CN109131747A - 一种用于船舶靠泊的凸轮式自动牵引装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种用于船舶靠泊的凸轮式自动牵引装置，包括：控制***、驱动***和电磁吸盘，其中，控制***包括控制器和激光传感器，驱动***包括驱动机构、从动轮机构、皮带、凸轮、滑动轮机构、滑道机构、固定套管和滑动套管，电磁吸盘包括连接块、电磁铁、橡胶垫和压力传感器；本发明还公开一种凸轮式自动牵引方法，该凸轮式自动牵引结构轻便，通过使用该方法不仅提高了船舶牵引效率，还节省人力劳动，同时也保证了停船的稳定性和停船时操作人员的安全性。

Description

一种用于船舶靠泊的凸轮式自动牵引装置及方法
技术领域
本发明涉及一种船舶靠泊装置，具体涉及一种用于船舶靠泊的凸轮式自动牵引装置及方法。
背景技术
船舶在靠泊码头时，传统靠泊方式通常采用两种方式，一种是船舶缓慢移动停靠在码头边上，然后船员抛出缆绳由岸边的人系在码头上；另一种是岸上的人抛出缆绳给船上的人员，由船上人员系在船上。这两种方式都费事而且费力，很多中小型船只本身配备的人手就不多，还要在码头和船上各配备一个人才可以泊船。近些年不少船舶靠泊辅助装置被设计出来，但并没有被广泛采用，世面上的船舶靠泊辅助装置大部分采用传统机械式，需要人工操作牵引装置对准船只，采用吸盘或者磁力吸住船体进行拖曳，不能节省时间，而且还需要岸边有人员操作。
发明内容
本发明为了解决船舶停靠在码头边上时费事费力，实现船舶快速靠泊，进而提供一种用于船舶靠泊的凸轮式自动牵引装置及方法。
本发明提供一种用于船舶靠泊的凸轮式自动牵引装置，包括：控制***、驱动***和电磁吸盘，所述控制***包括：控制器和激光传感器，所述驱动***包括：驱动机构、从动轮机构、皮带、凸轮、滑动轮机构、滑道机构、固定套管和滑动套管，所述电磁吸盘包括：连接块、电磁铁、橡胶垫和压力传感器；
其中，所述驱动机构通过所述皮带与所述从动轮机构连接，所述凸轮固定安装在所述从动轮机构的输出端上，所述滑动轮机构设置在所述凸轮上的沟槽内，所述滑道机构安装在所述滑动轮机构上，所述每套固定套管内插装一套所述滑动套管，所述滑动套管与所述滑动轮机构连接，所述电磁吸盘设置在所述滑道机构上；所述连接块与所述电磁铁固定连接，所述橡胶垫安装在所述电磁铁上，所述压力传感器设置在所述电磁铁和所述橡胶垫之间，用于测量所述电磁吸盘吸附到船舶表面的压力值；
所述控制器用于控制所述激光传感器、驱动机构和电磁吸盘。
进一步地，所述激光传感器、驱动机构、从动轮机构和固定套管固定在码头地基上；
进一步地，所述凸轮式自动牵引装置采用2个所述激光传感器，分别设置在所述驱动***的两侧；
进一步地，所述凸轮式自动牵引装置采用4套所述固定套管，平行设置在所述驱动***的两侧；
进一步地，所述驱动机构包括：电机、减速器、联轴器、主动带轮、电机连接轴和主动带轮紧固件，所述从动轮机构包括：从动轮连接轴、从动带轮紧固件、从动轮底座和从动带轮；其中，所述电机连接轴依次通过所述减速器和联轴器安装在所述电机的输出轴上，所述主动带轮通过所述主动带轮紧固件固定安装在所述电机连接轴上；所述从动带轮通过所述从动轮连接轴安装在所述从动轮底座上，所述主动带轮与所述从动带轮水平设置，且所述主动带轮和从动带轮通过所述皮带连接；
进一步地，所述凸轮上设有传动轴孔，所述从动轮连接轴插装在传动轴孔上，且所述凸轮通过所述从动带轮紧固件安装在所述从动轮连接轴上；
进一步地，所述控制器可通过有线或无线的方式控制所述激光传感器、驱动机构和电磁吸盘。
另外，本发明还提供一种用于船舶靠泊的凸轮式自动牵引方法，所述方法结合凸轮式自动牵引装置使用，所述凸轮式自动牵引装置包括：控制***、驱动***和电磁吸盘，所述控制***包括：控制器和激光传感器，所述驱动***包括：驱动机构、从动轮机构、皮带、凸轮、滑动轮机构、滑道机构、固定套管和滑动套管，所述电磁吸盘包括：连接块、电磁铁、橡胶垫和压力传感器；
