本发明属于船舶技术领域，具体涉及一种小艇快速自动挂钩装置。
背景技术
机械式小艇自动捕捉机构用于舰船尾滑道式小艇收放中，当小艇完成任务后需要回收到母船时自动捕捉机构能很好的对需要回收的小艇进行有效的缓冲、捕捉及提升回收。传统的尾滑道式小艇收放中，当小艇利用自身动力冲上尾滑道后，只能采用人工的方式将绞车的钢丝绳与艇上的挂钩连接，然后再通过绞车完成小艇的提升，这种方式相对效率较低、危险性高，特别是在海况较高的情况下成功率低。
现有技术中已有部分关于小艇自动捕捉机构的研究，如公开号为204452819u的中国实用新型专利“一种机械式小艇自动捕捉机构”包括挂绳装置，挡板及缓冲装置，滑车组件及导轨；挡板及缓冲装置包括：挡板、滑块部件、滑槽、弹簧缸、活塞杆、固定座；挡板位于滑车车体中部，缓冲装置位于挡板后方滑车车体内部，缓冲装置内部装有左右两个弹簧缸、固定座以及滑槽和滑块，固定坐位于弹簧缸尾部用于固定弹簧缸；滑块接受来自小艇的撞击力，通过活塞杆传递给弹簧缸内的弹簧，从而起到吸收小艇撞击力的效果；
通过以上内容可以发现，现有技术中快速自动挂钩机构的核心在于依靠弹簧缓冲吸收轴向的小艇撞击力，但弹簧在压缩后会产生径向形变，缓冲效果变劣，并且该装置也无法处理高海况时小艇在不同姿态下挂钩过程中带来的不同方向的轴向冲击，小艇在挂钩脱钩过程都需要人工干预。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺陷，提供一种新的小艇快速自动挂钩装置，通过自动调节捕捉杆的高度来捕捉小艇上的撞钩并完成自动挂钩，解决了高海况下小艇姿态变化时挂钩过程中不同方向的轴向冲击，同时弹簧缓冲吸收小艇轴向的撞击力时防止弹簧径向形变，而且通过捕捉杆的转动减少捕捉小艇挂钩时与挂钩的碰撞磨损；此外，还解决了自动脱钩的问题，减少了人工直接干预。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明提供了一种小艇快速自动挂钩装置，包括设置在小艇上的撞钩和设置在母船升降滑架上的捕捉装置,所述撞钩与捕捉装置通过撞击锁定，所述的捕捉装置包括：缓冲架、缓冲轴、轴头、捕捉杆、缓冲弹簧、止动轴套、套管和盖板；所述缓冲轴的一端穿过缓冲架并通过螺钉固定在止动轴套上，缓冲轴的另一端与轴头固定连接，所述轴头还与捕捉杆固定连接；所述缓冲弹簧设置在套管内，所述套管的一端固定在缓冲架上，套管的另一端固定有盖板，所述缓冲弹簧的一端固定在盖板上，缓冲弹簧的另一端固定止动轴套上；当捕捉杆受到小艇的轴向冲击力时，冲击力会通过缓冲轴使缓冲弹簧压缩，以减轻直接轴向冲击，轴向冲击力消退后缓冲弹簧回弹，缓冲轴在止动轴套的限位作用下回到初始位置；
所述撞钩(撞钩的工作原理与现有技术中詹天佑钩的原理类似)包括钩架、第一锁钩、第二锁钩、第一张紧弹簧、第二张紧弹簧、凸轮轴、第一定位销轴、第二定位销轴、第一限位销轴、第二限位销轴、第三限位销轴、遥控软轴、杠杆和手动应急装置，所述第一锁钩和第二锁钩分别通过第一定位销轴和第二定位销轴固定在钩架上；所述第一张紧弹簧的一端固定在钩架上，第一张紧弹簧的另一端与第一锁钩相连接，所述第一限位销轴固定在钩架上并与第一锁钩的一端接触，第一锁钩在第一限位销轴的作用下无法逆时针转动，第一锁钩在第一张紧弹簧的张紧作用可以顺时针转动，并且具备自动复位的能力；所述第二限位销轴固定在钩架上并与第二锁钩的一端接触，所述凸轮轴固定在钩架上并与第二锁钩的一端接触，所述钩架上还固定有第三限位销轴，第二限位销轴、第三限位销轴和凸轮轴的配合可以限制