專(zhuān)利名稱(chēng)：船用護(hù)舷的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及船用護(hù)舷(marine fender),更特別地涉及壓縮表面壓強(qiáng)小而均勻并且磨耗特性卓越的船用護(hù)舷，進(jìn)一步涉及即使振動(dòng)接收板被磨損其抗壓縮載荷性能的劣化也小并且易于更換新的振動(dòng)接收板的船用護(hù)舷。
技術(shù)背景迄今，船用護(hù)舷被安裝到碼頭岸壁，當(dāng)船舶停泊到港口、河道、修理船塢等的碼頭時(shí)，船用護(hù)舷用于保護(hù)碼頭岸壁和船舶免受振動(dòng)和磨損。這種護(hù)舷通常為橡膠質(zhì)的護(hù)舷。然而，橡膠與主要構(gòu)成船的外表面的鐵之間的摩擦系數(shù)高(通常為0. 4)，并且基于船沿剪切方向的行為而由于摩擦、刮擦、切削等而磨損。另一方面，已知一種船用護(hù)舷，其中用于在船停泊時(shí)接收振動(dòng)的振動(dòng)接收面涂有硬樹(shù)脂以防止護(hù)舷的橡膠部與船直接接觸，該硬樹(shù)脂與鐵之間的摩擦系數(shù)比橡膠與鐵之間的摩擦系數(shù)低。例如，JP-A-2000_309914(專(zhuān)利文獻(xiàn)I)公開(kāi)了一種船用護(hù)舷，其中具有比橡膠的摩擦系數(shù)小的摩擦系數(shù)的合成樹(shù)脂層設(shè)置于與船舶接觸的頂面。另外，JP-A-H11-93141(專(zhuān)利文獻(xiàn)2)公開(kāi)了一種船用護(hù)舷，該護(hù)舷包括橡膠質(zhì)的護(hù)舷主體和覆蓋護(hù)舷主體的振動(dòng)接收面的表面層，其中表面層由結(jié)晶聚烯烴樹(shù)脂和高非飽和二烯橡膠的共混聚合物制成。另外，在與安裝到碼頭岸壁的船用護(hù)舷接觸的過(guò)程中，船接收來(lái)自船用護(hù)舷的反作用力。已知一種船用護(hù)舷，其中為了減小該反作用力將腿部添加到護(hù)舷的振動(dòng)接收部的背面，并且布置有短于腿部的突起部。例如，JP-A-2002-88738 (專(zhuān)利文獻(xiàn)3)公開(kāi)了一種船用護(hù)舷，該船用護(hù)舷包括振動(dòng)接收部、與振動(dòng)接收部的兩側(cè)連接的一對(duì)第一支撐部和與振動(dòng)接收部的中央連接的第二支撐部(關(guān)起部)?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)I JP-A-2000-309914專(zhuān)利文獻(xiàn)2 JP-A-H 11-93141專(zhuān)利文獻(xiàn)3 JP-A-2002-88738

實(shí)用新型內(nèi)容實(shí)用新型要解決的問(wèn)題在上述安裝到各個(gè)場(chǎng)所的船用護(hù)舷中，布置于運(yùn)河、窄的河道、修理船塢等的碼頭岸壁的護(hù)舷主要用作保護(hù)構(gòu)件，用于防止船與碼頭岸壁的直接接觸，主要目的不在于吸收船停泊時(shí)的能量。在該情況下，船用護(hù)舷需要具有卓越的磨耗特性，而不是吸收船停泊時(shí)的能量的性能。另外，考慮到對(duì)船的保護(hù)，布置于運(yùn)河、窄的河道、修理船塢等的碼頭岸壁的護(hù)舷的壓縮表面壓強(qiáng)(壓縮載荷/振動(dòng)接收面積)需要小而均勻，該壓縮表面壓強(qiáng)因在船的剪切運(yùn)動(dòng)中壓縮護(hù)舷而產(chǎn)生。因此，本實(shí)用新型的目的為解決上述傳統(tǒng)技術(shù)的問(wèn)題，并且提供一種壓縮表面壓強(qiáng)小而均勻并且磨耗特性卓越的船用護(hù)舷。用于解決問(wèn)題的方案為了實(shí)現(xiàn)上述目的，發(fā)明人進(jìn)行了各種研究并且發(fā)現(xiàn)，在包括具有由樹(shù)脂制成的振動(dòng)接收板的振動(dòng)接收部和一對(duì)橡膠質(zhì)的腿部的船用護(hù)舷中，當(dāng)(I)振動(dòng)接收部的寬度W和護(hù)舷的高度H具有特定的關(guān)系并且(2)振動(dòng)接收部的厚度hi、腿部的高度h2、腿部的厚度t和護(hù)舷的高度H具有特定的關(guān)系時(shí)，可以使護(hù)舷的壓縮表面壓強(qiáng)小而均勻，同時(shí)改善護(hù)舷的磨耗特性，結(jié)果完成了本實(shí)用新型。S卩，本實(shí)用新型的船用護(hù)舷包括包括由樹(shù)脂制成的振動(dòng)接收樹(shù)脂板的振動(dòng)接收部；和在所述護(hù)舷的高度方向上布置于所述振動(dòng)接收部的下側(cè)的一對(duì)橡膠質(zhì)的腿部，其特 征在于，所述振動(dòng)接收部的寬度W和所述護(hù)舷的高度H滿(mǎn)足如下關(guān)系式(I)2H ^ W (I)其中，W為所述振動(dòng)接收部的以mm為單位的寬度，H為所述護(hù)舷的以mm為單位的
