礁石切削防擱淺的船用輔助設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于船用輔助設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種用于水下切削巖石或清淤，使船舶脫離擱淺狀態(tài)的船用輔助設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]船舶擱淺是船舶在海上航行過(guò)程中經(jīng)常遇到的嚴(yán)重事故之一。船舶擱淺在礁石、淺灘等有礙于船舶航行的障礙物上，可能會(huì)導(dǎo)致船舶停航、船體破損的發(fā)生，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)引起環(huán)境污染和人員傷亡的災(zāi)難性后果。
[0003]船舶擱淺的應(yīng)急措施分為外援求助及自力脫淺兩種方式，目前外援求助形式較為單一，主要為使用拖船進(jìn)行輔助脫淺，由于拖船的日租金很高，這種輔助脫淺的方式不僅十分昂貴，而且脫淺速度極慢，容易在拖船趕到前發(fā)生船體斷裂，原油傾瀉等嚴(yán)重后果。而自力脫淺主要有候潮脫淺、移載脫淺、卸載脫淺等方式，通過(guò)等候潮汐、螺旋槳倒車(chē)、傾斜船體、減輕船體重量等方式嘗試脫淺，而這些方式應(yīng)用范圍十分有限，難以應(yīng)對(duì)大型船舶擱淺等嚴(yán)重事故。
[0004]近年來(lái)的防擱淺裝置專利主要集中在對(duì)助浮氣囊、抗沉浮筒的設(shè)計(jì)上，以及通過(guò)在船體上安裝彈簧柱等保護(hù)裝置的方式來(lái)防擱淺觸礁。然而，上述裝置需要長(zhǎng)期安裝在船體上，可能會(huì)影響船體的流體力學(xué)特性，增加不必要的載重量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，基于船舶單點(diǎn)擱淺、擱淺面積較小且礁石坡度明顯的硬擱淺或船舶大面積陷于軟質(zhì)海底的軟擱淺狀態(tài)，本發(fā)明提供一種礁石切削防擱淺的船用輔助設(shè)備，具有體積小、重量輕的特點(diǎn)，可作為船舶擱淺后的救援設(shè)備。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下:
[0007]—種礁石切削防擱淺的船用輔助設(shè)備，包括履帶式車(chē)體，其特征在于，還包括兩組滾筒切削裝置、兩個(gè)滾筒架、伸出該履帶式車(chē)體前端的吸收器和兩個(gè)可伸縮的機(jī)械臂，以及設(shè)置在該履帶式車(chē)體內(nèi)的離心栗、電機(jī)和電池組；
[0008]每組滾筒切削裝置設(shè)置在滾筒架的下方，且分別與所述的機(jī)械臂相連，所述的滾筒架固定在所述的車(chē)體前端，所述的吸收器布置在兩個(gè)滾筒架之間空隙處的上方，該吸收器與離心栗相連；
[0009]在所述的車(chē)體的上方設(shè)有電纜，該電纜與車(chē)體內(nèi)部電機(jī)相連，為電機(jī)供電，同時(shí)電纜向上延伸至水面母船。
[0010]所述的電機(jī)分別和電纜及設(shè)備內(nèi)部的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相連，將動(dòng)力傳遞至履帶、液壓控制的機(jī)械臂以及滾筒切削裝置。
[0011]所述的電池組僅在不能使用電纜供電的場(chǎng)合使用，在這個(gè)場(chǎng)合下通過(guò)人工手動(dòng)調(diào)節(jié)將其與電機(jī)相連，為電機(jī)供電。
[0012]所述的機(jī)械臂由液壓裝置傳動(dòng)，末端具有三自由度，可使切削裝置沿三個(gè)方向旋轉(zhuǎn)，中部可使?jié)L筒前后上下移動(dòng)，同時(shí)機(jī)械臂還將由滾筒切削引起的切削反力傳遞給車(chē)體。
[0013]所述的每組滾筒切削裝置由兩個(gè)軸線平行，轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的滾筒組成，滾筒上面以棋盤(pán)式排布截齒。
[0014]在所述的車(chē)體后方底部設(shè)有通水網(wǎng)。
[0015]在所述的車(chē)體后方頂部在設(shè)有輔助吊纜裝置。
[0016]進(jìn)一步，本發(fā)明還包括伸出該車(chē)體前端的高壓水槍和設(shè)置在該車(chē)體內(nèi)的高壓水栗，該高壓水栗上端伸出車(chē)體，下端與所述的高壓水槍相連。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0018]1)車(chē)體前布置滾筒式切削裝置，上方設(shè)有高壓水槍及吸收器，硬擱淺時(shí)切削裝置幫助擱淺船舶去除礁石尖銳帶，或切削出緩坡輔助船舶傾斜脫淺，通過(guò)吸收器將碎石運(yùn)至設(shè)備后部遠(yuǎn)離車(chē)體，軟擱淺時(shí)通過(guò)高壓水槍和滾筒共同作用打散淤泥，并通過(guò)吸收器吸走從而輔助清淤。
