專利名稱：用于將推船聯(lián)接到駁船的聯(lián)接裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于將推船(PUStiboat)聯(lián)接到駁船(barge)類型的聯(lián)接裝置。
背景技術(shù)：
長(zhǎng)期以來(lái)，在河流、湖泊和港口甚至公海中使用駁船來(lái)運(yùn)輸各種類型的貨物。存在 兩種傳統(tǒng)方法來(lái)操控駁船，一種方法是用拖船拖，另一種方法是用推船推。本發(fā)明涉及用推 船推的情況，其中駁船與推船連接，以形成推駁船(pusher-barge)組合，本發(fā)明涉及將推 船聯(lián)接到駁船以形成具有超級(jí)優(yōu)異性能的改進(jìn)類型的推駁船組合的聯(lián)接裝置。廣泛使用的是用繩索將推船連接到駁船的方法，該連接方法在平靜的河流中廣泛 使用。但是，在波濤洶涌的大海中，這種類型的組合的性能非常有限，為了解決這個(gè)問(wèn)題， 已經(jīng)開(kāi)發(fā)了各種類型的機(jī)械連接，例如Fletcher的美國(guó)專利No. 3，512，495、Yamaguchi的 美國(guó)專利 No. 3，844，245, No. 3，935，831 和 No. 4，805, 548 以及 Kuhlman 和 Hill 的美國(guó)專 利No. 4，688，507。所有這些發(fā)明都是如下的類型駁船在其船尾具有用于接收推船的船頭 (bow)的凹部或凹口，該推船在其兩側(cè)面具有可通過(guò)液壓部件或電動(dòng)部件而伸縮的兩個(gè)軸 向連接銷，當(dāng)這些軸向連接銷伸出時(shí)，軸向連接銷的端部被位于所述凹部或凹口的側(cè)壁的 支撐部件支撐，從而所述推船和所述駁船可以形成允許所述推船相對(duì)于所述駁船在波浪中 自由俯仰(pitch)的鉸接組合。這些鉸接組合的性能令人滿意并且可靠，從而能實(shí)現(xiàn)推駁船組合的遠(yuǎn)洋服務(wù)，并 且這些類型的許多組合正在操作使用。但是，這些類型的組合仍具有兩個(gè)缺點(diǎn)，一個(gè)缺點(diǎn)是 由駁船的俯仰引起推船的過(guò)大的相對(duì)俯仰，另一個(gè)缺點(diǎn)是由于在連接部的底部產(chǎn)生的大漩 渦而使速度慢，其中，在連接部的底部，在兩個(gè)船體之間需要寬的間隙，以允許推船的自由 的相對(duì)俯仰。為了解決上述鉸接類型的推駁船組合中涉及的這些問(wèn)題，提出了本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種改進(jìn)的聯(lián)接裝置，該聯(lián)接裝置解決了上述問(wèn)題并且實(shí)現(xiàn) 了對(duì)船上的乘員來(lái)說(shuō)舒適的非常適于航海的推駁船組合，并且提供獲得高速行駛的可能 性。根據(jù)本發(fā)明，推船的相反側(cè)面均配備有聯(lián)接單元，此外，所述推船的船頭端配備有 另一聯(lián)接單元，各聯(lián)接單元均具有可伸縮的連接銷。各側(cè)面聯(lián)接單元的側(cè)面連接銷的外端 具有半球形頭，該半球形頭具有錐狀尖頂，而船頭聯(lián)接單元的船頭連接銷具有楔形外端。各連接銷在致動(dòng)動(dòng)力部件的作用下沿軸向伸縮，在這種情況下，致動(dòng)動(dòng)力部件是 在內(nèi)螺紋環(huán)中轉(zhuǎn)動(dòng)的大的致動(dòng)螺桿，由轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力馬達(dá)使致動(dòng)螺桿在配置于連接銷的內(nèi)螺紋 環(huán)中轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力馬達(dá)例如是在駕駛臺(tái)(navigation bridge)中的控制面板的遠(yuǎn)程控制 作用下由來(lái)自液壓泵單元的壓力油致動(dòng)的液壓馬達(dá)?？商鎿Q地，各連接銷可被配置成借助于連接銷自身中的液壓缸而軸向伸縮地致 動(dòng)，從類似的液壓泵單元向液壓缸供給壓力油。
