一种集装箱船绑扎桥综合减振装置的制作方法

1.本发明设计到绑扎桥减振领域，涉及到一种集装箱船绑扎桥综合减振装置。


背景技术：

2.近年来，随着航运事业的不断的发展，集装箱船使用的频率在不断的上升，越来越受国际运输市场的青睐，已经成为航运市场的主流船型之一。但问题也随之而至，集装箱船突出特点是大开口，这也直接影响了其结构刚度；另外，由于集装箱堆放高，上层建筑的高度也随之增加，刚度下降，所以集装箱船的振动问题非常突出，这也同时影响了绑扎桥也随之振动。绑扎桥振动会导致绑扎桥结构中应力集中部位出现裂纹，从而使得结构的服务寿命减少；同时也有可能会导致绑扎桥出现宽松的情况，从而使得集装箱有落入大海的可能性。因此对集装箱船绑扎桥减振是必不可少的。
3.现在的绑扎桥减振装置少之又少，一般多是采用焊接直接连接。这样的连接方式使得绑扎桥的服务年限较为短暂，几乎不含有减振的效果。因此需要一种综合性较强的减振装置，并且是多方位的减振装置。
4.申请号为202110073826.0的发明专利公开了一种集装箱绑扎桥减震装置，公开了一种基于集装箱船的绑扎桥底座减震装置，包括绑扎桥，绑扎桥向下穿入船体，绑扎桥的下方依次设置有上减震板和下减震板，上减震板通过压力弹簧与绑扎桥连接，上减震板和下减震板可在竖直方向内随压力弹簧的形变产生位移，上减震板和下减震板之间设置有多个一级减震装置，一级减震装置之间以及下减震板与一级减震装置之间均设置有减震弹簧，一级减震装置两侧设置有固定舱，固定舱与船体固定连接，固定舱内设置有多个二级减震装置，二级减震装置与一级减震装置一一对应，且互相弹性连接；下减震板下方设置有多个水平的三级减震装置，三级减震装置与船体之间以及三级减震装置之间均通过连接弹簧连接固定。该专利公开的技术方案横向减振效果差，由于主体采用弹簧及减振板的结构以及绑扎桥自重较大，绑扎桥在未发生振动时减振装置就已发生较大程度的压缩，导致减振效果不佳。


技术实现要素：

5.为了解决以上问题，本发明提供了一种集装箱船绑扎桥综合减振装置，绑扎桥内嵌于甲板内；包括横向限位装置，所述横向限位装置包括承压桥、滚轮、限位板、弹簧、插鞘、滑道和侧向支承柱，所述承压桥为倒梯形结构，其两个上边角的位置分别设置有两个加强板用于稳固结构；所述承压桥两斜边的外侧面固定有多组滚轮，所述滚轮在滑道内滑动；有若干组弹簧的一端固定在侧向支承柱上，弹簧的另一端与滑道的底面固定，弹簧自上至下依次排列，其长度逐渐增长，滑道的上端与侧向支承柱通过插鞘铰接；所述限位板固定在减震装置的底部且与侧向支承柱平行设置，所述滑道、弹簧以及滑轮的组合在承压板的上对称设置有四组。
6.优选的，还包括气囊减振装置，其对称设置有两组，气囊减振装置包括气囊、连气
管道和气体收集器，承压桥的上边、两个加强板以及承压桥的侧边组成一个下部开口的容纳腔，所述气囊设置在容纳腔内，其上部与承压桥的下表面接触；所述气囊通过连气管道与气体收集器连接；当气囊承压时，空气从气囊内被挤压进气体收集器内；当气囊所承受的压力减小时，气体收集器将空气输送回气囊。
7.优选的，还包括弹簧矩阵结构减振装置和中心板，所述弹簧矩阵结构减振装置包括承压板、侧向板、纵向弹簧、弹簧滑撬和横向弹簧，承压板的一端与侧向板固定连接，其另一端与支撑杆的上端固定连接；中心板的上半部设置在承压板的上方，中心板的上端与承压桥不接触，中心板的下半部设置在两个承压板之间，其下部悬空，承压板与中心板不接触；横向弹簧的一端与侧向板固定连接，其另一端连接在中心板的下部，弹簧滑撬设置有若干组套接在横向弹簧上，并可在横向弹簧上滑动；所述纵向弹簧与弹簧滑撬一一对应，其一端与弹簧滑撬固定，其另一端固定在承压板的下表面；所述横向弹簧、纵向弹簧和弹簧滑撬共同组成弹簧矩阵，所述弹簧矩阵在承压板下设置有若干组。
