专利名称：工程船舶水下出缆装置的制作方法
技术领域：
本实用新型工程船舶水下出缆装置，属于船舶工程机械领域。
背景技术：
工程船舶的水上定位除极少数由于需要定位停泊区域的水深不适于抛锚定位而采用动力定位以外，一般情况下都是采用抛锚定位。抛锚定位有采用通过锚、锚链和起锚机的定位方式，也有采用依靠锚、钢丝绳和工程绞车来实现船舶定位的。非机动工程船舶的传统定位方式是绞车钢丝绳从绞车卷筒上导出后通过设置在船舷的导缆器后直接入水连接定位锚，这样的方式中由于船舶的甲板距离水面还有一定的高度，钢丝绳离开船体后需要相当长的距离后才能入水。因此，在非机动工程船舶的四周较大区域内形成了碍航区，对于海上狭窄航道和内河航道的通行造成很大的阻碍。船舶水下出缆装置是应用于非机动工程船上的一种专用装置，其作用主要是通过使用水下出缆装置，使工程船的定位钢丝绳从水下一定深度离开船体，这样既不影响船舶自身的定位，对过往船舶的通航不产生影响，同时有利于其他船对本船靠泊。已知国外的非自航挖泥船上，其出缆方式是利用固定安装在船舶舷侧的钢结构件上的上下两个滑轮导向，钢丝绳由绞车卷筒引出以后经过上导向滑轮导向下导向滑轮然后离开船体，这种导向装置是船体结构的一部分，水下出缆深度受到船体结构尺寸的限制，且是以一个固定不变的深度出缆。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种工程船舶水下出缆装置，可调节水下出缆深度，使工程船的定位钢丝绳从水下一定深度离开船体，既解决了船舶自身的安全定位，也有利于过往船舶的安全通航，该装置独立设置于船体舷侧，拆装和检修方便。本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的本实用新型工程船舶水下出缆装置，由液压系统、上下导向滑轮系、活动套臂、制动插销机构和安装组件组成，特点是活动套臂由外部固定臂及其内部伸缩臂套叠组成，固定臂上部两侧设有承力插销插口，伸缩臂的两侧间距设置有制动插销插孔，轴向液压油缸设置在伸缩臂内，其缸体端部和活塞杆端部分别通过关节轴承与固定臂的上部和伸缩臂中部铰链铰接，使伸缩臂和固定臂连接一体，并可在固定臂内相对伸缩；制动插销机构通过径向设置的液压油缸连接在固定臂中部两侧，由制动插销径向插入伸缩臂插销孔销定伸缩臂，使其不能相对固定臂伸缩；上导向滑轮与固定臂上端盖连接，下导向滑轮通过其铰链座和铰轴以螺栓固连在伸缩臂的下部，通过安装组件将本装置垂直安装在船体舷侧开的长方形槽内。上述下导向滑轮由铰链座、铰轴、滑轮、滑轮架、垂直滚柱、上水平滚柱、下水平滚柱、侧推架和球形滚轮组成，滑轮通过滑轮轴套、滑轮轴安装在滑轮架的内部，滑轮架的下部设置由两个垂直圆柱形滚柱和上下各一水平圆柱形滚柱围成封闭空间，下水平滚柱的中间直径小两端直径大，滑轮架中部设置有侧推架和球形滚轮。上述制动插销机构由液压油缸、定位环、定位法兰、球头和插销组成，液压油缸的活塞杆端套装有定位法兰和球头，球头则套装在插销的圆孔内部，定位法兰与球头配合，使球头定位于插销不脱离，液压油缸径向设置通过定位环定位安装在固定臂。上述安装构件由基座、导向槽和承力插销组成，导向槽安装在固定臂的两侧，承力插销设置在船体结构的相应装配孔内，固定臂下部经楔形块与基座内反向挂钩连接，基座与船体结构外板焊接，承力插销与固定臂两侧的承力插销插口对应插入连接。本实用新型创造性全面系统解决了工程船舶水下出缆的诸多关键问题本实用新型活动套臂机构由外部固定臂及其内部伸缩臂套叠组成，液压油缸轴向设置在伸缩臂内，油缸缸体端部、活塞杆端部分别通过关节轴承与固定臂的上部、伸缩臂中部铰链铰接，在油缸的推拉作用下伸缩臂在固定臂内相对固定臂伸出缩进，上导向滑轮和下导向滑轮分别安装在固定臂的上端盖和伸缩臂的下部，从绞车卷筒上引出的钢丝绳通过上导向滑轮后引向下导向滑轮，当液压油缸伸出时，伸缩臂被带动伸出固定臂之外，上、下导向滑轮的相对位置加大，下导向滑轮处于水下更深的位置，如此，即可根据不同设计