1.本发明涉及过闸船舶安全通航技术领域，具体而言，涉及一种系船柱脱缆装置及船闸管控系统。


背景技术：

2.在闸室内，船舶通过缆绳连接于浮式系船柱上，正常情况下，当闸室充、泄水时，船舶和浮式系船柱同步升降，船舶会有轻微漂移，系绳装置也只受到水平力的牵拉，约束船舶。
3.而当浮式系船柱受卡阻，且闸室泄水时，船舶随水面继续下移，受缆绳约束船舶趋向倾斜，通过缆绳向下力的作用，原有的系绳装置因受力超过限度，可能出现缆绳断开、系绳装置损坏甚至船舶倾履的危险。


技术实现要素：

4.本发明的目的包括，例如，提供了一种系船柱脱缆装置，其能够解决背景技术中提到的问题。
5.本发明的目的还包括，提供了一种船闸管控系统，其能够解决背景技术中提到的问题。
6.本发明的实施例可以这样实现：
7.本发明的实施例提供了一种系船柱脱缆装置，其包括系绳托板和用于系缆绳的系绳组件，所述系绳托板连接于所述系绳组件上，所述系绳组件可转动地设置于系船柱主体上；
8.所述系绳托板上设置有定位部，用于与所述系船柱主体上的定位件配合以对所述系绳组件进行定位；
9.在所述定位部与所述定位件相脱离的情况下，所述系绳组件可相对所述系船柱主体转动，以便所述缆绳从所述系绳组件上脱离。
10.可选的，所述系绳组件包括用于系缆绳的系绳柱、杆体、弹性件和支座，所述支座设置于所述系船柱主体上；
11.所述杆体的一端与所述系绳托板相连接，且所述杆体可滑动地设置于所述支座上，在所述杆体朝远离所述定位件滑动的过程中，所述定位部脱离所述定位件；
12.所述系绳柱设置于所述系绳托板背离所述杆体的一侧；
13.所述弹性件设置于所述支座和所述系绳托板之间，具有始终使得所述系绳托板朝背离所述支座侧移动的趋势。
14.可选的，所述系绳组件还包括垫圈，所述垫圈套设于所述杆体上，所述弹性件的两端分别抵接所述垫圈和所述系绳托板。
15.可选的，所述垫圈为弹性垫圈，所述杆体上开设有凹槽，所述弹性垫圈用于在所述杆体相对所述支座滑动的过程中卡入所述凹槽内以阻止所述弹性件恢复形变。
16.可选的，所述支座上开设有条形孔，所述杆体上设置有固定轴；
17.所述固定轴可转动地穿设于所述条形孔内，且用于能够沿所述条形孔的长度方向滑动。
18.可选的，所述弹性件为弹簧，所述弹簧套设于所述杆体上，且所述弹簧的两端分别抵接于所述支座和所述系绳托板。
19.可选的，所述支座上设置有挡块，所述挡块位于靠近所述定位件的位置，用于阻止所述杆体朝所述定位件的一侧转动。
20.可选的，所述定位件设置于所述系船柱主体的固定销座上；
21.所述定位部为定位孔，所述定位件为用于与所述定位孔相配合的定位卡勾。
22.本发明的实施例还提供了一种船闸管控系统，包括上述的系船柱脱缆装置。
23.可选的，还包括船闸集控系统、位移传感器和报警装置，所述船闸集控系统分别与所述位移传感器和所述报警装置电连接；
24.所述位移传感器设置于所述系绳组件上，所述位移传感器用于将所述系绳组件的位移信号传递至所述船闸集控系统，所述船闸集控系统用于控制所述报警装置发出报警信号。
25.本发明实施例的系船柱脱缆装置及船闸管控系统的有益效果包括，例如：当浮式系船柱受卡阻不能随闸室泄水的过程升降时，在拉力的作用下，系绳托板的定位部脱离系船柱主体上的定位件，此时系绳组件可相对系船柱主体转动，直至缆绳从系绳组件上脱离，便不易出现缆绳断开、系绳装置损坏或船舶倾覆的状况。
附图说明
26.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
27.图1为本技术实施例中船闸浮式系船柱的结构示意图；
28.图2为本技术实施例中展示脱缆装置处于正常工作状态的结构示意图；
29.图3为本技术实施例中展示脱缆装置处于受压脱勾状态的结构示意图；
30.图4为本技术实施例中展示脱缆装置处于弹簧卡锁状态的结构示意图；
31.图5为本技术实施例中展示脱缆装置处于转动状态的示意图。
32.图标：10-船闸浮式系船柱；100-系船柱主体；110-定位件；120-固定销座；130-构架；140-浮筒；200-脱缆装置；210-系绳托板；211-定位部；220-系绳组件；221-系绳柱；222-杆体；2221-凹槽；2222-固定轴；223-弹性件；224-支座；2241-条形孔；2242-挡块；225-垫圈。
具体实施方式
33.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施