8.优选的，弹簧矩阵结构减振装置还包括转轴、阻挡块、限位杆和限位弹簧，限位杆设置在弹簧矩阵的下侧，其一端与侧向板固定连接，限位杆上固定有三组转轴，转轴上固定有阻挡块，限位弹簧用于限制阻挡块的旋转，阻挡块的上部对弹簧滑撬的滑动起到限制作用。
9.优选的，阻尼缸压缩减振装置包括压力传递杆、第二减振缸、活塞、阻尼液和阻尼液通道，所述压力传递杆的下部连接有活塞，所述第二减压缸分为两个缸腔，所述活塞这只在其中一个缸腔内，两个缸腔通过阻尼液通道连通，并且分别填充有阻尼液，所述压力传递杆设置在中心板的下方，当中心板向下运动一定距离时，所述压力传递杆的上部与中心板相接触。
10.优选的，所述尼缸压缩减振装置还包括第一减压缸，第一减压缸内设置有减压弹簧，减压弹簧通过传力杆与压力传递杆连接。
11.优选的，所述支撑杆的下端固定在第一减压缸上，第一减压缸固定在整个集装箱船绑扎桥综合减振装置的底部。
12.优选的，所述气囊包括叠放设置的两组，上部气囊体积较小，下部气囊体积较大。
13.本发明的有益效果为：当绑扎桥振动时，首先将振动产生的力通过承压桥和中心板，分别传递到滑道式滚轮减振和阻尼缸压缩式减振，利用滚轮沿着滑道向下滑动压缩底部弹簧减振和压力传递杆受力压缩弹簧和阻尼液达到减振效果。然后在通过压缩气囊进行减振。若振动频率过于巨大，此时力通过承压板将力传递给弹簧结构减振装置，弹簧滑撬受力向下移动，压缩弹簧，从而起到减振效果。当弹簧滑撬被限位杆阻挡时，此时产生的力由限位弹簧进行削减。从上述可以看出来本发明采用递推削减式减振方法，分多级对振动进行削减，减振效果好，多级减振装置之间联动效果好，减振连贯性好。
附图说明
14.图1绑扎桥安装位置图；图2为本发明一种集装箱船绑扎桥综合减振装置整体立体示意图；图3为本发明滑道式滚轮减振装置正视剖面图；图4为本发明气囊减振装置正视剖面图；
图5为本发明弹簧结构减振装置主视剖面图；图6为本发明阻尼缸压缩式减振装置主视剖面图；图7为本发明阻尼缸压缩式减振装置与中心板的立体图。
15.其中：1
‑
绑扎桥、2
‑
甲板、3
‑
横向限位装置、4
‑
气囊减振装置、5
‑
弹簧矩阵结构减振装置、6
‑
阻尼缸压缩式减振装置、7
‑
中心板、3
‑1‑
承压桥、3
‑2‑
滚轮、3
‑3‑
弹簧、3
‑4‑
限位板、3
‑5‑
插鞘、3
‑7‑
滑道、3
‑8‑
侧向支撑柱、4
‑1‑
气囊、4
‑2‑
连气管道、4
‑3‑
气体收集器、5
‑1‑
承压板、5
‑2‑
纵向弹簧、5
‑3‑
弹簧滑撬、5
‑4‑
侧向板、5
‑5‑
限位杆、5
‑6‑
限位弹簧、5
‑7‑
横向弹簧、5
‑
8转轴、5
‑
9阻挡块、6
‑
1压力传递杆、6
‑2‑
减压弹簧、6
‑3‑
阻尼液、6
‑4‑
液阻尼液通道、6
‑5‑
活塞、6
‑
6第一减压缸、6
‑
7第二减压缸、7
‑
中心板、8
‑
支撑杆。
具体实施方式
16.下面通过附图来对本发明进行详细说明。
17.实施方式一一种集装箱船绑扎桥综合减振装置，绑扎桥1内嵌于甲板2内；还包括横向限位装置3，所述横向限位装置包括承压桥3
‑
1、滚轮3
‑
2、限位板3
‑
4、弹簧3
‑
3、插鞘3
‑
5、滑道3
‑
7和侧向支承柱3
‑
8，所述承压桥3
‑
1为倒梯形结构，其两个上边角的位置分别设置有两个加强板用于稳固结构，承压桥3
‑
1的上边、两个加强板以及承压桥的侧边组成一个下部开口的容纳腔，所述气囊减震装置4设置在所述容纳腔内。所述承压桥3
‑
1两斜边的外侧面固定有多组滚轮3
‑
2，所述滚轮3
‑
2在滑道3
‑
7内滑动；有若干组弹簧3
‑
3的一端固定在侧向支承柱3
‑
8上，弹簧3
‑
3的另一端与滑道3
‑
7的底面固定，弹簧3
‑
