊门架在吊运航标时所承受的负载较小，因此起吊门架自重较轻，且占甲板面积较小，使得全套设备的适装性更好，经济性更好。
28.底座通过甲板轨道移动机构安设于船体甲板上，甲板轨道移动机构包括滑轨组件12和驱动机构，滑轨铺设于船体甲板上，底座与滑轨相匹配，驱动机构带动底座沿滑轨移动。
29.滑轨为链传动机构，驱动机构为回转电机，回转电机与链传动机构相连，底座固定于链条上。
30.滑轨为齿轮齿条传动机构，驱动机构为回转电机，回转电机与齿轮轴相连，所述底座通过轴承与齿轮相连，齿轮沿齿条移动。
31.行吊上卷存钢丝绳13，钢丝绳的自由端连接自动吊钩14，方便后续航标的自动挂钩和自动起吊转运操作。
32.托架与连接横梁之间设有角度限位器；伸缩导轨和甲板轨道移动机构的最大行程处设有机械或电气限位器。
33.本发明装置动力源可由母船液压泵站或自带液压泵站提供，其电控部分主要是由综合控制箱、就地操控台和远程遥控器或远程遥控面板(可选)组成。
34.伸缩导轨、托架、起吊门架、底座、甲板轨道移动机构、自动吊钩、连接横梁等组件均应采用高强度钢制造。其安全工作负荷的选取能保证航标在高海况下能被安全捕捉，并能承受航标的碰撞和风浪冲击。
35.钢丝绳应采用优质钢丝绳，并日常涂油防护。
36.托架叉口上配置聚氨酯或橡胶碰垫等防碰材料。
37.船外板应在装置两侧和中部设置非金属护舷，以避免伸缩导轨、托架等组件与靠泊码头或船只碰撞。
38.收放托架用的两根伸缩导轨、起吊门架顶部的环形轨道、起吊门架两侧的甲板轨道移动机构的导轨面应分别保持在同一平面，且平整光滑，表面可采用镀镍铬等硬化处理措施，减少变形量。
39.夹持臂、托架、伸缩导轨上均需采取合适的防腐、防污、防海生物生长措施，如涂敷油漆、包覆非金属材料等措施，而伸缩导轨也可考虑使用不锈钢，也可考虑增加衬套或防护盖等措施进行防护。
40.当全套装置布置在船尾时，可通过船舶倒车操作捕捉回收航标。当该装置布置在舷侧或船尾时，也可配合安装于船外板上的夹持臂等其它捕捉装置同时捕捉航标使用。
41.当该装置与夹持臂配合使用时，其捕捉回收航标的具体操作流程如下(见图4a-4f)：
42.(1)当船舶航行到航标15附近海域时，用升降油缸将伸缩导轨向下伸出，带动连接横梁向下移动，进而带动托架随之向下移动，直到水下一定深度；
43.(2)用托架翻转油缸使托架从靠着船外板处由内向外翻倒，直至呈水平状态；
44.(3)夹持臂向外伸出展开，操纵船舶向前行驶靠近航标，并转动夹持臂收拢捕捉航标，将航标控制在臂弯内，将航标拉近至托架的叉口之上；
45.(4)升降油缸提升伸缩导轨，带动连接横梁和托架沿伸缩导轨向上移动，将航标的浮筒抬出水面，直至航标浮筒上表面接近或超出甲板面，为后续航标自动起吊及转运工作做准备；
46.(5)根据航标浮筒吊耳的位置，沿起吊门架顶部环形轨道调整移动行吊位置，将自动吊钩移动到航标浮筒吊耳上方，远程操控行吊下放自动吊钩，并使自动吊钩接触航标浮筒吊耳，且自动挂钩锁住；
47.(6)夹持臂向外展开，行吊收回钢丝绳以起吊航标，操作航标起吊后，吊起过程中可适当调整行吊在顶部环形轨道上的位置，避免航标与起吊门架或船体结构相碰，当航标整体高于甲板面时，可用甲板轨道移动机构移动起吊门架或通过门架翻转油缸回转起吊门架，均可使航标顺利自动吊运上船，还可借助甲板上的其它工程吊机或绞车实现航标在甲板面的自由转运和存放；
48.(7)吊运航标完毕后，用升降油缸将伸缩导轨完全缩回，带动托架提升脱离水面一定高度处，并用托架翻转油缸转动托架靠在船外板上，行吊完全回收钢丝绳和自动吊钩，移动到预定位置锁住，并用门架翻转油缸操作起吊门架回转到预设角度存放，不超出舷外。
49.对于型深较大的船舶，若存放时的托架叉口向下收叠靠住船外板，作业时则用托架翻转油缸将托架从下往上翻转至水平，这样既可托住航标升降，且捕捉时托架叉口不易与航标发生碰撞。
50.当该装置布置船尾时，其捕捉回收航标的具体操作流程如下：
51.(1)操纵船舶向前行驶靠近航标，并调整船尾正对航标。
52.(2)用升降油缸将伸缩导轨向下伸出，带动连接横梁向下移动，进而带动托架随之向下移动，直到水下一定深度；
53.(3)用托架翻转油缸使托架从靠着船外板处由内向外翻倒，直至呈水平状态；
54.(4)倒车操纵船舶，船尾向航标方向逐渐靠近，直至航标在托架的叉口之上；
55.(5)升降油缸提升伸缩导轨，带动连接横梁和托架沿伸缩导轨向上移动，将航标的
浮筒抬出水面，直至航标浮筒上表面接近或超出甲板面，为后续航标自动起吊及转运工作做准备；
56.(6)根据航标浮筒吊耳的位置，沿起吊门架顶部环形轨道调整移动行吊位置，将自动吊钩移动到航标浮筒吊耳上方，远程操控行吊下放自动吊钩，并使自动吊钩接触航标浮筒吊耳，且自动挂钩锁住；
57.(7)行吊收回钢丝绳以起吊航标，操作航标起吊后，吊起过程中可适当调整行吊在顶部环形轨道上的位置，避免航标与起吊门架或船体结构相碰，当航标整体高于甲板面时，可用甲板轨道移动机构移动起吊门架或通过门架翻转油缸回转起吊门架，均可使航标顺利自动吊运上船，还可借助甲板上的其它工程吊机或绞车实现航标在甲板面的自由转运和存放；
58.(8)吊运航标完毕后，用升降油缸将伸缩导轨完全缩回，带动托架提升脱离水面一定高度处，并用托架翻转油缸转动托架靠在船外板上，行吊完全回收钢丝绳和自动吊钩，移动到预定位置锁住，并用门架翻转油缸操作起吊门架回转到预设角度存放，不超出舷外。