一种码头防撞保护装置

技术领域

本发明属于港口码头防撞技术领域，具体涉及一种码头防撞保护装置。

背景技术

近年来，随着各国经济贸易的发展及货物运输的全球化，带动了世界各地的发展。其中水路运输作为货物运输中重要一环，如何有效保障运输时效也日益成为人们所思考的重点，码头作为水路运输中不可忽视的一部分，随着船舶大型化发展，过去的普通码头逐渐不能满足船舶靠泊要求，码头的各个部分结构也在逐渐增强，以适应船舶停靠产生的碰撞力。如今各地的港口码头不仅仅是简单的货物中转场，更是跨地区贸易中不可分割的重要枢纽。

现有的港口码头通常在码头上安装轮胎或其他橡胶制品，以减缓船舶停靠时的撞击力，但是轮胎或其他橡胶制品，结构强度低、防撞缓冲性能不足，长期使用易造成船舶舷侧和码头永久性磨损。

发明内容

本发明提供一种码头防撞保护装置，可以有效减缓船舶靠泊码头时对码头产生的碰撞力，从而起到保护码头的作用，延长其使用寿命。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种码头防撞保护装置，包括水平向通道、第一缓冲机构、第二缓冲机构、第三缓冲机构，其中：

水平向通道沿水平向埋至在码头土体内，水平向通道一端位于码头垂直壁面；

第一缓冲机构、第二缓冲机构、第三缓冲机构依次连接；

第一缓冲机构处于水平向通道朝向外部环境的一侧，当船舶靠泊时，第一缓冲机构与船舶舷侧相接触，且跟随船舶舷侧的形状进行旋转贴合，降低船舶的舷侧磨损同时达到一级缓冲；

第二缓冲机构包括伸缩杆、电磁铁、弹簧座、电磁铁环、减震弹簧；

伸缩杆一端与第一缓冲机构铰接，另一端延伸至水平向通道内并与电磁铁连接，弹簧座设置在伸缩杆杆体上，减震弹簧一端与弹簧座连接，减震弹簧另一端与电磁铁环连接，电磁铁环套设在伸缩杆杆体上，电磁铁环与电磁铁磁性相同；

经过一级缓冲后，依旧存在船舶向码头的力，导致第一缓冲机构带动伸缩杆向码头方向压缩，从而减震弹簧在弹簧座与电磁铁环之间压缩，因电磁铁与电磁铁环之间相斥，第二缓冲机构提供背离方向的力，对船舶进行二级缓冲；

第三缓冲机构包括电磁线圈和压力传感器，电磁线圈设置在水平向通道内，且位于电磁铁背离第一缓冲机构的一侧，电磁线圈与电磁铁磁性相同，电磁线圈外接电源；压力传感器设置在第一缓冲机构内，当压力传感器感应受力大于电磁铁环与电磁铁之间的相斥力时，传递信号至与电磁线圈连接的电源，电磁线圈运行，电磁线圈与电磁铁之间产生互斥力，对船舶进行三级缓冲。

作为本发明的进一步优选，还包括球形接头，球形接头设置在伸缩杆朝向外部环境的一侧，第一缓冲机构通过球形接头与伸缩杆铰接。

作为本发明的进一步优选，第一缓冲机构包括韧性挡块和若干空腔，韧性挡块内部开设若干空腔，且韧性挡块通过球形接头与伸缩杆铰接。

作为本发明的进一步优选，压力传感器设置在韧性挡块内。

作为本发明的进一步优选，还包括垂直向通道，垂直向通道垂直于水平向通道设置在电磁线圈上方，垂直向通道一端与水平向通道连通另一端延伸至码头地面。

作为本发明的进一步优选，在垂直向通道上方码头地面设置带缆桩，带缆桩内设置有蓄电池，蓄电池与电磁线圈连接，蓄电池背离码头的一侧设置电磁继电器，电磁继电器与蓄电池连接。

