专利名称：用于将推船联接到驳船的联接装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于将推船(PUStiboat)联接到驳船(barge)类型的联接装置。
背景技术：
长期以来，在河流、湖泊和港口甚至公海中使用驳船来运输各种类型的货物。存在 两种传统方法来操控驳船，一种方法是用拖船拖，另一种方法是用推船推。本发明涉及用推 船推的情况，其中驳船与推船连接，以形成推驳船(pusher-barge)组合，本发明涉及将推 船联接到驳船以形成具有超级优异性能的改进类型的推驳船组合的联接装置。广泛使用的是用绳索将推船连接到驳船的方法，该连接方法在平静的河流中广泛 使用。但是，在波涛汹涌的大海中，这种类型的组合的性能非常有限，为了解决这个问题， 已经开发了各种类型的机械连接，例如Fletcher的美国专利No. 3，512，495、Yamaguchi的 美国专利 No. 3，844，245, No. 3，935，831 和 No. 4，805, 548 以及 Kuhlman 和 Hill 的美国专 利No. 4，688，507。所有这些发明都是如下的类型驳船在其船尾具有用于接收推船的船头 (bow)的凹部或凹口，该推船在其两侧面具有可通过液压部件或电动部件而伸缩的两个轴 向连接销，当这些轴向连接销伸出时，轴向连接销的端部被位于所述凹部或凹口的侧壁的 支撑部件支撑，从而所述推船和所述驳船可以形成允许所述推船相对于所述驳船在波浪中 自由俯仰(pitch)的铰接组合。这些铰接组合的性能令人满意并且可靠，从而能实现推驳船组合的远洋服务，并 且这些类型的许多组合正在操作使用。但是，这些类型的组合仍具有两个缺点，一个缺点是 由驳船的俯仰引起推船的过大的相对俯仰，另一个缺点是由于在连接部的底部产生的大漩 涡而使速度慢，其中，在连接部的底部，在两个船体之间需要宽的间隙，以允许推船的自由 的相对俯仰。为了解决上述铰接类型的推驳船组合中涉及的这些问题，提出了本发明。
发明内容
本发明的目的是提供一种改进的联接装置，该联接装置解决了上述问题并且实现 了对船上的乘员来说舒适的非常适于航海的推驳船组合，并且提供获得高速行驶的可能 性。根据本发明，推船的相反侧面均配备有联接单元，此外，所述推船的船头端配备有 另一联接单元，各联接单元均具有可伸缩的连接销。各侧面联接单元的侧面连接销的外端 具有半球形头，该半球形头具有锥状尖顶，而船头联接单元的船头连接销具有楔形外端。各连接销在致动动力部件的作用下沿轴向伸缩，在这种情况下，致动动力部件是 在内螺纹环中转动的大的致动螺杆，由转动动力马达使致动螺杆在配置于连接销的内螺纹 环中转动，转动动力马达例如是在驾驶台(navigation bridge)中的控制面板的远程控制 作用下由来自液压泵单元的压力油致动的液压马达。可替换地，各连接销可被配置成借助于连接销自身中的液压缸而轴向伸缩地致 动，从类似的液压泵单元向液压缸供给压力油。
驳船在其船尾部具有用于接收推船的船头部的深凹口，所述凹口的各侧壁具有竖 直方向上长的插口，插口具有从上到下沿竖直方向逐步配置的浅的锥形孔，用于接收和支 撑从推船伸出的侧面连接销的端部。各所述孔的入口部的形状被形成为半球状，该半球状 具有与所述侧面连接销的头部的半球形部分的半径相同的半径，以确保与半球形部分的完 美接触，而不会产生在焊接结构中不可避免的可能的错位的不利影响，并且孔的较深部分 的直径扩大，以避免与所述侧面连接销的尖顶部分接触。在凹口的最深位置，设置在竖直方向上延伸的中央齿条，中央齿条具有沿竖直方 向配置的齿，用于在船头联接单元的连接销伸出时与船头联接单元的连接销的楔形外端 接合并且支撑该楔形外端。船头连接销的端部被中央齿条的齿竖直地支撑，但是允许船 头连接销的端部横向水平滑动，从而使整个组合形成静定系(statically determinate system)。附图构成了说明书的一部分并且与说明书结合起来阅读，在各图中，用相同的附 图标记来表示相同的部件。
图1是示出利用本发明的联接装置将推船联接到驳船的侧视图，其中，仅部分示 出了驳船。图2是图1的侧视图中示出的推船和驳船的组合的俯视图。图3是驳船的凹口的左舷(port)侧壁的立体图，其示出了侧面插口(side socket)禾口中央齿条(center rack)。图4是侧面联接单元和侧面插口的局部剖视图，其中，操作动力部件由内螺纹环 和致动螺杆构成。图5是侧面联接单元和侧面插口的局部剖视图，其中，操作动力部件由液压缸构 成。图6是船头联接单元和中央齿条的局部剖视图，其中，操作动力部件由内螺纹环 和致动螺杆构成。