駁船在其船尾部具有用于接收推船的船頭部的深凹口，所述凹口的各側(cè)壁具有豎 直方向上長(zhǎng)的插口，插口具有從上到下沿豎直方向逐步配置的淺的錐形孔，用于接收和支 撐從推船伸出的側(cè)面連接銷的端部。各所述孔的入口部的形狀被形成為半球狀，該半球狀 具有與所述側(cè)面連接銷的頭部的半球形部分的半徑相同的半徑，以確保與半球形部分的完 美接觸，而不會(huì)產(chǎn)生在焊接結(jié)構(gòu)中不可避免的可能的錯(cuò)位的不利影響，并且孔的較深部分 的直徑擴(kuò)大，以避免與所述側(cè)面連接銷的尖頂部分接觸。在凹口的最深位置，設(shè)置在豎直方向上延伸的中央齒條，中央齒條具有沿豎直方 向配置的齒，用于在船頭聯(lián)接單元的連接銷伸出時(shí)與船頭聯(lián)接單元的連接銷的楔形外端 接合并且支撐該楔形外端。船頭連接銷的端部被中央齒條的齒豎直地支撐，但是允許船 頭連接銷的端部橫向水平滑動(dòng)，從而使整個(gè)組合形成靜定系(statically determinate system)。附圖構(gòu)成了說(shuō)明書(shū)的一部分并且與說(shuō)明書(shū)結(jié)合起來(lái)閱讀，在各圖中，用相同的附 圖標(biāo)記來(lái)表示相同的部件。


圖1是示出利用本發(fā)明的聯(lián)接裝置將推船聯(lián)接到駁船的側(cè)視圖，其中，僅部分示 出了駁船。圖2是圖1的側(cè)視圖中示出的推船和駁船的組合的俯視圖。圖3是駁船的凹口的左舷(port)側(cè)壁的立體圖，其示出了側(cè)面插口(side socket)禾口中央齒條(center rack)。圖4是側(cè)面聯(lián)接單元和側(cè)面插口的局部剖視圖，其中，操作動(dòng)力部件由內(nèi)螺紋環(huán) 和致動(dòng)螺桿構(gòu)成。圖5是側(cè)面聯(lián)接單元和側(cè)面插口的局部剖視圖，其中，操作動(dòng)力部件由液壓缸構(gòu) 成。圖6是船頭聯(lián)接單元和中央齒條的局部剖視圖，其中，操作動(dòng)力部件由內(nèi)螺紋環(huán) 和致動(dòng)螺桿構(gòu)成。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在參照?qǐng)D1和圖2，駁船1在其船尾部設(shè)置有用于接收推船3的船頭4的凹口 2。凹口 2的構(gòu)造和尺寸如下當(dāng)將推船3連接到駁船1時(shí)，可以在所述推船3的船頭4和 所述駁船1的凹口 2之間留有適當(dāng)間隙。根據(jù)本發(fā)明，推船3的各側(cè)面均配備有整體上用 附圖標(biāo)記5表示的側(cè)面聯(lián)接單元，為了將推船3聯(lián)接到駁船1，側(cè)面聯(lián)接單元5與位于船尾 凹口 2的相反側(cè)壁7的側(cè)面插口 6協(xié)作。此外，推船3在船頭端具有船頭聯(lián)接單元8，該船 頭聯(lián)接單元8與沿中心線位于凹口 2的最深位置的中央齒條9協(xié)作。側(cè)面插口 6和中央齒 條9具有與其所安裝到的駁船的細(xì)節(jié)有關(guān)的豎直長(zhǎng)度。另外參照?qǐng)D3、圖4甚至圖6，各側(cè)面插口 6是凹進(jìn)到船尾凹口 2的側(cè)壁7中的鑄 造件。