例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
34.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
35.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
36.在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。
37.此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
38.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。
39.为了解决因系船柱卡阻而可能导致缆绳断开、系绳装置损坏甚至船舶倾覆的问题，本实施例提供了一种船闸管控系统。
40.请参考图1-图2，本实施例提供的船闸管控系统包括船闸浮式系船柱10，该船闸浮式系船柱10包括系船柱主体100和脱缆装置200。
41.脱缆装置200包括系绳托板210和用于系缆绳的系绳组件220，系绳托板210连接于系绳组件220上，系绳组件220可转动地设置于系船柱主体100上；系绳托板210上设置有定位部211，系船柱主体100上设置有用于与定位部211配合以对系绳组件220进行定位的定位件110；在定位部211与定位件110相脱离的情况下，系绳组件220可相对系船柱主体100转动，以便缆绳从系绳组件220上脱离。
42.当系船柱主体100受卡阻不能随闸室泄水的过程升降时，在拉力的作用下，系绳托板210的定位部211脱离系船柱主体100上的定位件110，此时系绳组件220可相对系船柱主体100转动，直至缆绳从系绳组件220上脱离，便不易出现缆绳断开、系绳装置损坏或船舶倾覆的状况。
43.进一步的，系绳组件220包括用于系缆绳的系绳柱221、杆体222、弹性件223和支座224，支座224设置于系船柱主体100上；杆体222的一端与系绳托板210相连接，且杆体222可滑动地设置于支座224上，在杆体222朝远离定位件110滑动的过程中，定位部211脱离定位件110；系绳柱221设置于系绳托板210背离杆体222的一侧；弹性件223设置于支座224和系绳托板210之间，具有始终使得系绳托板210朝背离支座224侧移动的趋势。
44.在系绳时，首先使定位部211与定位件110相配合对系绳组件220进行定位，随后再将缆绳系于系绳柱221上；当系绳柱221受拉力超过限度时，杆体222朝远离定位件110的方向滑动，弹性件223受压缩，直至定位部211与定位件110相脱离，随后系绳柱221、系绳托板210、杆体222和弹性件223均相对于支座224转动，直至缆绳从系绳柱221上脱离，从而不易出现缆绳断开、系绳装置损坏或船舶倾覆的状况。
45.另外，系绳组件220还包括垫圈225，垫圈225套设于杆体222上，弹性件223的两端分别抵接垫圈225和系绳托板210。在本实施例中，垫圈225为弹性垫圈，杆体222上开设有凹
槽2221，弹性垫圈用于在杆体222相对支座224滑动的过程中卡入凹槽2221内以阻止弹性件223恢复形变。
46.弹性垫圈设置于弹性件223和支座224之间，当弹性件223受压缩，杆体222滑动至弹性垫圈与凹槽2221相正对的位置时，弹性垫圈自动卡入到凹槽2221内，从而能够阻止弹性件223恢复形变，对弹性件223起到定位的作用。
47.另外，支座224上开设有条形孔2241，杆体222上设置有固定轴2222；固定轴2222可转动地穿设于条形孔2241内，且用于能够沿条形孔2241的长度方向滑动。
48.在本实施例中，条形孔2241为腰型孔，腰型孔的长度方向倾斜向下设置，且腰型孔的倾斜最低端远离定位件110；固定轴2222配合锁圈和螺栓连接于腰型孔内，且固定轴2222能够沿腰型孔的长度方向滑动。
49.当系绳柱221受拉力超过限度时，杆体222首先沿腰型孔的长度方向倾斜向下滑动，直至固定轴2222滑动至腰型孔的最低端，此时定位部211脱离定位件110，在拉力的作用下，系绳柱221、系绳托板210、杆体222、弹性垫圈225和弹性件223均相对于支座224转动，直至缆绳从系绳柱221上脱离，从而不易出现缆绳断开、系绳装置损坏或船舶倾覆的状况。
50.在本实施例中，弹性件223为弹簧，弹簧套设于杆体222上，且弹簧的两端分别抵接于支座224和系绳托板210。
