一种具有自动升降和自动平衡功能的趸船的制作方法

本发明涉及船舶，具体为一种具有自动升降和自动平衡功能的趸船。

背景技术：

1、趸船是一种无动力船只，通过用于当做浮码头使用，它通常被设计成平坦的甲板，可以容纳各种各样的货物，由于其平坦的甲板设计，在一些情况下也被人们用作商业、娱乐及水上学校等，相比于其它船只，趸船具有容量大、易于装卸、成本相对较低等优点。

2、由于趸船的所处环境决定了它时刻都在晃动，只是晃动的幅度有大有小而已，目前为了保证趸船能稳定的漂浮在岸边，趸船侧部通常都设置有平衡机构，但目前的平衡机构基本上都是借助弹簧等部件来实现趸船的平衡，例如专利“cn211364869u一种油趸船自动平衡装置（公开日2020.08.28）”、“cn220114772u一种防汛趸船稳定装置及系统（公开日2023.12.01）”，这些技术方案基本上都没有考虑弹簧自身的疲劳特性，随着弹簧长时间频繁的变形，平衡机构很容易损坏，进而可能导致趸船发生失衡现象；另外，目前的趸船所用平衡机构在进行更换内部零件时，工作人员往往需要提前用缆绳将趸船拉住，否则在更换平衡机构内部零件时，趸船会随着海浪漂移；最后目前的趸船通常不具有防坠措施，当控制趸船升降的压载水舱渗水时，工作人员通常需立即将趸船从海中移出，但这个过程常常耗时较长，现有的趸船无法为工作人员提供充足的处理时间。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种具有自动升降和自动平衡功能的趸船，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种具有自动升降和自动平衡功能的趸船，该趸船通过若干组锚固桩停靠在岸边，每组锚固桩的下端均固定在海底，所述趸船包括船体、固定机构和系船浮筒，所述系船浮筒通过连接架和连接组件与船体的首部相连接，所述连接组件包括第一连接件和第二连接件，所述第二连接件固定安装在船体的首部，所述第一连接件固定安装在连接架远离系船浮筒的一端，本发明中所述第一连接件与第二连接件之间通过连接轴相连接，通过可活动的连接方式将系船浮筒安装在船体的首部，能够保证在遇到大浪等天气时，所述系船浮筒不受船体的影响而在水面上漂浮，同时降低了连接架所受到的作用力，降低连接架发生断裂的风险，所述船体的底部设置有压载水舱和抽水装置，所述锚固桩伸入水下的一端外部设置有固定套，所述固定套内设置有换向组件，所述抽水装置的一端与压载水舱相连通，所述抽水装置的另一端通过换向组件与外环境相连通，所述抽水装置具有抽吸两用功能，本发明通过抽水装置向压载水舱内输入水，或者将压载水舱内的水吸出，以此调节压载水舱内的水量，通过调节压载水舱内的水量多少实现自动升降船体的目的。

3、进一步的，所述固定机构设置在船体靠近锚固桩的一端，所述船体通过固定机构与锚固桩相连接，通过所述固定机构和锚固桩保证趸船始终停靠在岸边，所述固定机构包括固定座和固定支架，所述固定支架设置有两组，两组所述固定支架对称设置在固定座远离船体的一端，两组所述固定支架相互靠近的一端均设置有固定槽，每组所述固定槽内均插入有一组锚固桩，每组所述固定支架的内部均设置有第一平衡组件，所述固定支架通过第一平衡组件与锚固桩相连接，本发明通过设置第一平衡组件能够抵消一部分船体所受到的海浪冲击，进而提高固定支架和锚固桩的寿命，同时通过第一平衡组件还可实时监测船体的摆动幅度和摆动频率，以此方便工作人员及时对船体进行加固。

