一种海上船舶快速转运装置

1.本实用新型属于海上船舶快速转运装置技术领域，具体涉及一种海上船舶快速转运装置。


背景技术：

2.运载火箭海上发射进入待发射工况时，海上发射支持船上所有人员需要撤离到海上发射支持保障船上，此时离发射窗口时间较短(通常30分钟内)，所有人员需快速、安全撤离到发射保障船上并快速收起转运装置并快速离开发射船至安全距离外，海上发射面临复杂环境尤其是遇到恶劣海况下，发射支持船和保障船都存在自身横纵摇运动且幅度较大，同时两船之间又存在相对复杂的运动，如碰撞、升沉、反方向横纵摇等复杂变化，此时既要保障发射船上相关人员安全快速撤离，同时还应具备快速收起功能，保障撤离时间，因此传统的依靠船自身携带的舷梯以及常用的陆船过驳桥等方式难以保障人员快速安全转移等要求。
3.现有技术中，中国专利cn109367714a公开一种登船梯，针对的是船舶停靠码头作业过程中人员上下过程中，甲板与码头间落差大的问题，仅针对的是码头固定，船舶靠码头的高度问题；
4.现有技术中，中国专利cn114802607 a公开一种高安全性自适应登船梯及控制方法，也是针对安装于岸边的登船高度和长度的补偿，但为两个方向的补偿；
5.上述专利公开的方案均不能解决海上发射复杂环境下两船既都存在自身升沉、横纵摇运动且幅值较大，同时两船间又彼此存在复杂相对运动情况下人员快速安全撤离、装置本身又需快速收起等挑战和要求。
6.基于上述海上船舶间快速转运的技术问题，尚未有相关的解决方案；因此迫切需要寻求有效方案以解决上述问题。


技术实现要素：

7.本实用新型的目的是针对上述技术中存在的不足之处，提出一种海上船舶快速转运装置，旨在解决现有海上船舶间快速转运人员的问题。
8.本实用新型提供一种海上船舶快速转运装置，所述转运装置包括固定梯、回转悬臂梯、伸缩梯以及梯台；梯台沿竖直方向设置，并能够设置于发射船的甲板上；固定梯倾斜设置于梯台上；回转悬臂梯的一端通过第一连接件与梯台转动连接，并且回转悬臂梯的一端与固定梯顶部一端对接形成走道；回转悬臂梯能够随第一连接件沿水平面的y轴方向往复转动；回转悬臂梯的另一端通过第二连接件与伸缩梯的一端转动连接；伸缩梯能够随第二连接件沿z轴方向往复转动；伸缩梯的另一端设有第三连接件；第三连接件能够连接于靠泊船上，并且第三连接件能够随靠泊船沿x轴方向往复转动。
9.进一步地，梯台的顶部沿竖直方向设有支柱；回转悬臂梯能够绕水平面的x轴转动设置于梯台上；支柱上设有第一驱动机构；第一驱动机构通过斜拉钢丝与回转悬臂梯的另
一端连接，并能够通过驱动斜拉钢丝带动回转悬臂梯绕水平面的x轴转动，从而实现收放。
10.进一步地，回转悬臂梯上设有第二驱动机构，第二驱动机构通过伸缩杆与伸缩梯连接；第二驱动机构能够通过驱动伸缩杆来带动伸缩梯沿y轴方向和z轴方向伸缩移动。
11.进一步地，第一驱动机构为卷扬机或电动葫芦或手拉葫芦；第一驱动机构内设有远程控制系统，远程控制系统能够远程控制卷扬机或电动葫芦的启停。
12.进一步地，支柱的上设有滑轮，斜拉钢丝的一端与第一驱动机构连接，斜拉钢丝的另一端绕过滑轮并连接回转悬臂梯的另一端。
13.进一步地，伸缩杆为电动推杆或气动杆；伸缩杆设置于第二驱动机构的支撑底板内；伸缩梯的上端通过端部连杆与支撑底板的上端活动连接。
14.进一步地，第三连接件为电磁铁；靠泊船能够自由转动，靠泊船的上端面设有球铰；电磁铁能够在通电后与球铰连接在一起，且沿x轴方向往复转动。
15.进一步地，第一连接件包括x轴转轴、回转机构以及球形衬套；球形衬套设置于回转机构的回转孔内，并且能够在回转孔内沿y轴方向在1
°
至5
°
范围内转动；回转机构穿过x轴转轴的一端，并通过定位套锁紧在x轴转轴的一端；x轴转轴与固定梯的宽度相同，x轴转轴沿x轴方向设置于梯台上；回转悬臂梯一端的两侧分别与x轴转轴两端的球形衬套转动连接，并能够随球形衬套沿y轴方向在
°
至
°
范围内转动；回转悬臂梯的两端能够绕x轴转动。
