[科普中国]-直立护木

概述

护舷又称护木，是港口码头或船舶上使用的一种能量缓冲装置，用以减缓船舶与码头或船舶与船舶在靠泊或系泊时的冲击或击震，使船舶和码头免受损坏。

直立式护木具有弹性好、吸能高、维护方便、使用寿命长和便于大批定型生产等特点，在日本、欧美和东南亚国家被广泛采用。直立式护木不仅可以保护船舶和码头，而且可以减小作用于码头的水平载荷，提高码头的停泊能力，使新建码头轻型化并降低造价。

直立式护木的尺寸范围较大。常规尺寸产品可较容易地选择相匹配的硫化设备，但是超大尺寸产品所需的大型硫化设备投资过高，特别是在产品批量较小时，投资购买大型硫化设备是不合算的。2

分类直立式护木主要包括剪切型、转动型、压缩型、充气型和水压型。其中压缩型直立式护木具有结构简单、制造容易和安装方便等特点，是目前国内外应用最广的品种。压缩型直立式护木又可按结构形式细分为D型、圆筒型、V型、H型、鼓型和Ⅱ型，其中D型和圆筒型为早期品种，V型为20世纪60年代出现的、目前用量很大的品种，H型、鼓型和Ⅱ型是近年来针对大型船舶开发的新品种。H型、鼓型和Ⅱ型油压式护舷的特点是制品尺寸较大，并且在前面均装有金属、塑料或木制的防冲板，在开敞海面的码头、墩式码头和其它大型码头应用较多。

大多数直立式护木为全橡胶制品，但大型护木常有增强层，与岸壁连接处也采用钢板加强，因此钢制镶嵌件与橡胶的牢固结合是必须合理解决的问题之一。

随着大型化船舶和码头的发展，对直立式护木性能要求越来越高，除了吸收能量高、反力低和对船体压强小外，还要求其具有耐磨、耐油污、耐海水侵蚀和粘合强度高等特点，同时还要考虑降低成本。2

配方设计就直立式护木胶料来说，直立式护木的反力大小和压强取决于胶料类型和硬度，硬度越大，反力和压强越高。硬度和定伸应力常是决定产品使用性能的主要因素。由于橡胶护舷为厚制品，胶料的硫化平坦性要好。

表中所示为HG/T 2866-1997（油压式护舷）规定的直立式护木胶料物理性能指标。

直立式护木原来多采用NR，随着聚合物应用技术的发展，也开始并用一些SR。直立式护木多采用复层结构以提高综合性能，如内胶层采用NR/SR并用，外胶层则采用耐候和耐油性较好的CR。2

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收缩率确定胶料硫化冷却后尺寸收缩，造成成品尺寸比模具型腔尺寸小，因此在模具设计时要考虑胶料的收缩率。

影响胶料收缩率的因素很多，主要有胶料的热膨胀、制品的结构形式、断面壁厚、有无嵌件、胶料的含胶率、硫化温度、胶料种类和硬度以及硫化条件。因为影响因素很多，所以计算收缩率的公式也较多，常用的有3个，分别为根据制品和模具型腔尺寸计算的公式、根据硫化胶邵尔A型硬度计算的经验公式和根据硫化温度计算的一般公式。在实际生产中，根据硫化胶硬度计算的经验公式使用更方便，而且对橡胶护舷这样的大制品，尺寸要求也不是很精确(公差为±7%)，因此多采用这个经验公式，具体公式为：

式中：——胶料收缩率；

k——硫化胶的邵尔A型硬度值。2