高度，并且，所述振動(dòng)接收部的厚度Ii1、所述腿部的高度h2、所述腿部的厚度t和所述護(hù)舷的高度H滿(mǎn)足如下關(guān)系式(2):h2/4 彡 t 彡 Ii1 彡 H/2 彡 h2 (2)其中，Ill為所述振動(dòng)接收部的以mm為單位的厚度，h2為所述腿部的以mm為單位的高度，t為所述腿部的以mm為單位的厚度，H為所述護(hù)舷的以mm為單位的高度。在本明的船用護(hù)舷的優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述由樹(shù)脂制成的振動(dòng)接收板具有不小于20_的厚度1\。在該情況下，可以在很長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)賦予船用護(hù)舷卓越的磨耗特性。在本實(shí)用新型的船用護(hù)舷中，優(yōu)選地，所述振動(dòng)接收部還包括在所述護(hù)舷的高度方向上布置于所述樹(shù)脂振動(dòng)接收板的下側(cè)的橡膠制的振動(dòng)接收板。在該情況下，使得樹(shù)脂振動(dòng)接收板與橡膠質(zhì)的振動(dòng)接收板的接觸面積大，因此可以使護(hù)舷的樹(shù)脂部和橡膠部之間的粘接較強(qiáng)。此外，當(dāng)上述船用護(hù)舷的振動(dòng)接收板磨損掉時(shí)，需要更換包括腿部的整個(gè)護(hù)舷，并且也存在抗壓縮載荷劣化使得壓縮表面壓強(qiáng)不均勻的擔(dān)心?，F(xiàn)在，為了提供壓縮表面壓強(qiáng)小而均勻并且即使振動(dòng)接收板被磨損其抗壓縮載荷性能的劣化也小，此外易于更換振動(dòng)接收板的船用護(hù)舷，發(fā)明人作了進(jìn)一步的研究，并且發(fā)現(xiàn)，在包括具有振動(dòng)接收樹(shù)脂板和振動(dòng)接收橡膠板的振動(dòng)接收部和一對(duì)橡膠腿部并且具有(I)振動(dòng)接收部的寬度W和護(hù)舷的高度H之間的特定的關(guān)系和(2)振動(dòng)接收部的厚度Ii1、腿部的高度h2、腿部的厚度t和護(hù)舷的高度H之間的特定的關(guān)系的船用護(hù)舷中，進(jìn)一步設(shè)置有支持板和將支持板緊固到振動(dòng)接收部的緊固構(gòu)件，由此可以使得護(hù)舷的壓縮表面壓強(qiáng)小而均勻，同時(shí)改善護(hù)舷的磨耗特性，并且即使振動(dòng)接收樹(shù)脂板磨損抗壓縮載荷性能的劣化也小，此外可以容易地更換磨損的振動(dòng)接收樹(shù)脂板。因此，優(yōu)選地，本實(shí)用新型的船用護(hù)舷包括包括振動(dòng)接收樹(shù)脂板和在護(hù)舷的高度方向上布置于振動(dòng)接收樹(shù)脂板的下側(cè)的振動(dòng)接收橡膠板的振動(dòng)接收部；在護(hù)舷的高度方向上布置于振動(dòng)接收部的下側(cè)的一對(duì)橡膠質(zhì)的腿部；在所述護(hù)舷的高度方向上布置于所述振動(dòng)接收部的下側(cè)的支持板；和緊固所述振動(dòng)接收樹(shù)脂板、所述振動(dòng)接收橡膠板和所述支持板的緊固構(gòu)件，其中，所述振動(dòng)接收部的寬度W和所述護(hù)舷的高度H滿(mǎn)足如下關(guān)系式(I)2H ^ W (I)其中，W為所述振動(dòng)接收部的以mm為單位的寬度，H為所述護(hù)舷的以mm為單位的
高度，并且，所述振動(dòng)接收部的厚度Ii1、所述腿部的高度h2、所述腿部的厚度t和所述護(hù)舷的高度H滿(mǎn)足如下關(guān)系式(2):h2/4 彡 t 彡 Ii1 彡 H/2 彡 h2 (2) 其中，Ill為所述振動(dòng)接收部的以mm為單位的厚度，h2為所述腿部的以mm為單位的高度，t為所述腿部的以mm為單位的厚度，H為所述護(hù)舷的以mm為單位的高度。在本實(shí)用新型的船用護(hù)舷中，優(yōu)選地，支持板具有兩個(gè)或者多個(gè)緊固部。在該情況下，可以防止支持板發(fā)生變形、轉(zhuǎn)動(dòng)等。在本實(shí)用新型的船用護(hù)舷的另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述支持板的厚度T3與所述振動(dòng)接收樹(shù)脂板的厚度T1的比T3Zt1為1/6 1/1。在本實(shí)用新型的船用護(hù)舷的又一優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述支持板具有H形或者梯子形形狀。在本實(shí)用新型的船用護(hù)舷的更進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述支持板呈之字形配置。在本實(shí)用新型的船用護(hù)舷中，優(yōu)選地，所述振動(dòng)接收樹(shù)脂板具有20MPa 35MPa的屈服應(yīng)力Ep，所述振動(dòng)接收橡膠板具有I. 5MPa 8MPa的楊氏模量Er，并且所述振動(dòng)接收樹(shù)脂板的所述屈服應(yīng)力Ep和所述振動(dòng)接收橡膠板的所述楊氏模量Er滿(mǎn)足如下關(guān)系式(3)HZT1 彡 5 X (Ep/Er)1/2 (3)其中,H為所述護(hù)舷的以_為單位的高度,T1為所述振動(dòng)接收樹(shù)脂板的以_為單位的厚度，Ep為所述振動(dòng)接收樹(shù)脂板的以MPa為單位的屈服應(yīng)力，而Er為所述振動(dòng)接收橡膠板的以MPa為單位的楊氏模量。