一种带有安全自锁装置和自卸系统的水陆两栖牵引式投石造礁船

技术领域

本发明涉及的是一种船，具体地说是造礁船。

背景技术

近海造礁作为发展海洋牧场的一种重要形式，通过提供栖息环境，近海礁石不仅可以输出优质海参、鲍鱼、生蚝、海胆、梭子蟹等海珍品，还能对近海鱼类物种多样性进行修复。现有投礁船大部分是内河运输船改进而成，此类大型船只造礁的不足在于无法到达不影响船只航行的浅海进行投礁，浪费了浅海宝贵的海洋资源。

发明内容

本发明的目的在于提供能克服现有投石造礁船存在的问题与不足的一种带有安全自锁装置和自卸系统的水陆两栖牵引式投石造礁船。

本发明的目的是这样实现的：

本发明一种带有安全自锁装置和自卸系统的水陆两栖牵引式投石造礁船，其特征是：包括外船体，外船体上安装柴油机护板，柴油机护板的一侧设置柴油机、舵机、推进器、液压油泵、增压油流向控制阀，柴油机护板的另一侧设置内翻板、液压油缸，内翻板通过中间轴安装并实现与外船体的相对转动，柴油机分别通过皮带连接推进器和液压油泵，液压油泵通过液压进油管从液压油箱内抽取低压液压油，液压油泵加压产生的高压油靠出油管流入舵机和增压油流向控制阀，增压油流向控制阀通过液压出油管连接液压油缸，通过液压回油管连接液压油箱，舵机与推进器之间靠液压出油管输送液压油，推进器与液压油箱之间由液压回油管输送液压油。

本发明还可以包括：

1、还包括自锁板、自锁杆、自锁钩，自锁板的两侧安装自锁板支撑环并通过其实现转动，自锁板支撑环固定在内翻板表面，自锁杆的两侧安装自锁杆支撑环并通过其实现转动，自锁杆支撑环固定在外船体上，自锁钩通过自锁钩销与自锁杆建立转动副，外船体上固定有自锁扣，自锁钩下端部与自锁扣相配合。

2、所述液压油缸位于外船体的甲板的下方，液压油缸的两侧设置液压油缸支架，液压油缸与液压油缸支架形成转动副，内翻板端部延伸到外船体上的部分安装耳架，液压油缸上方连接液压油缸销，液压油缸销穿过耳架的孔形成简支梁，当液压油缸支起时，液压油缸销将抬升力传递至耳架，带动内翻板转动。

3、所述增压油流向控制阀包括增压油流向控制阀壳体，增压油流向控制阀壳体下端固定阀盖，增压油流向控制阀壳体里设置泄压控制杆、增压控制杆，泄压控制杆、增压控制杆与增压油流向控制阀壳体之间设置滑阀，泄压控制杆套有泄压杆维持弹簧，增压控制杆套有增压杆维持弹簧，增压油流向控制阀壳体与滑阀之间由上维持弹簧支撑，滑阀与阀盖之间由下维持弹簧支撑，增压控制杆所在的增压油流向控制阀壳体上设置液压进油路、增压油道，增压控制杆所在的滑阀上设置进油槽、泄压槽、增压槽，液压进油路与进油槽配合，增压油道分别于泄压槽、增压槽配合，泄压控制杆所在的增压油流向控制阀壳体上设置液压回油道，泄压控制杆所在的滑阀上设置回油槽，液压回油道于回油槽相配合。

4、液压油泵流出的高压油进入液压出油管，液压出油管与液压进油路连通，液压回油道与液压回油管连通，进出增压油道的液压油经液压出油管传送与液压油缸连通，当滑阀上下受力平衡时，此时液压油缸不伸长，增压油流向控制阀壳体上的液压进油路与进油槽连通，增压槽正对滑阀侧壁，液压油无法从增压槽流出，液压回油道与回油槽连通，液压油依次通过液压进油路、进油槽、增压控制杆侧壁的孔、滑阀的中心油道、泄压控制杆侧壁的孔、回油槽、液压回油道进入回油管路；当增压控制杆向上推动时，上维持弹簧与泄压杆维持弹簧压缩，进油槽下部与液压进油路连通，增压槽与增压油道连通，液压回油道被滑阀侧壁堵住，无液压油流通，来自液压油泵的高压油只能依次流经液压进油路、进油槽、增压控制杆侧壁的孔、增压油道、增压槽，最后进入液压油缸，使其支起；当泄压控制杆下压至最低点时增压杆维持弹簧、下维持弹簧压缩，此时液压进油路被滑阀堵住，进油槽与液压进油路不连通，来自液压油泵的增压油无法进入增压油流向控制阀内；增压油道与泄压槽连通，液压回油道与回油槽连通，液压油缸内的油压大于液压油箱内的油压，在压差的作用下，液压油缸内的液压油依次经由液压出油管、增压油道、泄压槽、增压控制杆侧壁的孔、滑阀中心的孔、泄压控制杆侧壁的孔、回油槽、液压回油道、液压回油管回到液压油箱，液压油缸也落下。

