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1、(10)申请公布号 CN 103895834 A (43)申请公布日 2014.07.02 CN 103895834 A (21)申请号 201410075482.7 (22)申请日 2014.03.04 B63B 59/02(2006.01) (71)申请人 哈尔滨工程大学 地址 150001 黑龙江省哈尔滨市南岗区南通 大街 145 号哈尔滨工程大学科技处知 识产权办公室 (72)发明人 杨强 林壮 郭志群 姜滨 杨东梅 高鹤诚 胡晓峰 李晓文 董本杰 李创兰 (54) 发明名称 磁力吸附碰垫 (57) 摘要 本发明的目的在于提供磁力吸附碰垫， 包括 壳体、 永磁吸附装置、 控制杆机构和驱。
2、动轮， 永磁 吸附装置固定在壳体的内壁上， 永磁吸附装置的 上下两端分别安装第一磁力滚轮和第二磁力滚 轮， 第一控制杆的第一端与第一磁力滚轮相连， 第二控制杆的第一端与第二磁力滚轮相连， 第一 控制杆和第二控制杆的第二端均设置滑槽， 第三 控制杆的第一端设置凸起， 凸起安装在第一控制 杆和第二控制杆的滑槽里， 永磁吸附装置伸出固 定杆， 驱动轮通过轴安装在固定杆上， 第三控制杆 的第二端与驱动轮相连， 齿轮与驱动轮同轴、 共同 旋转， 齿轮上缠绕有控制链， 控制链伸出至壳体外 部。 本发明具有极强的安装性， 具有足够的强度储 备， 可有效承载四级海况下各种形式的冲击载荷。 (51)Int.Cl。
3、. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 4 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图4页 (10)申请公布号 CN 103895834 A CN 103895834 A 1/1 页 2 1. 磁力吸附碰垫， 其特征是 ： 包括壳体以及设置在壳体里的永磁吸附装置、 控制杆机 构和驱动轮， 永磁吸附装置固定在壳体的内壁上， 永磁吸附装置的上下两端分别安装第一 磁力滚轮和第二磁力滚轮， 控制杆机构包括第一 - 第三控制杆， 第一控制杆的第一端与第 一磁力滚轮相连， 第二控制杆的第一端与第二磁力滚轮相连， 第一控制杆和第二控制杆的 第二端均。
4、设置滑槽， 第三控制杆的第一端设置凸起， 凸起安装在第一控制杆和第二控制杆 的滑槽里， 永磁吸附装置伸出固定杆， 驱动轮通过轴安装在固定杆上， 第三控制杆的第二端 与驱动轮相连， 齿轮与驱动轮同轴、 共同旋转， 齿轮上缠绕有控制链， 控制链伸出至壳体外 部， 通过控制链带动齿轮和驱动轮旋转， 从而改变控制杆机构的形态， 进而控制永磁吸附装 置的磁力开启和关闭。 2. 根据权利要求 1 所述的磁力吸附碰垫， 其特征是 ： 当第一控制杆和第二控制杆为收 缩状态时， 磁力线在永磁吸附装置内部组成闭合回路， 在永磁吸附装置与壳体内壁相贴合 的面不产生磁力 ； 当第一控制杆和第二控制杆为最大支出状态时，。