其中，所述驱动机构包括：电机、减速器、联轴器、主动带轮、电机连接轴和主动带轮紧固件，所述从动轮机构包括：从动轮连接轴、从动带轮紧固件、从动轮底座和从动带轮；
所述凸轮式自动牵引方法的工作步骤如下：
步骤1：当船舶靠泊时，触发第一个所述激光传感器时，所述凸轮式自动牵引装置进入准备状态；当触发第二个所述激光传感器时，且两个所述激光传感器触发时间间隔≥1s，则所述凸轮式自动牵引装置进入启动状态；
步骤2：当所述凸轮式自动牵引装置进入启动状态后，所述控制器控制所述电机启动，带动所述从动轮机构转动，同时带动所述凸轮转动，所述凸轮带动所述滑动轮机构滑动，所述滑动套管伸出，使得所述电磁吸盘向船舶运动；
步骤3：当所述电磁吸盘接触到船舶时，所述压力传感器感受到所述电磁吸盘已对船舶吸附，所述控制器控制所述电机反转，所述凸轮带动所述滑动轮机构反向滑动，所述滑动套管收回，使得所述电磁吸盘带动船舶靠岸。当船舶靠近预定位置，所述控制器控制所述电机停止运动，所述凸轮式自动牵引装置进入停止状态。
本发明相比于现有技术的有益效果是：
1、本发明的凸轮式自动牵引装置结构简单，占地空间小，不妨碍码头正常劳动；
2、本发明的凸轮式自动牵引方法更方便便捷，进而达到自动的船舶靠泊的效果，使停船的工作效率提高了10％-30％，节省人力劳动，同时也保证了停船的稳定性和停船时操作人员的和安全性。
附图说明
图1为本发明具体工作原理图；
图2为本发明驱动***20的结构示意图；
图3为本发明电磁吸盘30的结构示意图；
图4为本发明驱动机构201的结构示意图；
图5为本发明凸轮204的结构示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考实施例来详细说明本发明。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
如图1所示，一种用于船舶靠泊的凸轮式自动牵引装置，包括：控制***10、驱动***20和电磁吸盘30，控制***包括：控制器101和激光传感器102，如图2所示，驱动***20包括：驱动机构201、从动轮机构202、皮带203、凸轮204、滑动轮机构205、滑道机构206、固定套管207和滑动套管208，如图3所示，电磁吸盘30包括：连接块301、电磁铁302、橡胶垫303和压力传感器304；
其中，驱动机构201通过皮带203与从动轮机构202连接，凸轮204固定安装在从动轮机构202的输出端上，滑动轮机构205设置在凸轮204上的沟槽内，滑道机构206安装在滑动轮机构205上，每套固定套管207内插装一套滑动套管208，滑动套管208与滑动轮机构205连接，电磁吸盘30设置在滑道机构206上；连接块301与电磁铁302固定连接，橡胶垫303安装在电磁铁302上，压力传感器304设置在电磁铁302和橡胶垫303之间，用于测量电磁吸盘30吸附到船舶表面的压力值；
控制器101用于控制激光传感器102、驱动机构201和电磁吸盘30。
较佳地，激光传感器102、驱动机构201、从动轮机构202和固定套管207固定在码头地基上；
较佳地，本实施例中，凸轮式自动牵引装置采用2个激光传感器102，分别设置在驱动***20的两侧；
较佳地，本实施例中，凸轮式自动牵引装置采用4套固定套管207，平行设置在驱动***20的两侧；
较佳地，如图4所示，驱动机构201包括：电机211、减速器212(图4中未标注显示)、联轴器213(图4中未标注显示)、主动带轮214(图4中未标注显示)、电机连接轴215和主动带轮紧固件216(图4中未标注显示)，从动轮机构202包括：从动轮连接轴221、从动带轮紧固件222(图4中未标注显示)、从动轮底座223和从动带轮224；其中，电机连接轴215依次通过减速器212和联轴器213安装在电机211的输出轴上，主动带轮214通过主动带轮紧固件216固定安装在电机连接轴215上；从动带轮224通过从动轮连接轴221安装在从动轮底座223上，主动带轮214与从动带轮224水平设置，且主动带轮214和从动带轮224通过皮带203连接；
