CN105460179B - 礁石切削防搁浅的船用辅助设备 - Google Patents

Abstract

一种礁石切削防搁浅的船用辅助设备，包括履带式车体，其特征在于，还包括两组滚筒切削装置、两个滚筒架、伸出该履带式车体前端的吸收器和两个可伸缩的机械臂，以及设置在该履带式车体内的离心泵、电机和电池组。在硬搁浅时置帮助搁浅船舶去除礁石尖锐带，或切削出缓坡辅助船舶倾斜脱浅，通过吸收器将碎石运至设备后部远离车体，软搁浅时通过高压水枪和滚筒共同作用打散淤泥，并通过吸收器吸走从而辅助清淤，具有工作高效、体积小、重量轻的特点。

Description

礁石切削防搁浅的船用辅助设备

技术领域

本发明属于船用辅助设备技术领域，具体是一种用于水下切削岩石或清淤，使船舶脱离搁浅状态的船用辅助设备。

背景技术

船舶搁浅是船舶在海上航行过程中经常遇到的严重事故之一。船舶搁浅在礁石、浅滩等有碍于船舶航行的障碍物上，可能会导致船舶停航、船体破损的发生，严重时还会引起环境污染和人员伤亡的灾难性后果。

船舶搁浅的应急措施分为外援求助及自力脱浅两种方式，目前外援求助形式较为单一，主要为使用拖船进行辅助脱浅，由于拖船的日租金很高，这种辅助脱浅的方式不仅十分昂贵，而且脱浅速度极慢，容易在拖船赶到前发生船体断裂，原油倾泻等严重后果。而自力脱浅主要有候潮脱浅、移载脱浅、卸载脱浅等方式，通过等候潮汐、螺旋桨倒车、倾斜船体、减轻船体重量等方式尝试脱浅，而这些方式应用范围十分有限，难以应对大型船舶搁浅等严重事故。

近年来的防搁浅装置专利主要集中在对助浮气囊、抗沉浮筒的设计上，以及通过在船体上安装弹簧柱等保护装置的方式来防搁浅触礁。然而，上述装置需要长期安装在船体上，可能会影响船体的流体力学特性，增加不必要的载重量。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，基于船舶单点搁浅、搁浅面积较小且礁石坡度明显的硬搁浅或船舶大面积陷于软质海底的软搁浅状态，本发明提供一种礁石切削防搁浅的船用辅助设备，具有体积小、重量轻的特点，可作为船舶搁浅后的救援设备。

本发明的技术解决方案如下：

一种礁石切削防搁浅的船用辅助设备，包括履带式车体，其特征在于，还包括两组滚筒切削装置、两个滚筒架、伸出该履带式车体前端的吸收器和两个可伸缩的机械臂，以及设置在该履带式车体内的离心泵、电机和电池组；

每组滚筒切削装置设置在滚筒架的下方，且分别与所述的机械臂相连，所述的滚筒架固定在所述的车体前端，所述的吸收器布置在两个滚筒架之间空隙处的上方，该吸收器与离心泵相连；

在所述的车体的上方设有电缆，该电缆与车体内部电机相连，为电机供电，同时电缆向上延伸至水面母船。

所述的电机分别和电缆及设备内部的传动机构相连，将动力传递至履带、液压控制的机械臂以及滚筒切削装置。

所述的电池组仅在不能使用电缆供电的场合使用，在这个场合下通过人工手动调节将其与电机相连，为电机供电。

所述的机械臂由液压装置传动，末端具有三自由度，可使切削装置沿三个方向旋转，中部可使滚筒前后上下移动，同时机械臂还将由滚筒切削引起的切削反力传递给车体。

所述的每组滚筒切削装置由两个轴线平行，转动方向相反的滚筒组成，滚筒上面以棋盘式排布截齿。

在所述的车体后方底部设有通水网。

在所述的车体后方顶部在设有辅助吊缆装置。

进一步，本发明还包括伸出该车体前端的高压水枪和设置在该车体内的高压水泵，该高压水泵上端伸出车体，下端与所述的高压水枪相连。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)车体前布置滚筒式切削装置，上方设有高压水枪及吸收器，硬搁浅时切削装置帮助搁浅船舶去除礁石尖锐带，或切削出缓坡辅助船舶倾斜脱浅，通过吸收器将碎石运至设备后部远离车体，软搁浅时通过高压水枪和滚筒共同作用打散淤泥，并通过吸收器吸走从而辅助清淤。

2)箱式单车体，行走方式为履带式，可根据搁浅处礁石地形地况稳定行走、爬坡。

2)工作高效，避免了气囊等装置影响船舶流体力学特性的缺点。

3)具有体积小、重量轻的特点。

附图说明

图1为本发明礁石切削防搁浅的船用辅助设备的左侧视图；

图2为本发明礁石切削防搁浅的船用辅助设备的右侧视图；

图3为本发明礁石切削防搁浅的船用辅助设备的剖视图。

图4为滚筒式切削装置的滚筒表面示意图，其中(a)为顺序式，(b)为棋盘式。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明做详细的说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1：硬搁浅

