CN114802606A - 适用于大水位变幅码头活动式登船爬梯装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种适用于大水位变幅码头活动式登船爬梯装置及方法，包括爬梯本体，爬梯本体一端与爬梯支架铰接，爬梯本体另一端连接有角度改变用牵引绳，角度改变用牵引绳由角度改变用卷扬机驱动，角度改变用卷扬机安装在爬梯支架上；爬梯支架与轨道滑动配合，爬梯支架由高度提升装置驱动升降；高度提升装置为高度提升用卷扬机，高度提升用卷扬机通过高度提升用牵引绳与爬梯支架连接；高度提升用卷扬机安装在爬梯支架上方。本发明既能适应码头水位变化，又能适应登船位置变化，方便人员上下船舶。

Description

适用于大水位变幅码头活动式登船爬梯装置及方法

技术领域

本发明属于水库码头爬梯领域，特别涉及一种适用于大水位变幅码头活动式登船爬梯装置及方法。

背景技术

水电站水库近坝码头，主要承担停靠水库管理日常工作船舶。水库水位在水库日常运行时不断变化，船舶与码头相对位置关系随水位改变而变化。目前水库码头上下船舶主要采用长板（长木板、长钢板）、固定梯、斜坡道及其组合等方式。中大型水库水位年变幅可达数十米，日变幅达几米，采用长板或固定梯上下船舶时，在遇到日变幅较频繁且较大的时，需要反复人工调整维护方能继续使用。长板和固定梯为固定式踏板（模拟踏板），踏板踏面与水平面角度随水位变化而变化，当角度过大时使用不便，有时可能无法使用。水库码头作为建（构）筑物，在特定位置（高程及水平方向）可以上下船舶。船舶与码头的水平和垂直距离随水位变化在一定范围内不断变化，爬梯与船舶水平角度随水位不断变化，当角度超过一定数值时，不利于上下船舶，甚至无法上下船舶。拟采用一种适用于大水位变幅码头活动式登船专用爬梯装置，既能适应水库码头频繁的水位变化，也能适应水库巨大的年变幅，同时保持踏板始终处于（近）水平，利于上下船舶。该装置简单，易于安装，操作简单，后期维护保养简单。

专利号为CN 210000510 U公布了一种船用活动梯，适用于与甲板、船舷或其他位置进行固定，包括两侧的立杆及设置在两个立杆之间的踏板，提高了船用梯子的稳定性和可靠性。但该活动梯仅能在船舶上固定使用。

专利号为CN 112282627 A公布了一种可保持阶面水平的可移动式梯子，由平行设置的立柱、平行且等间距的矩形截面横杆组成，通过立柱靠近横杆的一侧开设有圆形的转动槽，实现阶面水平，该梯子主要适用于高处作业，形式简单，无法适用码头。

专利号为CN 112252956 A公布了一种能够在爬升时增加爬升高度的梯子，该梯子该能够在爬升时增加爬升高度的梯子，但该梯子爬升高度有限，且需要使用中调整高度，费时且存在安全风险，无法在大水位变幅码头使用；

专利号为CN 102966300 B公布了一种升降梯子，其包括主梯和抽出子梯，抽出子梯可沿主梯的轨道向上延伸，抽出子梯分为上子梯和下子梯，且上下子梯之问设置有撑紧装置，该梯子主要在隧道以及顶部有阻挡物的类似场合使用。在中大型水库通常受到季节性洪水或者水库电站调蓄的影响，其坝前水位变幅往往比较大，普通梯子无法适用于巨大的水位年变幅和日变幅，为了能够方便、安全、平稳的在码头和船舶间上下，采用活动式登船装置十分必要。现有的适用于大水位变幅码头活动式登船专用爬梯装置及方法，克服了码头水位变幅带来的不利影响。该装置结构简单，操作方便，后期运营成本低。

发明内容

鉴于背景技术所存在的技术问题，本发明所提供的适用于大水位变幅码头活动式登船爬梯装置及方法，本发明既能适应码头水位变化，又能适应登船位置变化，方便人员上下船舶。

为了解决上述技术问题，本发明采取了如下技术方案来实现：

一种适用于大水位变幅码头活动式登船爬梯装置，包括爬梯本体，爬梯本体一端与爬梯支架铰接，爬梯本体另一端连接有角度改变用牵引绳，角度改变用牵引绳由角度改变用卷扬机驱动，角度改变用卷扬机安装在爬梯支架上；爬梯支架与轨道滑动配合，爬梯支架由高度提升装置驱动升降。