5、 永磁吸附装置与壳体内 壁相贴合的面的磁力最大。 3. 根据权利要求 1 或 2 所述的磁力吸附碰垫， 其特征是 ： 所述的壳体为橡胶材质椭圆 体， 其密度大于水， 壳体的外壁上设置防滑槽。 4. 根据权利要求 1 或 2 所述的磁力吸附碰垫， 其特征是 ： 壳体上设置吊绳安装孔。 5. 根据权利要求 3 所述的磁力吸附碰垫， 其特征是 ： 壳体上设置吊绳安装孔。 权 利 要 求 书 CN 103895834 A 2 1/3 页 3 磁力吸附碰垫 技术领域 0001 本发明涉及的是一种海上作业装置， 具体地说是海上作业防撞装置。 背景技术 0002 船在海上进行靠泊作业时， 为了避免巨大的冲击。
6、能量， 在相互旁靠的两舷之间设 置一种能够吸收其冲击能量的护舷设备碰垫。 0003 目前国内外传统的碰垫和护舷器材， 大多采用充气、 低密度材料填充等， 通过悬挂 或漂浮在船体水线附近发挥防碰功能， 通常只能防护水上部分发生的碰撞， 尤其在不规则 部位发生碰撞时容易发生滑动而产生安全问题， 例如对于潜艇这种大部分体积处于水下的 水滴形结构物， 或在高海况下由于船体浮动过大等问题而不能使用。 0004 目前可调节水位且能够方便固定的碰垫比较少见， 依靠悬挂调节水位的碰垫主要 有 ： 0005 日本人FUKUDA YUUJI发明的ELEVATIONALLY MOVABLE FENDER， 通过碰垫。
7、上方的滑 轮及碰垫自身重力来达到调节碰垫水位的功能。 然而由于碰垫过重及需要多组电动滑轮与 之配合， 很难满足碰垫轻量化的需求。 0006 美 国 人 Thompson 与 Alan 发 明 的 Boat fender and method of protecting floating objects， 主要通过碰垫底部阀门， 依靠碰垫自身重力向碰垫内注水， 通过碰垫内 的水位调节来保证碰垫的吃水。 但由于救援潜艇时， 碰垫对强度有较高要求， 这就需要增加 碰垫壁的厚度， 然而在满足轻量化的要求下可能需要空心壁的设计， 而这时碰垫自然状态 下吃水将明显减小， 从而导致碰垫中注水不足而达不到预期。
8、靠邦位置， 因此需要对此方法 予以改善。 0007 而固定式碰垫的典型代表为 ： 0008 日本人佐野晓发明的浮枕防舷材， 其通过链锁固定与沿岸， 通过调节碰垫内的气 体量来达到调节水位的效果。 但在双船靠邦补给作业时， 碰垫的固定难度较大， 而如事先固 定， 对船舶阻力影响较大， 不符实际。 发明内容 0009 本发明的目的在于提供方便船舶海上靠帮作业时调节防护位置、 固定的磁力吸附 碰垫。 0010 本发明的目的是这样实现的 ： 0011 本发明磁力吸附碰垫， 其特征是 ： 包括壳体以及设置在壳体里的永磁吸附装置、 控 制杆机构和驱动轮， 永磁吸附装置固定在壳体的内壁上， 永磁吸附装置的上。
9、下两端分别安 装第一磁力滚轮和第二磁力滚轮， 控制杆机构包括第一 - 第三控制杆， 第一控制杆的第一 端与第一磁力滚轮相连， 第二控制杆的第一端与第二磁力滚轮相连， 第一控制杆和第二控 制杆的第二端均设置滑槽， 第三控制杆的第一端设置凸起， 凸起安装在第一控制杆和第二 控制杆的滑槽里， 永磁吸附装置伸出固定杆， 驱动轮通过轴安装在固定杆上， 第三控制杆的 说 明 书 CN 103895834 A 3 2/3 页 4 第二端与驱动轮相连， 齿轮与驱动轮同轴、 共同旋转， 齿轮上缠绕有控制链， 控制链伸出至 壳体外部， 通过控制链带动齿轮和驱动轮旋转， 从而改变控制杆机构的形态， 进而控制永磁 吸。
