一种机械式撑篙推进船舶的装置制造方法及图纸

本发明专利技术有关船篙推进装置和采用这种装置的水底砂土推运船；这种推进装置把古代就使用的撑篙行船的推进方法实现了机械化和大型化，用两个齿轮牢靠地夹住插在水底的篙，用油压和机械力使具有原动功能的铁箱子前进后退来推进工程船。（*该技术在2006年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术有关处理中国长江、黄河等大量流出砂土的河川中砂土以及掩埋港口的大量砂土的水下土木工程。由于要处理的砂土量过于庞大，没有一种方法能很快处理掉，而如果作业期拖长，则由于气候变化等原因，常常会全部化为泡影，一事无成，所以早就希望专利技术一种强有力而且迅速的新施工方法。对于水底砂土的处理，已有水下推土机之类设备，但怎么也不可能达到上述要求;对于砂土处理量十分巨大的情况，非使用船舶不可。不过，如果采用常规推进装置的船舶，仍然不能解决问题。在陆上，对大小有限制，而在广阔的海上，对大小在某种程度上没有限制。而且，由于浮力的作用，土的比重仅为0.6～0.8～1.0，再利用水位落差，就可以用大型船舶在短时间内开辟新航线;再配合使用常规的工程船，就可大大提高施工效率。开发这种特种工程船就是本专利技术的目的。下面对特种工程船和这种装置的主要部份的结构和功能进行说明。钢质舶篙(代号为1)船篙从古代就开始使用(参见图8)，但这里用钢材制成;把它插在水底泥土中，然后靠机械力进一步插入泥中，形成支承点10;船就是靠篙推进而前进的。船篙由如下几部分组成齿轮，与齿轮啮合的在篙两侧的齿条，为使篙易于垂直下落的沉重的篙下部以及装在篙端部的爪11;采用爪是为了增加地面支承力和收篙时容易拔出。篙的头部可拆下，使篙可以装上、卸下;在船舶作远距离移动时，就可以把整个钢质船篙1拆卸下来，另行输送。钢质船篙的长度，除了特殊情况以外，要满足作业水深达20米左右的要求，为此要配备分别适用于浅水、中水和深水的三套篙。对于非常容易磨损的部分可以采用可更换的结构，齿轮、齿条采用不锈钢制做，船篙主体可使用耐磨性优良的特种铸钢。1)参见图8，驱动齿轮(代号为2)驱动齿轮是通过通常所用的齿轮传动装置(减速齿轮、自动变速机等传动装置)由电动机(I)带动的，驱动齿轮和导向齿轮3与篙上的齿条齿啮合，牢靠地夹住船篙，同时可以使船篙下降、升起(当电动机逆转时)。在初始起动时，钢质船篙处于直立位置，没有来自其它方面的推进力，所以是靠铁箱子4的油压开始倾斜，暂时开始驱动;但在船舶行进过程中，就可以由本专利技术装置产生的力使其倾斜，所以可连续地驱动。这是一种三阶段式推进方式开关33使驱动齿轮开始转动，开关34又使驱动齿轮逆向转动，然后开关33又使驱动齿轮停止，开关35在船篙1落下时使驱动齿轮空转;上述过程反复进行。2)导向齿轮(代号为3)导向齿轮适应钢质船篙的运动情况始终与驱动齿轮2一起夹住船篙，它在任意方向都能自由转动。齿轮轴14随着与油压装置(参见图3a和9b以及下面油压泵(Ⅱ)的说明)的轴杆27相连接的轴套29(轴杆与轴套之间装有滚珠、轴承环)一起在水平方向作前后运动，使轴13和轴14之间的距离从8缩小为9，再复原为8(参见图4);在轴14往返移动的中途设置有起重要作用的开关33、34和35。采用上述的结构，齿轮2和齿轮3两个齿轮通过篙上的齿条把船篙1咬住;这样，即使推土板46承受推砂土的负荷，由于强大的油压力的作用，不会发生船不前进而只有铁箱子前进的情况。3)铁箱子(代号为4)由于推动水底砂土的负荷非常大，仅靠齿轮旋转是不够的，所以在图3c所示的火柴盒形的铁箱子4的内部和上板上装设有相应的装置，能实施上述1、2、3的功能，使铁箱子4往复运动。具体结构是放在管19中的活塞21的柱杆22和放在管20中的活塞23的柱杆24分别固定在铁箱子4两相对面的壁上、箱子还设有齿轮轴14以及使齿轮轴14水平方向移动的活塞26和活塞柱杆27，在箱子台32上放有钢质滚柱，在油压力作用下铁箱子4就能在滚柱上往复移动(参见图10)。在铁箱子的上板上安装有绞车，驱动装置一套(包括变压器、电阻器、控制器、自动变速机、自动制动器、油压缸(Ⅲ)、(Ⅱ)、(Ⅳ)(Ⅴ)，在图中未表示出一般常识性的具体细节。上述驱动装置和油压力一起发生作用，使钢质船篙1倾斜，有力地推进船舶。爪(代号为11)爪11安装在钢质船篙1的前端，外有环15套住。各爪与轴和环15之间安装得留有微小间隙，可以自由动作。在钢质船篙下落时，爪先由于受水阻力的作用而半张开，着地后打开成圆形(参见图11g)，此时有爪压头12压住，以防爪翻过去，然后由驱动动力源17把船篙压入，形成船舶推进的支承点，产生地面支承力。当钢质船篙1从水底拔出时，驱动力17就自动断开，由船上的其它装置把船篙向上拔，此时由于砂土的阻力，爪11收拢，容易地拔出。如果水底地面的土质很软，还可以安装上上面为小孔、下面为大孔的开孔圆钢板16，获得所需的支承力。配电极(代号为18)柴油发电机57发出的电，由分布在船上的线路42输送。为了向不断移动的铁箱子4输送电力，安装了电极18。通过电极18输入的电力，作为驱动力17和各油泵的动力以外，由电信号自动地或由传感器监视使用。自动开关(代号为33)开关33，参照图9b所示，设在轴14的轴套29的通行路上，其位置与钢质船篙1从直立90°角到倾斜成80°左右相对应。在这10°范围内，齿条与齿轮不啮合(支承点10已决定好)，从而驱动装置Ⅰ、Ⅵ处于空挡位置，在这10°范围内只有靠油压装置产生的力来推进，这个开关33使驱动力源17开始驱动，而在船一开始移动后，就靠其它装置产生的力前进，驱动装置不再是空挡，动作继续下去。这10°相当于齿轮上2～3个齿的偏角，以后齿轮的力就起作用;在45°附近两个齿轮轴的中心连接线与钢质船篙成正交，此时作用力最强。在轴套29通过自动开关33以后，靠螺旋弹簧39的作用力开关33复原。自动开关(代号为34)在钢质船篙1倾斜到一定角度时(由于水底土质和气候不同在时间上有一定相差)，轴套29正好压上自动开关34，其位置在开关33的左侧。在自动开关34起作用后，自动控制器动作，自动制动器开始工作，船上的其它的本专利技术装置也开始工作，船篙的爪部离开水地，然后电动机(I)反转，通过驱动齿轮2使钢质船篙上升;与此同时压力泵43-1反转，把积存在管子19中的油抽上，压力泵43-2也反转，把高压油送入管子20中。铁箱子4在与其成一体的油泵活塞柱杆24的带动下开始返回，轴14也转换，在柱杆27的带动下开始返回，而起转换这个重要使命的就是开关34;开关34在完成任务之后就在螺旋弹簧39的作用下复原。自动开关(代号为35)返回的轴套29再次按压开关33，驱动力17处于空挡状态，制动器开始起作用。随着轴套29继续前进，又按压上开关35，使驱动力17的自动制动器脱开，钢质船篙1在其自重作用下下落。此时轴套29处于小房子的右端，钢质船篙1已超过直立90°，而倾斜成100°角;由于船舶正在前进中，所以船篙着地时又正好处于直立状态;随着船前进，船篙的倾角又成80°，驱动力又开始工作，开关35在螺旋弹簧39作用下也复原了了。缓冲装置(代号为28、31)除了受水面上波浪、风、潮流等自然条件影响外，还要受到重物下落和提升、重型机械的起动和停车等各种冲击，所以没有高速动作的东西，等间隔放置的环簧28和硬质橡胶板带引对浮体起缓冲作用。油压泵(代号为Ⅱ)油压泵(Ⅱ)是一种齿轮泵，由电动机(Ⅰ)带动;利用方向控制阀(Ⅳ)把油箱(Ⅴ)中的油经过特种耐压橡胶管(该管穿过铁箱子4的壁和各机械的间隙)向图6a中的左右小房子交替输送油，同时还向自动变速机送油。油压泵(代号为本文档来自技高网...