16.进一步地，第二连接件为u型的连接件；在第二连接件的中间位置设有第一转接孔，在第二连接件的两端分别设有第二转接孔；回转悬臂梯的另一端与第一转接孔转动连接，从而能够沿z轴方向往复转动；伸缩梯的一端还与第二转接孔转动连接，并能够沿x轴方向往复转动。
17.进一步地，固定梯的顶部固定于梯台的顶部，并与回转悬臂梯的一端对接形成走道；固定梯的底部与梯台的底部抵接于发射船的甲板上；固定梯的两侧分别设有扶手；回转悬臂梯的中间位置设有钢板通道，回转悬臂梯的两侧分别设有扶手。
18.本实用新型提供的海上船舶快速转运装置，具有如下有益效果：
19.第一、本实用新型提供的海上船舶快速转运装置，采用三段式梯子设计组成快速转运装置，连接件之间通过几种机构连接形式不同方向的组合，释放连接节点处不同方向的自由度，实现海上火箭发射船与靠泊船在风浪流作用下，两船都存在平动、横摇、纵摇、升沉的情况下的柔性补偿，实现xyz三个方向的平动、转动的六自由度的补偿；
20.第二、本实用新型提供的海上船舶快速转运装置，采用多重设计保障设备的稳定性；通过卷扬机或电动葫芦与手拉葫芦的组合，实现既能够快速收放转运装置，又能够保证在断电或者卷扬机或者电动葫芦损坏情况下，通过人力通过手拉葫芦实现转运装置的收放，多重保证设计，增加设备的可靠性；
21.第三、本实用新型提供的海上船舶快速转运装置，为适应极端恶劣海况下，两船间相互运动超过快速转运装置的设计极限补偿尺度的情况下，快速转运装置和船体之间不容易发生结构性破坏；采用磁吸力度可调的电磁铁，当超度设计受力值，电磁铁可自行断电保护，如自行断电保护失效，当拖拽力超过极限值，电磁铁也可与靠泊船分离，实现双重保障。
附图说明
22.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
23.以下将结合附图对本实用新型作进一步说明：
24.图1为本实用新型一种海上船舶快速转运装置整体示意图；
25.图2为本实用新型一种海上船舶快速转运装置使用状态示意图；
26.图3为本实用新型图第一连接件结构示意图；
27.图4为本实用新型图第二连接件结构示意图。
28.图中：1、固定梯；2、回转悬臂梯；3、伸缩梯；4、梯台；5、支柱；6、斜拉钢丝；7、扶手；8、靠泊船；9、发射船；10、伸缩杆；11、第一连接件；12、第二连接件；13、电磁铁；14、球铰；15、水面；16、第一转接孔；17、第二转接孔；18、x轴转轴；19、回转机构；20、球形衬套；21、定位套。
具体实施方式
29.为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
30.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
31.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。
32.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”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实用新型和简化描述，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，因此不能理解为对本实用新型的限制。
33.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
34.如图1至图4所示，本实用新型提供一种海上船舶快速转运装置，所述转运装置包括固定梯1、回转悬臂梯2、伸缩梯3以及梯台4；其中，梯台4沿竖直方向设置，并能够设置于发射船9的甲板上；进一步地，固定梯1倾斜设置于梯台4上，并能够随梯台4一起设置于发射船9的甲板上，从而实现登梯；进一步地，回转悬臂梯2的一端通过第一连接件11与梯台4转动连接，并且回转悬臂梯2的一端与固定梯1顶部一端对接形成走道；具体地，回转悬臂梯2能够随第一连接件11沿水平面的y轴方向往复转动，该y轴方向为沿回转悬臂梯2的长度方向(即走道延伸方向)，通过设计回转悬臂梯2随第一连接件11沿水平面的y轴方向往复转动，主要是为了补偿靠泊船与发射船在风、浪、涌作用下的相对运动，实现y轴方向缓冲；进