51.当弹簧受压缩，杆体222滑动至弹性垫圈与凹槽2221相正对的位置时，弹性垫圈自动卡入到凹槽2221内，从而能够阻止弹簧恢复形变，对弹簧起到定位的作用，更加便于定位部211与定位件110相脱离。
52.另外，支座224上设置有挡块2242，挡块2242位于靠近定位件110的位置，用于阻止杆体222朝定位件110的一侧转动。
53.在本实施例中，挡块2242设置在弹性垫圈的一侧并用于与弹性垫圈相抵接，当弹性垫圈与挡块2242相抵接时，定位部211能够与定位件110相配合对系绳柱221进行定位，使得系绳柱221保持竖直的状态。
54.另外，系船柱主体100上设置有固定销座120，定位件110设置于固定销座120上；在本实施例中，定位部211为定位孔，定位件110为用于与定位孔相配合的定位卡勾。
55.当弹性垫圈225与挡块2242相抵接，并且弹簧恢复形变时，定位卡勾与定位孔相卡接，从而对系绳柱221进行了定位，使得系绳柱221保持竖直的状态。当系绳柱221受拉力超过限度时，杆体222斜向下滑动，直至定位卡勾脱离定位孔，此时系绳组件220便能够相对支座224转动。
56.需要说明的是，船闸泄水水位下降时，如果浮式系船柱受卡阻，此时缆绳拴在系绳组件220上拉力随着水位下降而不断增大，当系绳组件220垂直向下分力达到浮式系船柱装置正常浮力的1.5倍(弹簧力约5okn)，弹簧压缩，定位卡勾与定位孔相脱离，弹性垫圈卡入凹槽2221内，整个系绳组件220相对支座224转动，直至缆绳脱离系绳柱221。而需要使系绳组件220复位时，使弹性垫圈225与挡块2242相抵接，并使弹性垫圈脱离凹槽2221，在弹簧恢复力的作用下，使得定位卡勾再次与定位孔相卡接完成复位。
57.在本实施例中，系船柱主体100包括构架130和浮筒140，构架130连接于浮筒140顶端，浮筒140和构架130的同一侧均设置有上述脱缆装置200，两个脱缆装置200沿竖向排布，高位脱缆装置一般供空船系缆绳靠船用，低位脱缆装置供载货船系缆绳靠船用。
58.图2-图5依次展示脱缆装置200处于正常工作状态、受压脱勾状态、弹簧卡锁状态以及转动状态的示意图。
59.另外，船闸管控系统还包括船闸集控系统、位移传感器和报警装置(图中未示出)，船闸集控系统分别与位移传感器和报警装置电连接；位移传感器设置于系绳组件220上，位移传感器用于将系绳组件220的位移信号通过信号线传递至船闸集控系统，船闸集控系统用于控制报警装置发出报警信号。
60.当系绳组件220转动时，位移传感器检测到系绳组件220的位移信号并传递至船闸集控系统，船闸集控系统便控制报警装置发出报警信号以提示船员、运行值班人员迅速应对、及时处理。
61.根据设计动作原理，当系绳柱221能翻转，需要压缩弹簧使系绳柱221下移大于50mm时定位卡勾脱离定位孔。
62.根据浮式系船柱整体自重、浮力，设当浮式系船柱受阻力等于浮力的1.5倍时，弹簧受压缩、定位卡勾脱离定位孔，系绳组件220能够相对支座224转动。
63.弹簧压缩量、压缩力计算验证：
64.设：弹簧钢丝直径d＝12mm，查参数表取旋绕比c＝5，则有效圈数n由公式解得：n＝1.26，取有效圈数n＝2。
65.其中，有效圈数n指的是弹簧可压缩产生弹力的圈数；e表示弹性模量，可以取e＝18700kgf/mm2；d表示弹簧直径，k表示材料系数，材料选择可以是不锈弹簧钢丝(0cr 17ni7al)，弹簧参数可根据装置结构选定。
66.根据本实施例提供的一种系船柱脱缆装置200，该系船柱脱缆装置200的工作原理是：当浮式系船柱受卡阻不能随闸室泄水的过程升降，并且系船柱受到的阻力等于浮力的1.5倍，弹簧受压缩、弹性垫圈卡入至凹槽2221内、定位卡勾脱离定位孔，此时系绳组件220便相对支座224转动，直至缆绳脱离系绳柱221，从而不易出现缆绳断开、系绳装置损坏或船舶倾覆的状况。
67.综上所述，本发明实施例提供了一种系船柱脱缆装置200及船闸管控系统，船闸泄水水位下降时，浮式系船柱受卡阻，当缆绳对系绳组件220的拉力超过限度时，定位部211脱离定位件110，系绳组件220相对支座224转动，直至缆绳脱离系绳柱221；当缆绳脱离系绳柱221时，位移传感器将系绳组件220的位移信号传递至船闸集控系统，船闸集控系统控制报警装置发出报警信号以提示船员、运行值班人员迅速应对、及时处理。
68.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。