作为本发明的进一步优选，带缆桩顶部设置有太阳能电池板，太阳能电池板与蓄电池连接。

作为本发明的进一步优选，在带缆桩背离码头的一侧侧壁上设置开关挡板。

作为本发明的进一步优选，蓄电池上还设有通向岸电处的线缆接口。

作为本发明的进一步优选，还包括防滑块，防滑块靠近水平向通道朝向码头垂直壁面的一端设置。

通过以上技术方案，相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

本发明通过将数个相同的本装置沿着码头长度方向安装在码头土体内，当船舶靠泊时，船舶舷侧最先碰到的是防撞装置伸出的韧性挡块，由韧性挡块进行一级缓冲，韧性挡块与伸缩杆连接方式为铰接，可跟随船舶舷侧的形状进行一定程度的旋转贴合，降低船舶的舷侧磨损，同时也保护本装置防止第一缓冲机构与第二缓冲机构连接处受损；其次，船舶向码头持续靠近，由减震弹簧和伸缩杆通过受压收缩及伸缩杆上电磁铁环与电磁铁同级互斥进行二级缓冲；当伸缩杆受压力达到最大值完全收缩时，韧性挡块中压力传感器传递信号至控制器，控制器控制电磁继电器，从而控制电磁线圈的力的大小，电磁线圈与电磁铁产生互斥力，此为三级缓冲，三次缓冲可以最大化程度减小码头损伤，达到保护码头的目的。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明整体结构示意图；

图2为图1中本发明的侧视图；

图3为本发明中水平向通道内结构示意图；

图4为韧性挡块结构示意图；

图5为本发明中减震弹簧与伸缩杆剖面示意图；

图6为本发明中电磁铁环与伸缩杆剖面示意图。

图中：1.码头地面；2.码头垂直壁面；3.韧性挡块；4、空腔；5.压力传感器；6.电磁线圈；7.伸缩杆；8.弹簧座；9.减震弹簧；10.电磁铁环；11.球形接头；12.防滑块；13.水平向通道；14.电磁铁；15.垂直向通道；16.滚轮；17.蓄电池；18.太阳能电池板；19.带缆桩；20.电磁继电器；21.开关挡板；22.铁板盖；23.固定支座。

实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

本发明的描述中，需要理解的是，术语“左侧”、“右侧”、“上部”、“下部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，“第一”、“第二”等并不表示零部件的重要程度，因此不能理解为对本发明的限制。本实施例中采用的具体尺寸只是为了举例说明技术方案，并不限制本发明的保护范围。

实施例1

本实施例提供一种优选实施方案，一种码头防撞保护装置，如图1至图6所示，本装置包括水平向通道13、第一缓冲机构、第二缓冲机构、第三缓冲机构，其中：

上述水平向通道13沿水平向埋至在码头土体内，水平向通道13一端位于码头垂直壁面2。第一缓冲机构、第二缓冲机构、第三缓冲机构依次连接。

上述第一缓冲机构处于水平向通道13朝向外部环境的一侧，当船舶靠泊时，第一缓冲机构与船舶舷侧相接触，且跟随船舶舷侧的形状进行旋转贴合，降低船舶的舷侧磨损同时达到一级缓冲。具体地，第一缓冲机构包括韧性挡块3和若干空腔4，韧性挡块3内部开设若干空腔4，且韧性挡块3与第二缓冲机构铰接。当船舶靠泊时，最先碰到的是韧性挡块3，韧性挡块3本身即其内部的若干空腔4，对船舶进行一次缓冲。

上述第二缓冲机构包括伸缩杆7、电磁铁14、弹簧座8、电磁铁环10、减震弹簧9。伸缩杆7一端与第一缓冲机构铰接，另一端延伸至水平向通道13内并与电磁铁14连接。具体地，在伸缩杆7背离电磁铁14的一端设置球形接头11，通过球形接头11将伸缩杆7与韧性挡块3铰接。韧性挡块3与伸缩杆7连接方式为铰接，可跟随船舶舷侧的形状进行一定程度的旋转贴合，降低船舶的舷侧磨损，同时也保护本装置防止第一缓冲机构与第二缓冲机构连接处受损。