优选的方案中，所述的高度提升装置为高度提升用卷扬机，高度提升用卷扬机通过高度提升用牵引绳与爬梯支架连接；高度提升用卷扬机安装在爬梯支架上方。

优选的方案中，所述的高度提升用卷扬机同步驱动线轮转动，线轮用于收卷角度改变用卷扬机的电缆。

优选的方案中，所述的爬梯本体端部设有滚轮。

优选的方案中，所述的爬梯本体包括与爬梯支架铰接的两个主梁，两个主梁之间设有多个踏板，踏板两端分别与两个主梁转动连接；爬梯支架上铰接有连杆，连杆分别与每个踏板转动连接；角度改变用牵引绳与主梁连接。

优选的方案中，所述的爬梯支架上设有连接板，爬梯支架通过连接板分别与主梁和连杆铰接。

优选的方案中，所述的踏板包括脚踏板体，脚踏板体的两端设有V型侧板或L型侧板，V型侧板或L型侧板的转折部分通过转轴与主梁连接，V型侧板或L型侧板的下端通过转轴与连杆连接。

优选的方案中，所述的适用于大水位变幅码头活动式登船爬梯装置的调节方法，包括以下情况：

1）根据水库或河道的水位高度，开启高度提升用卷扬机将爬梯支架调节到相应高度；当人员不需要登船或下船时，利用角度改变用卷扬机将爬梯本体折叠；

2）当人员需要登船或下船时，开启角度改变用卷扬机将爬梯本体展开，爬梯本体的滚轮搁置在船舷上；角度改变用牵引绳停止，避免爬梯本体向下继续转动；

3）当船舶向上浮动时，爬梯本体会随着船舶的浮动向上摆动，爬梯本体的主梁带动连杆和踏板联动，踏板整体会随着爬梯本体移动，踏板始终保持平稳的状态，从而完成踏板自适应调整。

一种活动式登船爬梯装置的踏板调节机构，包括两个主梁，主梁一端与连接板铰接，两个主梁之间设有多个踏板，踏板两端分别与两个主梁转动连接；连接板上铰接有连杆，连杆分别与每个踏板转动连接。

优选的方案中，所述的踏板包括脚踏板体，脚踏板体的两端设有V型侧板或L型侧板，V型侧板或L型侧板的转折部分通过转轴与主梁连接，V型侧板或L型侧板的下端通过转轴与连杆连接。

本专利可达到以下有益效果：

1、现有技术（例如CN 213269765 U公开的一种适应不同水位的可升降活动爬梯）的爬梯不能够适应船体的浮动，人员行走时可能会遇到踏板晃动。本发明既能适应码头水位变化，又能适应登船位置变化，方便人员上下船舶。本发明可保证登船专用梯在任意水位时的便捷性和稳固性以及装置的整体稳定性，装置简单可靠，安装及检修方便，操作简单，适用范围广泛。

2、本装置选用卷扬机提供爬梯支架垂向移动所需外力，可靠性高，操作简单，成本低。本发明安装方便，结构简单、运行经济可靠、可随时拆卸；具有后期运行、检修保养方便特点。

3、踏板可随着主梁的转动做适应性调整，其效果可以使脚踏板体始终保持近似水平的状态，提高了人员踩踏的稳定性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为本发明适用于大水位变幅码头活动式登船爬梯装置的整体结构图；

图2为本发明适用于大水位变幅码头活动式登船爬梯装置的安装效果图;

图3为本发明踏板自适应调整的工作原理图图一；

图4为本发明踏板自适应调整的工作原理图图二；

图5为图3的等效图；

图6为图4的等效图；

图7为本发明连接板处局部放大图。

图中：连接板1、主梁2、踏板3、连杆4、踏板加强杆5、滚轮6、连杆插销7、主梁插销8、爬梯支架9、轨道10、角度改变用牵引绳11、角度改变用卷扬机12、高度提升用牵引绳13、高度提升用卷扬机14、电缆15、线轮16、连轴17。

具体实施方式

优选的方案如图1至图7所示，一种适用于大水位变幅码头活动式登船爬梯装置及方法，包括爬梯本体，爬梯本体一端与爬梯支架9铰接，爬梯本体另一端连接有角度改变用牵引绳11，角度改变用牵引绳11由角度改变用卷扬机12驱动，角度改变用卷扬机12安装在爬梯支架9上；爬梯支架9与轨道10滑动配合，爬梯支架9由高度提升装置驱动升降。

高度提升装置用于调节爬梯本体整体的高度，角度改变用卷扬机12用于调节爬梯本体的展开角度，同时可以将爬梯本体进行折叠和展放。为了保证整个装置的机械强度和操作安全，本装置的主体材料选用耐腐蚀高强度铝合金，滚轮6为轻质环保PE材料制造成。

进一步地，高度提升装置为高度提升用卷扬机14，高度提升用卷扬机14通过高度提升用牵引绳13与爬梯支架9连接；高度提升用卷扬机14安装在爬梯支架9上方。角度改变用牵引绳11和高度提升用牵引绳13均为钢丝绳。

