磁力吸附碰墊的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的目的在于提供磁力吸附碰墊，包括殼體、永磁吸附裝置、控制桿機構(gòu)和驅(qū)動輪，永磁吸附裝置固定在殼體的內(nèi)壁上，永磁吸附裝置的上下兩端分別安裝第一磁力滾輪和第二磁力滾輪，第一控制桿的第一端與第一磁力滾輪相連，第二控制桿的第一端與第二磁力滾輪相連，第一控制桿和第二控制桿的第二端均設(shè)置滑槽，第三控制桿的第一端設(shè)置凸起，凸起安裝在第一控制桿和第二控制桿的滑槽里，永磁吸附裝置伸出固定桿，驅(qū)動輪通過軸安裝在固定桿上，第三控制桿的第二端與驅(qū)動輪相連，齒輪與驅(qū)動輪同軸、共同旋轉(zhuǎn)，齒輪上纏繞有控制鏈，控制鏈伸出至殼體外部。本發(fā)明具有極強的安裝性，具有足夠的強度儲備，可有效承載四級海況下各種形式的沖擊載荷。
【專利說明】磁力吸附碰墊【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種海上作業(yè)裝置，具體地說是海上作業(yè)防撞裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]船在海上進行靠泊作業(yè)時，為了避免巨大的沖擊能量，在相互旁靠的兩舷之間設(shè)置一種能夠吸收其沖擊能量的護舷設(shè)備——碰墊。
[0003]目前國內(nèi)外傳統(tǒng)的碰墊和護舷器材，大多采用充氣、低密度材料填充等，通過懸掛或漂浮在船體水線附近發(fā)揮防碰功能，通常只能防護水上部分發(fā)生的碰撞，尤其在不規(guī)則部位發(fā)生碰撞時容易發(fā)生滑動而產(chǎn)生安全問題，例如對于潛艇這種大部分體積處于水下的水滴形結(jié)構(gòu)物，或在高海況下由于船體浮動過大等問題而不能使用。
[0004]目前可調(diào)節(jié)水位且能夠方便固定的碰墊比較少見，依靠懸掛調(diào)節(jié)水位的碰墊主要有:
[0005]日本人FUKUDA YUUJI 發(fā)明的ELEVATIONALLY MOVABLE FENDER，通過碰墊上方的滑輪及碰墊自身重力來達到調(diào)節(jié)碰墊水位的功能。然而由于碰墊過重及需要多組電動滑輪與之配合，很難滿足碰墊輕量化的需求。
[0006]美國人Thompson 與 Alan 發(fā)明的 Boat fender and method of protectingfloating objects,主要通過碰墊底部閥門，依靠碰墊自身重力向碰墊內(nèi)注水，通過碰墊內(nèi)的水位調(diào)節(jié)來保證碰墊的吃水。但由于救援潛艇時，碰墊對強度有較高要求，這就需要增加碰墊壁的厚度，然而在滿足輕量化的要求下可能需要空心壁的設(shè)計，而這時碰墊自然狀態(tài)下吃水將明顯減小，從而導(dǎo)致碰墊中注水不足而達不到預(yù)期靠邦位置，因此需要對此方法予以改善。
[0007]而固定式碰墊的典型代表為:
[0008]日本人佐野曉發(fā)明的浮枕防舷材，其通過鏈鎖固定與沿岸，通過調(diào)節(jié)碰墊內(nèi)的氣體量來達到調(diào)節(jié)水位的效果。但在雙船靠邦補給作業(yè)時，碰墊的固定難度較大，而如事先固定，對船舶阻力影響較大，不符實際。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的在于提供方便船舶海上靠幫作業(yè)時調(diào)節(jié)防護位置、固定的磁力吸附碰墊。