在該情況下，在腿部的壓縮引起的翹曲變形中，振動(dòng)接收樹(shù)脂板可以充分地吸收(withdraw)載荷。在本實(shí)用新型的船用護(hù)舷中，進(jìn)一步優(yōu)選地，突起在所述護(hù)舷的高度方向上布置于所述振動(dòng)接收部的下側(cè)部并且布置于所述一對(duì)腿部之間。在該情況下，可以確實(shí)地防止由于船的凸部的鉤掛引起的護(hù)舷的破損。另外，即使緊固構(gòu)件布置于護(hù)舷，超出常規(guī)量級(jí)(level)的壓縮由突起約束，因此可以確實(shí)地防止由于緊固構(gòu)件引起的護(hù)舷的破損。在本實(shí)用新型的船用護(hù)舷的優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述振動(dòng)接收樹(shù)脂板由超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)制成。在該情況下，護(hù)舷的耐磨性非常高。實(shí)用新型的效果根據(jù)本實(shí)用新型，可以提供包括具有振動(dòng)接收樹(shù)脂板的振動(dòng)接收部和一對(duì)橡膠質(zhì)的腿部，并且具有(I)振動(dòng)接收部的寬度W和護(hù)舷的高度H之間的特定的關(guān)系和(2)振動(dòng)接收部的厚度h、腿部的高度h2、腿部的厚度t和護(hù)舷的高度H之間的特定的關(guān)系的船用護(hù)舷，該護(hù)舷的壓縮表面壓強(qiáng)小而均勻并且磨耗特性卓越。[0045]根據(jù)本實(shí)用新型，還可以提供包括具有振動(dòng)接收樹(shù)脂板和振動(dòng)接收橡膠板的振動(dòng)接收部、一對(duì)橡膠質(zhì)的腿部、支持板和緊固構(gòu)件，并且具有(I)振動(dòng)接收部的寬度W和護(hù)舷的高度H之間的特定的關(guān)系和(2)振動(dòng)接收部的厚度Ii1、腿部的高度h2、腿部的厚度t和護(hù)舷的高度H之間的特定的關(guān)系的船用護(hù)舷，該護(hù)舷的壓縮表面壓強(qiáng)小且均勻，即使振動(dòng)接收部磨損該護(hù)舷的抗壓縮載荷性能的劣化也小，并且易于更換振動(dòng)接收板。

圖I是本實(shí)用新型的船用護(hù)舷的實(shí)施方式的剖視圖；圖2是本實(shí)用新型的船用護(hù)舷的實(shí)施方式的立體圖；圖3是本實(shí)用新型的船用護(hù)舷的另一實(shí)施方式的剖視圖；圖4是不具有振動(dòng)接收樹(shù)脂板的船用護(hù)舷的剖視圖；圖5是在壓縮載荷下不具有振動(dòng)接收樹(shù)脂板的船用護(hù)舷的實(shí)施例的剖視圖；圖6是本實(shí)用新型的船用護(hù)舷的優(yōu)選的實(shí)施方式的剖視圖；圖7是本實(shí)用新型的船用護(hù)舷的優(yōu)選的實(shí)施方式的立體圖；圖8是本實(shí)用新型的船用護(hù)舷的優(yōu)選的實(shí)施方式的仰視圖；圖9是本實(shí)用新型的船用護(hù)舷的另一優(yōu)選的實(shí)施方式的剖視圖；圖10是本明的船用護(hù)舷的又一優(yōu)選的實(shí)施方式的剖視圖；圖11是在壓縮載荷下本實(shí)用新型的船用護(hù)舷的另一優(yōu)選的實(shí)施方式的剖視圖；圖12是在壓縮載荷下本實(shí)用新型的船用護(hù)舷的又一優(yōu)選的實(shí)施方式的剖視圖；圖13是本實(shí)用新型的船用護(hù)舷的另一優(yōu)選的實(shí)施方式的仰視圖；圖14是本實(shí)用新型的船用護(hù)舷的又一優(yōu)選的實(shí)施方式的仰視圖；圖15是本實(shí)用新型的船用護(hù)舷的進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方式的仰視圖；圖16是本實(shí)用新型的船用護(hù)舷的更進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方式的仰視圖。
具體實(shí)施方式
將參考附圖詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型。在圖I和圖2中示出的船用護(hù)舷I包括接收船舶停泊時(shí)的振動(dòng)的振動(dòng)接收部2和安裝到振動(dòng)接收部2的下表面的一對(duì)腿部3。此時(shí)，腿部3由橡膠制成，并且用于將護(hù)舷I固定到碼頭岸壁(quay wall)等的凸緣3a設(shè)置于腿部3。圖I和圖2中的振動(dòng)接收部2包括在與船接觸的面(S卩，最外側(cè)的面)處的、由樹(shù)脂制成的振動(dòng)接收板4 ;以及由橡膠制成并且在護(hù)舷的高度方向(或者振動(dòng)接收板的厚度方向)上布置于振動(dòng)接收樹(shù)脂板4的下側(cè)的振動(dòng)接收板5。此外，本實(shí)用新型的船用護(hù)舷的振動(dòng)接收部至少包括振動(dòng)接收樹(shù)脂板4就足夠了。