3自上至下依次排列，其长度逐渐增长，滑道3
‑
7的上端与侧向支承柱3
‑
8铰接；所述限位板3
‑
4固定在减震装置的底部且与侧向支承柱3
‑
8平行设置，所述滑道3
‑
7、弹簧3
‑
3以及滑轮3
‑
2的组合在承压板的上对称设置有四组。
18.实施方式二一种集装箱船绑扎桥综合减振装置，绑扎桥1内嵌于甲板2内；还包括横向限位装置3和气囊减振装置4，所述横向限位装置包括承压桥3
‑
1、滚轮3
‑
2、限位板3
‑
4、弹簧3
‑
3、插鞘3
‑
5、滑道3
‑
7和侧向支承柱3
‑
8，所述承压桥3
‑
1为倒梯形结构，其两个上边角的位置分别设置有两个加强板用于稳固结构，承压桥3
‑
1的上边、两个加强板以及承压桥的侧边组成一个下部开口的容纳腔，所述气囊减震装置4设置在所述容纳腔内。所述承压桥3
‑
1两斜边的外侧面固定有多组滚轮3
‑
2，所述滚轮3
‑
2在滑道3
‑
7内滑动；有若干组弹簧3
‑
3的一端固定在侧向支承柱3
‑
8上，弹簧3
‑
3的另一端与滑道3
‑
7的底面固定，弹簧3
‑
3自上至下依次排列，其长度逐渐增长，滑道3
‑
7的上端与侧向支承柱3
‑
8铰接；所述限位板3
‑
4固定在减震装置的底部且与侧向支承柱3
‑
8平行设置，所述滑道3
‑
7、弹簧3
‑
3以及滑轮3
‑
2的组合在承压板的上对称设置有四组。
19.所述气囊减振装置4对称设置有两组，其包括气囊4
‑
1、连气管道4
‑
2和气体收集器4
‑
3，所述气囊4
‑
1设置在容纳腔内，其上部与承压桥3
‑
1的下表面接触，固定在集装箱船绑扎桥综合减振装置的底部；所述气囊4
‑
1通过连气管道4
‑
2与气体收集器4
‑
3连接；当气囊4
‑
1承压时，空气从气囊4
‑
1内被挤压进气体收集器4
‑
3内；当气囊4
‑
1所承受的压力减小时，气体收集器4
‑
3将空气输送回气囊4
‑
1。
20.具体实施方式三如图1至图3所示，本发明提供了一种集装箱船绑扎桥综合减振装置，绑扎桥1内嵌于甲板2内；还包括中心板7、横向限位装置3、气囊减振装置4、弹簧矩阵结构减振装置5和阻尼缸压缩式减振装置6。所述横向限位装置包括承压桥3
‑
1、滚轮3
‑
2、限位板3
‑
4、弹簧3
‑
3、插鞘3
‑
5、滑道3
‑
7和侧向支承柱3
‑
8，所述承压桥3
‑
1为倒梯形结构，其两个上边角的位置分别设置有两个加强板用于稳固结构，承压桥3
‑
1的上边、两个加强板以及承压桥的侧边组成一个下部开口的容纳腔，所述气囊减震装置4设置在所述容纳腔内。所述承压桥3
‑
1两斜边的外侧面固定有多组滚轮3
‑
2，所述滚轮3
‑
2在滑道3
‑
7内滑动；有若干组弹簧3
‑
3的一端固定在侧向支承柱3
‑
8上，弹簧3
‑
3的另一端与滑道3
‑
7的底面固定，弹簧3
‑
3自上至下依次排列，其长度逐渐增长，滑道3
‑
7的上端与侧向支承柱3
‑
8铰接；所述限位板3
‑
4固定在减震装置的底部且与侧向支承柱3
‑
8平行设置，所述滑道3
‑
7、弹簧3
‑
3以及滑轮3
‑
2的组合在承压板的上对称设置有四组。
21.如图4所示，所述气囊减振装置4对称设置有两组，其包括气囊4
‑
1、连气管道4
‑
2和气体收集器4
‑
3，所述气囊4
‑
1设置在容纳腔内，其上部与承压桥3
‑
1的下表面接触，其整体固定在弹簧矩阵结构减振装置5上；所述气囊4
‑
1通过连气管道4
‑
2与气体收集器4
‑
3连接；当气囊4
‑
1承压时，空气从气囊4
‑
1内被挤压进气体收集器4
‑
3内；当气囊4
‑
1所承受的压力减小时，气体收集器4
‑
3将空气输送回气囊4
‑
1。
22.如图5所示，所述弹簧矩阵结构减振装置5包括承压板5
‑
1、侧向板5
‑
4、纵向弹簧5
