本发明专利技术涉及一种中大型船舶防撞气囊动态展开装置，包括供气模块、电子控制模块、防撞气囊模块、机械传动模块，电子控制模块将获取的船舶航行水域环境信息和碰撞物信息数据采集处理，预测中大型船舶可能发生碰撞的区域，再传递给机械传动模块和供气模块，机械传动模块通过横向和垂向传动装置将气囊快速递送到预定位置，并制动锁死；气囊递送到预定装置后，供气模块为气囊充气，膨胀后的气囊为碰撞区域提供防护，充分吸收碰撞产生的能量，为船舶碰撞区域提供防护，区别于传统的固定位置防护，对于中大型船舶，裸露出大面积的舷侧区域，能够提供动态精准且有效的碰撞防护，解决了传统防护装置固定位置防护的局限性。护装置固定位置防护的局限性。护装置固定位置防护的局限性。
【技术实现步骤摘要】
一种中大型船舶防撞气囊的动态展开装置
[0001]本专利技术涉及一种中大型船舶防撞气囊的动态展开装置，属于船舶防护
技术介绍
[0002]随着船舶运输业的发展，国际贸易交流愈加密切，以及对能源需求的日益强烈。船舶散货船、集装箱船、以及油船等能源运输船都在朝着更大的装载量设计建造。随着载重量以及体积的变大，以及贸易批次的增加，中大型船舶的破撞事故发生的频率就随之增加。船舶碰撞事故不仅会引起船舶损伤、经济损失、甚至还会造成环境污染和生命损失。因此船舶的防撞耐撞设计，是船舶行业的一个重点课题。小型船舶不仅在自身结构上有耐撞设计，对于外部的防撞装置也有成熟的发展，而对于伴随着巨大经济价值的中大型船舶一旦发生事故其损失更是比小型船舶碰撞事故产生的损失除了自身结构设计加强外，主动防撞装置的设计还远远不够；以及现存用于小型船舶的主动防撞装置不能直接用于中大型船舶。例如小型游艇上安装的环绕船体一周的防撞护舷，在中大型船舶如此大规模安装不太现实。而对于现有的充气防撞气囊，大多数设计其位置固定且用于小型船舶，防撞区域以及防撞效果有限，不能防护中大型船舶的大面积船体结构。综合上述种种要点，中大型船舶急需设计一种在有限体积下且能够防护船体较大区域的主动气囊防护装置；在具有碰撞危险时，能够迅速计算出碰撞区域，将气囊递送到预测区域，为该区域提供有效的气囊碰撞防护；该装置在无危险时，也能够收纳起来，在船舶上占据较小位置和体积。
技术实现思路
[0003]本专利技术的目的是针对上述问题，提供一种中大型船舶防撞气囊的动态展开装置，适用于中、大型船舶，为了解决现有技术中存在的缺点，采用高压钢瓶作为气源，快速传动装置组合运作，在具有碰撞风险时，通过智能计算，将气囊快速运送到即将碰撞区域，并驱动高压气体使气囊膨胀开来，进而来为船舷侧即将碰撞区域提供缓冲和防护本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的，一种中大型船舶防撞气囊的动态展开装置，用于船舶，包括框架、机械传动模块，所述框架内设有供气模块、电子控制模块、防撞气囊模块，所述防撞气囊模块包括气囊，气囊是一种不漏水、不漏气材质气囊，且能够承受足够的外部冲击而不破坏、不漏气。所述供气模块为气囊供气；所述机械传动模块将气囊快速递送到预测碰撞区域，抵抗外界碰撞；所述电子控制模块用于发送工作指令给机械传动模块将气囊被送到预定位置时，并且当气囊被运送完毕后立即发送充气指令给供气模块，迅速给气囊充气。
[0004]利用传动装置将可以快速充气膨胀的气囊递送到预测碰撞区域，抵抗外界碰撞，防护船舶舷侧结构，电子控制模块通过对从图像采集传感器和红外测距仪所获取的船舶航行水域风向、风速、浪高等环境信息和碰撞物的相对位置，相对速度，相对方位等信息数据采集处理，预测中大型船舶可能发生碰撞的区域，电子控制模块将获取的信息传递给机械传动模块，机械传动模块通过横向轨道和垂向传动将气囊快速递送到预定位置，并制动锁
