船只备用
浮力器
1.一、技术领域:船只备用浮力器是船只应急自动自救安全技术领域。
2.二、
背景技术:
船只在广阔水域航行作业遇到强风巨浪和快速转向会发生倾斜,倾斜过大会发生倾覆事故,如韩国“岁月”号游轮倾覆事件,
船体破损大量进水就会沉没,造成严重人员伤亡和财产损失。还有不少渔船和其它船只,因各种原因发生过倾覆和沉没事故。船只备用浮力器是船只防倾覆和沉没的技术设备。
3.三、
技术实现要素:
船只备用浮力器由浮力
气囊舱,带限压放气活门的浮力气囊,贝板(浮力气囊舱盖),浮力气囊固定网,高压冷气瓶,高压冷气电磁阀,高压冷气导管,电源,电源开关,摆锤水阻尼电开关,浮子开关和电路导线组成。
4.(一)船只备用浮力器原理构造:
5.1、浮力气囊舱。是盛装浮力气囊的舱室,对称布局船体两侧吃水线附近,根据船体大小每侧设舱1个或多个。
6.2、浮力气囊。是产生备用浮力的主体,其形状为圆筒形或椭圆筒形,由高强度胶布制作,其大小根据船体防倾覆和沉没需要而定。限压放气活门在气囊内压力过大时自动打开放气减压,防止气囊破裂。
7.3、贝板。平时是浮力气囊舱盖,为足够强度的金属构件,备用浮力器启动后和浮力气囊固定网共同固定充满气的浮力气囊并将浮力传给船体,其上沿和舱上部轴固定,下沿被弹簧卡锁固定。
8.4、浮力气囊固定网。由高强度软绳编结,其大小由浮力气囊需要决定,网上边和贝板下沿连接,下边和浮力气囊舱下部船体连接,平时折叠在浮力气囊下,启动后和贝板共同固定充满气的浮力气囊并将浮力传递给船体。
9.5、高压冷气瓶。是浮力气源,固定在船舱最下部中间段兼起压舱的作用,其数量由全部浮力气囊需要而定。
10.6、高压冷气电磁阀。是控制给浮力气囊充气的现成通用电器产品。
11.7、高压冷气导管。是高压冷气瓶,高压冷气电磁阀和浮力气囊中间的高压冷气连接件,由硬导管和软导管组成。
12.8、电源。是启动备用浮力器的电力源,为防水密封动力电池。
13.9、电源开关。设在船只驾驶舱内。
14.10、摆锤水阻尼电开关。是防倾覆启动备用浮力器开关,由电接触环、电接触触点,在水中摆锤,阻尼水箱和万向摆轴组成,万向摆轴电接触点和摆锤是一个连接体。水阻尼是防止瞬时加速度造成误启动。
15.11、浮子电开关。是防沉没启动备用浮力器开关,由浮子和其控制的电开关组成。
16.12、电路导线。是电源、电源开关,摆锤水阻尼电开关,浮子电开关和高压冷气电磁阀的电路连接导线。
17.(二)船只备用浮力器启动工作过程:船只出港航行作业前,须打开高压冷气瓶的开关和电源开关,使备用浮力器处于待命状态。
18.1、防船只倾覆启动工作过程,不管何原因船体发生严重倾斜倾覆前摆锤水阻尼开
关接通,高压冷气电磁阀线圈通电产生电磁力,打开高压冷气阀门,高压冷气瓶中高压冷气快速给每个浮力气囊充气,气囊鼓起克服弹簧卡锁弹力推开贝板拉开固定网,气囊充满气,倾斜侧浮力气囊在水中产生足够大浮力,经贝板和固定网传给船体,及时将倾斜船体扶正,防止了倾覆事故发生。如果气囊内压力过大,限压放气活门自动打开放气降压防止气囊破裂,降压到安全值放气活门在弹簧压力下自动关闭停止放气。
19.2、防船只沉没启动工作过程,不管任何原因,船内大量进水船体下沉到一定值,浮子在水中产生浮力上升,顶开浮子电开关,电流流过高压冷气电磁阀线圈产生电磁力,打开高压冷气阀门,快速给每个浮力气囊充气,气囊鼓起推开贝板拉开固定网,气囊充满气在水中产生足够大的浮力,阻止下沉,且上浮,防止了船体沉没事故的发生。限压放气活门,在气囊内压力过大时及时放气降压,确保气囊安全。
四、附图说明