在圖I和圖2的振動(dòng)接收部2中，振動(dòng)接收橡膠板5僅接收壓縮過(guò)程中的大的變形，所以當(dāng)確保橡膠腿部3和振動(dòng)接收樹(shù)脂板4之間充分地粘接時(shí)，如圖3所示，船用護(hù)舷I的振動(dòng)接收部2可以?xún)H由振動(dòng)接收樹(shù)脂板4構(gòu)成而省略振動(dòng)接收橡膠板5。振動(dòng)接收樹(shù)脂板4與主要構(gòu)成船的外表面的鐵之間的摩擦系數(shù)比振動(dòng)接收橡膠板5與鐵之間的摩擦系數(shù)小，從而可以改善護(hù)舷I的磨耗特性。在本實(shí)用新型的船用護(hù)舷中，優(yōu)選地，振動(dòng)接收樹(shù)脂板4由硬樹(shù)脂制成，特別優(yōu)選地，由超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)制成。在該情況下，優(yōu)選地，超高分子量聚乙烯的平均分子量不小于1000000。超高分子量聚乙烯與鐵之間的摩擦系數(shù)低，并且改善護(hù)舷的磨耗特性的效果優(yōu)異。在本實(shí)用新型的船用護(hù)舷中，任意一種橡膠材料都可以用作橡膠腿部3和振動(dòng)接收橡膠板5。橡膠材料可以使用通常使用于傳統(tǒng)的船用護(hù)舷中的各種橡膠材料。例如，可以使用通過(guò)將諸如天然橡膠(NR)、苯乙烯-丁二烯橡膠(SBR)、丁二烯橡膠(BR)、異戊二烯橡膠(IR)、乙烯-丙烯-二烯橡膠(EPDM)等橡膠組份與諸如碳黑等填料、諸如硫磺等硫化劑和其他添加劑混合而獲得的橡膠混合物。在本實(shí)用新型的船用護(hù)舷I中，振動(dòng)接收部2的寬度W和護(hù)舷I的高度H滿(mǎn)足如下關(guān)系式⑴2H ^ W____(I)(其中，W為振動(dòng)接收部的寬度(mm)，而H為護(hù)舷的高度(mm))。因此，本實(shí)用新型的船用護(hù)舷I的振動(dòng)接收部2的寬度W為護(hù)舷I的高度H的兩倍或者更多，使得振動(dòng)接收 部2的寬度W比傳統(tǒng)的船用護(hù)舷的寬度寬。因此，本實(shí)用新型的船用護(hù)舷I的振動(dòng)接收面 積較大，從而可以減小壓縮載荷下的壓縮表面壓強(qiáng)(壓縮載荷/振動(dòng)接收面積)。此外，當(dāng)振動(dòng)接收部由橡膠制成時(shí)，即當(dāng)如圖4所示振動(dòng)接收部2由振動(dòng)接收橡膠板5構(gòu)成時(shí)，如果振動(dòng)接收部2的寬度W寬并且不小于護(hù)舷I的高度H的兩倍，則如圖5所示，振動(dòng)接收部2的中央部在壓縮載荷下下凹(fall down)并且壓縮時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力集中于振動(dòng)接收部2的兩側(cè)邊緣，因而壓縮表面壓強(qiáng)不均勻。然而，在本實(shí)用新型的船用護(hù)舷I中，振動(dòng)接收部2的寬度W寬并且被制成不小于護(hù)舷I的高度H的2倍，并且振動(dòng)接收部2包括振動(dòng)接收樹(shù)脂板4，使得可以阻止振動(dòng)接收部2的中央部在壓縮載荷下下凹，并且可以使得壓縮表面壓強(qiáng)均勻。在本實(shí)用新型的船用護(hù)舷I中，振動(dòng)接收部2的高度Ii1、腿部3的高度h2、腿部3的厚度t和護(hù)舷I的高度H滿(mǎn)足如下關(guān)系式(2):h2/4 ^ t ^ ^ H/2 ^ h2____(2)(其中A1為振動(dòng)接收部的厚度(mm)，h2為腿部的高度(mm),t為腿部的厚度(mm),而H為護(hù)舷的高度(_))。在船用護(hù)舷中，如果振動(dòng)接收部2的厚度Ii1比橡膠腿部3的厚度t薄，則在壓縮變形中振動(dòng)接收部2首先彎曲，這偏離了通過(guò)腿部3的變形吸收船的動(dòng)能的設(shè)計(jì)思想并且產(chǎn)生異常的反作用力。由于腿部3的厚度t小于腿部3的高度h2時(shí)，腿部在壓縮下的行為變得不穩(wěn)定，并且腿部3倒塌(collapse)而不是正常地彎曲，從而不能夠產(chǎn)生正常的壓縮特性，因此通常將腿部3的厚度t設(shè)定為不小于腿部3的高度h2的1/4。同樣，當(dāng)振動(dòng)接收部2的厚度Ii1比護(hù)舷I的高度H的一半厚時(shí)，腿部3的變形量變小，不能夠有效地吸收船的動(dòng)能。類(lèi)似地，當(dāng)腿部3的高度h2小于護(hù)舷I的高度H的一半時(shí)，腿部3的變形量變小，因此通常將將腿部3的高度h2設(shè)定為不小于護(hù)舷I的高度H的1/2。在本實(shí)用新型的船用護(hù)舷I中，考慮到生產(chǎn)中的品質(zhì)特性，優(yōu)選地，振動(dòng)接收樹(shù)脂板4的厚度T1不小于20mm，更優(yōu)選地為20 100mm。當(dāng)振動(dòng)接收樹(shù)脂板4的厚度T1不小于20_時(shí)，即使振動(dòng)接收樹(shù)脂板4由于摩擦、刮擦等而磨損，直到其消失的時(shí)間也長(zhǎng)，從而在很長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)可以賦予船用護(hù)舷I卓越的磨耗特性。