[0010]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:
[0011] 本發(fā)明磁力吸附碰墊，其特征是:包括殼體以及設(shè)置在殼體里的永磁吸附裝置、控制桿機構(gòu)和驅(qū)動輪，永磁吸附裝置固定在殼體的內(nèi)壁上，永磁吸附裝置的上下兩端分別安裝第一磁力滾輪和第二磁力滾輪，控制桿機構(gòu)包括第一-第三控制桿，第一控制桿的第一端與第一磁力滾輪相連，第二控制桿的第一端與第二磁力滾輪相連，第一控制桿和第二控制桿的第二端均設(shè)置滑槽，第三控制桿的第一端設(shè)置凸起，凸起安裝在第一控制桿和第二控制桿的滑槽里，永磁吸附裝置伸出固定桿，驅(qū)動輪通過軸安裝在固定桿上，第三控制桿的第二端與驅(qū)動輪相連，齒輪與驅(qū)動輪同軸、共同旋轉(zhuǎn)，齒輪上纏繞有控制鏈，控制鏈伸出至殼體外部，通過控制鏈帶動齒輪和驅(qū)動輪旋轉(zhuǎn)，從而改變控制桿機構(gòu)的形態(tài)，進而控制永磁吸附裝置的磁力開啟和關(guān)閉。
[0012]本發(fā)明還可以包括:
[0013]1、當?shù)谝豢刂茥U和第二控制桿為收縮狀態(tài)時，磁力線在永磁吸附裝置內(nèi)部組成閉合回路，在永磁吸附裝置與殼體內(nèi)壁相貼合的面不產(chǎn)生磁力；當?shù)谝豢刂茥U和第二控制桿為最大支出狀態(tài)時，永磁吸附裝置與殼體內(nèi)壁相貼合的面的磁力最大。
[0014]2、所述的殼體為橡膠材質(zhì)橢圓體，其密度大于水，殼體的外壁上設(shè)置防滑槽。
[0015]3、殼體上設(shè)置吊繩安裝孔。
[0016]本發(fā)明的優(yōu)勢在于:
[0017]1、采用橡膠質(zhì)橢圓體外殼和永磁吸附控制機構(gòu)相互獨立的結(jié)構(gòu)形式，并且永磁吸附控制機構(gòu)僅有一端固定于碰墊上，使得在船舶靠幫作業(yè)時，沖擊能量對碰墊的作用，只作用于橡膠質(zhì)橢圓體外殼上，并未作用于磁吸力控制機構(gòu)上，從而有利于磁吸力控制機構(gòu)的保護。
[0018]2、橡膠質(zhì)橢圓體外殼為實心結(jié)構(gòu)，其密度略大于水，這保證了其可被懸吊至水中，橢圓柱形雙吊孔設(shè)計可防止碰墊在懸吊過程中發(fā)生旋轉(zhuǎn)，外表面的防滑槽設(shè)計有效的起到防滑作用，利于碰墊的固定。
[0019]3、通過懸吊裝置將碰墊懸吊于預(yù)期位置，然后通過控制錨鏈開關(guān)控制內(nèi)部永磁吸盤產(chǎn)生磁吸附力，而使碰墊固定于船體表面，在碰撞發(fā)生時碰墊將吸附于船體表面而達到保護船舶的目的
[0020]4、在海上進行大風浪中碰墊位置安裝的使用試驗，實驗結(jié)果表明該碰墊具有極強的安裝性，具有足夠的強度儲備，可有效承載四級海況下各種形式的沖擊載荷。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明的總體外觀圖；
[0022]圖2為本發(fā)明的正視圖；
[0023]圖3為本發(fā)明的側(cè)視圖；
[0024]圖4為本發(fā)明的磁力關(guān)閉狀態(tài)示意圖；
[0025]圖5為本發(fā)明的磁力開啟狀態(tài)示意圖；
[0026]圖6為本發(fā)明內(nèi)部機構(gòu)三維前視圖；
[0027]圖7為本發(fā)明內(nèi)部機構(gòu)三維后視圖；
[0028]圖8a為永磁吸附裝置的工作原理示意圖a，圖8b為永磁吸附裝置的工作原理示意圖b ；
[0029]圖9為控制錨鏈對永磁吸附裝置的控制過程演示圖a ；