要求，通过调节液压油缸的伸出长度而方便地调节绞车钢丝绳的水下出缆深度；本实用新型的下导向滑轮通过其铰链座和铰轴以螺栓固连在伸缩臂的下部，不仅可以绕其安装铰链在水平方向左右旋转，并具有以下安全限位保护设计1)钢丝绳在下导向滑轮内，穿过由两个垂直滚柱和上水平滚柱下水平滚柱形成了封闭空间，故能有效地防止钢丝绳脱离滑轮槽，幻滑轮架上安装的侧推架和球形滚轮，当水下出缆水下深度超过船体基线(船底板外轮廓线)时，下导向滑轮有可能偏移到安装槽之外，此时提升伸缩臂，下导向滑轮上的球形滚轮将与船体的舭部发生接触，产生的侧向推力将保护性的减小下导向滑轮的偏转角，直到本实用新型水下出缆装置整体进入船体舷侧的安装槽以内；本实用新型的制动插销机构通过液压油缸安装在固定臂中部两侧，受径向设置的液压油缸驱动而推拉，当其制动插销受液压油缸推动径向插入伸缩臂的插销孔后，伸缩臂与固定臂销定，不能相对伸缩，反之则退出销定，可以调节伸缩，由于本设计的球头与定位法兰、球头与插销、定位法兰与活塞杆之间的配合都预留有适当的间隙，允许其存在一定量的相对位移和角偏转，这样，液压油缸和插销之间形成的球形铰接，允许插销中心线和插销液压缸中心线之间存在一定量的角位移，当插销由于径向外力作用发生角位移的时候，球形铰链能够吸收角偏转，从而保证液压缸不承受径向力，达到保护液压缸，提高安全可靠性的目的；本实用新型安装构件由基座、导向槽和承力插销组成，通过安装组件将本水下出缆装置垂直安装在船体舷侧开的长方形槽内，不仅稳定有效解决了作业时的垂向负载，而且独立于船体结构，拆装检修方便。因此本实用新型实现了水下出缆装置的水下垂向自如伸缩，水下出缆深度可调， 使工程船的定位钢丝绳按设计的水下深度离开船体，既解决了船舶自身的安全定位，也有利于过往船舶的安全通航，并且拆装检修方便，安全稳定。
图1是本实用新型船舶水下出缆装置总装配图主视图，图中表示了伸缩臂的上下两个极限位置视图，并且表示了整个装置在船体上的安装形式图2是本实用新型船舶水下出缆装置总装配图侧视图图3是本实用新型船舶水下出缆装置总装配图俯视图，图中表示了整个装置在船体舷侧长方形槽内的安装位置图4是本实用新型下导向滑轮组件主视图图5是本实用新型下导向滑轮组件侧视图图6是本实用新型下导向滑轮组件俯视图图7是本实用新型制动插销组件剖视图
具体实施方式
伸缩臂6套装于固定臂2内，相互重叠。固定臂2上部两侧设有承力插销插口，伸缩臂6的两侧设有一定间距的多个插销孔，液压油缸3轴向安装在伸缩臂6内，液压油缸3 活塞杆端部的关节轴承观与伸缩臂6中部通过铰链铰接，液压油缸3的缸体端部通过关节轴承27与固定臂2的上部铰接，在液压油缸3的推拉作用下伸缩臂6在固定臂2内相对固定臂伸出缩进；上导向滑轮1安装在固定臂2的上端盖，下导向滑轮由铰链座13、铰轴12、滑轮 10、滑轮架11、垂直滚柱20、上水平滚柱19、下水平滚柱21、侧推架18和球形滚轮17组成， 滑轮10通过滑轮轴套14、滑轮轴15安装在滑轮架11的内部，滑轮架11的下部设置由两个垂直圆柱形滚柱20和上下各一水平圆柱形滚柱19、21围成封闭空间，下水平滚柱21的中间直径小两端直径大，滑轮架11设置有侧推架18和球形滚轮17，下导向滑轮通过铰链座 13和铰轴12及轴套14用螺栓固定在伸缩臂6的下部；制动插销构件由液压油缸8、定位环22、定位法兰对、球头沈和插销25等主要零部件组成，液压油缸8的活塞杆端套装有定位法兰M和球头沈，球头沈则套装在插销25 的圆孔内部，定位法兰M与球头26配合，使球头沈定位于插销25内不脱离，液压油缸8 通过定位环22定位，采用法兰23安装在固定臂2的中部两侧，当插销25插进伸缩臂6插销孔后，伸缩臂6被销定，伸缩臂6与固定臂2无相对伸缩；本船舶水下出缆装置通过安装基座5、导向槽4和承力插销9垂直安装于船体两舷侧的长方形槽内，在固定臂2的两侧安装导向槽4、承力插销9设置在船体结构的相应装配孔内，基座5内有反向挂钩四，将固定臂2的楔形安装块30插入基座5的反向挂钩四内， 基座5与船体结构外板焊接，承力插销9对应插入固定臂2两侧的承力插销插口内。