20.图1是船只备用浮力器启动前船体外形原理图。
21.图2是船体a
‑‑
a剖面原理图。
22.图3是船只备用浮力器启动后船体俯视原理图。
23.图4是船体b
‑‑
b剖面原理图。
24.图5是船只备用浮力器气路和电路原理图。
25.图6是限压放气活门原理构造剖视图。
26.图示说明:
①
船体
②
贝板(浮力气囊舱盖)
27.③
贝板固定轴
④
浮力气囊
⑤
固定网
28.⑥
浮力气囊舱
⑦
高压冷气瓶
⑧
高压冷气瓶开关
29.⑨
高压冷气电磁阀
⑩
限压放气活门电源和电源开关
30.浮子浮子电开关电接触环
31.电接触点水中摆锤阻尼水箱
32.阻尼水万向摆轴电路导线
33.限压放气活门体放气活门放气活门弹簧
34.限压放气活门固定螺母弹簧弹力调节螺栓
35.放气活门上的放气孔调节螺栓上的放气孔
36.五、具体实施方式:船只备用浮力器在船只遇险时会主动、自动快速启动进行自救,防止发生倾覆和沉没事故发生。其优选具体实施方式是:
37.(一)根据船只大小需要设计浮气囊的形状、大小和数量。
38.(二)根据浮力气囊需要设计浮力气囊舱的形状、大小和数量。
39.(三)根据浮力气囊在水中产生的浮力和浮力气囊舱设计强度足够的贝板和和固定网。
40.(四)根据浮力气囊总容积,选择适当数量制式高压冷气瓶。
41.(五)根据浮力气囊充气速度要求,选择适当口径的制式高压冷气电磁阀和高压冷气导管。
42.(六)根据船体大小和结构,设计摆锤水阻尼电开关和浮力电开关,两开关装在船内适当位置。
43.(七)选择电压和功率适当的密封防水电池和红盖电源开关,二者应设在驾驶舱适当位置。
技术特征:
1.船只备用浮力器和救生圈都是用充气的气囊在水中产生浮力进行自救的安全设备,救生圈是船员被动自救设备,船只备用浮力器是船只整体主动自动自救设备。船只备用浮力器,其特征是:平时带限压放气活门的浮力气囊折叠放置在船体两侧吃水线附近对称的浮力气囊舱内,由贝板(浮力气囊舱盖)扣合,折叠的固定网将贝板下沿和舱下沿船体连接,用来固定充满气的浮力气囊和传递浮力到船体,船内最下部固定有高压冷气瓶和高压冷气电磁阀,由高压冷气导管将二者和浮力气囊相连接,电源和电源开关与摆锤水阻尼电开关和浮子电开关由电路导线和高压冷气电磁阀线圈相连接。当船只遇险倾覆前摆锤水阻尼电开关接通,或船只沉没前浮子电开关接通,高压冷气电磁阀阀门打开,高压冷气快速给浮力气囊充气,气囊鼓起推开贝板拉开固定网,浮力气囊充满气在水中产生足够浮力,将倾斜船体扶正或阻止船体下沉,防止倾覆或沉没事故发生。2.高压冷气瓶中高压气体作为备用浮力气源。
技术总结
船只备用浮力器属于船只整体自救安全技术领域,是防止船只发生倾覆和沉没的安全技术。船只备用浮力器的原理结构组成设备有:浮力气囊舱,带限压放气活门的浮力气囊,贝板和固定网,高压冷气瓶,高压冷气电磁阀,高压冷气导管,摆锤水阻尼电开关,浮子电开关,电源和电源开关,电路导线。船只航行作业前打开电源开关和高压冷气瓶开关,备用浮力器进入备用状态。当船体严重倾斜,倾覆前摆锤水阻尼开关接通,或船体进入沉没前浮子电开关接通,高压冷气电磁阀阀门打开,高压冷气快速给浮力气囊充气,推开贝板,拉开固定网,浮力气囊充满气在水中产生足够浮力,经贝板和固定网传给船体,扶正倾斜的船体和阻止船体下沉,防止船只发生倾覆和沉没事故,当浮力气囊内压强过大时限压放气活门打开放气,防止气囊破裂,压强降低后自动关闭停止放气。动关闭停止放气。
技术研发人员:
王进洋
受保护的技术使用者:
王进洋
技术研发日:
2021.11.01
技术公布日:
2022/11/1