[0030]圖10為控制錨鏈對永磁吸附裝置的控制過程演示圖b ；
[0031]圖11為控制錨鏈對永磁吸附裝置的控制過程演示圖c ；
[0032]圖12為控制錨鏈對永磁吸附裝置的控制過程演示圖d ；
[0033]圖13為控制錨鏈對永磁吸附裝置的控制過程演示圖e。【具體實施方式】
[0034]下面結(jié)合附圖舉例對本發(fā)明做更詳細地描述:
[0035]結(jié)合圖1?13，本發(fā)明磁力吸附碰墊，由內(nèi)外兩部分組成，內(nèi)部永磁吸附控制機構(gòu)由控制錨鏈、聯(lián)動機構(gòu)、控制桿、固定桿和永磁吸盤組成；外部為橡膠材料制成且具有防滑槽設(shè)計，頂部設(shè)有雙吊孔?？赏ㄟ^懸吊系統(tǒng)調(diào)節(jié)碰墊位置，在通過永磁吸盤產(chǎn)生磁力使其固定在船體表面。橢圓柱體，外表面設(shè)防滑槽，頂部設(shè)雙吊孔。
[0036]本發(fā)明磁力吸附碰墊，通過下述技術(shù)方案予以實現(xiàn)，所述碰墊由橡膠材質(zhì)圓體外殼和永磁吸附控制機構(gòu)組成,所述橡膠材質(zhì)橢圓體是一種實心體結(jié)構(gòu),其整體密度略大于水，外表面設(shè)有防滑槽，頂部設(shè)置有雙懸吊孔；所述永磁吸附控制機構(gòu)由控制錨鏈、聯(lián)動機構(gòu)、控制桿、固定桿和永磁吸盤組成。所述永磁吸盤固定于碰墊內(nèi)部，與控制桿相連；所述聯(lián)動機構(gòu)由固定桿固連在永磁吸盤上，以保證在碰墊變形時聯(lián)動機構(gòu)與永磁吸盤保持一定的距離，聯(lián)動機構(gòu)分別于聯(lián)動桿和控制錨鏈相連，通過控制錨鏈可以開啟/關(guān)閉永磁吸盤。
[0037]本發(fā)明采用橡膠質(zhì)橢圓體外殼和永磁吸附控制機構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式，組成碰墊，通過磁力來實現(xiàn)碰墊的固定。
[0038]如圖1至圖3所示，永磁吸附碰墊由橡膠材質(zhì)圓體外殼和永磁吸附控制機構(gòu)組成。橡膠材質(zhì)橢圓體I外表面設(shè)有防滑槽2，頂部設(shè)置有雙懸吊孔3，利于碰墊起吊。永磁吸附控制機構(gòu)由控制錨鏈4、聯(lián)動機構(gòu)5、控制桿6、固定桿7和永磁吸盤8組成。
[0039]如圖4至圖7所示，拉伸控制錨鏈4可以使聯(lián)動機構(gòu)5轉(zhuǎn)動(聯(lián)動機構(gòu)包括齒輪9和驅(qū)動輪10)，進而帶動控制桿6，永磁吸盤8通過其上的控制桿6來控制磁力，當控制桿處于收縮位置時(如圖5所示)，永磁吸盤不存在磁力；當操縱桿被拉伸時(如圖6所示)，永磁吸盤產(chǎn)生磁力。磁設(shè)備控制錨鏈4在碰墊內(nèi)部與聯(lián)動機構(gòu)5連接，控制桿6與聯(lián)動機構(gòu)及永磁吸盤8相連，固定桿7用以保持永磁吸盤與聯(lián)動機構(gòu)的相對位置。齒輪9與控制錨鏈4相連，驅(qū)動輪10與控制桿6聯(lián)動，齒輪9與驅(qū)動輪10同軸，兩者共同組成聯(lián)動機構(gòu)5。通過拉動控制錨鏈4可使齒輪9和驅(qū)動輪10轉(zhuǎn)動，驅(qū)動輪10帶動控制桿6以達到開關(guān)永磁吸盤8的目的。