在本實(shí)用新型的船用護(hù)舷I中，如圖I所示，優(yōu)選地，振動(dòng)接收部2包括由樹(shù)脂制成的振動(dòng)接收板4和由橡膠制成并且在護(hù)舷的高度方向(即，振動(dòng)接收板的厚度方向)上布置于振動(dòng)接收樹(shù)脂板4的下側(cè)的振動(dòng)接收板5。在該情況下，振動(dòng)接收樹(shù)脂板4和振動(dòng)接收橡膠板5之間的接觸面積大，因此可以使護(hù)舷的樹(shù)脂部和橡膠部之間的粘接較好。此外，如圖3所示，當(dāng)振動(dòng)接收部2僅由振動(dòng)接收樹(shù)脂板4構(gòu)成并且一對(duì)腿部3布置于振動(dòng)接收樹(shù)脂板4的下表面時(shí)，橡膠腿部3和振動(dòng)接收樹(shù)脂板4之間的接觸面積變小，因此與振動(dòng)接收橡膠板5布置于振動(dòng)接收樹(shù)脂板4的下表面的情況相比，樹(shù)脂部和橡膠部之間的粘接通
常變差。將參考圖6、圖7和圖8詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的優(yōu)選的實(shí)施方式。圖6是本實(shí)用新型的船用護(hù)舷的優(yōu)選的實(shí)施方式的剖視圖，圖7是圖6中示出的船用護(hù)舷的立體圖，而圖8是圖6中示出的船用護(hù)舷的仰視圖。圖6、圖7和圖8中示出的船用護(hù)舷I包括接收船舶停泊時(shí)的振動(dòng)的振動(dòng)接收部2、布置于振動(dòng)接收部2的下表面的一對(duì)腿部3、在護(hù)舷的高度方向上布置于振動(dòng)接收部2的下側(cè)的支持板6和將支持板6緊固到振動(dòng)接收部2的緊固構(gòu)件7。在圖6、圖7和圖8中，腿部3由橡膠制成，并且用于將護(hù)舷I固定到碼頭岸壁等的·凸緣3a形成于腿部3。另外，振動(dòng)接收部2包括在其與船接觸的面(即，最外側(cè)的面)處的、由樹(shù)脂制成的振動(dòng)接收板4 ;以及由橡膠制成并且在護(hù)舷的高度方向(即，振動(dòng)接收板的厚度方向)上布置于振動(dòng)接收樹(shù)脂板4的下側(cè)的振動(dòng)接收板5。在圖6、圖7和圖8示出的船用護(hù)舷中，振動(dòng)接收橡膠板5接收壓縮過(guò)程中的大的變形，而振動(dòng)接收樹(shù)脂板4與主要構(gòu)成船的外表面的鐵之間的摩擦系數(shù)比振動(dòng)接收橡膠板5與鐵之間的摩擦系數(shù)小，因此可以改善船用護(hù)舷I的磨耗特性。在圖6、圖7和圖8示出的船用護(hù)舷I中，支持板在護(hù)舷的高度方向上配置于振動(dòng)接收部2的下側(cè)，因此即使振動(dòng)接收樹(shù)脂板4磨損掉，支持板也可以抵抗壓縮載荷，從而可以防止抗壓縮載荷性能的劣化，以阻止船用護(hù)舷的大的變形和扣住(buckle)。考慮到耐久性和經(jīng)濟(jì)原因，優(yōu)選地，支持板為鐵板。圖6、圖7和圖8示出的船用護(hù)舷I設(shè)置有緊固構(gòu)件7。緊固構(gòu)件7緊固振動(dòng)接收樹(shù)脂板4、振動(dòng)接收橡膠板5和支持板6。當(dāng)振動(dòng)接收樹(shù)脂板4磨損掉時(shí)，可以松開(kāi)緊固構(gòu)件7的緊固以將磨損的振動(dòng)接收樹(shù)脂板4拆下，并且容易地更換另一振動(dòng)接收樹(shù)脂板4 (例如，新的產(chǎn)品)。優(yōu)選地，緊固構(gòu)件7為例如在圖6中示出的螺栓7a和螺母7b的組合。此外，在圖6、圖7和圖8的船用護(hù)舷I中，為了通過(guò)緊固構(gòu)件7緊固振動(dòng)接收樹(shù)脂板4、振動(dòng)接收橡膠板5和支持板6，優(yōu)選地，開(kāi)口部4a、5a和6a分別形成于振動(dòng)接收樹(shù)脂板4、振動(dòng)接收橡膠板5和支持板6中。此外，為了限制在剪切壓縮過(guò)程中振動(dòng)接收板和支持板之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，優(yōu)選地，振動(dòng)接收樹(shù)脂板中的開(kāi)口部4a被配置為具有多個(gè)約束支持點(diǎn)的兩排或者更多排。在圖6、圖7和圖8中示出的船用護(hù)舷I中，優(yōu)選地，支持板6的厚度T3與振動(dòng)接收樹(shù)脂板4的厚度T1的比(IVT1)在1/6 1/1范圍內(nèi)。當(dāng)比(IVT1)超過(guò)1/1時(shí)，如果振動(dòng)接收樹(shù)脂板4的厚度T1為例如20mm，支持板6的厚度T 3將要超過(guò)20mm，這將會(huì)是阻礙護(hù)舷壓縮變形的因素。因?yàn)橹С职?在磨損的振動(dòng)接收樹(shù)脂板4消失之后起加強(qiáng)構(gòu)件的作用，當(dāng)樹(shù)脂的屈服應(yīng)力在20 35MPa的范圍內(nèi)時(shí)，由鐵板制成的支持板的屈服點(diǎn)(屈服強(qiáng)度)通常為210 400MPa，因此為了承擔(dān)超過(guò)相同剛度的加強(qiáng)(reinforcement)，比CVT1)必須不小于35/210 = 1/6。