5、外船体的甲板的下方设置浮筒和轮胎，轮胎通过轮胎轴承安装在外船体内侧实现轮胎相对于外船体的转动。

6、推进器与外船体后边缘设置转动副。

本发明的优势在于：

(1)本造礁船不仅可以在码头靠泊装船，还可以牵引到陆地装礁，功能更加多样；

(2)内翻板也能够为船舶提供浮力，而且带浮力的翻板可以平衡中间轴前后装料不均匀的问题；

(3)自锁装置可以防止陆地运输时内翻板前端装料过多造成的翻板前翻问题；

(4)本发明船舶的液压自卸系统能够在卸料时提供动力，提高了投石速度；

(5)船体内侧加装钢板可以避免石头夹仓问题。

附图说明

图1为本发明的俯视图；

图2为本发明的侧视图；

图3为液压油缸固定方式示意图；

图4为自锁装置组件示意图；

图5为增压油流向控制阀组件示意图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：

结合图1-5，本发明一种带有安全自锁装置和液压自卸系统的水陆两栖牵引式投石造礁船牵引装置及甲板27上连接的装置包括：耳架1、自锁杆2、自锁钩销3、自锁杆支撑环4、自锁板5、自锁钩6、自锁板支撑环7、牵引架8、牵引环9、内翻板10、中间轴11、液压油缸销12、液压油缸13、液压进油管14、外船体15、液压油箱16、增压油流向控制阀17、柴油机18、液压出油管19、液压回油管20、推进器21、皮带22、液压油泵23、舵机24、自锁扣25、柴油机护板26。耳架1是内翻板10后部延伸到外船体15上用于连接液压油缸13的结构；内翻板10用于安放造礁所用的礁石，靠中间轴11实现与外船体15之间的相对转动；柴油机18固定于外船体15的甲板27上，柴油机18输出的动力一部分通过皮带22传递给推进器21，另一部分通过皮带22传递给液压油泵23；柴油机护板26安装在柴油机18前方，防止礁石滚落损坏液压油泵23及柴油机18；推进器21与外船体15后边缘设置转动副，以适应水陆环境，防止推进器21拖地；液压油泵23固定于外船体15的甲板27上，液压油泵23通过液压进油管14从液压油箱16内抽取低压液压油，液压油泵23加压产生的高压油靠出油管19流入舵机24和增压油流向控制阀17；增压油流向控制阀17还通过液压出油管19连接液压油缸13、通过液压回油管20连接液压油箱16；舵机24与推进器21之间靠液压出油管19输送液压油、推进器21与液压油箱16之间由液压回油管20输送液压油。自锁板5通过其两侧固定在内翻板10表面甲板27上的自锁板支撑环7实现转动；自锁杆2通过其两侧固定在外船体15表面甲板27上的自锁杆支撑环4实现转动，自锁钩6靠自锁钩销3与自锁杆2建立转动副；当需要自锁时，将自锁板5转至外船体15的甲板27上，然后将自锁杆2搭至自锁板5上，最后把自锁钩6钩住自锁扣25，自锁钩6在受到上下拉力时不会与自锁扣25分离，自锁钩6只有上端受到向后的力才会脱离自锁扣25。

结合图2，本发明一种带有安全自锁装置和液压自卸系统的水陆两栖牵引式投石造礁船甲板27下方的结构包括：液压油缸13、浮筒28、液压油缸支架29、轮胎轴承30、轮胎31、中间轴11。液压油缸13与液压油缸支架29建立转动副，液压油缸支架29固定在外船体15下方，位于液压油缸13两侧；浮筒28安装于外船体15的钢架之间，钢架距离取决于浮筒28的直径与长度，确保浮筒28不露出船体外，以免掉落；轮胎轴承30安装在外船体15内侧的钢板上，轮胎31与轮胎轴承30配合，实现轮胎31相对于外船体15转动；中间轴11固定在外船体15上钢架下方，内翻板10可绕中间轴11旋转卸料。

结合图3，本发明专利一种带有安全自锁装置和液压自卸系统的水陆两栖牵引式投石造礁船自锁装置包括：自锁杆支撑环4、自锁杆2、自锁钩销3、自锁板5、自锁钩6、自锁扣25。自锁杆2可绕自锁杆支撑环4搭在自锁板5上方，自锁钩6钩住自锁扣25，防止内翻板10向前翻导致其拖地洒料。