进一步地，高度提升用卷扬机14同步驱动线轮16转动，线轮16用于收卷角度改变用卷扬机12的电缆15。

具体地，线轮16与高度提升用卷扬机14的卷筒之间通过连轴17连接，线轮16与卷筒同步转动，可以避免角度改变用卷扬机12的电缆打结或随意摆动，可防止电缆损坏。

进一步地，爬梯本体端部设有滚轮6。由于船舶停泊时会发生轻微的晃动，滚轮6可以减少爬梯本体与船舶之间的摩擦。

进一步地，爬梯本体包括与爬梯支架9铰接的两个主梁2，两个主梁2之间设有多个踏板3，踏板3两端分别与两个主梁2转动连接；爬梯支架9上铰接有连杆4，连杆4分别与每个踏板3转动连接；角度改变用牵引绳11与主梁2连接。连杆4一端与连接板1铰接，另一端只分别与每个踏板3铰接，连杆4不同时与踏板3和主梁2连接。

进一步地，爬梯支架9上设有连接板1，爬梯支架9通过连接板1分别与主梁2和连杆4铰接。具体地，连杆4与连接板1之间通过连杆插销7铰接；主梁2与连接板1之间通过主梁插销8铰接。连接板1与爬梯支架9焊接为一个整体。

进一步地，踏板3包括脚踏板体，脚踏板体的两端设有V型侧板或L型侧板，V型侧板或L型侧板的转折部分通过转轴与主梁2连接，V型侧板或L型侧板的下端通过转轴与连杆4连接。踏板3上设有踏板加强杆5。

踏板3可随着主梁2的转动做适应性调整，其效果可以使脚踏板体始终保持近似水平的状态，提高了人员踩踏的稳定性，其工作原理如下：

如图3和图5所示，其中图3和图5为等效图，实际制作中，主梁2的宽度较宽，其效果如图3所示，为了更清楚表达踏板3的设计原理，将图3等效为图5来理解；同理图6为图4的等效图。

当主梁2与连杆4处于水平时，主梁2与连杆4相互平行，踏板3的脚踏板体为水平状态，当向下转动主梁2时，主梁2带动踏板3转动的同时会带动连杆4转动，每个踏板3的铰接点与主梁插销8或连杆插销7的距离是固定，即L1和L2的距离是固定；

随着主梁2的转动，连杆4的转动稍微滞后于主梁2，连杆4相对于主梁2会略微向上翘起，主梁2与连杆4趋于近似平衡的状态。踏板3会微微向上翘起，但是角度较小，可以忽略，踏板3近似于水平平衡的状态，且踏板3在主梁2向下转动的过程中几乎是不转动的，

达到的目的为：当爬梯本体的角度在一定范围内波动时，踏板3几乎是不转动的，不会影响行人通行。本发明中的每个踏板3的细微的转动角度是不同，靠近连接板1的踏板3上翘角度相对越小，远离连接板1的踏板3上翘角度相对较大。

优选地，所述的适用于大水位变幅码头活动式登船爬梯装置的调节方法，包括以下情况：

1）根据水库或河道的水位高度，开启高度提升用卷扬机14将爬梯支架9调节到相应高度；当人员不需要登船或下船时，利用角度改变用卷扬机12将爬梯本体折叠；

2）当人员需要登船或下船时，开启角度改变用卷扬机12将爬梯本体展开，爬梯本体的滚轮6搁置在船舷上；角度改变用牵引绳11停止，避免爬梯本体向下继续转动；

3）当船舶向上浮动时，爬梯本体会随着船舶的浮动向上摆动，爬梯本体的主梁2带动连杆4和踏板3联动，踏板3整体会随着爬梯本体移动，但是踏板3的脚踏板体保持近似水平的状态，踏板3始终保持平稳的状态，从而完成踏板3自适应调整。

优选地，一种活动式登船爬梯装置的踏板调节机构，两个主梁2，主梁2一端与连接板1铰接，两个主梁2之间设有多个踏板3，踏板3两端分别与两个主梁2转动连接；连接板1上铰接有连杆4，连杆4分别与每个踏板3转动连接。连接板1用于与爬梯支架9连接。

踏板3包括脚踏板体，脚踏板体的两端设有V型侧板或L型侧板，V型侧板或L型侧板的转折部分通过转轴与主梁2连接，V型侧板或L型侧板的下端通过转轴与连杆4连接。

本发明提供的活动式登船爬梯装置及其踏板调节机构，适用于水位变化频繁的水库码头。例如某区域水位年变幅达数十米，日变幅达几米，小时变幅频繁，常规上下船舶方式难以适应水位变幅，现有上下船舶的方式常常出现无法正常适用的情况；此外部分船舶自带上下甲板的跳板或梯步，对于较小的船舶将占据本就不大的甲板空间，且每次出港和停靠均需要人为设置上下登船装置，操作麻烦，在特定水位条件时无法正常上下船舶（需要跳跃），存在安全风险。