从绞车卷筒上引出的钢丝绳通过上导向滑轮1后引向下导向滑轮7，经下导向滑轮7转向后引出船体，下导向滑轮7的停留位置决定了水下出缆的深度。当液压油缸3伸出时，伸缩臂6被带动伸出固定臂2之外，上导向滑轮1和下导向滑轮7的相对位置加大， 下导向滑轮7处于水下更深的位置，绞车钢丝绳的水下出缆深度随即发生改变。根据不同的要求，调节液压油缸3的伸出长度可以很方便地调节水下出缆深度；由于液压油缸8通过球头26和定位法兰M与插销25部分实现球形铰接，允许插销中心线和插销液压缸中心线之间存在一定量的角位移(轴线方向发生角偏转)。当插销由于径向外力作用发生角位移的时候，球形铰链能够吸收角偏转，从而保证液压缸不承受径向力，达到保护液压缸，提高安全可靠性的目的。当水下出缆深度超过船体基线(船底板外轮廓线)时，下导向滑轮7有可能绕着它的铰轴12偏转(士70° )而超出到船体长方形槽之外，提升伸缩臂6时下导向滑轮7上的球形滚轮18将与船体的舭部B发生接触，产生侧向推力，在球形滚轮18和侧推架19的作用下，下导向滑轮7的偏转角将会减小，直到整体进入船体舷侧的长方形槽以内。
权利要求1.工程船舶水下出缆装置，由液压系统、上下导向滑轮系、活动套臂、制动插销机构和安装组件组成，其特征在于活动套臂由外部固定臂及其内部伸缩臂套叠组成，固定臂上部两侧设有承力插销插口，伸缩臂的两侧间距设置有制动插销插孔，轴向液压油缸设置在伸缩臂内，其缸体端部和活塞杆端部分别通过关节轴承与固定臂的上部和伸缩臂中部铰链铰接，使伸缩臂和固定臂连接一体，并可在固定臂内相对伸缩；制动插销机构通过径向设置的液压油缸连接在固定臂中部两侧，由制动插销径向插入伸缩臂插销孔销定伸缩臂，使其不能相对固定臂伸缩；上导向滑轮与固定臂上端盖连接，下导向滑轮通过其铰链座和铰轴以螺栓固连在伸缩臂的下部，通过安装组件将本装置垂直安装在船体舷侧开的长方形槽内。
2.根据权利要求1所述的工程船舶水下出缆装置，其特征在于下导向滑轮由铰链座、 铰轴、滑轮、滑轮架、垂直滚柱、上水平滚柱、下水平滚柱、侧推架和球形滚轮组成，滑轮通过滑轮轴套、滑轮轴安装在滑轮架的内部，滑轮架的下部设置由两个垂直圆柱形滚柱和上下各一水平圆柱形滚柱围成封闭空间，下水平滚柱的中间直径小两端直径大，滑轮架中部设置有侧推架和球形滚轮。
3.根据权利要求1所述的工程船舶水下出缆装置，其特征在于制动插销机构由液压油缸、定位环、定位法兰、球头和插销组成，液压油缸的活塞杆端套装有定位法兰和球头，球头则套装在插销的圆孔内部，定位法兰与球头配合，使球头定位于插销不脱离，液压油缸径向设置通过定位环定位安装在固定臂。
4.根据权利要求1所述的工程船舶水下出缆装置，其特征在于安装构件由基座、导向槽和承力插销组成，导向槽安装在固定臂的两侧，承力插销设置在船体结构的相应装配孔内，固定臂下部经楔形块与基座内反向挂钩连接，基座与船体结构外板焊接，承力插销与固定臂两侧的承力插销插口对应插入连接。
专利摘要本实用新型工程船舶水下出缆装置，属于船舶工程机械领域，本设计由液压系统、上下导向滑轮系、活动套臂、制动插销机构和安装组件组成，在轴向油缸的推拉作用下伸缩臂在固定臂内相对固定臂伸出缩进，制动插销机构径向油缸连接在固定臂中部两侧，通过制动插销径向插入伸缩臂插销孔而销定伸缩臂不能相对固定臂伸缩，上导向滑轮和下导向滑轮分别安装在固定臂的上端盖和伸缩臂的下部，通过安装组件将本装置垂直安装在船体舷侧开的长方形槽内，本设计实现了水下出缆装置的水下垂向自如伸缩，其水下出缆深度可调，使定位钢丝绳按设计的水下深度离开船体，既解决了船舶自身的安全定位，也有利于过往船舶的安全通航，并且拆装检修方便，安全稳定。
文档编号B63B21/50GK202038433SQ201120062540
公开日2011年11月16日 申请日期2011年3月11日 优先权日2011年3月11日
发明者刘皓, 王勇, 陈源华 申请人:长江船舶设计院