【技术保护点】
插在水底面上的钢质船稿１产生足够的地面支撑力，强大的油压力和电动传动装置使具有原动功能和夹紧功能的铁箱子４反复地前进、后退，从而使船舶像尺蠖那样地前进的船舶推进装置。

【技术特征摘要】
1.插在水底面上的钢质船篙1产生足够的地面支撑力，强大的油压力和电动传动装置使具有原动功能和夹紧功能的铁箱子4反复地前进、后退，从而使船舶像尺蠖那样地前进的船舶推进装置。2.根据权利要求1要求的船舶推进装置，其中钢质船篙1靠自重落入水中，爪11由于受水阻力的作用而呈半张开状态着地;在篙的圆锥端部插入地面时，爪张开成圆形，形成支撑点10，产生足够的地面支撑力。3.根据权利要求1要求的船舶推进装置，其中由驱动齿轮2和导向齿轮3之间的齿的相互啮合来牢靠地夹住钢质船篙1，使船篙能推动船舶和使其升起。4.根据权利要求1要求的船舶推进装置，其中铁箱子4的内部和上板上装设有原动装置，利用通用的驱动装置17的作用力的两个管子19、20的油压力的合力，使铁箱子4作往复运动。5.根据权利要求1要求的船舶推进装置，其中由油压力和电动机作用力的合力使钢质船篙作一定程度倾斜，然后电气操作使钢质船篙1离开水底地面上升，同时铁箱子4返回到原始位置。6.根据权利要求1要求的船舶推进装置，其中可用如下方法在作业中改变船的方向如图17所示，有刚放落下不久的钢质船篙A-1、A-2、A-3、A-4，如要...

【专利技术属性】
技术研发人员：丰岛兼人，
申请(专利权)人：丰岛兼人，
类型：发明
国别省市：JP[日本]