死；气囊递送到预定位置后，供气模块中的高压钢瓶放开气阀，高压气囊通过管道进入并膨胀气囊各个气室。膨胀后的防撞气囊为碰撞区域提供防护，充分吸收碰撞产生的能量，为船舶碰撞区域提供防护。
[0005]优选的，所述供气模块位于框架内上层左侧位置，所述供气模块包括高压钢瓶、电动气密阀门、软质输气管、硬质输气通道，所述高压钢瓶通过软质输气管与电动气密阀门连接，所述硬质输气通道一端连接电动气密阀门，硬质输气通道另一端连接防撞气囊模块，为气囊充气。
[0006]优选的，所述高压钢瓶为四个，四个所述高压钢瓶以电动气密阀门为中心对称分布，所述电动气密阀门设有四个小气密接口和一个大气密接口，小气密接口通过软质输气管与高压钢瓶连接，大气密接口设置于电动气密阀门正下方连接硬质输气通道；所述硬质输气通道设置在框架一侧；软质输气管两端接口处、硬质输气通道两端接口处均设有橡胶气密垫圈。
[0007]框架内设置钢瓶支架，高压钢瓶放置在钢瓶支架上，钢瓶支架上设置衬垫，可以减少高压钢瓶晃动，提高安全性。采用硬质输气通道与软质输气管混用方式，可以方便高压钢瓶的更换，也保证充气效率。
[0008]优选的，所述电子控制模块位于框架内上层中间位置，所述电子控制模块包括图像采集传感器、红外测距仪、中央处理器和若干导线，导线连接机械传动模块，所述图像采集传感器用于收集并辨别出周围潜在的碰撞物以及船舶所在水域附近的海况信息，所述红外测距仪配合图像采集传感器将环境信息（波浪流向、流速、波浪高度等）和障碍物信息（相对方位、相对速度、相对高度差等）发送给中央处理器，中央处理器先初步计算预测即将碰撞的位置点，再加上环境因素将碰撞点扩大成预测碰撞区域，最后将预测区域转换成横向以及垂向运动数据传递给机械传动模块，横向轨道配合垂向传动装置将气囊拉出框架，递送到中央处理器给定的位置后，垂向横向全部刹车卡死固定，防止在遭受撞击时，气囊发生滑移，待气囊被运送到预定位置时，立即发送充气指令给供气模块，给气囊充气。
[0009]优选的，所述防撞气囊模块位于框架下层，所述防撞气囊模块还包括气密轴、滚动轴，所述气密轴为一端开口的内部中空结构，所述气密轴沿其长度方向设有若干出气孔，所述气囊上方设有若干充气通道并与气囊贯通，出气孔与充气通道连接贯通，气囊卷在气密轴上；所述气密轴开口一端转动连接供气模块并贯通，供气模块将高压气体通过气密轴输入气囊内，使气囊充气膨胀，气密轴另一端转动连接框架一侧，所述气囊下方设有轻质硬杆，所述滚动轴转动设置在框架内，所述滚动轴一端穿出框架一侧并与机械传动模块传动连接，机械传动模块带动滚动轴转动，所述轻质硬杆与滚动轴传动连接，滚动轴转动带动轻质硬杆向下牵引，使气囊快速展送到预测碰撞区域。
[0010]优选的，所述气密轴沿其长度方向设有三个出气孔，所述气囊包括九个安全气室，九个安全气室按照3
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3排布，有利于气囊快速膨胀，以及在遭受碰撞冲击时，安全气室内气体在多个气室内快速流动，迅速转移消散破坏船体结构的能量。每两个相邻的安全气室之间设有圆形气体通孔，气囊上部的三个安全气室分别设有充气孔，充气孔连接充气通道，所述充气通道呈漏斗型，充气通道的小口连接贯通出气孔，充气通道的大口连接贯通充气孔；所述气密轴两端分别设有轴承并做密封处理。
[0011]优选的，所述框架下方两侧均设有支撑板，所述支撑板上方设有第一滑轮组，第一