此外，考慮到振動(dòng)接收樹(shù)脂板4的使用壽命，優(yōu)選地，從振動(dòng)接收樹(shù)脂板4的上表面到緊固構(gòu)件7的上端的距離Cl1不小于5mm。[0080]如圖8所示，優(yōu)選地，圖6、圖7和圖8的船用護(hù)舷I的支持板6具有多個(gè)緊固部。因?yàn)閮H具有一個(gè)緊固部的支持板可以轉(zhuǎn)動(dòng)，存在由于支持板的轉(zhuǎn)動(dòng)而導(dǎo)致振動(dòng)接收橡膠板5非均勻的磨損的擔(dān)心。另一方面，具有多個(gè)緊固部的支持板6不能轉(zhuǎn)動(dòng)并被穩(wěn)固地固定，從而不會(huì)導(dǎo)致振動(dòng)接收橡膠板5的非均勻的磨損。在本實(shí)用新型的船用護(hù)舷I中，優(yōu)選地，振動(dòng)接收樹(shù)脂板4具有20 35MPa的屈服應(yīng)力Ep，優(yōu)選地，振動(dòng)接收橡膠板5具有I. 5 8MPa的楊氏模量Er。另外，優(yōu)選地，振動(dòng)接收樹(shù)脂板4的屈服應(yīng)力Ep和振動(dòng)接收橡膠板5的楊氏模量Er滿(mǎn)足如下關(guān)系式(3)HZT1 彡 5 X (Ep/Er)1/2.....(3)(其中，H為護(hù)舷的高度(mm)，T1為振動(dòng)接收樹(shù)脂板的厚度(mm)，Ep為振動(dòng)接收樹(shù)脂板的屈服應(yīng)力(MPa)，而Er為振動(dòng)接收橡膠板的楊氏模量(MPa))。通常，樹(shù)脂與橡膠相比難以變形并且在超過(guò)其屈服點(diǎn)后不再恢復(fù)，因此，優(yōu)選地， 通過(guò)腿部的壓縮而實(shí)現(xiàn)對(duì)壓縮變形過(guò)程中的載荷F的耐久性。此時(shí)，假設(shè)護(hù)舷為彈性變形體并且豎立，當(dāng)兩端均為自由時(shí),腿部3的翹曲變形中的載荷R由通過(guò)歐拉公式(Eulerformula)得出的如下方程表示R = (JI2 X Er X Ir)/(h22)(其中，R是腿部產(chǎn)生的反作用力，Er是腿部(橡膠)的楊氏模量，Ir是腿部的截面慣性矩，h2是腿部的高度)。另外，通過(guò)力矩而產(chǎn)生彎曲應(yīng)力，因?yàn)椋瑑?yōu)選地，該最大應(yīng)力不大于振動(dòng)接收樹(shù)脂板4的屈服應(yīng)力Ep，所以在振動(dòng)接收部2中產(chǎn)生的最大應(yīng)力由如下方程表示F = 2 X R(F X ff/4) / (2 X IpA1) ( Ep(其中，Ep為振動(dòng)接收樹(shù)脂板的屈服應(yīng)力，W為振動(dòng)接收部的寬度，Ip為振動(dòng)接收樹(shù)脂板的截面慣性矩，而T1為振動(dòng)接收樹(shù)脂板的厚度)。即使振動(dòng)接收橡膠板5在振動(dòng)接收樹(shù)脂板4的高度方向上布置于振動(dòng)接收樹(shù)脂板4的下側(cè)，由于振動(dòng)接收橡膠板5的主要目的在于改善振動(dòng)接收樹(shù)脂板4和橡膠腿部3之間的粘接并且橡膠與樹(shù)脂相比不屈服，所以橡膠板不影響以上計(jì)算公式。通過(guò)如下替換設(shè)置以上方程((Ji2XErXIr)/(h22) Xff/4)/(IpA1) ( Ep(Ji 2/4) X (Ir/Ip) X (WXT1A22) XEr ^ Ep(Ji 2/4) X UVT13) X (WXT1A22) ( Ep/Er因?yàn)檎駝?dòng)接收部的厚度Ii1不小于腿部的厚度t并且不大于護(hù)舷I的高度H的1/2，而振動(dòng)接收部2的寬度W不小于護(hù)舷I的高度H的2倍，對(duì)于以上，代入h2/4彡t彡Ii1彡H/2彡h2和2H彡W,從h2/4彡t和2H彡W(JI2/4) X ((h2/4) VT13) X (2HX T1A22)彡 Ep/Er(Ji 2/4) X 012/43/1\2) X (2H)彡 Ep/Er從H/2 ( h2(Ji 2/4) X ((H/2) /43/1\2) X (2H) ( Ep/Er(Ji 2/162) X (HVT12) ( Ep/ErHZT1 彡 16/ X (Ep/Er)1/2[0102]由于16/兀 5H/Ti 彡 5X (Ep/Er)1/2.....(3)因此，當(dāng)滿(mǎn)足關(guān)系式(3)時(shí)，在腿部3的壓縮引起的翹曲變形中振動(dòng)接收樹(shù)脂板4對(duì)于載荷F是耐久的。此外，通常橡膠的楊氏模量為I. 5 SMPa的范圍，而樹(shù)脂的屈服應(yīng)力為20 35MPa的范圍。例如，當(dāng)具有不小于1000000的分子量的超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)的屈服應(yīng)力為20MPa并且橡膠的楊氏模量為5MPa時(shí)，將它們代入方程(3)而得到HA1 ^ 5X (20/5)1/2 = 10S卩，振動(dòng)接收樹(shù)脂板的厚度T1應(yīng)當(dāng)不小于護(hù)舷I的高度H的1/10。例如，當(dāng)船用護(hù)舷具有400mm的高度時(shí),振動(dòng)接收樹(shù)脂板的厚度必須不小于40mm。 