10、附装置的磁力开启和关闭。 0012 本发明还可以包括 ： 0013 1、 当第一控制杆和第二控制杆为收缩状态时， 磁力线在永磁吸附装置内部组成闭 合回路， 在永磁吸附装置与壳体内壁相贴合的面不产生磁力 ； 当第一控制杆和第二控制杆 为最大支出状态时， 永磁吸附装置与壳体内壁相贴合的面的磁力最大。 0014 2、 所述的壳体为橡胶材质椭圆体， 其密度大于水， 壳体的外壁上设置防滑槽。 0015 3、 壳体上设置吊绳安装孔。 0016 本发明的优势在于 ： 0017 1、 采用橡胶质椭圆体外壳和永磁吸附控制机构相互独立的结构形式， 并且永磁吸 附控制机构仅有一端固定于碰垫上， 使得在船舶靠帮作业时。
11、， 冲击能量对碰垫的作用， 只作 用于橡胶质椭圆体外壳上， 并未作用于磁吸力控制机构上， 从而有利于磁吸力控制机构的 保护。 0018 2、 橡胶质椭圆体外壳为实心结构， 其密度略大于水， 这保证了其可被悬吊至水中， 椭圆柱形双吊孔设计可防止碰垫在悬吊过程中发生旋转， 外表面的防滑槽设计有效的起到 防滑作用， 利于碰垫的固定。 0019 3、 通过悬吊装置将碰垫悬吊于预期位置， 然后通过控制锚链开关控制内部永磁吸 盘产生磁吸附力， 而使碰垫固定于船体表面， 在碰撞发生时碰垫将吸附于船体表面而达到 保护船舶的目的 0020 4、 在海上进行大风浪中碰垫位置安装的使用试验， 实验结果表明该碰垫具有。
12、极强 的安装性， 具有足够的强度储备， 可有效承载四级海况下各种形式的冲击载荷。 附图说明 0021 图 1 为本发明的总体外观图 ； 0022 图 2 为本发明的正视图 ； 0023 图 3 为本发明的侧视图 ； 0024 图 4 为本发明的磁力关闭状态示意图 ； 0025 图 5 为本发明的磁力开启状态示意图 ； 0026 图 6 为本发明内部机构三维前视图 ； 0027 图 7 为本发明内部机构三维后视图 ； 0028 图8a为永磁吸附装置的工作原理示意图a， 图8b为永磁吸附装置的工作原理示意 图 b ； 0029 图 9 为控制锚链对永磁吸附装置的控制过程演示图 a ； 0030 图。
13、 10 为控制锚链对永磁吸附装置的控制过程演示图 b ； 0031 图 11 为控制锚链对永磁吸附装置的控制过程演示图 c ； 0032 图 12 为控制锚链对永磁吸附装置的控制过程演示图 d ； 0033 图 13 为控制锚链对永磁吸附装置的控制过程演示图 e。 说 明 书 CN 103895834 A 4 3/3 页 5 具体实施方式 0034 下面结合附图举例对本发明做更详细地描述 ： 0035 结合图 1 13， 本发明磁力吸附碰垫， 由内外两部分组成， 内部永磁吸附控制机构 由控制锚链、 联动机构、 控制杆、 固定杆和永磁吸盘组成 ； 外部为橡胶材料制成且具有防滑 槽设计， 顶部设有。
14、双吊孔。 可通过悬吊系统调节碰垫位置， 在通过永磁吸盘产生磁力使其固 定在船体表面。椭圆柱体， 外表面设防滑槽， 顶部设双吊孔。 0036 本发明磁力吸附碰垫， 通过下述技术方案予以实现， 所述碰垫由橡胶材质圆体外 壳和永磁吸附控制机构组成， 所述橡胶材质椭圆体是一种实心体结构， 其整体密度略大于 水， 外表面设有防滑槽， 顶部设置有双悬吊孔 ； 所述永磁吸附控制机构由控制锚链、 联动机 构、 控制杆、 固定杆和永磁吸盘组成。 所述永磁吸盘固定于碰垫内部， 与控制杆相连 ； 所述联 动机构由固定杆固连在永磁吸盘上， 以保证在碰垫变形时联动机构与永磁吸盘保持一定的 距离， 联动机构分别于联动杆和。