[0019]2)箱式單車(chē)體，行走方式為履帶式，可根據(jù)擱淺處礁石地形地況穩(wěn)定行走、爬坡。
[0020]2)工作高效，避免了氣囊等裝置影響船舶流體力學(xué)特性的缺點(diǎn)。
[0021]3)具有體積小、重量輕的特點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1為本發(fā)明礁石切削防擱淺的船用輔助設(shè)備的左側(cè)視圖；
[0023]圖2為本發(fā)明礁石切削防擱淺的船用輔助設(shè)備的右側(cè)視圖；
[0024]圖3為本發(fā)明礁石切削防擱淺的船用輔助設(shè)備的剖視圖。
[0025]圖4為滾筒式切削裝置的滾筒表面示意圖，其中(a)為順序式，(b)為棋盤(pán)式。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)的說(shuō)明，本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。
[0027]實(shí)施例1:硬擱淺
[0028]每組滾筒式切削裝置1由兩個(gè)軸線平行，轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的滾筒組成，滾筒上面以棋盤(pán)式排布截齒。棋盤(pán)式排列的截齒排列是交錯(cuò)的，這樣形成的截槽兩側(cè)接近對(duì)稱，從而保證截齒兩側(cè)受力均勻，此外，由于截齒切割截槽時(shí)，相鄰兩截槽已經(jīng)先行截出，從而降低了截割比能耗。兩滾筒相對(duì)旋轉(zhuǎn)，用以抵消車(chē)長(zhǎng)方向上的切削阻力，滾筒架2起一定的保護(hù)作用，在裝置接近擱淺船體時(shí)避免對(duì)船體造成損傷。為防止經(jīng)滾筒切削裝置1切割后的巖石駐留在滾筒切削裝置1附近影響切削頭進(jìn)一步切割巖石，滾筒切削裝置1相對(duì)旋轉(zhuǎn)將切削的巖石卷至滾筒架2的中部開(kāi)口處后，可通過(guò)吸收器3將巖石顆粒連同海水送至車(chē)體后方。吸收器3布置在滾筒架2的開(kāi)口正上方，它的工作動(dòng)力來(lái)自于離心栗11，離心栗11布置在車(chē)內(nèi)中后部，使巖石顆粒從車(chē)體后方排出。這樣可較好地清理船底尖銳部分，避免船底撕裂，或可將巖石切出部分斜坡，輔助大型船舶滑下擱淺區(qū)域。
[0029]每組滾筒切削裝置1通過(guò)可伸縮的機(jī)械臂5與車(chē)體前部相連。該機(jī)械臂5由液壓裝置傳動(dòng)，末端具有三自由度，可使切削裝置沿三個(gè)方向旋轉(zhuǎn)，中部可使?jié)L筒前后上下移動(dòng)，同時(shí)機(jī)械臂還將由滾筒切削引起的切削反力傳遞給車(chē)體。
[0030]本發(fā)明行進(jìn)方式為依靠履帶7的履帶行進(jìn)式，主要通過(guò)電纜6從水面供電。電纜向上連接水面母船，從水面母船供電可以不受時(shí)間的限制而長(zhǎng)期穩(wěn)定，電纜亦可作為吊放回收系統(tǒng)的一部分，供電電纜和通信電纜復(fù)合在一起能夠同時(shí)為設(shè)備傳送大容量高精度的信息。如遇到母船不能提供切削裝置能源的情況，可采用車(chē)載二次電池13，布置在車(chē)體內(nèi)前方。常使用的二次電池是鉛酸電池，它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，可靠性高，無(wú)噪聲和有效振動(dòng)，能夠在水下壓力下工作，同時(shí)壓力會(huì)使多孔電極處的氣體體積減小，從而有效增大了電流密度，但它比能量和功率較低，維持時(shí)間也較為有限。由于設(shè)備內(nèi)部不設(shè)置耐壓殼體，因此需要通過(guò)壓力補(bǔ)償方式，即將電池組置于充滿不導(dǎo)電液體的非耐壓容器內(nèi)，起絕緣和壓力平衡的作用。值得注意的是，為防止海水的高壓對(duì)車(chē)載設(shè)備的損害，設(shè)置通水網(wǎng)9，它在車(chē)體后方底部開(kāi)口，防止密閉空間的產(chǎn)生。
[0031]本設(shè)備選用受水深影響不大的敞開(kāi)式水下電機(jī)12，電機(jī)分別布置在車(chē)體內(nèi)前部及后部，為履帶等提供動(dòng)力。這種結(jié)構(gòu)的電機(jī)的所有部件均暴露在水中，因此無(wú)刷，定子由防水性極好的絕緣導(dǎo)線燒制，或用水密膠把整個(gè)定子灌封。這種電機(jī)無(wú)需耐壓結(jié)構(gòu)和動(dòng)密封裝置，且可以使用海水作為潤(rùn)滑液和冷卻液。