具体实施例方式现在参照图1和图2，驳船1在其船尾部设置有用于接收推船3的船头4的凹口 2。凹口 2的构造和尺寸如下当将推船3连接到驳船1时，可以在所述推船3的船头4和 所述驳船1的凹口 2之间留有适当间隙。根据本发明，推船3的各侧面均配备有整体上用 附图标记5表示的侧面联接单元，为了将推船3联接到驳船1，侧面联接单元5与位于船尾 凹口 2的相反侧壁7的侧面插口 6协作。此外，推船3在船头端具有船头联接单元8，该船 头联接单元8与沿中心线位于凹口 2的最深位置的中央齿条9协作。侧面插口 6和中央齿 条9具有与其所安装到的驳船的细节有关的竖直长度。另外参照图3、图4甚至图6，各侧面插口 6是凹进到船尾凹口 2的侧壁7中的铸 造件。各侧面插口 6均具有所需的竖直深度，并且具有从上到下逐步配置的浅的圆孔11、 11，、11”、...。如图4的截面图所示，孔11、11，、11”、...均为大致锥状的凹部，在孔的入口 附近具有凹陷的半球形部分12，较深地凹陷到底部的锥状部分13的直径稍微扩大。中央齿条9是竖直的一列齿14、14’、14”、...，其沿着驳船的中心线被固定到船尾凹口 2的壁部。如图4所示，各侧面联接单元5均具有柱状的侧面连接销16，该侧面连接销16被 长轴承17支撑并且沿着长轴承17滑动，该长轴承17相对于船的中心线对称地横向布置并 且被固定到推船3的船体3a。侧面连接销16的外端部的形状被形成为具有锥状尖顶19的 半球形头18，半球形头18的半径与各孔11、11’、11”、...的凹陷的半球形部分12的半径 相同。当侧面连接销16沿轴向伸出且其外端部被插入到任意的孔11、11’、11”、...而进行 连接时，侧面连接销16和孔11在它们的半球形部分18和12处发生接触，以吸收由于周围 结构的焊接导致的任何可能的错位(misalignment)的不利影响，锥状尖顶19不接触孔11 的底部的凹陷的锥状部分13。类似地，如图6所示，船头联接单元8具有柱状的船头连接销20，该船头连接销20 被长轴承21支撑并且沿着长轴承21滑动，长轴承21沿推船的中心线纵向地布置在推船3 的船头端。船头连接销20的外端部为楔形端22，当船头连接销20伸出以进行连接时，楔形 端22将与中央齿条9的例如齿14’和14”的两个相邻的齿之间的开口接合。图4示出用于侧面连接销16的轴向伸缩的机构。侧面连接销16在其船内端部具 有用于收容致动螺杆M的深孔23，致动螺杆M与固定到侧面连接销16的内螺纹环25接 合，从而当由液压马达34经由轴系沈使致动螺杆M转动时，通过使固定到连接管32的内 部的引导肋27与固定到侧面连接销16的止动件四中的凹口观接合而引导侧面连接销16 伸出以进行连接或者引导侧面连接销16缩回以解除连接。由于来自驳船的横向负荷而作 用于侧面连接销16的轴向推力经由内螺纹环25被传递到致动螺杆M，然后被传递到连接 管32的端盖31中的球止推轴承30，从而横向负荷可以最终经由主轴承体33被传递到船体 结构。液压马达34被安装到基部35，基部35被固定到端盖31，以经由轴系沈驱动致动螺 杆M。在船的驾驶台(图中未示出)的控制面板的远程控制的作用下，由从推船中的液压 泵单元(图中未示出)供给的压力油来操作液压马达34。上述参照图4和图6的说明涉及借助液压马达34、致动螺杆M和内螺纹环25的 组合来进行操作的情况，然而还可以使用具有减速装置(图中未示出)的电动马达作为相 同功能的动力源。此外，这种类型的操作系统的目的是使连接销16或20沿轴向运动，可由 液压缸来实现同样的轴向运动。参照图5，侧面联接单元5的侧面连接销36在其船内端包括具有活塞38和活塞 杆39的液压缸37，活塞杆39的外端经由包含球止推滚柱轴承41的轴承箱40被端盖42支 撑，使得来自驳船的作用于侧面连接销36的轴向负荷可以经由端盖42和连接管32传递到 主轴承体33，然后最终传递到推船3的船体结构3a。