15、控制锚链相连， 通过控制锚链可以开启 / 关闭永磁吸盘。 0037 本发明采用橡胶质椭圆体外壳和永磁吸附控制机构的结构形式， 组成碰垫， 通过 磁力来实现碰垫的固定。 0038 如图1至图3所示， 永磁吸附碰垫由橡胶材质圆体外壳和永磁吸附控制机构组成。 橡胶材质椭圆体 1 外表面设有防滑槽 2， 顶部设置有双悬吊孔 3， 利于碰垫起吊。永磁吸附 控制机构由控制锚链 4、 联动机构 5、 控制杆 6、 固定杆 7 和永磁吸盘 8 组成。 0039 如图 4 至图 7 所示， 拉伸控制锚链 4 可以使联动机构 5 转动 （联动机构包括齿轮 9 和驱动轮 10） ， 进而带动控制杆 6， 永磁吸盘 。
16、8 通过其上的控制杆 6 来控制磁力， 当控制杆处 于收缩位置时 （如图 5 所示） ， 永磁吸盘不存在磁力 ； 当操纵杆被拉伸时 （如图 6 所示） ， 永磁 吸盘产生磁力。磁设备控制锚链 4 在碰垫内部与联动机构 5 连接， 控制杆 6 与联动机构及 永磁吸盘 8 相连， 固定杆 7 用以保持永磁吸盘与联动机构的相对位置。齿轮 9 与控制锚链 4 相连， 驱动轮 10 与控制杆 6 联动， 齿轮 9 与驱动轮 10 同轴， 两者共同组成联动机构 5。通 过拉动控制锚链 4 可使齿轮 9 和驱动轮 10 转动， 驱动轮 10 带动控制杆 6 以达到开关永磁 吸盘 8 的目的。 0040 永磁。
17、吸盘为一种常用的钢材搬运工具， 内部具有多组磁体， 通过控制杆可以使磁 体产生相对运动， 以实现工作极面上磁场强度的相加或相消， 从而达到吸附和卸载的目的， 其内部工作原理如图 8 所示。当磁极处于图 （a） 状态时， 磁力线在永磁吸盘内部组成闭合 回路， 几乎没有磁力线到达工作极面， 在工作极面不会产生磁力， 可以顺利实现卸载。当永 磁吸盘磁极处于图 （b） 状态时， 磁力线从磁体的 N 极出来， 经过工作极面再回到磁轭进入磁 体的 S 极， 因此在工作极面上会产生吸附力。 0041 如图9至图13所示， 该流程显示了从碰垫的起吊、 安装到双船的并靠整个过程。 通 过悬吊装置将碰垫悬吊于预期。
18、位置的水线上方， 如图 9 所示 ； 通过悬吊装置将碰垫下沉至 水中预期位置， 如图 10 所示。通过悬吊装置将碰垫向船体外表面方向拉动， 同时通过控制 控制锚链的开关， 使永磁吸盘产生磁力， 使碰垫吸附于船体表面上， 如图 11、 图 12 所示 ； 此 后双船并靠， 开始并靠作业， 此时碰垫起到船舶碰撞保护作用， 如图 13 所示。通过拉动控制 锚链 4 带动联动装置 5， 进而带动控制杆 6 达到控制永磁吸盘 8 的作用， 以使 7 产生磁力从 而用于吸附。 说 明 书 CN 103895834 A 5 1/4 页 6 图 1 图 2 图 3 说 明 书 附 图 CN 103895834 A 6 2/4 页 7 图 4 图 5 图 6 图 7 说 明 书 附 图 CN 103895834 A 7 3/4 页 8 图 8a 图 8b 图 9 图 10 图 11 说 明 书 附 图 CN 103895834 A 8 4/4 页 9 图 12 图 13 说 明 书 附 图 CN 103895834 A 9 。