4、进一步的，所述第一平衡组件包括第一平衡槽、第二平衡槽、第三平衡槽和储气槽，所述第一平衡槽内设置有第一平衡架，所述第二平衡槽内设置有第二平衡架，所述第三平衡槽内设置有第三平衡架，所述第一平衡架、第二平衡架和第三平衡架分别环绕在锚固桩的外侧且与锚固桩的相接触，通过所述第二平衡架和第三平衡架抵消海浪对船体船舷方向的冲击，通过所述第一平衡架抵消海浪对船体首尾方向的冲击，所述储气槽内设置有两组第一平衡块，两组所述第一平衡块之间填充有压缩气体，所述第二平衡槽和第三平衡槽通过导液通道与储气槽的两端相连通，所述第二平衡槽、第三平衡槽内均填充有传动液，当海浪对船体船舷方向冲击时，所述第二平衡架和第三平衡架会间歇性的挤压第二平衡槽和第三平衡槽内的传动液，在液压的作用下，两组第一平衡块会交替移动，并挤压储气槽内的压缩气体，通过上述技术方案使得海浪对船体的冲击力一部分转化为压缩气体的势能，以此降低固定支架和锚固桩的疲劳程度，所述第一平衡槽与导液通道相连通，所述第一平衡槽内也设置有传动液，当海浪对船体船舷方向冲击时，同理所述第一平衡架也会间歇性的挤压第一平衡槽内的传动液，在液压的作用下，两组第一平衡块会相对移动，以此减少海浪对船体首尾的冲击力。

5、进一步的，每组所述固定支架内还设置有两组第二平衡组件，其中一组所述第二平衡组件设置在第二平衡槽远离第二平衡架的一端，另外一组所述第二平衡组件设置在第三平衡槽远离第三平衡架的一端，所述第二平衡组件包括螺纹座、第二平衡块和定位座，所述定位座与固定支架固定连接，所述螺纹座的内部设置有导杆，所述第二平衡块设置在螺纹座靠近锚固桩的一端且伸出螺纹座，所述螺纹座远离第二平衡块的一端设置有端盖，所述端盖与螺纹座之间通过螺栓连接，所述导杆与端盖固定连接，所述导杆远离第二平衡块的一端缠绕有平衡弹簧，所述平衡弹簧选用高刚性系数弹簧，确保储气槽内的压缩气体被完全挤压时，所述第二平衡槽内的压力还未达到平衡弹簧形变所需的载荷，所述第二平衡块靠近平衡弹簧的一端设置有第一压电片，本发明中两组所述第二平衡组件的工作原理和技术效果相同，下述以第二平衡槽内的第二平衡组件为例描述其工作原理：本发明中的螺纹座外表面设置有螺纹，螺纹座与定位座之间通过螺纹连接，工作人员通过旋转螺纹座控制第二平衡组件与第二平衡架之间的距离，在正常状态下，所述第二平衡块与第二平衡架非接触，二者之间有一定的距离（具体大小由工作人员根据实际需要设定），当海浪对船体船舷方向的冲击力较小时，所述第二平衡架虽然移动，但始终不与第二平衡块接触，只有当海浪对船体船舷方向的冲击力较大时，所述第二平衡架才会与第二平衡块接触，此时第一压电片会因为平衡弹簧形变而产生一组电信号，当第一压电片与外界预警系统相连接时，工作人员能够及时获知船体的摆动情况，另外通过所述第二平衡块和平衡弹簧能够起到二次抵消海浪冲击的作用，从而进一步稳定船体，本发明相比于目前的趸船平衡机构能够极大的延长平衡弹簧的使用寿命，避免平衡弹簧频繁形变，进而引发弹簧断裂的事故。

6、进一步的，由于船体的每次晃动都会使得两组第一平衡块在储气槽内移动，因此本发明在所述储气槽的外部设置有两组感应线圈，每组所述第一平衡块内均设置有一组永磁体，当第一平衡块移动时，所述感应线圈会切割永磁体的磁场，当感应线圈与外界电流检测装置相连接时，工作人员能够实时监测船体的晃动情况，另外通过感应线圈产生感应电流也可以间接的抵消船体的晃动，本发明在每组所述第一平衡块的外表面均设置有一组感应槽和两组密封环，所述感应槽位于两组密封环之间，所述感应槽内设置有压力感应器，若第一平衡块与储气槽之间的密封性被破坏，那么感应槽内会有气体或液体进入，从而导致感应槽内的压力变化，通过观测压力感应器上的压力变化能够判断出第一平衡块与储气槽的密封性有无被破坏，所述储气槽的中间位置处与通过导气通道与外界环境相连通，所述导气通道上设置有阀门，最后，本发明中的第一平衡组件和第二平衡组件具有独立性，当需要对第一平衡组件内的第一平衡块进行更换时，工作人员只需通过旋转螺纹座使得第二平衡块与第二平衡架相接触即可，此时第二平衡组件可正常工作，反之，当需要对第二平衡组件内的平衡弹簧进行更换时，工作人员只需将端盖从螺纹座上拆卸下来即可，此时第一平衡组件的工作不受影响，通过上述技术方案，本发明在对第一平衡组件和第二平衡组件内的易损部件进行更换时，无需通过其它方法平衡趸船。