第二锁钩的转动，当凸轮轴的凸起端与第二锁钩接触时，第二锁钩在第二限位销轴和凸轮轴的限位作用下无法转动，当凸轮轴转动使凸轮轴的非凸起端与第二锁钩接触时，第二锁钩可以做顺时针运动直到接触到第三限位销轴为止；所述杠杆与凸轮轴为同轴连接，杠杆的一端还与遥控软轴连接，所述遥控软轴可以通过杠杆传动至凸轮轴，从而实现遥控软轴对于凸轮轴转动的控制，所述手动应急装置与凸轮轴为同轴连接，在遥控软轴失灵时可以手动操作凸轮轴的转动；回收小艇时，小艇上的撞钩冲向捕捉杆，与捕捉杆完成自动挂钩。
在一个实施例中，小艇快速自动挂钩装置还包括：销轴、滚动轴承和复位弹簧，所述滚动轴承的外圈固定在缓冲架上，滚动轴承的内圈与销轴的一端固定，所述销轴的另一端固定在母船的滑架上；所述复位弹簧的一端固定在缓冲架上，复位弹簧的另一端固定在母船的滑架上；由于高海况下小艇在上冲过程中存在不同的姿态，在受到不同方向的轴向冲击力时，由于滚动轴承的设置，缓冲架在冲击力作用下绕销轴旋转，复位弹簧受到形变，自动调节捕捉杆的高度，确保顺利捕捉小艇上的艇钩，同时将轴向冲击力有效传递到缓冲弹簧上；待冲击消退后，复位弹簧回弹使缓冲架绕销轴旋转复位，实现了小艇快速自动捕捉装置对于不同姿态下的小艇冲击力均能有效的吸收以及自动复位。
在一些实施例中，所述的小艇快速自动挂钩装置还包括：轴盖和轴管，所述轴管设置在缓冲弹簧内部，所述轴管的一端与止动轴套固定，另一端与轴盖固定；由于缓冲弹簧在受到轴向冲击力时会进行压缩形变，还会在套管内产生径向形变，影响吸收冲击力的效果，轴盖和轴管的设置可以有效地矫正缓冲弹簧的形变状态，减小径向形变，增强缓冲弹簧对于冲击力的吸收。
在一些实施例中，所述的小艇快速自动挂钩装置还包括：球面轴承，所述球面轴承的内圈与捕捉杆固定，所述球面轴承的外圈与轴头固定；通过小艇快速自动捕捉装置回收小艇时，捕捉杆会受到小艇的直接冲击，还会受到周向冲击力，通过在轴头中设置球面轴承，捕捉杆本身可以周向旋转，为周向活动状态，因此，捕捉杆与小艇挂钩时，可以减小受到的周向冲击力与碰撞摩擦。
在一些实施例中，所述钩架为鳄鱼嘴形，鳄鱼嘴形钩架在小艇完成挂钩动作时具有导向作用，能够使捕捉装置更加容易的进入挂钩。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
该小艇快速自动挂钩装置在回收小艇与小艇挂钩时无需人工将牵引绳与艇艏的艇钩装置挂钩，而是在小艇沿着滑道向上靠近滑架时依靠撞钩与捕捉杆接合完成快速自动挂钩，通过对凸轮轴的控制限位实现小艇自动脱钩与挂钩；在回收小艇与小艇挂钩时还能够通过缓冲弹簧吸收挂钩过程中带来的轴向冲击力；通过销轴、滚动轴承和复位弹簧的配合可以自动调节捕捉杆的高度，以适应小艇的各种姿态，确保捕捉杆顺利捕捉小艇上的艇钩，同时可以吸收挂钩过程中带来的不同方向的轴向冲击力，并在冲击力消退后由于复位弹簧的回弹作用下自动复位；此外，球面轴承的设置使捕捉杆本身可以周向旋转，能减小挂钩过程中带来的周向冲击力，并且挂钩后为活动状态，能够有效减小挂钩磨损。
附图说明
以下参照附图对本发明的实施例作进一步说明，其中：
图1和为根据本发明一个实施例的捕捉装置的剖面结构示意图；
图2为根据本发明一个实施例的捕捉装置的侧面结构示意图；
图3为根据本发明一个实施例的轴盖和轴管的结构示意图；
图4为根据本发明一个实施例的撞钩的剖面结构示意图；
图5为根据本发明一个实施例的撞钩的主视图；
图6为根据本发明一个实施例的撞钩的俯视图；