结合图4，本发明专利一种带有安全自锁装置和液压自卸系统的水陆两栖牵引式投石造礁船与液压油缸13固定有关的部件包括：耳架1、液压油缸销12、外船体15、液压油缸13、液压油缸支架29、固定套筒32、旋转轴调节螺钉33、液压油缸旋转轴34、旋转轴装配螺母35。液压油缸销12穿过左右两侧耳架1的孔形成简支梁，液压油缸13顶部的环在液压油缸销12中间，当液压油缸13支起时，液压油缸销12将抬升力传递至耳架1，带动内翻板10转动。液压油缸旋转轴34穿过液压油缸支架29侧面的孔，拧入旋转轴装配螺母35内，旋转轴装配螺母35固定在液压油缸13的左右两侧，这样可以实现液压油缸13绕轴旋转，液压油缸旋转轴34转动副与液压油缸13顶部环的转动副可以实现液压油缸13与内翻板10始终垂直，不至于折断液压油缸13。液压油缸旋转轴34伸出液压油缸支架29的部分会套上固定套筒32，防止液压油缸13左右窜动；旋转轴调节螺钉33穿过固定套筒32底部的孔，旋入液压油缸旋转轴34顶部的螺栓孔，从而防止固定套筒32掉落导致其无法约束液压油缸13左右窜动。

结合图5，本发明专利一种带有安全自锁装置和液压自卸系统的水陆两栖牵引式投石造礁船的增压油流向控制阀17具体结构包括：增压油流向控制阀壳体36、上维持弹簧37、泄压杆维持弹簧38、泄压控制杆39、液压进油路40、进油槽41、增压控制杆42、滑阀43、回油槽44、液压回油道45、泄压槽46、增压油道47、增压槽48、下维持弹簧49、增压杆维持弹簧50、密封垫圈51、阀盖压紧螺钉52、阀盖53。增压油流向控制阀壳体36与滑阀43之间由上维持弹簧37支撑，下维持弹簧49支撑在滑阀43与阀盖53之间，两弹簧的作用是防止滑阀43随意窜动，改变增压油流向；增压油流向控制阀壳体36与泄压控制杆39之间由泄压杆维持弹簧38支撑，增压控制杆42与阀盖53之间由增压杆维持弹簧50支撑，以上两弹簧的作用是防止增压控制杆42与泄压控制杆39窜动，影响液压油流动稳定性。泄压控制杆39与增压控制杆42的作用是推动滑阀43上下滑动，使滑阀43上油槽与增压油流向控制阀壳体36上不同油道连通，从而改变液压油流向。

液压油泵23流出的高压油进入液压出油管19，接入增压油流向控制阀17的液压出油管19与液压进油路40连通，液压回油道45与液压回油管20连通，进出增压油道47的液压油经液压出油管19传送与液压油缸13连通。当滑阀43上下受力平衡时，此时不需要液压油缸13伸长，增压油流向控制阀壳体36上的液压进油路40与进油槽41连通，增压槽48正对滑阀43侧壁，液压油无法从增压槽48流出，液压回油道45与回油槽44连通，液压油依次通过液压进油路40、进油槽41、增压控制杆42侧壁的孔、滑阀43的中心油道、泄压控制杆39侧壁的孔、回油槽44、液压回油道45进入回油管路；当增压控制杆42向上推动时，上维持弹簧37与泄压杆维持弹簧38压缩，进油槽41下部与液压进油路40连通，增压槽48与增压油道47连通，液压回油道45被滑阀43侧壁堵住，无液压油流通，来自液压油泵23的高压油只能依次流经液压进油路40、进油槽41、增压控制杆42侧壁的孔、增压油道47、增压槽48，最后进入液压油缸13，使其支起。当泄压控制杆39下压至最低点时增压杆维持弹簧50、下维持弹簧49压缩，此时液压进油路40被滑阀43堵住，进油槽41与液压进油路40不连通，来自液压油泵23的增压油无法进入增压油流向控制阀17内；增压油道47与泄压槽46连通，液压回油道45与回油槽44连通，液压油缸13内的油压大于液压油箱16内的油压。在压差的作用下，液压油缸13内的液压油依次经由液压出油管19、增压油道47、泄压槽46、增压控制杆42侧壁的孔、滑阀43中心的孔、泄压控制杆39侧壁的孔、回油槽44、液压回油道45、液压回油管20回到液压油箱16，液压油缸13也落下。