7、进一步的，所述固定套与锚固桩固定连接，所述船体内部远离固定机构的一端设置有充气装置，所述充气装置的下方设置有平衡气囊，所述固定套与固定机构之间设置有支撑套，所述支撑套滑动安装在锚固桩上，所述固定套内设置有升降机构，通过所述升降机构驱动支撑套移动，正常情况下，通过抽水装置调节压载水舱内的水量，实现自动升降船体的目的，当压载水舱发生破裂渗水等现象时，本发明可通过升降机构驱动支撑套上升，当支撑套与固定机构接触后，通过充气装置向平衡气囊内充气，通过支撑套和固定机构支撑船体，防止船体渗水下沉，通过平衡气囊起到平衡船体的作用，防止船体倾斜，本发明通过上述技术方案，能够为后续的维修或者托运争取时间。

8、进一步的，所述升降机构包括升降板和顶杆，所述固定套的内部设置有升降槽，所述升降板设置在升降槽内，所述顶杆设置有若干组，所述升降板通过若干组顶杆与支撑套相连接，所述换向组件设置在升降槽的下方，所述换向组件的上端与升降槽相连通，所述换向组件的下端与外环境相连通，所述换向组件的侧端与抽水装置相连通，本发明在正常使用的情况下，通过所述换向组件使得抽水装置与外环境相连通，当遇到船体渗水下沉现象时，通过所述换向组件使得抽水装置与升降槽相连通，此时通过抽水装置可将压载水舱内的水输送到升降槽内，此时在液压的作用下，升降板带着顶杆和支撑套上升，当支撑套与固定机构接触后，关闭换向组件，使得抽水装置不再与升降槽相连通（图9所示），此时通过支撑套和固定套起到支撑船体的作用，避免船体下降。

9、进一步的，所述换向组件包括换向板、换向槽和换向电机，所述换向板设置在换向槽内，所述换向电机与换向板相连接，通过所述换向电机控制换向板旋转，以使得抽水装置与外环境相连通，或者抽水装置与升降槽相连通，所述升降板的下方设置有浮力气囊，通过浮力气囊可以加快升降板的移动，当船体下沉时，能尽快使得船体固定住。

10、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明相比于目前的趸船通过连接架、第一连接件和第二连接件将系船浮筒与船体的首部相连接，在遇到大浪等天气时，通过第一连接件和第二连接件使得系船浮筒不受船体的影响而在水面上漂浮，本发明还设置有第一平衡组件和第二平衡组件，当海浪对船体船舷方向的冲击力较小时，通过第一平衡组件能够抵消一部分船体所受到的海浪冲击，进而提高固定支架和锚固桩的寿命，同时通过第一平衡组件还可实时监测船体的摆动幅度和摆动频率，以此方便工作人员及时对船体进行加固，当海浪对船体船舷方向的冲击力较大时，第二平衡组件会二次抵消海浪对船体的冲击，本发明相比于目前的趸船平衡机构能够极大的延长平衡弹簧的使用寿命，避免平衡弹簧频繁形变，进而引发弹簧断裂的事故，本发明中的第一平衡组件和第二平衡组件具有独立性，当需要对第一平衡组件内的易损部件进行更换时，第二平衡组件可正常工作，反之亦然，最后，本发明还设置有支撑套、固定套和升降机构，正常情况下，本发明通过抽水装置调节压载水舱内的水量，以实现自动升降船体的目的，当压载水舱发生破裂渗水等现象时，通过抽水装置能够使得升降机构驱动支撑套上升，当支撑套与固定机构接触后，通过充气装置向平衡气囊内充气，通过支撑套和固定机构支撑船体，防止船体渗水下沉，通过平衡气囊起到平衡船体的作用，防止船体倾斜，通过上述技术方案，可以为后续的维修或者托运争取时间。