一种配有组合消波装置的防波浮桥模块
阅读说明：本技术 一种配有组合消波装置的防波浮桥模块 (Wave-proof floating bridge module with combined wave-absorbing device ) 是由 李志富 陈凡 徐倩 石玉云 邵飞 于 2020-12-30 设计创作，主要内容包括：在本发明提供了一种配有组合消波装置的防波浮桥模块,属于船舶与海洋工程装备设计制造技术领域包括浮桥主体、升降装置、消波装置、右舷连接装置、尾端连接装置和减摇阻尼网；浮桥主体内部下侧安装有升降装置,升降装置带动消波装置做伸缩运动,消波装置的底端固定有减摇阻尼网,减摇阻尼网上固定有配重。本发明解决了浮桥在较高海况下的平稳搭建作业问题,同时通过下放消波装置,可以为目标海域提供良好的工作环境,保障物资装备等平稳转运作业。(The invention provides an anti-wave floating bridge module with a combined wave absorbing device, which belongs to the technical field of design and manufacture of ships and ocean engineering equipment and comprises a floating bridge main body, a lifting device, a wave absorbing device, a starboard connecting device, a tail end connecting device and an anti-rolling damping net; and a lifting device is arranged at the lower side in the floating bridge main body and drives the wave absorption device to do telescopic motion, an anti-rolling damping net is fixed at the bottom end of the wave absorption device, and a counter weight is fixed on the anti-rolling damping net. The invention solves the problem of stable construction operation of the floating bridge under a higher sea condition, and simultaneously can provide a good working environment for a target sea area and ensure stable transfer operation of material equipment and the like by lowering the wave absorbing device.)
技术领域
本发明属于船舶与海洋工程装备设计制造技术领域，具体涉及一种配有组合消波装置的防波浮桥模块。
背景技术
浮桥是一种布置于近海区域，由若干标准浮箱拼接而成，用于向岛岸转运人员、装备等的大型浮式结构物，是壮大海洋经济、拓展发展空间的重要依托。岛岸附近水文环境通常较为复杂，水下地形平缓，海底地质多为泥沙，大部分船舶难以抵达近岸驳运，而浮式栈桥可以很好的解决之一难题，并且具有经济性能好、搭建方便、不长期占用桥址场地等优点。在浮桥搭建、使用和撤收的过程中，影响其作业效率与安全性的主要因素之一为海洋波浪。在波浪作用下，组成浮桥的不同箱体模块之间会发生相对运动，造成较大的箱体连接件应力响应，同时对物资装备沿浮桥的驳运效率造成不利影响。特别是，高海况下由于外界波浪力的作用，组成浮桥的连接件可能会直接发生断裂破坏，对过驳物资的安全性构成严重威胁。