一步地，回转悬臂梯2的另一端通过第二连接件12与伸缩梯3的一端转动连接，并且伸缩梯3能够随第二连接件12沿z轴方向往复转动，从而实现伸缩和投放，并且可以补偿靠泊船与发射船在风、浪、涌作用下的相对运动，实现z轴方向缓冲，该z轴方向为竖直方向；进一步地，伸缩梯3的另一端设有第三连接件；第三连接件能够连接于靠泊船8上，并且第三连接件能够随靠泊船沿x轴方向往复转动，该x轴方向为沿回转悬臂梯2的宽度方向，通过设计第三连接件随靠泊船沿x轴方向往复转动，主要是为了补偿靠泊船与发射船在风、浪、涌作用下的相对运动，实现x轴方向缓冲；本实用新型提供的海上船舶快速转运装置，能够用于运载火箭海上发射用人员的快速安全转运，解决运载火箭海上发射面临的复杂环境、安全可靠、快速撤离等挑战和要求，实现两船既同时存在各自自由运动且两船又同时存在相对运动下的转运装置，解决转运装置自由度、升沉、结构安全等问题。
35.优选地，结合上述方案，如图1至图2所示，梯台4的顶部沿竖直方向设有支柱5，支柱5高出梯台4顶面3-4米，作为回转悬臂梯的斜拉索支点，梯台远离舷侧端直接固定于甲板面；进一步地，回转悬臂梯2能够绕水平面的x轴转动设置于梯台4上，从而能够绕梯台4的x轴向实现转动升降；进一步地，支柱5上设有第一驱动机构；具体地，该第一驱动机构通过斜拉钢丝6与回转悬臂梯2的另一端连接，并能够通过驱动斜拉钢丝6带动回转悬臂梯2绕水平面的x轴转动，从而实现收放。
36.优选地，结合上述方案，如图1至图2所示，回转悬臂梯2上设有第二驱动机构，第二驱动机构通过伸缩杆10与伸缩梯3连接；第二驱动机构能够通过驱动伸缩杆10来带动伸缩梯3沿y轴方向和z轴方向伸缩移动。
37.优选地，结合上述方案，如图1至图2所示，第一驱动机构为卷扬机或电动葫芦或手拉葫芦；第一驱动机构内设有远程控制系统，远程控制系统能够远程控制卷扬机或电动葫芦的启停；采用上述设计方案，电动卷扬机或电动葫芦加手拉葫芦，作用是拉动斜拉钢丝6实现回转悬臂梯2的收放，同时设置远程遥控装载，当人员撤离后，可以远程遥控电动卷扬机或电动葫芦，收起钢丝，同时要并保证在断电情况下，可以人为使用手拉葫芦实现回转悬臂梯2的收放。
38.优选地，结合上述方案，如图1至图2所示，支柱5的上设有滑轮，斜拉钢丝6的一端与第一驱动机构连接，斜拉钢丝6的另一端绕过滑轮并连接回转悬臂梯2的另一端。
39.优选地，结合上述方案，如图1至图2所示，伸缩杆10为电动推杆或气动杆；伸缩杆10设置于第二驱动机构的支撑底板内；伸缩梯3的上端通过端部连杆与支撑底板的上端活动连接；具体地，支撑底板的下端连接有与伸缩梯端部铰接的推拉支架，并将伸缩梯的上端通过端部连杆与支撑底板的上端连接，因此伸缩梯的下端靠近靠泊船8之后，电动推杆可通过推拉支架自动驱动伸缩梯3伸长，作业完成后电动推杆还能自动驱动伸缩梯收缩到支撑底板内，伸缩梯3收缩到支撑底板内之后的体积很小，可实现yz方向的伸缩，以补偿靠泊船与发射船在风、浪、涌作用下的相对运动；进一步地，第二连接件与伸缩梯的连接为等宽的伸缩梯垂直的双回转轴，可以实现z方向的高度回转。
40.优选地，结合上述方案，如图1至图2所示，第三连接件为电磁铁13；靠泊船8能够自由转动，靠泊船8的上端面设有球铰14；具体地，电磁铁13能够在通电后与球铰14连接在一起，且沿x轴方向往复转动；电磁铁13作用为连接靠泊船与伸缩梯，磁力大小可根据靠泊船大小及靠泊时天气情况自适应调整，除可以实现快速连接外，还可以补偿由于风浪突然增
大，导致两船相对运动超过设计值时，电磁铁通过控制实现自行断电，防止硬性连接发生结构性破坏，超过磁吸最大值后，连接构件可以强行断开；同时为保障安全性，设置人工遥控解锁，通过工作人员判断存在安全隐患时，自动控制机构没有自动解锁，可以人工手动遥控解除电磁力，保障安全；采用上述方案，第三连接件为与靠泊船8的上端面球铰14连接的电磁铁13，能够实现xyz三个方向的回转，以补偿伸缩梯伸缩及第二连接件的运动，实现靠泊船与发射船在恶劣海况下六个自由度的补偿(xyz的平动和转动)。