在本實(shí)用新型的船用護(hù)舷中，如圖9和圖10所示，優(yōu)選地，振動(dòng)接收部2進(jìn)一步設(shè)置有在護(hù)舷高度方向上位于振動(dòng)接收部2的下側(cè)并且在一對(duì)腿部3之間的突起8。當(dāng)船在剪力下移動(dòng)時(shí)，船用護(hù)舷一旦被壓縮變形到一定的變形量，隨后就承受剪切載荷。在該情況下，只要船的外表面光滑就不存在任何問(wèn)題，但是為了連接鋼板的焊接而形成的凸部、用于排水的管孔、安裝到船體的相對(duì)硬的護(hù)舷等確實(shí)存在于船的外表面。在本實(shí)用新型的船用護(hù)舷I中，如方程(I)所示，為實(shí)現(xiàn)以上壓強(qiáng)的減小，護(hù)舷的高度H不大于振動(dòng)接收部的寬度W的一半，因此護(hù)舷被設(shè)計(jì)成與傳統(tǒng)護(hù)舷相比，護(hù)舷的高度H相對(duì)地低并且腿部3的厚度t相對(duì)地薄。因此，認(rèn)為如果護(hù)舷I被船的凸部捕獲，則護(hù)舷會(huì)損壞。為此，當(dāng)突起8布置于振動(dòng)接收部2的護(hù)舷的高度方向(即振動(dòng)接收板的厚度方向)上的下側(cè)并且布置在一對(duì)腿部3之間時(shí)，如圖11和圖12所示，在護(hù)舷I被壓縮變形到指定的變形量之后，布置在一對(duì)腿部3之間的突起8與碼頭岸壁接觸并且護(hù)舷由突起8支撐，由此基于碼頭岸壁和橡膠之間的摩擦系數(shù)，對(duì)剪切行為的拖曳被快速地增大，從而可以防止由于被船的凸部捕獲而引起的護(hù)舷I的破損。雖然圖9、圖10、圖11和圖12中示出的突起8具有梯形截面，突起8的截面形狀未被特別地限制。另外，為了使得腿部3大致同等地變形，優(yōu)選地，突起8大致布置于一對(duì)腿部3之間的中央部。此外，圖9和圖11中的突起8的高度h3未特別地限制，只要突起8的高度h3小于腿部3的高度h2即可，突起8的厚度也未特別地限制。此外，優(yōu)選地，在圖9、圖10、圖11和圖12的突起8中使用與以上橡膠腿部3和振動(dòng)接收橡膠板5中相同的橡膠材料。圖10和圖12中的突起8的高度h3需要大于從振動(dòng)接收橡膠板5的底面到緊固構(gòu)件7的下端的距離d2，并且小于腿部3的高度h2，優(yōu)選地，不大于腿部3的高度h2的1/2倍。另外，根據(jù)一對(duì)腿部3之間的距離和支持板6的寬度適當(dāng)?shù)剡x擇突起8的寬度，并且根據(jù)護(hù)舷I的長(zhǎng)度適當(dāng)?shù)剡x擇突起8的長(zhǎng)度。此外，當(dāng)本實(shí)用新型的船用護(hù)舷I具有緊固構(gòu)件7和突起8時(shí),優(yōu)選地,緊固構(gòu)件7配置于振動(dòng)接收橡膠板5的暴露部(exposed portion)。例如，優(yōu)選地，將它們配置于腿部3和突起8之間。在本實(shí)用新型的船用護(hù)舷I具有支持板6和緊固構(gòu)件7的情況下，如圖13和圖16所示，突起8可以在護(hù)舷的長(zhǎng)度方向上連續(xù)，或者如圖14和圖15所示，突起8可以在護(hù)舷的長(zhǎng)度方向上不連續(xù)。另外，當(dāng)突起8不連續(xù)時(shí)，優(yōu)選地支持板6的形狀為如圖14所示的H形或者如圖15所示的梯子型。此時(shí)，如圖14所示，H形支持板6包括兩個(gè)平行延伸的主體部6b和一個(gè)連接這些主體部6b的連接部6c，而梯子型的支持板6包括兩個(gè)平行延伸的主體部6b和多個(gè)連接這些主體部6b的連接部6c。當(dāng)支持板的形狀為H形或者梯子型時(shí)，即使振動(dòng)接收樹(shù)脂板4磨損，也可以使得抗壓縮載荷性能的劣化特別地小。另外，當(dāng)本實(shí)用新型的船用護(hù)舷I具有支持板6和緊固構(gòu)件7時(shí)，如圖16所示，優(yōu)選地，在護(hù)舷的長(zhǎng)度方向上呈之字形配置多個(gè)小尺寸的支持板6。當(dāng)支持板呈之字形配置時(shí)，由鐵板等制成的支持板在圖16的y方向上的任意點(diǎn)上存在于沿圖16的X方向延伸的直線(xiàn)上。因此在表面壓力的接收中不存在平行于X方向的彎折。在連續(xù)的長(zhǎng)形支持板的情況下，與橡膠或者超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)相比剛度非常地大，因此支持板不能夠隨著變形并且會(huì)損壞。因此，可以通過(guò)將支持板制成小尺寸的塊并且將這些小尺寸的支持板6呈之字形配置而穩(wěn)妥地消除這種擔(dān)心。本實(shí)用新型的前述船用護(hù)舷的磨耗性能卓越，并且壓縮表面壓強(qiáng)小而均勻，因此特別優(yōu)選地作為安裝到運(yùn)河、窄的河道、修理船塢等的碼頭岸壁的護(hù)舷。另外，根據(jù)本實(shí)用 新型的優(yōu)選的實(shí)施方式的具有支持板和緊固構(gòu)件的船用護(hù)舷，即使振動(dòng)接收板被磨損其抗壓縮載荷性能的劣化也小，并且易于更換振動(dòng)接收板。