基于此，急需发展一种新型浮桥模块，在较低海况下可以通过相互拼接组成物资过驳浮桥；而在较高海况下可以通过相互拼接并下放辅助装置，实现对目标工作海域的消波功能，为物资安全过驳作业提供保障。
发明内容
发明目的，针对上述现有浮桥难以保障物资在较高海况下安全过驳的问题，本发明旨在提供一种配有组合消波装置的防波浮桥模块。
技术方案：在本发明提供了一种配有组合消波装置的防波浮桥模块，包括浮桥主体、升降装置、消波装置、右舷连接装置、尾端连接装置和减摇阻尼网；浮桥主体内部下侧安装有升降装置，升降装置带动消波装置做伸缩运动，消波装置的底端固定有减摇阻尼网，减摇阻尼网上固定有配重。
优选的，浮桥主体内部中央位置设置有舱室；所述消波装置包括采用了网衣模型结构，其收卷于消波装置的转轴上，网衣模型结构最下端与下轨相连，升降装置可带动转轴正向及反向旋转，转轴的两端通过轴承结构固定在舱室的前后侧边上，下轨与减摇阻尼网固定连接。
优选的，所述的升降装置包括一个伺服电机，所述的伺服电机固定在浮桥主体的底壁上，一对大小相同的主动齿轮通过联轴器安装在电动机输出轴上，浮桥主体底壁上设置有相互平行的滑槽，齿条可在滑槽内滑动的固定在滑槽内，两组从动齿轮分别与两条齿条相啮合；伺服电机的两侧分别设置有升降装置壳体，深沟球轴承装在升降装置壳体两侧用于将转杆的两端固定在升降装置壳体上，转杆中心固定有缆绳架，底座通过缆绳与缆绳架连接，转杆与转轴传动连接，转杆驱动转轴旋转。
优选的，所述升降装置对称设置有两组，安装于浮桥主体左右两侧内外壁之间，分别驱动转轴的两端。
优选的，所述底座内侧设置有孔，所述孔与下轨固定，用于辅助转轴消波装置带动减摇阻尼网运动。
优选的，所述网衣模型两侧设置有呈一定距离排列的连接孔，与孔连接有对应数量的拉珠；拉珠的球体一端可在固定于浮桥主体内壁的拉珠运动槽里运动，随着消波装置的收卷，拉珠运动槽对拉珠进行收纳。
优选的，所述拉珠运动槽包括回转收纳部、伸缩杆和槽口，所述回转收纳部为螺纹形的收纳槽，其下部连接有伸缩杆，伸缩杆内部与回转收纳部的内部相连通，拉珠可在其内自由运动，回转收纳部和伸缩杆的同侧开设有相连通的槽口。
优选的，所述右舷连接装置位于浮桥主体右侧内壁外侧，上下对称设置有两根通过轴肩固定的旋转轴，电动机输出轴上第二主动齿轮与下方旋转轴上的第二从动齿轮相啮合进行传动；两个旋转轴之间通过带传动同步旋转，旋转轴上对称安装有一对第二缆绳架，第二缆绳架带动缆绳的收放运动。
优选的，所述尾端连接装置包括上下对称设置的两根第二旋转轴，所述第二转轴的一端与旋转轴一端通过直齿锥齿轮组啮合传动，第二旋转轴上设置有第三缆绳架，所述第三缆绳架带动缆绳的收放运动。
优选的，第二缆绳架和第三缆绳架内部都装有弹簧发条，缆绳外侧装有带圈弹簧扣，两浮桥模块彼此之间靠带圈弹簧扣连接，所述浮桥主体左舷和首端与第二缆绳架、第三缆绳架等高等距位置的内壁中将一定数量球型弹簧的内侧接头嵌入，球形弹簧外侧接头通过缆绳与弹簧扣相连，所述浮桥主体右舷与尾端外侧固定有的防撞橡胶圈。
有益效果：与现有浮桥相比，本发明所提供的一种配有组合消波装置的防波浮桥模块，可以在较高海况下，实现浮桥有效搭建，并通过合理下放消波装置，实现对目标工作海域的消波功能，为物资安全过驳作业提供保障。
附图说明
图1为本发明所述多个浮桥模块共同连接工作示意图；
图2为本发明所述浮桥模块示意图；
图3为本发明所述浮桥模块工作示意图；
图4为本发明所述浮桥主体结构示意图；
图5为本发明所述升降装置工作布置原理图；
图6为本发明所述升降装置结构爆炸图；
图7为本发明所述升降装置和消波装置连接工作布置原理图；
图8为本发明所述消波装置结构示意图；