图中，1为缓冲架，2为缓冲轴，3为轴头，4为捕捉杆，5为球面轴承，6为销轴，7为滚动轴承，8为缓冲弹簧，9为套管，10为轴盖，11为轴管，12为止动轴套，13为螺钉，14为盖板，15为复位弹簧，16为钩架、17为第一锁钩、18为第二锁钩、19为第一张紧弹簧、20为第二张紧弹簧、21为凸轮轴、22为第一定位销轴、23为第二定位销轴、24为第一限位销轴、25为第二限位销轴、26为第三限位销轴、27为遥控软轴、28为杠杆、29为手动应急装置。
具体实施方式
为了使本发明的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图通过具体实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在本发明的实施例中提供了一种小艇快速自动挂钩装置，包括设置在小艇上的撞钩和设置在母船升降滑架上的捕捉装置,如图1所示，所述的捕捉装置包括：缓冲架1、缓冲轴2、轴头3、捕捉杆4、缓冲弹簧8、止动轴套12、套管9和盖板14；所述缓冲轴2的一端穿过缓冲架1并通过螺钉13固定在止动轴套12上，缓冲轴2的另一端与轴头3固定连接，所述轴头3还与捕捉杆4固定连接；所述缓冲弹簧8设置在套管9内，所述管套9的一端固定在缓冲架1上，管套9的另一端固定有盖板14，所述缓冲弹簧8的一端固定在盖板14上，缓冲弹簧8的另一端固定在止动轴套12上；当捕捉杆4受到小艇的轴向冲击力时，冲击力会通过缓冲轴2使缓冲弹簧8压缩，以减轻直接轴向冲击，轴向冲击力消退后缓冲弹簧8回弹，缓冲轴2在止动轴套12的限位作用下回到初始位置；因此，该捕捉装置能够通过缓冲弹簧8吸收经捕捉杆4向缓冲轴2传导的轴向冲击力；
如图4所示，所述撞钩包括钩架16、第一锁钩17、第二锁钩18、第一张紧弹簧19、第二张紧弹簧20、凸轮轴21、第一定位销轴22、第二定位销轴23、第一限位销轴24、第二限位销轴25、第三限位销轴26、遥控软轴27、杠杆28和手动应急装置29，所述第一锁钩17和第二锁钩18分别通过第一定位销轴22和第二定位销轴23固定在钩架16上；所述第一张紧弹簧19的一端固定在钩架16上，第一张紧弹簧19的另一端与第一锁钩17相连接，所述第一限位销轴22固定在钩架16上并与第一锁钩17的一端接触，第一锁钩17在第一限位销轴24的作用下无法逆时针转动，第一锁钩17在第一张紧弹簧19的张紧作用可以顺时针转动，并且具备自动复位的能力；所述第二限位销轴23固定在钩架17上并与第二锁钩18的一端接触，所述凸轮轴21固定在钩架16上并与第二锁钩18的一端接触，所述钩架16上还固定有第三限位销轴26，所述第二限位销轴25、第三限位销轴26和凸轮轴21的配合可以限制第二锁钩18的转动，当凸轮轴21的凸起端与第二锁钩18接触时，第二锁钩18在第二限位销轴5和凸轮轴21的限位作用下无法转动，当凸轮轴21转动使凸轮轴21的非凸起端与第二锁钩18接触时，第二锁钩18可以做顺时针运动直到接触到第三限位销轴26为止；如图5、图6所示，所述杠杆28与凸轮轴21为同轴连接，杠杆28的一端还与遥控软轴27连接，所述遥控软轴27可以通过杠杆28传动至凸轮轴21，从而实现遥控软轴27对于凸轮轴21转动的控制，所述手动应急装置29与凸轮轴21为同轴连接，在遥控软轴27失灵时可以手动操作凸轮轴21的转动，能够实现小艇自动挂钩与脱钩(现有技术在小艇挂钩时需要人工的方式将绞车的钢丝绳与艇上的挂钩连接，然后再通过绞车完成小艇的提升，在脱钩时也需要人工操作将挂钩脱出)；