[0032]本設(shè)備自身續(xù)航能力不強(qiáng)，在作業(yè)的過(guò)程中需要母船的運(yùn)載與支持，因此吊放回收系統(tǒng)是水下作業(yè)不可缺少的部分，其中輔助吊纜裝置10則是吊放回收系統(tǒng)在本設(shè)備上的部分，布置在車(chē)體后方頂部，其他部分均布置在母船上。
[0033]實(shí)施例2:軟擱淺
[0034]高壓水槍4布置在吸收器3上方從車(chē)體前端伸出，延伸至滾筒切削裝置1前，它可將船底淤泥打散，通過(guò)吸收器3將淤泥運(yùn)送至船體后方，高壓水栗8布置在車(chē)體中部，其上部從車(chē)體探出吸收海水從而加壓，為高壓水槍提供動(dòng)力，高壓水的來(lái)源即為海水。其余系統(tǒng)工作方式均與實(shí)施例1相同。
[0035]最后所應(yīng)說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種礁石切削防擱淺的船用輔助設(shè)備，包括履帶式車(chē)體，其特征在于，還包括兩組滾筒切削裝置(1)、兩個(gè)滾筒架(2)、伸出該履帶式車(chē)體前端的吸收器(3)和兩個(gè)可伸縮的機(jī)械臂(5)，以及設(shè)置在該履帶式車(chē)體內(nèi)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、離心栗(11)、電機(jī)(12)和電池組(13); 每組滾筒切削裝置(1)設(shè)置在滾筒架(2)的下方，且分別與所述的機(jī)械臂(5)相連，所述的滾筒架(2)固定在所述的車(chē)體前端，所述的吸收器(3)布置在兩個(gè)滾筒架(2)之間空隙處的上方，該吸收器(3)與離心栗(11)相連； 在所述的車(chē)體的上方設(shè)有電纜(6)，該電纜(6)與車(chē)體內(nèi)部電機(jī)(12)相連，為電機(jī)(12)供電，且該電纜(6)上端延伸至水面母船； 所述的電機(jī)(12)分別和電纜(6)及車(chē)體內(nèi)部的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相連，將動(dòng)力傳遞至履帶(7)、液壓控制的機(jī)械臂(5)以及滾筒切削裝置(1); 所述的電池組(13)分別與電纜(6)和電機(jī)(12)相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礁石切削防擱淺的船用輔助設(shè)備，其特征在于，所述的機(jī)械臂(5)由液壓裝置傳動(dòng)，末端具有三自由度。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礁石切削防擱淺的船用輔助設(shè)備，其特征在于，所述的每組滾筒切削裝置(1)由兩個(gè)軸線平行，轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的滾筒組成，滾筒上面以棋盤(pán)式排布截齒。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礁石切削防擱淺的船用輔助設(shè)備，其特征在于，在所述的車(chē)體后方底部設(shè)有通水網(wǎng)(9)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礁石切削防擱淺的船用輔助設(shè)備，其特征在于，在所述的車(chē)體后方頂部在設(shè)有輔助吊纜裝置(10)。6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一所述的礁石切削防擱淺的船用輔助設(shè)備，其特征在于，還包括伸出該車(chē)體前端的高壓水槍(4)和設(shè)置在該車(chē)體內(nèi)的高壓水栗(8)，該高壓水栗(8)上端伸出車(chē)體，下端與所述的高壓水槍(4)相連。
【專利摘要】一種礁石切削防擱淺的船用輔助設(shè)備，包括履帶式車(chē)體，其特征在于，還包括兩組滾筒切削裝置、兩個(gè)滾筒架、伸出該履帶式車(chē)體前端的吸收器和兩個(gè)可伸縮的機(jī)械臂，以及設(shè)置在該履帶式車(chē)體內(nèi)的離心泵、電機(jī)和電池組。在硬擱淺時(shí)置幫助擱淺船舶去除礁石尖銳帶，或切削出緩坡輔助船舶傾斜脫淺，通過(guò)吸收器將碎石運(yùn)至設(shè)備后部遠(yuǎn)離車(chē)體，軟擱淺時(shí)通過(guò)高壓水槍和滾筒共同作用打散淤泥，并通過(guò)吸收器吸走從而輔助清淤，具有工作高效、體積小、重量輕的特點(diǎn)。
【IPC分類(lèi)】B63C7/28
【公開(kāi)號(hào)】CN105460179
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510982468
【發(fā)明人】王磊, 劉俊麟, 陳雨哲
【申請(qǐng)人】上海交通大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年4月6日
【申請(qǐng)日】2015年12月24日