各側(cè)面插口 6均具有所需的豎直深度，并且具有從上到下逐步配置的淺的圓孔11、 11，、11”、...。如圖4的截面圖所示，孔11、11，、11”、...均為大致錐狀的凹部，在孔的入口 附近具有凹陷的半球形部分12，較深地凹陷到底部的錐狀部分13的直徑稍微擴(kuò)大。中央齒條9是豎直的一列齒14、14’、14”、...，其沿著駁船的中心線被固定到船尾凹口 2的壁部。如圖4所示，各側(cè)面聯(lián)接單元5均具有柱狀的側(cè)面連接銷16，該側(cè)面連接銷16被 長(zhǎng)軸承17支撐并且沿著長(zhǎng)軸承17滑動(dòng)，該長(zhǎng)軸承17相對(duì)于船的中心線對(duì)稱地橫向布置并 且被固定到推船3的船體3a。側(cè)面連接銷16的外端部的形狀被形成為具有錐狀尖頂19的 半球形頭18，半球形頭18的半徑與各孔11、11’、11”、...的凹陷的半球形部分12的半徑 相同。當(dāng)側(cè)面連接銷16沿軸向伸出且其外端部被插入到任意的孔11、11’、11”、...而進(jìn)行 連接時(shí)，側(cè)面連接銷16和孔11在它們的半球形部分18和12處發(fā)生接觸，以吸收由于周?chē)?結(jié)構(gòu)的焊接導(dǎo)致的任何可能的錯(cuò)位(misalignment)的不利影響，錐狀尖頂19不接觸孔11 的底部的凹陷的錐狀部分13。類似地，如圖6所示，船頭聯(lián)接單元8具有柱狀的船頭連接銷20，該船頭連接銷20 被長(zhǎng)軸承21支撐并且沿著長(zhǎng)軸承21滑動(dòng)，長(zhǎng)軸承21沿推船的中心線縱向地布置在推船3 的船頭端。船頭連接銷20的外端部為楔形端22，當(dāng)船頭連接銷20伸出以進(jìn)行連接時(shí)，楔形 端22將與中央齒條9的例如齒14’和14”的兩個(gè)相鄰的齒之間的開(kāi)口接合。圖4示出用于側(cè)面連接銷16的軸向伸縮的機(jī)構(gòu)。側(cè)面連接銷16在其船內(nèi)端部具 有用于收容致動(dòng)螺桿M的深孔23，致動(dòng)螺桿M與固定到側(cè)面連接銷16的內(nèi)螺紋環(huán)25接 合，從而當(dāng)由液壓馬達(dá)34經(jīng)由軸系沈使致動(dòng)螺桿M轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)使固定到連接管32的內(nèi) 部的引導(dǎo)肋27與固定到側(cè)面連接銷16的止動(dòng)件四中的凹口觀接合而引導(dǎo)側(cè)面連接銷16 伸出以進(jìn)行連接或者引導(dǎo)側(cè)面連接銷16縮回以解除連接。由于來(lái)自駁船的橫向負(fù)荷而作 用于側(cè)面連接銷16的軸向推力經(jīng)由內(nèi)螺紋環(huán)25被傳遞到致動(dòng)螺桿M，然后被傳遞到連接 管32的端蓋31中的球止推軸承30，從而橫向負(fù)荷可以最終經(jīng)由主軸承體33被傳遞到船體 結(jié)構(gòu)。液壓馬達(dá)34被安裝到基部35，基部35被固定到端蓋31，以經(jīng)由軸系沈驅(qū)動(dòng)致動(dòng)螺 桿M。在船的駕駛臺(tái)(圖中未示出)的控制面板的遠(yuǎn)程控制的作用下，由從推船中的液壓 泵單元(圖中未示出)供給的壓力油來(lái)操作液壓馬達(dá)34。上述參照?qǐng)D4和圖6的說(shuō)明涉及借助液壓馬達(dá)34、致動(dòng)螺桿M和內(nèi)螺紋環(huán)25的 組合來(lái)進(jìn)行操作的情況，然而還可以使用具有減速裝置(圖中未示出)的電動(dòng)馬達(dá)作為相 同功能的動(dòng)力源。