所述设置在小艇上的撞钩在小艇停靠时会以一定的速度冲向捕捉装置，所述捕捉装置上的捕捉杆4在冲击作用下会沿着钩架16上的导槽划入撞钩，在第一锁钩17和第二锁钩18的作用下，捕捉杆4进入撞钩后无法脱出，实现撞钩与捕捉装置的撞击锁定，需要脱钩时，通过手动或电动控制凸轮轴21，使第二锁钩18可以做顺时针运动实现脱钩，在挂钩与脱钩过程中无需人工干预。
在一个实施例中，如图2所示，该小艇快速自动捕捉装置还包括：销轴6、滚动轴承7和复位弹簧15，所述滚动轴承7的外圈固定在缓冲架1上，滚动轴承7的内圈与销轴6的一端固定，所述销轴6的另一端固定在母船的滑架上；所述复位弹簧15的一端固定在缓冲架1上，复位弹簧15的另一端固定在母船的滑架上；由于高海况下小艇具有不同的姿态，在受到不同方向的轴向冲击力时，由于滚动轴承7的设置，缓冲架1在不同方向的轴向冲击的作用下绕销轴6旋转，捕捉杆自动调节高度，确保捕捉杆顺利捕捉小艇上的艇钩，同时可以吸收挂钩过程中带来的不同方向的轴向冲击力，复位弹簧15受到形变，待径向冲击消退后，复位弹簧15回弹使缓冲架1绕销轴6旋转复位，实现了小艇快速自动捕捉装置对于不同方向的轴向冲击力的吸收以及自动复位(现有技术无法吸收不同方向的轴向冲击力，捕捉装置容易损坏，且现有技术中的捕捉装置在受到不同方向的轴向冲击力后也无法自动复位，需要人工干预重置捕捉装置)。
在一个实施例中，如图3所示，该小艇快速自动捕捉装置还包括：轴盖10和轴管11，所述轴管11设置在缓冲弹簧8内部，所述轴管11的一端固定在止动轴套12上，另一端与轴盖10固定；由于缓冲弹簧8在受到轴向冲击力时会进行压缩形变，还会在套管9内产生径向形变，影响吸收冲击力的效果，轴盖10和轴管11的设置可以有效地矫正缓冲弹簧8的形变状态，减小径向形变，增强缓冲弹簧8对于轴向冲击力的吸收(现有技术中的捕捉装置仅能要靠弹簧压缩以减缓轴向冲击力，对于弹簧的形态未作轴向矫正，以至于弹簧产生径向形变，吸收冲击能力较差)。
在一些实施例中，继续参考图1，该小艇快速自动捕捉装置还包括：球面轴承5，所述球面轴承5的内圈与捕捉杆4固定，所述球面轴承5的外圈与轴头3固定；通过小艇快速自动捕捉装置回收小艇时，捕捉杆4会受到小艇的直接冲击，还会受到周向冲击力，通过在轴头3中设置球面轴承5，捕捉杆4本身可以周向旋转，为周向活动状态，因此，捕捉杆4与小艇挂钩时，可以减小受到的周向冲击力与碰撞摩擦(现有技术中的捕捉装置与小艇挂钩为硬接触，在小艇位置抖动时，冲击力会经由挂钩传导至捕捉装置，由于摩擦力和拉力的存在，捕捉装置会受到周向摩擦，加速捕捉装置和小艇挂钩的磨损)。
在一些实施例中，所述钩架16为鳄鱼嘴形，鳄鱼嘴形钩架16在小艇完成挂钩动作时具有导向作用，能够使捕捉装置更加容易的进入撞钩。
本说明书中针对“一些实施例”、“一个实施例”、或“实施例”等的参考指代的是结合所述实施例所描述的特定特征、结构、或性质包括在至少一个实施例中。因此，短语“在各个实施例中”、“在一些实施例中”、“在一个实施例中”、或“在实施例中”等在整个说明书中各地方的出现并非必须指代相同的实施例。此外，特定特征、结构、或性质可以在一个或多个实施例中以任何合适方式组合。因此，结合一个实施例中所示出或描述的特定特征、结构或性质可以整体地或部分地与一个或多个其他实施例的特征、结构、或性质无限制地组合，只要该组合不是非逻辑性的或不能工作。另外，本申请附图中的各个元素仅仅为了示意说明，并非按比例绘制。
由此描述了本发明的至少一个实施例的几个方面，可以理解，对本领域技术人员来说容易地进行各种改变、修改和改进。这种改变、修改和改进意于在本发明的精神和范围内。