较佳地，如图5所示，凸轮(204)上设有传动轴孔234，从动轮连接轴221插装在传动轴孔234上，且凸轮204通过从动带轮紧固件216安装在从动轮连接轴221上；
较佳地，控制器101可通过有线或无线的方式控制激光传感器102、驱动机构201和电磁吸盘30。
本发明还提供一种用于船舶靠泊的凸轮式自动牵引方法，该方法结合上述凸轮式自动牵引装置使用，凸轮式自动牵引装置包括：控制***10、驱动***20和电磁吸盘30，控制***包括：控制器101和激光传感器102，驱动***20包括：驱动机构201、从动轮机构202、皮带203、凸轮204、滑动轮机构205、滑道机构206、固定套管207和滑动套管208，电磁吸盘30包括：连接块301、电磁铁302、橡胶垫303和压力传感器304；
其中，驱动机构201包括：电机211、减速器212、联轴器213、主动带轮214、电机连接轴215和主动带轮紧固件216，从动轮机构202包括：从动轮连接轴221、从动带轮紧固件222、从动轮底座223和从动带轮224；
凸轮式自动牵引方法的工作步骤如下：
步骤1：当船舶靠泊时，触发第一个激光传感器102时，该凸轮式自动牵引装置进入准备状态；当触发第二个激光传感器102时，且两个激光传感器102触发时间间隔≥1s，则该凸轮式自动牵引装置进入启动状态；
步骤2：当该凸轮式自动牵引装置进入启动状态后，控制器101控制电机211启动，带动从动轮机构202转动，同时带动凸轮204转动，凸轮204带动滑动轮机构205滑动，滑动套管208伸出，使得电磁吸盘30向船舶运动；
步骤3：当电磁吸盘30接触到船舶时，压力传感器304感受到电磁吸盘30已对船舶吸附，控制器101控制电机211反转，凸轮204带动滑动轮机构205反向滑动，滑动套管208收回，使得电磁吸盘30带动船舶靠岸。当船舶靠近预定位置，控制器101控制电机211停止运动，该凸轮式自动牵引装置进入停止状态。
虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。

Claims (8)

1.一种用于船舶靠泊的凸轮式自动牵引装置，包括：控制***(10)、驱动***(20)和电磁吸盘(30)，其特征在于，所述控制***包括：控制器(101)和激光传感器(102)，所述驱动***(20)包括：驱动机构(201)、从动轮机构(202)、皮带(203)、凸轮(204)、滑动轮机构(205)、滑道机构(206)、固定套管(207)和滑动套管(208)，所述电磁吸盘(30)包括：连接块(301)、电磁铁(302)、橡胶垫(303)和压力传感器(304)；
其中，所述驱动机构(201)通过所述皮带(203)与所述从动轮机构(202)连接，所述凸轮(204)固定安装在所述从动轮机构(202)的输出端上，所述滑动轮机构(205)设置在所述凸轮(204)上的沟槽内，所述滑道机构(206)安装在所述滑动轮机构(205)上，所述每套固定套管(207)内插装一套所述滑动套管(208)，所述滑动套管(208)与所述滑动轮机构(205)连接，所述电磁吸盘(30)设置在所述滑道机构(206)上；所述连接块(301)与所述电磁铁(302)固定连接，所述橡胶垫(303)安装在所述电磁铁(302)上，所述压力传感器(304)设置在所述电磁铁(302)和所述橡胶垫(303)之间，用于测量所述电磁吸盘(30)吸附到船舶表面的压力值；
所述控制器(101)用于控制所述激光传感器(102)、驱动机构(201)和电磁吸盘(30)。
2.根据权利要求1所述一种用于船舶靠泊的凸轮式自动牵引装置，其特征在于，所述激光传感器(102)、驱动机构(201)、从动轮机构(202)和固定套管(207)固定在码头地基上。