为了解决这个矛盾，本发明采用适用于大水位变幅码头活动式登船爬梯装置，该装置能随迅速适应水库水位的变化，自动调整踏板角度，使踏板始终保持（近）水平，实现方便上下船舶。该装置可采用较长主梁制作爬梯，采用轻质材料，可提升爬梯对水位变化幅度和实现自动调节的适用范围，在保证较舒适的倾角前提下，长主梁专用爬梯可用于水位变幅大的水库；在采用长主梁专用爬梯时，水位变幅较小的水库的爬梯越平缓，进而实现省力的作用。该装置轨道和提升电机配合使用，专用爬梯可适应大水位变幅的水库，本发明具有良好的适应性。

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种适用于大水位变幅码头活动式登船爬梯装置，包括爬梯本体，其特征在于：爬梯本体一端与爬梯支架（9）铰接，爬梯本体另一端连接有角度改变用牵引绳（11），角度改变用牵引绳（11）由角度改变用卷扬机（12）驱动，角度改变用卷扬机（12）安装在爬梯支架（9）上；爬梯支架（9）与轨道（10）滑动配合，爬梯支架（9）由高度提升装置驱动升降。

2.根据权利要求1所述的适用于大水位变幅码头活动式登船爬梯装置，其特征在于：高度提升装置为高度提升用卷扬机（14），高度提升用卷扬机（14）通过高度提升用牵引绳（13）与爬梯支架（9）连接；高度提升用卷扬机（14）安装在爬梯支架（9）上方。

3.根据权利要求2所述的适用于大水位变幅码头活动式登船爬梯装置，其特征在于：高度提升用卷扬机（14）同步驱动线轮（16）转动，线轮（16）用于收卷角度改变用卷扬机（12）的电缆（15）。

4.根据权利要求1所述的适用于大水位变幅码头活动式登船爬梯装置，其特征在于：爬梯本体端部设有滚轮（6）。

5.根据权利要求1所述的适用于大水位变幅码头活动式登船爬梯装置，其特征在于：爬梯本体包括与爬梯支架（9）铰接的两个主梁（2），两个主梁（2）之间设有多个踏板（3），踏板（3）两端分别与两个主梁（2）转动连接；爬梯支架（9）上铰接有连杆（4），连杆（4）分别与每个踏板（3）转动连接；角度改变用牵引绳（11）与主梁（2）连接。

6.根据权利要求5所述的适用于大水位变幅码头活动式登船爬梯装置，其特征在于：爬梯支架（9）上设有连接板（1），爬梯支架（9）通过连接板（1）分别与主梁（2）和连杆（4）铰接。

7.根据权利要求6所述的适用于大水位变幅码头活动式登船爬梯装置，其特征在于：踏板（3）包括脚踏板体，脚踏板体的两端设有V型侧板或L型侧板，V型侧板或L型侧板的转折部分通过转轴与主梁（2）连接，V型侧板或L型侧板的下端通过转轴与连杆（4）连接。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的适用于大水位变幅码头活动式登船爬梯装置的调节方法，其特征在于包括以下工况：

1）根据水库或河道的水位高度，开启高度提升用卷扬机（14）将爬梯支架（9）调节到相应高度；当人员不需要登船或下船时，利用角度改变用卷扬机（12）将爬梯本体折叠；

2）当人员需要登船或下船时，开启角度改变用卷扬机（12）将爬梯本体展开，爬梯本体的滚轮（6）搁置在船舷上；角度改变用牵引绳（11）停止，避免爬梯本体向下继续转动；

3）当船舶向上浮动时，爬梯本体会随着船舶的浮动向上摆动，爬梯本体的主梁（2）带动连杆（4）和踏板（3）联动，踏板（3）整体会随着爬梯本体移动，踏板（3）始终保持平稳的状态，从而完成踏板（3）自适应调整。

9.一种活动式登船爬梯装置的踏板调节机构，其特征在于：包括两个主梁（2），主梁（2）一端与连接板（1）铰接，两个主梁（2）之间设有多个踏板（3），踏板（3）两端分别与两个主梁（2）转动连接；连接板（1）上铰接有连杆（4），连杆（4）分别与每个踏板（3）转动连接。

10.根据权利要求9所述的适用于大水位变幅码头活动式登船爬梯装置的方法，其特征在于：踏板（3）包括脚踏板体，脚踏板体的两端设有V型侧板或L型侧板，V型侧板或L型侧板的转折部分通过转轴与主梁（2）连接，V型侧板或L型侧板的下端通过转轴与连杆（4）连接。

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