41.优选地，结合上述方案，如图1至图2所示，第一连接件11包括x轴转轴18、回转机构19以及球形衬套20；球形衬套20设置于回转机构19的回转孔内，并且能够在回转孔内沿y轴方向在1
°
至5
°
范围内转动，这样设计可以减少应力集中；回转机构19穿过x轴转轴18的一端，并通过定位套21锁紧在x轴转轴18的一端；x轴转轴18与固定梯1的宽度相同，x轴转轴18沿x轴方向设置于梯台4上；回转悬臂梯2一端的两侧分别与x轴转轴18两端的球形衬套20转动连接，并能够随球形衬套20沿y轴方向在1
°
至5
°
范围内转动；回转悬臂梯2的两端能够绕x轴转轴18转动。
42.优选地，结合上述方案，如图1至图2所示，第二连接件12为u型的连接件；在第二连接件12的中间位置设有第一转接孔16，在第二连接件12的两端分别设有第二转接孔17；回转悬臂梯2的另一端与第一转接孔16转动连接，从而能够沿z轴方向往复转动；伸缩梯3的一端还与第二转接孔17转动连接，并能够沿x轴方向往复转动。
43.优选地，结合上述方案，如图1至图2所示，固定梯1的顶部固定于梯台4的顶部，并与回转悬臂梯2的一端对接形成走道；固定梯1的底部与梯台4的底部抵接于发射船9的甲板上；固定梯1的两侧分别设有扶手7；回转悬臂梯2的中间位置设有钢板通道，回转悬臂梯2的两侧分别设有扶手。
44.本实用新型提供的海上船舶快速转运装置，具有如下有益效果：
45.第一、本实用新型提供的海上船舶快速转运装置，采用三段式梯子设计组成快速转运装置，连接件之间通过几种机构连接形式不同方向的组合，释放连接节点处不同方向的自由度，实现海上火箭发射船与靠泊船在风浪流作用下，两船都存在平动、横摇、纵摇、升沉的情况下的柔性补偿，实现xyz三个方向的平动、转动的六自由度的补偿；
46.第二、本实用新型提供的海上船舶快速转运装置，采用多重设计保障设备的稳定性；通过卷扬机或电动葫芦与手拉葫芦的组合，实现既能够快速收放转运装置，又能够保证在断电或者卷扬机或者电动葫芦损坏情况下，通过人力通过手拉葫芦实现转运装置的收放，多重保证设计，增加设备的可靠性；
47.第三、本实用新型提供的海上船舶快速转运装置，为适应极端恶劣海况下，两船间相互运动超过快速转运装置的设计极限补偿尺度的情况下，快速转运装置和船体之间不容易发生结构性破坏；采用磁吸力度可调的电磁铁，当超度设计受力值，电磁铁可自行断电保护，如自行断电保护失效，当拖拽力超过极限值，电磁铁也可与靠泊船分离，实现双重保障。
48.以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述所述技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术对以上实施例所做的任何改动修改、等同变化及修饰，均属于本技术方案的保护范围。

技术特征：
1.一种海上船舶快速转运装置，其特征在于，所述转运装置包括固定梯(1)、回转悬臂梯(2)、伸缩梯(3)以及梯台(4)；所述梯台(4)沿竖直方向设置，并能够设置于发射船(9)的甲板上；所述固定梯(1)倾斜设置于所述梯台(4)上；所述回转悬臂梯(2)的一端通过第一连接件(11)与所述梯台(4)转动连接，并且所述回转悬臂梯(2)的一端与所述固定梯(1)顶部一端对接形成走道；所述回转悬臂梯(2)能够随所述第一连接件(11)沿水平面的y轴方向往复转动；所述回转悬臂梯(2)的另一端通过第二连接件(12)与所述伸缩梯(3)的一端转动连接；所述伸缩梯(3)能够随所述第二连接件(12)沿z轴方向往复转动；所述伸缩梯(3)的另一端设有第三连接件；所述第三连接件能够连接于靠泊船(8)上，并且所述第三连接件能够随所述靠泊船沿x轴方向往复转动。2.根据权利要求1所述的海上船舶快速转运装置，其特征在于，所述梯台(4)的顶部沿竖直方向设有支柱(5)；所述回转悬臂梯(2)能够绕水平面的x轴转动设置于所述梯台(4)上；所述支柱(5)上设有第一驱动机构；所述第一驱动机构通过斜拉钢丝(6)与所述回转悬臂梯(2)的另一端连接，并能够通过驱动所述斜拉钢丝(6)带动所述回转悬臂梯(2)绕水平面的x轴转动，从而实现收放。