本发明一种带有安全自锁装置和液压自卸系统的水陆两栖牵引式投石造礁船的工作过程如下：

一种带有安全自锁装置和液压自卸系统的水陆两栖牵引式投石造礁船在于船舶能够在水中和陆上行驶，并且自锁钩6巧妙地运用了斜面摩擦自锁原理，无需额外的控制机构。

造礁船在陆地装料时，船舶的状态为：牵引环9与牵引车连接，此时推进器21升起远离地面，液压油缸13落到最低，耳架1搭在外船体15上，内翻板10与外船体15在同一平面上；自锁板5会转至外船体15上，自锁杆2转到自锁板5上方，自锁钩6钩住自锁扣25，这样即使内翻板10前部装料过多也不会使内翻板10前翻而导致内翻板10前下部拖到地上。如果有部分碎石块向后滚落，柴油机护板26会挡住，防止对液压油泵23、柴油机18组件造成损坏。

船舶装料完成后下海时，牵引车将船舶拖至水中，待船舶能够完全浮起时，取下牵引环9与牵引车的连接装置，启动柴油机18，然后将推进器21落下，使其能够推动船舶前进。在船舶行驶过程中不需要液压油缸13支起，增压油流向控制阀壳体36上的液压进油路40与进油槽41连通，增压槽48正对滑阀43侧壁，液压油无法从增压槽48流出，液压回油道45与回油槽44连通，液压油依次通过液压进油路40、进油槽41、增压控制杆42侧壁的孔、滑阀43的中心油道、泄压控制杆39侧壁的孔、回油槽44、液压回油道45进入回油管路；到达需要投放礁石的海域后，推进器21停止工作。将自锁钩6顶部向自锁杆支撑环4的方向敲击，自锁钩6就会轻松与自锁扣25脱离，将自锁杆2转至自锁杆支撑环4另一侧，防止其再次钩住自锁扣25。打开自锁钩6后，即使内翻板10前部装料再多也不会倾斜太大角度，因为内翻板10钢架内部也放置有浮筒28，当内翻板10向前倾时，其内翻板10内前半部分的浮筒28吃水更深，后半部分的浮筒28吃水更浅，导致内翻板10后半部分自身的重力无法平衡，只能使内翻板10再向后倾斜，所以内翻板10的倾斜角度受石料放置不均匀影响很小。

将自锁装置解锁后，要支起液压油缸13，需要推动增压油流向控制阀17的增压控制杆42至上止点，进油槽41下部与液压进油路40连通，增压槽48与增压油道47连通，液压回油道45被滑阀43侧壁堵住，无液压油流通，来自液压油泵23的高压油只能依次流经液压进油路40、进油槽41、增压控制杆42侧壁的孔、增压油道47、增压槽48，最后进入液压油缸13，使其慢慢支起，抬升力经过液压油缸销12传递到耳架1上，耳架1带动内翻板10绕中间轴11倾斜，此时液压油缸13相对液压油缸支架29与液压油缸旋转轴34配合的孔转动，液压油缸13顶部的环也相对液压油缸销12转动，使得液压油缸13与内翻板10之间的夹角始终为直角。随着内翻板10倾斜，其后端升起，前端下降，石料也滑入水中。这种液压油缸13支撑的投石方式相较于靠内翻板10前后重力差转动的方式更加快捷可靠。由于外船体15内侧焊接钢板，所以不存在石块夹在外船体15与内翻板10之间的情况。

当液压油缸13完全支起时，松开增压控制杆42，在弹簧作用下，所有部件复位，来自液压油泵23的液压油流入液压回油管20，增压槽48也与增压油道47隔绝，因此不存在液压油缸13回落的情况。待所有石头都滑入水中后，需将液压油缸13放油落下，此时要推动增压油流向控制阀17的泄压控制杆39至下止点，液压进油路40被滑阀43堵住，进油槽41与液压进油路40不连通，来自液压油泵23的增压油无法进入增压油流向控制阀17内；增压油道47与泄压槽46连通，液压回油道45与回油槽44连通，在内翻板10前半部分吃水的浮筒28浮力和内翻板10后半部分重力的作用下，液压油缸13内的油压大于液压油箱16内的油压。在压差的作用下，液压油缸13内的液压油依次经由液压出油管19、增压油道47、泄压槽46、增压控制杆42侧壁的孔、滑阀43中心的孔、泄压控制杆39侧壁的孔、回油槽44、液压回油道45、液压回油管20回到液压油箱16，液压油缸13也落下。在液压油缸13完全落下后，将自锁板5重新搭到外船体15上，自锁杆2转至自锁板5上方，最后将自锁钩6钩住自锁扣25，防止其在陆上拖地。

最后返程装料途中重新将推进器21连接动力，靠近岸边再升起推进器21，把牵引环9连接到牵引车上拖至陆地装料。