此外，這種類型的操作系統(tǒng)的目的是使連接銷16或20沿軸向運(yùn)動(dòng)，可由 液壓缸來(lái)實(shí)現(xiàn)同樣的軸向運(yùn)動(dòng)。參照?qǐng)D5，側(cè)面聯(lián)接單元5的側(cè)面連接銷36在其船內(nèi)端包括具有活塞38和活塞 桿39的液壓缸37，活塞桿39的外端經(jīng)由包含球止推滾柱軸承41的軸承箱40被端蓋42支 撐，使得來(lái)自駁船的作用于側(cè)面連接銷36的軸向負(fù)荷可以經(jīng)由端蓋42和連接管32傳遞到 主軸承體33，然后最終傳遞到推船3的船體結(jié)構(gòu)3a?；钊麠U39包含從活塞桿39的外端引 出的兩個(gè)油路43和44，一個(gè)油路43被連接到液壓缸37的頭側(cè)45，另一個(gè)油路44被連接 到液壓缸37的桿側(cè)46，從而從泵單元供給到頭側(cè)45的壓力油使側(cè)面連接銷36伸出以進(jìn)行 連接，從泵單元供給到桿側(cè)46的壓力油使側(cè)面連接銷36縮回以解除連接。借助液壓缸的 船頭連接銷的構(gòu)造方式和功能方式是類似的。接著，說(shuō)明根據(jù)上述實(shí)施方式的聯(lián)接裝置的功能和操作。在連接之前，所有的側(cè)面 連接銷16或者甚至側(cè)面連接銷36均縮回到側(cè)面聯(lián)接單元5中，船頭連接銷20縮回到船頭 聯(lián)接單元8中。在將推船3的船頭4插入到駁船1的船尾凹口 2中且通過(guò)使推船的船頭護(hù) 材如接觸到凹口 2的最深底部而使推船的運(yùn)動(dòng)停止之后，在駕駛臺(tái)中的控制面板的遠(yuǎn)程控制的作用下，通過(guò)液壓馬達(dá)34或液壓缸37的作用而使側(cè)面連接銷16伸出，直到側(cè)面連接 銷16的船外端進(jìn)入側(cè)面插口 6的任意的孔11、11’、11”、...并且與該孔緊密接觸。然后，視 覺(jué)地比較推船3的船體和駁船1的船體之間在左舷側(cè)和右舷(starboard)側(cè)的間隙，如果 發(fā)現(xiàn)顯著的差別，則操作側(cè)面聯(lián)接單元5以使一個(gè)側(cè)面伸出而另一個(gè)側(cè)面縮回，使得推船3 可以到達(dá)凹口 2的中心。然后，類似地操作船頭聯(lián)接單元8，以使船頭連接銷20伸出，直到 船頭連接銷20的楔形船外端可以與中央齒條9的兩個(gè)齒之間的開(kāi)口接合，由此完成連接。 為了解除連接，只需要使連接銷16和20縮回。由前述內(nèi)容可以看出，本發(fā)明能很好地適于實(shí)現(xiàn)上述所有目標(biāo)和目的以及明顯且 為該結(jié)構(gòu)固有的其它優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)當(dāng)理解，某些特征和子組合是有用的，并且可以獨(dú)立于其它特征和子組合地應(yīng) 用。這是權(quán)利要求書(shū)所預(yù)期的并且在權(quán)利要求書(shū)的范圍內(nèi)。由于在不背離本發(fā)明的范圍的前提下可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的多種可能的實(shí)施方式，因 此，應(yīng)當(dāng)理解，這里闡述的或附圖中示出的所有對(duì)象應(yīng)當(dāng)被理解為示例性的而不是限制性 的。
權(quán)利要求