每组滚筒式切削装置1由两个轴线平行，转动方向相反的滚筒组成，滚筒上面以棋盘式排布截齿。棋盘式排列的截齿排列是交错的，这样形成的截槽两侧接近对称，从而保证截齿两侧受力均匀，此外，由于截齿切割截槽时，相邻两截槽已经先行截出，从而降低了截割比能耗。两滚筒相对旋转，用以抵消车长方向上的切削阻力，滚筒架2起一定的保护作用，在装置接近搁浅船体时避免对船体造成损伤。为防止经滚筒切削装置1切割后的岩石驻留在滚筒切削装置1附近影响切削头进一步切割岩石，滚筒切削装置1相对旋转将切削的岩石卷至滚筒架2的中部开口处后，可通过吸收器3将岩石颗粒连同海水送至车体后方。吸收器3布置在滚筒架2的开口正上方，它的工作动力来自于离心泵11，离心泵11布置在车内中后部，使岩石颗粒从车体后方排出。这样可较好地清理船底尖锐部分，避免船底撕裂，或可将岩石切出部分斜坡，辅助大型船舶滑下搁浅区域。

每组滚筒切削装置1通过可伸缩的机械臂5与车体前部相连。该机械臂5由液压装置传动，末端具有三自由度，可使切削装置沿三个方向旋转，中部可使滚筒前后上下移动，同时机械臂还将由滚筒切削引起的切削反力传递给车体。

本发明行进方式为依靠履带7的履带行进式，主要通过电缆6从水面供电。电缆向上连接水面母船，从水面母船供电可以不受时间的限制而长期稳定，电缆亦可作为吊放回收系统的一部分，供电电缆和通信电缆复合在一起能够同时为设备传送大容量高精度的信息。如遇到母船不能提供切削装置能源的情况，可采用车载二次电池13，布置在车体内前方。常使用的二次电池是铅酸电池，它结构简单，成本低廉，可靠性高，无噪声和有效振动，能够在水下压力下工作，同时压力会使多孔电极处的气体体积减小，从而有效增大了电流密度，但它比能量和功率较低，维持时间也较为有限。由于设备内部不设置耐压壳体，因此需要通过压力补偿方式，即将电池组置于充满不导电液体的非耐压容器内，起绝缘和压力平衡的作用。值得注意的是，为防止海水的高压对车载设备的损害，设置通水网9，它在车体后方底部开口，防止密闭空间的产生。

本设备选用受水深影响不大的敞开式水下电机12，电机分别布置在车体内前部及后部，为履带等提供动力。这种结构的电机的所有部件均暴露在水中，因此无刷，定子由防水性极好的绝缘导线烧制，或用水密胶把整个定子灌封。这种电机无需耐压结构和动密封装置，且可以使用海水作为润滑液和冷却液。

本设备自身续航能力不强，在作业的过程中需要母船的运载与支持，因此吊放回收系统是水下作业不可缺少的部分，其中辅助吊缆装置10则是吊放回收系统在本设备上的部分，布置在车体后方顶部，其他部分均布置在母船上。

实施例2：软搁浅

高压水枪4布置在吸收器3上方从车体前端伸出，延伸至滚筒切削装置1前，它可将船底淤泥打散，通过吸收器3将淤泥运送至船体后方，高压水泵8布置在车体中部，其上部从车体探出吸收海水从而加压，为高压水枪提供动力，高压水的来源即为海水。其余系统工作方式均与实施例1相同。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种礁石切削防搁浅的船用辅助设备，包括履带式车体，其特征在于，还包括两组滚筒切削装置(1)、两个滚筒架(2)、伸出该履带式车体前端的吸收器(3)和两个可伸缩的机械臂(5)，以及设置在该履带式车体内的传动机构、离心泵(11)、电机(12)和电池组(13)；

每组滚筒切削装置(1)设置在滚筒架(2)的下方，且分别与所述的机械臂(5)相连，所述的滚筒架(2)固定在所述的车体前端，所述的吸收器(3)布置在两个滚筒架(2)之间空隙处的上方，该吸收器(3)与离心泵(11)相连；

在所述的车体的上方设有电缆(6)，该电缆(6)与车体内部电机(12)相连，为电机(12)供电，且该电缆(6)上端延伸至水面母船；

所述的电机(12)分别和电缆(6)及车体内部的传动机构相连，将动力传递至履带(7)、液压控制的机械臂(5)以及滚筒切削装置(1)；

所述的电池组(13)分别与电缆(6)和电机(12)相连；

所述的每组滚筒切削装置(1)由两个轴线平行，转动方向相反的滚筒组成，滚筒上面以棋盘式排布截齿；

所述的电池组(13)置于充满不导电液体的非耐压容器内；

在所述的车体后方底部设有通水网(9)。

2.根据权利要求1所述的礁石切削防搁浅的船用辅助设备，其特征在于，所述的机械臂(5)由液压装置传动，末端具有三自由度。

3.根据权利要求1所述的礁石切削防搁浅的船用辅助设备，其特征在于，在所述的车体后方顶部在设有辅助吊缆装置(10)。

4.根据权利要求1-3任一所述的礁石切削防搁浅的船用辅助设备，其特征在于，还包括伸出该车体前端的高压水枪(4)和设置在该车体内的高压水泵(8)，该高压水泵(8)上端伸出车体，下端与所述的高压水枪(4)相连。