‑
2、弹簧滑撬5
‑
3、限位杆5
‑
5、限位弹簧5
‑
6、横向弹簧5
‑
7、转轴5
‑
8和阻挡块5
‑
9，承压板5
‑
1的一端与侧向板5
‑
4固定连接，其另一端与支撑杆8的上端固定连接；中心板7的上半部设置在两组气囊4
‑
1之间，在气囊4
‑
1未压缩状态时，中心板7的上部与承压桥3
‑
1不接触，中心板7的下半部设置在两个承压板5
‑
1之间，其下部悬空，承压板5
‑
1与中心板7不接触；横向弹簧5
‑
7的一端与侧向板5
‑
4固定连接，其另一端连接在中心板7的下部，弹簧滑撬5
‑
3设置有若干组套接在横向弹簧5
‑
7上，并可在横向弹簧5
‑
7上滑动；所述纵向弹簧5
‑
2与弹簧滑撬5
‑
3一一对应，其一端与弹簧滑撬5
‑
3固定，其另一端固定在承压板5
‑
1的下表面；所述横向弹簧5
‑
7、纵向弹簧5
‑
2和弹簧滑撬5
‑
3共同组成弹簧矩阵结构，所述弹簧矩阵结构在承压板5
‑
1下侧对称设置有若干组；限位杆5
‑
5设置在弹簧矩阵结构的下侧，其一端与侧向板5
‑
4固定连接，限位杆5
‑
5上固定有三组转轴5
‑
8，转轴5
‑
8上固定有阻挡块5
‑
9，限位弹簧5
‑
6用于限制阻挡块5
‑
9的旋转，阻挡块5
‑
9的上部对弹簧滑撬5
‑
3的滑动起到限制作用。
23.如图6至图7所示所述阻尼缸压缩减振装置包括压力传递杆6
‑
1、第一减压缸6
‑
6和第二减压缸6
‑
7，所述第一减压缸6
‑
6包括减压弹簧6
‑
2，所述第二减压缸6
‑
7包括活塞6
‑
5、阻尼液6
‑
3和阻尼液通道6
‑
4，所述压力传递杆6
‑
1下部平行的设置有第一减压缸6
‑
6和第二减压缸6
‑
7，第一减压缸6
‑
6内设置有减压弹簧6
‑
2，减压弹簧6
‑
2通过传力杆与压力传递杆6
‑
1连接；所述第二减压缸分为两个缸腔，二者通过阻尼液通道6
‑
4连通，两个缸腔内分别填充有阻尼液6
‑
3，当中心板7向下运动一定距离时，所述压力传递杆6
‑
1的上部与中心板7相接触。
24.工作原理：当绑扎桥振动时，首先通过承压桥将振动传递到两侧的横向限位装置，滚轮受压沿着滑道移动，滑道可以绕着插鞘进行转动，因此随着滚轮的滑动，滑道压缩弹簧，进行削
减振动。若振动过于剧烈，使得剩余振动通过气囊减振、弹簧结构减振和阻尼缸压缩减振。振动传递到气囊上时，气囊通过将气体压缩到气体收集器中，起到削减振动的作用，当气囊减振到达承受能量极限时，中心板的高度也是布置到此处，此时剩余能量通过中心板传递给弹簧矩阵结构和阻尼缸压缩减振装置减振。中心板在受力向下运动时，因横向弹簧的最前端与中心板为固定连接结构，弹簧矩阵将纵向的振动分解为水平和垂直方向的振动，拉扯弹簧矩阵进行减振；在拉扯的过程中，因为弹簧滑撬与横向弹簧为可滑动连接，因此减振过程弹簧滑撬在横向弹簧上滑动，为了防止弹簧矩阵过分拉扯破坏自身弹性，设置了限位杆，在限位杆上设置了阻挡块，来阻碍弹簧滑撬运动，阻挡块受力时通过转轴转动来压缩限位弹簧来衰减此处能量，达到减振效果。
25.还有一部分振动通过中心板传递给压力传递杆，通过第一减压缸内的弹簧压缩进行减振，第二减压缸中活塞向下运动将阻尼液从一侧缸腔压入量一侧缸腔，孔壁与阻尼液之间的外摩擦和阻尼液分子之间的内摩擦，可以大大的消耗上方带来的冲击，是运动变的平缓。
26.虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但它们并不是用来限定本发明的，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明之精神和范围内，自当可作各种变化或润饰，因此本发明的保护范围应当以本技术的权利要求保护范围所界定的为准。