1.一種用于將推船聯(lián)接到駁船的聯(lián)接裝置，所述駁船在其船尾部具有凹口，所述凹口 的形狀被形成為接收所述推船的船頭部，所述駁船具有豎直方向上長(zhǎng)的兩個(gè)側(cè)面插口和豎 直方向上長(zhǎng)的中央齒條，所述側(cè)面插口凹入到所述凹口的側(cè)壁中，所述側(cè)面插口具有從上 到下逐步地配置的孔并且所述側(cè)面插口彼此面對(duì)，所述中央齒條沿所述駁船的中心線布置 在所述凹口的最深位置，所述推船具有縱向上長(zhǎng)的船頭連接銷和位于所述船頭部的兩個(gè)側(cè) 面的橫向上長(zhǎng)的兩個(gè)側(cè)面連接銷，所述船頭連接銷被配置成在操作動(dòng)力部件的作用下沿軸 向伸縮，所述側(cè)面連接銷被配置成在操作動(dòng)力部件的作用下沿軸向伸縮，其中(a)所述側(cè)面插口中的各孔是淺的圓錐狀凹部并且在入口附近具有半球形部分；(b)所述中央齒條具有沿豎直方向配置的齒；(c)各所述側(cè)面連接銷的外端的形狀被形成為具有錐狀尖頂?shù)陌肭蛐晤^，使得當(dāng)所述 側(cè)面連接銷在操作動(dòng)力部件的作用下伸出并且插入到所述側(cè)面插口的其中一個(gè)孔時(shí)，所述 半球形頭與所述側(cè)面插口的所述孔的所述半球形部分緊密接觸；(d)所述船頭連接銷具有楔形外端，當(dāng)所述船頭連接銷在操作動(dòng)力部件的作用下伸出 時(shí)，所述楔形外端與所述中央齒條的對(duì)應(yīng)的齒接合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)接裝置，其特征在于，所述操作動(dòng)力部件包括內(nèi)螺紋環(huán)和 致動(dòng)螺桿，所述內(nèi)螺紋環(huán)被配置于所述連接銷，由轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力馬達(dá)經(jīng)由軸系使所述致動(dòng)螺桿 轉(zhuǎn)動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聯(lián)接裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力馬達(dá)是液壓馬達(dá)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)接裝置，其特征在于，所述操作動(dòng)力部件包括位于所述連 接銷中的液壓缸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)接裝置，其特征在于，在駕駛臺(tái)中的控制面板的遠(yuǎn)程控制 作用下，使所述操作動(dòng)力部件起作用。
全文摘要
一種用于將推船聯(lián)接到駁船的聯(lián)接裝置，所述駁船在其船尾具有用于接收推船的船頭的凹口。推船具有3個(gè)聯(lián)接單元，兩個(gè)位于相反側(cè)面，一個(gè)位于船頭端，每個(gè)聯(lián)接單元均具有可伸縮的連接銷。側(cè)面連接銷在其外端部具有半球形部分，在側(cè)面連接銷伸出并且插入到位于凹口的側(cè)壁的側(cè)面插口中的孔中以進(jìn)行連接時(shí)，該半球形部分與孔的類似的半球形部分進(jìn)行緊密接觸。船頭連接銷具有楔形端，在船頭連接銷伸出以進(jìn)行連接時(shí)，該楔形端與沿駁船的中心線位于凹口的最深位置的中央齒條的齒接合。由位于駕駛臺(tái)中的控制面板遠(yuǎn)程地控制連接銷的運(yùn)動(dòng)。
文檔編號(hào)B63B35/70GK102089203SQ20088013035
公開(kāi)日2011年6月8日 申請(qǐng)日期2008年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月15日
發(fā)明者R·P·希爾, 山口琢磨, 茂上清司 申請(qǐng)人:日本大成工程設(shè)計(jì)咨詢株式會(huì)社