上述弹簧座8设置在伸缩杆7杆体上，减震弹簧9一端与弹簧座8连接，减震弹簧9另一端与电磁铁环10连接；优选地，设置有四个减震弹簧9，四个减震弹簧9沿着伸缩杆7杆体外圆周面等距分布。电磁铁环10套设在伸缩杆7杆体上，电磁铁环10与电磁铁14磁性相同。经过一级缓冲后，依旧存在船舶向码头的力，导致第一缓冲机构带动伸缩杆7向码头方向压缩，从而减震弹簧9在弹簧座8与电磁铁环10之间压缩，因电磁铁14与电磁铁环10之间相斥，电磁铁环10存在码头向船舶方向的力；也就是，第二缓冲机构提供码头向船舶方向的力，对船舶进行二级缓冲。

上述第三缓冲机构包括电磁线圈6和压力传感器5，电磁线圈6设置在水平向通道13内，且位于电磁铁14背离第一缓冲机构的一侧，电磁线圈6与电磁铁14磁性相同，电磁线圈6外接电源；压力传感器5设置在韧性挡块3内。通过在电磁线圈6两侧设置固定支座23，将电磁线圈6与水平向通道13之间的相对位置固定。当压力传感器5感应到受力大于电磁铁环10与电磁铁14之间的相斥力时，传递信号至与电磁线圈6连接的电源，电磁线圈6运行，电磁线圈6与电磁铁14之间产生互斥力，对船舶进行三级缓冲。进一步地，为了便于对电磁线圈6进行维护，在电磁线圈6背离第一缓冲机构一侧的固定支座23的上方设置铁盖板，铁盖板与此固定支座23连接。带缆桩19下部具有便于维修的人工通道，维护人员进入人工通道可到达铁盖板处，打开铁盖板即可将铁盖板与铁盖板连接的固定支座23一起拆卸下来，从而对电磁线圈6进行检修和维护。

关于电磁线圈6外接的电源，具体为：本实施方案还包括垂直向通道15，垂直向通道15垂直于水平向通道13设置在电磁线圈6上方，垂直向通道15一端与水平向通道13连通另一端延伸至码头地面1。在垂直向通道15上方码头地面1设置带缆桩19，带缆桩19内设置有蓄电池17，蓄电池17与电磁线圈6连接，蓄电池17背离码头的一侧设置电磁继电器20，电磁继电器20与蓄电池17连接。进一步地，在蓄电池17底部设置滚轮16，便于对蓄电池17进行移动。带缆桩19顶部设置有太阳能电池板18，太阳能电池板18与蓄电池17连接，太阳能电池板18为蓄电池17供能。在带缆桩19背离码头的一侧侧壁上设置开关挡板21。蓄电池17上还设有通向岸电处的线缆接口。

当船舶靠泊时，船舶舷侧最先碰到的是第一缓冲机构的韧性挡块3，由韧性挡块3进行一级缓冲，韧性挡块3可跟随船舶舷侧的形状进行一定程度的旋转贴合，降低船舶的舷侧磨损；其次，船舶向码头持续靠近，由减震弹簧9和伸缩杆7通过受压收缩及伸缩杆7上电磁铁环10与电磁铁14同级互斥进行二级缓冲；当伸缩杆7受压力达到最大值完全收缩时，韧性挡块3中压力传感器5将传递信号控制器，控制器通过控制电磁继电器20，控制电磁线圈6的力的大小，电磁线圈6与电磁铁14产生斥力，此为三级缓冲，三级缓冲可以最大化程度减小码头损伤，达到保护码头的目的。

当船舶远离码头时，本装置突然无受力，在压力传感器5传递信号的期间电磁线圈6与电磁铁14之间依旧存在相斥力，导致第二缓冲机构从码头向船舶方向移动，会出现电磁铁14滑出水平向通道13的情况，为了避免此现象，在靠近水平向通道13朝向码头垂直壁面2的一端设置防滑块12，对电磁铁14进行限位，防止整个第二缓冲机构滑出水平向通道13。待电磁线圈6接收到压力传感器5传输的信号后，电磁线圈6不再通电，电磁线圈6与电磁铁14之间无相斥力，减震弹簧9会恢复至原样从而带动第二缓冲机构回至初始状态。本装置根据所需可在码头处设置多个。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语包括技术术语和科学术语具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本申请中所述的“和/或”的含义指的是各自单独存在或两者同时存在的情况均包括在内。

本申请中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其它部件的间接连接。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。