[0040]永磁吸盤為一種常用的鋼材搬運工具，內(nèi)部具有多組磁體，通過控制桿可以使磁體產(chǎn)生相對運動，以實現(xiàn)工作極面上磁場強度的相加或相消，從而達到吸附和卸載的目的，其內(nèi)部工作原理如圖8所示。當磁極處于圖(a)狀態(tài)時，磁力線在永磁吸盤內(nèi)部組成閉合回路，幾乎沒有磁力線到達工作極面，在工作極面不會產(chǎn)生磁力，可以順利實現(xiàn)卸載。當永磁吸盤磁極處于圖(b)狀態(tài)時，磁力線從磁體的N極出來，經(jīng)過工作極面再回到磁軛進入磁體的S極，因此在工作極面上會產(chǎn)生吸附力。
[0041]如圖9至圖13所示，該流程顯示了從碰墊的起吊、安裝到雙船的并靠整個過程。通過懸吊裝置將碰墊懸吊于預(yù)期位置的水線上方，如圖9所示；通過懸吊裝置將碰墊下沉至水中預(yù)期位置，如圖10所示。通過懸吊裝置將碰墊向船體外表面方向拉動，同時通過控制控制錨鏈的開關(guān)，使永磁吸盤產(chǎn)生磁力，使碰墊吸附于船體表面上，如圖11、圖12所示；此后雙船并靠，開始并靠作業(yè)，此時碰墊起到船舶碰撞保護作用，如圖13所示。通過拉動控制錨鏈4帶動聯(lián)動裝置5，進而帶動控制桿6達到控制永磁吸盤8的作用，以使7產(chǎn)生磁力從而用于吸附。
【權(quán)利要求】
1.磁力吸附碰墊，其特征是:包括殼體以及設(shè)置在殼體里的永磁吸附裝置、控制桿機構(gòu)和驅(qū)動輪，永磁吸附裝置固定在殼體的內(nèi)壁上，永磁吸附裝置的上下兩端分別安裝第一磁力滾輪和第二磁力滾輪，控制桿機構(gòu)包括第一-第三控制桿，第一控制桿的第一端與第一磁力滾輪相連，第二控制桿的第一端與第二磁力滾輪相連，第一控制桿和第二控制桿的第二端均設(shè)置滑槽，第三控制桿的第一端設(shè)置凸起，凸起安裝在第一控制桿和第二控制桿的滑槽里，永磁吸附裝置伸出固定桿，驅(qū)動輪通過軸安裝在固定桿上，第三控制桿的第二端與驅(qū)動輪相連，齒輪與驅(qū)動輪同軸、共同旋轉(zhuǎn)，齒輪上纏繞有控制鏈，控制鏈伸出至殼體外部，通過控制鏈帶動齒輪和驅(qū)動輪旋轉(zhuǎn)，從而改變控制桿機構(gòu)的形態(tài)，進而控制永磁吸附裝置的磁力開啟和關(guān)閉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁力吸附碰墊，其特征是:當?shù)谝豢刂茥U和第二控制桿為收縮狀態(tài)時，磁力線在永磁吸附裝置內(nèi)部組成閉合回路，在永磁吸附裝置與殼體內(nèi)壁相貼合的面不產(chǎn)生磁力；當?shù)谝豢刂茥U和第二控制桿為最大支出狀態(tài)時，永磁吸附裝置與殼體內(nèi)壁相貼合的面的磁力最大。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的磁力吸附碰墊，其特征是:所述的殼體為橡膠材質(zhì)橢圓體，其密度大于水，殼體的外壁上設(shè)置防滑槽。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的磁力吸附碰墊，其特征是:殼體上設(shè)置吊繩安裝孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的磁力吸附碰墊，其特征是:殼體上設(shè)置吊繩安裝孔。
【文檔編號】B63B59/02GK103895834SQ201410075482
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年3月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月4日
【發(fā)明者】楊強, 林壯, 郭志群, 姜濱, 楊東梅, 高鶴誠, 胡曉峰, 李曉文, 董本杰, 李創(chuàng)蘭 申請人:哈爾濱工程大學