图9为本发明所述消波装置中拉珠运动槽装配结构示意图；
图10为本发明所述浮桥模块消波装置不工作时拉珠收拢示意图；
图11为本发明所述右舷连接装置与尾端连接装置工作时连接结构示意图；
图12为本发明浮桥模块左右舷自主对接示意图；
图13为本发明浮桥模块首尾端自主对接示意图；
图14为本发明所述减摇阻尼网示意图；
图15为本发明使用流程图。
其中：1-浮桥主体、2-升降装置、3-消波装置、4-右舷连接装置、5-尾端连接装置、6-减摇阻尼网、11-舱室、12-锚孔、47-左舷弹簧扣、21-伺服电机、22-联轴器、23-主动齿轮、24-从动齿轮、25-齿条、26-升降装置壳体、27-转杆、28-深沟球轴承、29-缆绳架、210-底座、211-上盖、31-转轴、32-网衣结构模型、33-下轨、34-拉珠、35-拉珠运动槽、351-回转收纳部、352-槽口、353-伸缩杆、41-电动机、42-旋转轴、43-直齿锥齿轮组、44-第二主动齿轮、45-第二从动齿轮、46-第二缆绳架、47-带圈弹簧扣、48-防撞橡胶圈、51-第二旋转轴、52-第三缆绳架。
具体实施方式
为了使本技术领域人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。
在本发明所提供的是一种配有组合消波装置的防波浮桥模块，该装置的结构如图所示。主要包括浮桥主体1、升降装置2、消波装置3、右舷连接装置4、尾端连接装置5和减摇阻尼网6。浮桥主体1内部设有消波装置3，能够有效吸收海上波浪，减小其所造成的影响；浮桥主体1的内部中央部分设置有舱室11，可在其内填充抗沉浮子或气囊使其漂浮于海面上。浮桥主体1左右两侧分别配有升降装置2，升降装置2带动消波装置3做收缩与下放运动，消波装置3的下端与减摇阻尼网6配合，从而起到减小浮桥在海浪中的摇荡运动的作用。浮桥主体1右侧装有带有弹簧扣的右舷连接装置4，可与另一浮桥的左舷弹簧扣47相互配合实现浮桥间舷侧的稳定连接；同样，浮桥主体1尾部装有与右侧相同原理的连接装置5可实现浮桥间首尾部的连接。
如图4所示的是浮桥主体1的结构，包括舱室11和锚孔12。舱室11位于浮桥主体1中央，可填充抗沉浮子或气囊以保证一定的净浮力使浮桥主体1漂浮于海面上；锚孔12设置在浮桥主体1的四个角隅处，用于浮桥模块的锚泊。
如图5及图6所示的是升降装置2的结构，包括伺服电机21、联轴器22、一对大小相同的主动齿轮23以及从动齿轮24、两排相互平行的齿条25、升降装置壳体26、转杆27、两组深沟球轴承28、缆绳架29和底座210。伺服电机21通过螺钉固定在浮桥主体1的底壁上，联轴器22安装在伺服电机21输出轴上，一对大小相同的主动齿轮23通过双联齿轮的方式前后固定在联轴器22上，两排相互平行的齿条25分别与前、后主动齿轮23相啮合，齿条25设置在浮桥主体1底面上的轨迹槽中，在工作时齿条25在轨迹槽中沿轨迹水平移动；位于浮桥主体1首端内壁与外壁之间安装于不同转杆27的两个从动齿轮24也分别与齿条25相啮合，传感器对波浪的波长及频率进行分析后，选择其中一个或两个从动齿轮24与齿条25相啮合，若需要其中一个齿轮24与齿条25相啮合时，可通过拨叉使另一齿轮脱开；深沟球轴承28装在壳体26两侧的孔中用于壳体与转杆27的固定，转杆27中心装有缆绳架29，工作时随转杆27的转动收纳缆绳。；底座210通过缆绳与缆绳架29连接，上盖211固定在壳体26的上部。