活塞杆39包含从活塞杆39的外端引 出的两个油路43和44，一个油路43被连接到液压缸37的头侧45，另一个油路44被连接 到液压缸37的杆侧46，从而从泵单元供给到头侧45的压力油使侧面连接销36伸出以进行 连接，从泵单元供给到杆侧46的压力油使侧面连接销36缩回以解除连接。借助液压缸的 船头连接销的构造方式和功能方式是类似的。接着，说明根据上述实施方式的联接装置的功能和操作。在连接之前，所有的侧面 连接销16或者甚至侧面连接销36均缩回到侧面联接单元5中，船头连接销20缩回到船头 联接单元8中。在将推船3的船头4插入到驳船1的船尾凹口 2中且通过使推船的船头护 材如接触到凹口 2的最深底部而使推船的运动停止之后，在驾驶台中的控制面板的远程控制的作用下，通过液压马达34或液压缸37的作用而使侧面连接销16伸出，直到侧面连接 销16的船外端进入侧面插口 6的任意的孔11、11’、11”、...并且与该孔紧密接触。然后，视 觉地比较推船3的船体和驳船1的船体之间在左舷侧和右舷(starboard)侧的间隙，如果 发现显著的差别，则操作侧面联接单元5以使一个侧面伸出而另一个侧面缩回，使得推船3 可以到达凹口 2的中心。然后，类似地操作船头联接单元8，以使船头连接销20伸出，直到 船头连接销20的楔形船外端可以与中央齿条9的两个齿之间的开口接合，由此完成连接。 为了解除连接，只需要使连接销16和20缩回。由前述内容可以看出，本发明能很好地适于实现上述所有目标和目的以及明显且 为该结构固有的其它优点。应当理解，某些特征和子组合是有用的，并且可以独立于其它特征和子组合地应 用。这是权利要求书所预期的并且在权利要求书的范围内。由于在不背离本发明的范围的前提下可以实现本发明的多种可能的实施方式，因 此，应当理解，这里阐述的或附图中示出的所有对象应当被理解为示例性的而不是限制性 的。
权利要求
1.一种用于将推船联接到驳船的联接装置，所述驳船在其船尾部具有凹口，所述凹口 的形状被形成为接收所述推船的船头部，所述驳船具有竖直方向上长的两个侧面插口和竖 直方向上长的中央齿条，所述侧面插口凹入到所述凹口的侧壁中，所述侧面插口具有从上 到下逐步地配置的孔并且所述侧面插口彼此面对，所述中央齿条沿所述驳船的中心线布置 在所述凹口的最深位置，所述推船具有纵向上长的船头连接销和位于所述船头部的两个侧 面的横向上长的两个侧面连接销，所述船头连接销被配置成在操作动力部件的作用下沿轴 向伸缩，所述侧面连接销被配置成在操作动力部件的作用下沿轴向伸缩，其中(a)所述侧面插口中的各孔是浅的圆锥状凹部并且在入口附近具有半球形部分；(b)所述中央齿条具有沿竖直方向配置的齿；(c)各所述侧面连接销的外端的形状被形成为具有锥状尖顶的半球形头，使得当所述 侧面连接销在操作动力部件的作用下伸出并且插入到所述侧面插口的其中一个孔时，所述 半球形头与所述侧面插口的所述孔的所述半球形部分紧密接触；(d)所述船头连接销具有楔形外端，当所述船头连接销在操作动力部件的作用下伸出 时，所述楔形外端与所述中央齿条的对应的齿接合。
2.根据权利要求1所述的联接装置，其特征在于，所述操作动力部件包括内螺纹环和 致动螺杆，所述内螺纹环被配置于所述连接销，由转动动力马达经由轴系使所述致动螺杆 转动。
3.根据权利要求2所述的联接装置，其特征在于，所述转动动力马达是液压马达。
4.根据权利要求1所述的联接装置，其特征在于，所述操作动力部件包括位于所述连 接销中的液压缸。
5.根据权利要求1所述的联接装置，其特征在于，在驾驶台中的控制面板的远程控制 作用下，使所述操作动力部件起作用。
全文摘要
一种用于将推船联接到驳船的联接装置，所述驳船在其船尾具有用于接收推船的船头的凹口。推船具有3个联接单元，两个位于相反侧面，一个位于船头端，每个联接单元均具有可伸缩的连接销。侧面连接销在其外端部具有半球形部分，在侧面连接销伸出并且插入到位于凹口的侧壁的侧面插口中的孔中以进行连接时，该半球形部分与孔的类似的半球形部分进行紧密接触。船头连接销具有楔形端，在船头连接销伸出以进行连接时，该楔形端与沿驳船的中心线位于凹口的最深位置的中央齿条的齿接合。由位于驾驶台中的控制面板远程地控制连接销的运动。
文档编号B63B35/70GK102089203SQ20088013035
公开日2011年6月8日 申请日期2008年7月15日 优先权日2008年7月15日
发明者R·P·希尔, 山口琢磨, 茂上清司 申请人:日本大成工程设计咨询株式会社