3.根据权利要求1或2所述一种用于船舶靠泊的凸轮式自动牵引装置，其特征在于，所述凸轮式自动牵引装置采用2个所述激光传感器(102)，分别设置在所述驱动***(20)的两侧。
4.根据权利要求1所述一种用于船舶靠泊的凸轮式自动牵引装置，其特征在于，所述凸轮式自动牵引装置采用4套所述固定套管(207)，平行设置在所述驱动***(20)的两侧。
5.根据权利要求1所述一种用于船舶靠泊的凸轮式自动牵引装置，其特征在于，所述驱动机构(201)包括：电机(211)、减速器(212)、联轴器(213)、主动带轮(214)、电机连接轴(215)和主动带轮紧固件(216)，所述从动轮机构(202)包括：从动轮连接轴(221)、从动带轮紧固件(222)、从动轮底座(223)和从动带轮(224)；其中，所述电机连接轴(215)依次通过所述减速器(212)和联轴器(213)安装在所述电机(211)的输出轴上，所述主动带轮(214)通过所述主动带轮紧固件(216)固定安装在所述电机连接轴(215)上；所述从动带轮(224)通过所述从动轮连接轴(221)安装在所述从动轮底座(223)上，所述主动带轮(214)与所述从动带轮(224)水平设置，且所述主动带轮(214)和从动带轮(224)通过所述皮带(203)连接。
6.根据权利要求1或5所述一种用于船舶靠泊的凸轮式自动牵引装置，其特征在于，所述凸轮(204)上设有传动轴孔(234)，所述从动轮连接轴(221)插装在传动轴孔(234)上，且所述凸轮(204)通过所述从动带轮紧固件(216)安装在所述从动轮连接轴(221)上。
7.根据权利要求1所述一种用于船舶靠泊的凸轮式自动牵引装置，其特征在于，所述控制器(101)可通过有线或无线的方式控制所述激光传感器(102)、驱动机构(201)和电磁吸盘(30)。
8.一种用于船舶靠泊的凸轮式自动牵引方法，其特征在于，所述方法结合凸轮式自动牵引装置使用，所述凸轮式自动牵引装置包括：控制***(10)、驱动***(20)和电磁吸盘(30)；其中，所述控制***包括：控制器(101)和激光传感器(102)；所述驱动***(20)包括：驱动机构(201)、从动轮机构(202)、皮带(203)、凸轮(204)、滑动轮机构(205)、滑道机构(206)、固定套管(207)和滑动套管(208)；所述驱动机构(201)包括：电机(211)、减速器(212)、联轴器(213)、主动带轮(214)、电机连接轴(215)和主动带轮紧固件(216)，所述从动轮机构(202)包括：从动轮连接轴(221)、从动带轮紧固件(222)、从动轮底座(223)和从动带轮(224)；所述电磁吸盘(30)包括：连接块(301)、电磁铁(302)、橡胶垫(303)和压力传感器(304)；
所述凸轮式自动牵引方法的工作步骤如下：
步骤1：当船舶靠泊时，触发第一个所述激光传感器(102)时，所述凸轮式自动牵引装置进入准备状态；当触发第二个所述激光传感器(102)时，且两个所述激光传感器(102)触发时间间隔≥1s，则所述凸轮式自动牵引装置进入启动状态；
步骤2：当所述凸轮式自动牵引装置进入启动状态后，所述控制器(101)控制所述电机(211)启动，带动所述从动轮机构(202)转动，同时带动所述凸轮(204)转动，所述凸轮(204)带动所述滑动轮机构(205)滑动，所述滑动套管(208)伸出，使得所述电磁吸盘(30)向船舶运动；
步骤3：当所述电磁吸盘(30)接触到船舶时，所述压力传感器(304)感受到所述电磁吸盘(30)已对船舶吸附，所述控制器(101)控制所述电机(211)反转，所述凸轮(204)带动所述滑动轮机构(205)反向滑动，所述滑动套管(208)收回，使得所述电磁吸盘(30)带动船舶靠岸。当船舶靠近预定位置，所述控制器(101)控制所述电机(211)停止运动，所述凸轮式自动牵引装置进入停止状态。
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