權(quán)利要求1.一種船用護(hù)舷，其包括包括由樹(shù)脂制成的振動(dòng)接收樹(shù)脂板的振動(dòng)接收部；和在所述護(hù)舷的高度方向上布置于所述振動(dòng)接收部的下側(cè)的一對(duì)橡膠質(zhì)的腿部，其特征在于，所述振動(dòng)接收部的寬度W和所述護(hù)舷的高度H滿(mǎn)足如下關(guān)系式(I) 2H ^ W (I) 其中，W為所述振動(dòng)接收部的以mm為單位的寬度，H為所述護(hù)舷的以mm為單位的高度， 并且，所述振動(dòng)接收部的厚度Ii1、所述腿部的高度h2、所述腿部的厚度t和所述護(hù)舷的高度H滿(mǎn)足如下關(guān)系式(2):h2/4 彡 t 彡 Ii1 彡 H/2 彡 h2 (2) 其中，h為所述振動(dòng)接收部的以mm為單位的厚度，匕為所述腿部的以_為單位的高度，t為所述腿部的以mm為單位的厚度，H為所述護(hù)舷的以mm為單位的高度。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的船用護(hù)舷，其特征在于，所述振動(dòng)接收樹(shù)脂板具有不小于20mm的厚度1\。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的船用護(hù)舷，其特征在于，所述振動(dòng)接收部還包括在所述護(hù)舷的高度方向上布置于所述振動(dòng)接收樹(shù)脂板的下側(cè)的由橡膠制成的振動(dòng)接收橡膠板。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的船用護(hù)舷，其特征在于，所述船用護(hù)舷還包括在所述護(hù)舷的高度方向上布置于所述振動(dòng)接收部的下側(cè)的一個(gè)或者多個(gè)支持板；和緊固所述振動(dòng)接收樹(shù)脂板、所述振動(dòng)接收橡膠板和所述支持板的緊固構(gòu)件。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的船用護(hù)舷，其特征在于，所述支持板的厚度T3與所述振動(dòng)接收樹(shù)脂板的厚度T1的比IVT1為1/6 1/1。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的船用護(hù)舷，其特征在于，所述支持板的形狀為H形或者梯子形。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的船用護(hù)舷，其特征在于，所述支持板呈之字形配置。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的船用護(hù)舷，其特征在于，所述振動(dòng)接收樹(shù)脂板具有20MPa 35MPa的屈服應(yīng)力Ep，所述振動(dòng)接收橡膠板具有I. 5MPa 8MPa的楊氏模量Er，并且所述振動(dòng)接收樹(shù)脂板的所述屈服應(yīng)力Ep和所述振動(dòng)接收橡膠板的所述楊氏模量Er滿(mǎn)足如下關(guān)系式⑶HZT1 彡 5 X (Ep/Er)1/2 (3) 其中，H為所述護(hù)舷的以_為單位的高度,T1為所述振動(dòng)接收樹(shù)脂板的以_為單位的厚度，Ep為所述振動(dòng)接收樹(shù)脂板的以MPa為單位的屈服應(yīng)力，而Er為所述振動(dòng)接收橡膠板的以MPa為單位的楊氏模量。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的船用護(hù)舷，其特征在于，所述振動(dòng)接收部還設(shè)置有在所述護(hù)舷的高度方向上布置于所述振動(dòng)接收部的下側(cè)部并且布置于所述一對(duì)腿部之間的突起。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的船用護(hù)舷，其特征在于，所述振動(dòng)接收樹(shù)脂板由超高分子量聚乙纟布制成。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種船用護(hù)舷，其壓縮表面壓強(qiáng)小而均勻并且磨耗特性卓越，更特別地涉及如下船用護(hù)舷，該船用護(hù)舷包括包括振動(dòng)接收樹(shù)脂板(4)的振動(dòng)接收部(2)；和在護(hù)舷的高度方向上布置于振動(dòng)接收部(2)的下側(cè)的一對(duì)橡膠質(zhì)的腿部(3)；其特征在于，振動(dòng)接收部(2)的寬度W(mm)和護(hù)舷(1)的高度H(mm)滿(mǎn)足如下關(guān)系式(1)2H≤W....(1)并且，振動(dòng)接收部的厚度h1(mm)、腿部的高度h2(mm)、腿部的厚度t(mm)和護(hù)舷的高度H(mm)滿(mǎn)足如下關(guān)系式(2)h2/4≤t≤h1≤H/2≤h2....(2)。
文檔編號(hào)E02B3/26GK202559299SQ20122004049
公開(kāi)日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2012年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月8日
發(fā)明者安井基浩 申請(qǐng)人:株式會(huì)社普利司通