滑轮组包括大滑轮、两个小滑轮、第一滑轮组支架，所述第一滑轮组支架设置在支撑板一侧，第一滑轮组支架外侧设置大滑轮，第一滑轮组支架内侧设置两个小滑轮，所述支撑板下方设有第二滑轮组，第二滑轮组包括定滑轮和第二滑轮组支架，所述第二滑轮组支架设置在支撑板一侧，第二滑轮组支架上设置定滑轮，所述轻质硬杆两端分别设有尼龙绳，尼龙绳另一端连接滚动轴，尼龙绳缠绕第一滑轮组、第二滑轮组实现轻质硬杆与滚动轴传动连接。尼龙绳缠绕方式，尼龙绳一端系结在轻质硬杆上，穿过大滑轮，再通过第二滑轮组的定滑轮，最后穿过两个小滑轮，然后系结在滚动轴上。滚动轴转动时，尼龙绳往上运动，拉动卷在气密轴上的气囊，气囊往下移动直至达到垂向预测位置，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种中大型船舶防撞气囊的动态展开装置，用于船舶（28），其特征在于，包括框架（2）、机械传动模块，所述框架（2）内设有供气模块、电子控制模块、防撞气囊模块，所述防撞气囊模块包括气囊（9），所述供气模块为气囊（9）供气；所述机械传动模块将气囊（9）快速递送到预测碰撞区域，抵抗外界碰撞；所述电子控制模块用于发送工作指令给机械传动模块将气囊（9）送到预定位置，并且当气囊（9）被运送完毕后立即发送充气指令给供气模块，迅速给气囊（9）充气。2.根据权利要求1所述的一种中大型船舶防撞气囊的动态展开装置，其特征在于，所述供气模块位于框架（2）内上层左侧位置，所述供气模块包括高压钢瓶（1）、电动气密阀门（4）、软质输气管（3）、硬质输气通道（19），所述高压钢瓶（1）通过软质输气管（3）与电动气密阀门（4）连接，所述硬质输气通道（19）一端连接电动气密阀门（4），硬质输气通道（19）另一端连接防撞气囊模块，为气囊（9）充气。3.根据权利要求2所述的一种中大型船舶防撞气囊的动态展开装置，其特征在于，所述高压钢瓶（1）为四个，四个所述高压钢瓶（1）以电动气密阀门（4）为中心对称分布，所述电动气密阀门（4）设有四个小气密接口和一个大气密接口，小气密接口通过软质输气管（3）与高压钢瓶（1）连接，大气密接口设置于电动气密阀门（4）正下方连接硬质输气通道（19）；所述硬质输气通道（19）设置在框架一侧；软质输气管（3）两端接口处、硬质输气通道（19）两端接口处均设有橡胶气密垫圈。4.根据权利要求1所述的一种中大型船舶防撞气囊的动态展开装置，其特征在于，所述电子控制模块位于框架（2）内上层中间位置，所述电子控制模块包括图像采集传感器、红外测距仪（24）、中央处理器（5）和若干导线，导线连接机械传动模块，所述图像采集传感器用于收集并辨别出周围潜在的碰撞物以及船舶所在水域附近的海况信息，所述红外测距仪（24）配合图像采集传感器将环境信息和障碍物信息发送给中央处理器（5），中央处理器（5）先初步计算预测即将碰撞的位置点，再加上环境因素将碰撞点扩大成预测碰撞区域，最后将预测区域转换成横向以及垂向运动数据传递给机械传动模块，待气囊被运送到预定位置时，立即发送充气指令给供气模块，给气囊充气。5.根据权利要求1所述的一种中大型船舶防撞气囊的动态展开装置，其特征在于，所述防撞气囊模块位于框架下层，所述防撞气囊模块还包括气密轴（10）、滚动轴（14），所述气密轴（10）为一端开口的内部中空结构，所述气密轴（10）沿其长度方向设有若干出气孔（22），所述气囊（9）上方设有若干充气通道（23）并与气囊（9）贯通，出气孔（22）与充气通道（23）连接贯通，气囊（9）卷在气密轴（10）上；所述气密轴（10）开口一端转动连接供气模块并贯通，供气模块将高压气体通过气密轴（10）输入气囊（9）内，使气囊（9）充气膨胀，气密轴（10）另一端转动连接框架（2）一侧，所述气囊（9）下方设有轻质硬杆（15），所述滚动轴（14）转动设置在框架（...
【专利技术属性】
技术研发人员：王正耀，刘昆，刘赫崴，刘楚豪，吕萌，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：
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