3.根据权利要求1所述的海上船舶快速转运装置，其特征在于，所述回转悬臂梯(2)上设有第二驱动机构，所述第二驱动机构通过伸缩杆(10)与所述伸缩梯(3)连接；所述第二驱动机构能够通过驱动所述伸缩杆(10)来带动所述伸缩梯(3)沿y轴方向和z轴方向伸缩移动。4.根据权利要求2所述的海上船舶快速转运装置，其特征在于，所述第一驱动机构为卷扬机或电动葫芦或手拉葫芦；所述第一驱动机构内设有远程控制系统，所述远程控制系统能够远程控制所述卷扬机或所述电动葫芦的启停。5.根据权利要求2所述的海上船舶快速转运装置，其特征在于，所述支柱(5)的上设有滑轮，所述斜拉钢丝(6)的一端与所述第一驱动机构连接，所述斜拉钢丝(6)的另一端绕过所述滑轮并连接所述回转悬臂梯(2)的另一端。6.根据权利要求3所述的海上船舶快速转运装置，其特征在于，所述伸缩杆(10)为电动推杆或气动杆；所述伸缩杆(10)设置于所述第二驱动机构的支撑底板内；所述伸缩梯(3)的上端通过端部连杆与所述支撑底板的上端活动连接。7.根据权利要求1所述的海上船舶快速转运装置，其特征在于，所述第三连接件为电磁铁(13)；所述靠泊船(8)能够自由转动，所述靠泊船(8)的上端面设有球铰(14)；所述电磁铁(13)能够在通电后与所述球铰(14)连接在一起，且沿x轴方向往复转动。8.根据权利要求1所述的海上船舶快速转运装置，其特征在于，所述第一连接件(11)包括x轴转轴(18)、回转机构(19)以及球形衬套(20)；所述球形衬套(20)设置于所述回转机构(19)的回转孔内，并且能够在所述回转孔内沿y轴方向在1
°
至5
°
范围内转动；所述回转机构(19)穿过所述x轴转轴(18)的一端，并通过定位套(21)锁紧在所述x轴转轴(18)的一端；所述x轴转轴(18)与所述固定梯(1)的宽度相同，所述x轴转轴(18)沿x轴方向设置于所述梯台(4)上；所述回转悬臂梯(2)一端的两侧分别与所述x轴转轴(18)两端的球形衬套(20)转动连接，并能够随所述球形衬套(20)沿y轴方向在1
°
至5
°
范围内转动；所述回转悬臂梯(2)的两端能够绕所述x轴转轴(18)转动。9.根据权利要求1所述的海上船舶快速转运装置，其特征在于，所述第二连接件(12)为
u型的连接件；在所述第二连接件(12)的中间位置设有第一转接孔(16)，在所述第二连接件(12)的两端分别设有第二转接孔(17)；所述回转悬臂梯(2)的另一端与所述第一转接孔(16)转动连接，从而能够沿z轴方向往复转动；所述伸缩梯(3)的一端还与所述第二转接孔(17)转动连接，并能够沿x轴方向往复转动。10.根据权利要求1所述的海上船舶快速转运装置，其特征在于，所述固定梯(1)的顶部固定于所述梯台(4)的顶部，并与所述回转悬臂梯(2)的一端对接形成走道；所述固定梯(1)的底部与所述梯台(4)的底部抵接于所述发射船(9)的甲板上；所述固定梯(1)的两侧分别设有扶手(7)；所述回转悬臂梯(2)的中间位置设有钢板通道，所述回转悬臂梯(2)的两侧分别设有扶手(7)。

技术总结
本实用新型提供一种海上船舶快速转运装置，所述转运装置包括固定梯、回转悬臂梯、伸缩梯以及梯台；固定梯倾斜设置于梯台上；回转悬臂梯的一端通过第一连接件与梯台转动连接，并且与固定梯顶部一端对接形成走道；回转悬臂梯能够随第一连接件沿水平面的Y轴方向往复转动；回转悬臂梯的另一端通过第二连接件与伸缩梯的一端转动连接；伸缩梯能够随第二连接件沿Z轴方向往复转动；伸缩梯的另一端设有第三连接件；第三连接件能够连接于靠泊船上，并且第三连接件能够随靠泊船沿X轴方向往复转动；本实用新型提供的方案，能够用于运载火箭海上发射用人员的快速安全转运，解决运载火箭海上发射面临的复杂环境、安全可靠、快速撤离等挑战和要求。和要求。和要求。


技术研发人员：巩庆涛 孙忠玉 何士龙 李康强 滕瑶
受保护的技术使用者：鲁东大学
技术研发日：2023.03.10
技术公布日：2023/6/17