如图8所示的是消波装置3的结构，包括转轴31、网衣消波模型32、下轨33、拉珠34和拉珠运动槽35。浮桥主体1内装有两个消波装置3，分别位于舱室11的前后；转轴31两侧均与升降装置的转杆27以带传动的方式连接，网衣结构模型32收卷于转轴31上，最下端与下轨33相连；网衣模型32两侧设置有呈一定距离排列的连接孔，连接孔连接有对应数量的拉珠34；拉珠34为通过细绳连接的球体与小空心圆环，细绳一端固定在球体中，另一端紧密缠绕在空心圆环上；一定数量的小圆环依次穿过网衣结构模型32两侧呈一定距离竖直排列的连接孔中，球体一端可在固定于浮桥主体1内壁的拉珠运动槽35中沿槽口方向自由运动；同时，槽口尺寸小于拉珠球体直径，使球体无法脱离运动槽；拉珠运动槽35上方设置成最内侧与转轴31相切的圆形结构，下方由三组中空结构且相互嵌套的四边形钢管组成，拉珠运动槽35可拉伸，可收缩，最下端钢管353固定在下轨33上，随着消波装置3的收卷可对拉珠34进行相应的收纳。
如图7所示的是升降装置2和消波装置3连接工作布置原理图。缆绳缠绕在位于转杆27中间的缆绳架29上，另一头与底座210相连，底座210内侧设有与下轨33配合的凹孔；当浮桥模块开始工作时，升降装置2的转杆27一端的从动齿轮24与齿条25啮合，从而获得动力，同时固定在转杆27上的缆绳架29慢慢松开缆绳，此时底座210带动下轨33一起往下运动，转杆另一端与上方消波装置的转轴31通过带传动的方式驱动，带动其随之一起转动，下放网衣结构模型32；当转杆27与转轴31的转动满足一定关系时，二者可同时进行。
如图11至图13所示的是右舷连接装置4的结构，包括电动机41、旋转轴42两根、直齿锥齿轮组43、第二主动齿轮44、第二从动齿轮45、第二缆绳架46、带圈弹簧扣47和防撞橡胶圈48。右舷连接装置4位于浮桥主体1右侧内壁，电动机41通过螺钉固定在海上浮桥主体1内部，其输出轴上的第二主动齿轮44与安装在下方旋转轴上的第二从动齿轮45啮合，上下两根以轴肩固定的旋转轴42通过带传动实现连接驱动；旋转轴42左右两端外侧装有直齿锥齿轮组43，旋转轴42通过尾端的锥齿轮组43与同一高度尾端连接装置5的第二旋转轴51传动；旋转轴42上装有一对左右对称的缆绳架46，缆绳架46随旋转轴42的旋转对第二缆绳架46上的缆绳进行收放；第二缆绳架46内部都装有弹簧发条，缆绳外侧装有带圈弹簧扣47，左舷与之对应位置处的内壁上嵌有球型弹簧，弹簧上同样连接装有带圈弹簧扣47的缆绳，最大限度的减小了两模块靠近时的刚性应力；所述尾端连接装置包括上下对称设置的两根第二旋转轴51，所述第二旋转轴51的一端与旋转轴42的一端通过直齿锥齿轮组43传动，第二旋转轴51上设置有第三缆绳架52，所述第三缆绳架52带动缆绳的收放运动。
浮桥主体1右舷外侧固定有一定数量的防撞橡胶圈48，当两个相邻箱式浮桥模块足够近时，避免相互间的摩擦碰撞。
如图14所示的是减摇阻尼网6，减摇阻尼网6四条边分别固定在与浮桥主体1同长等宽的四边形框架中，网面设有正六边形贯穿孔，并在阻尼网下方四个角隅处挂有一定重量的重物，网面上方与右侧消波装置3中下轨33配合的两个升降底座210相连接，随之进行上下运动，可大大增加浮桥运动时的阻尼，从而减小摇荡运动。
如图15所示的是本防波浮桥模块的使用流程图。当该浮桥模块开始工作时，先完成首位向以及舷侧的对接，将浮桥模块A尾端及右舷的带圈弹簧扣47与模块B首端及左舷的弹簧扣相连接，电动机41运转，带动安装在电机输出轴上的第二主动齿轮44转动，齿轮之间通过齿轮啮合带动旋转轴42转动，第二旋转轴51的一端与旋转轴42一端通过直齿锥齿轮43组啮合传动，同时两个旋转轴之间通过带传动同步旋转，此时安装在转轴上的所有缆绳架都随之转动，从而使模块A收缩缆绳对模块B进行牵引，模块B首端及左舷的球形弹簧放松，模块间成功完成拼接。随后，传感器对外界波浪力的波长、频率进行分析，若符合要求，则伺服电机21运转，联轴器22上的双联齿轮同时啮合转动，升降装置工作，带动两道消波装置的网衣结构模型32与减摇阻尼网下放，实现对目标工作海域的消波功能；若不符合要求，则用拨叉拨开双联齿轮，使得一齿轮啮合，另一齿轮脱开，从而只下放一道网衣结构模型进行消波工作。
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