本说明书适用于型号为CDS-01-001的安全防护舱。安全防护舱用于灯塔灯盘检修作业。其主要由吸能缓冲结构【1】及刚性的生存空间【2】组成。当灯盘发生坠落事故时，安全防护舱的吸能缓冲结构【1】用于吸收碰撞能量，刚性的生存空间【2】用于保护安全防护舱内部的作业人员免受灯盘及飞溅物的伤害。安全防护舱的整体概貌如图1所示。
图1 安全防护舱的整体概貌
安全防护舱的设计经过大量的仿真计算及结构优化，以使其重量轻，结构安全可靠。
安全防护舱采用500公斤模拟灯盘从40米高灯塔坠落的实际碰撞试验进行了验证。测试结果表明吸能缓冲结构动作可靠；刚性生存空间结构稳定、无塑性变形；无飞溅物侵入生存空间。
灯塔作业安全防护装置由青岛港国际股份有限公司供电分公司及青岛凯迪力学应用研究所有限公司共同开发设计；委托青岛凯平机械设备安装工程有限公司进行制造。
外形尺寸(宽x深x高）： | 1920x1645x2800 | mm |
重量： | 800 | kg |
骨架最大垂向承载能力： | 1500 | kN |
蜂窝接触面表面积： | 1.5 | m2 |
蜂窝最大可用接触面积： | 0.5 | m2 |
蜂窝压缩强度： | 3 | Mpa |
蜂窝高度： | 400 | mm |
蜂窝压缩率： | 70 | % |
最大吸能量 | 0.42 | MJ |
地脚轮举升高度： | 100 | mm |
最大地台高度： | 580 | mm |
最大地台直径（灯杆直径700mm)： | 1450 | mm |
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安全防护舱主要由：吸能缓冲结构【1】、刚性生存空间【2】、移动装置【3】、固定装置【4】等组成。吸能缓冲结构【1】用于吸收碰撞能量；刚性生存空间【2】用于保护内部作业人员免受灯盘及碰撞飞溅物的伤害；移动装置【3】用于安全舱的短距离移动；固定装置【4】用于安全防护舱和灯塔固定以避免安全舱在碰撞过程中发生整体倾覆。
吸能缓冲结构采用大面积蜂窝材料，蜂窝接触面的尺寸为1500mmx1000mm。蜂窝单胞为正六边形结构，壁厚0.1mm，边长6mm；压溃强度为3MPa。蜂窝材料的总高度为400mm，压缩率为70%；为提高蜂窝压缩稳定性，蜂窝分为四层，层间布置0.2mm厚铝箔。蜂窝结构的底板为3mm厚铝板，拉铆M8的不锈钢拉铆螺母。蜂窝、层间板及底板均采用钎焊连接。成形后的蜂窝侧面包覆1 mm厚铝板。蜂窝组成图如图2所示。
图2 蜂窝组成图
受刚性生存空间的承载能力限制，蜂窝最大可用接触面积为0.5m2，即碰撞时，灯盘同时压缩蜂窝的最大面积为0.5m2。最大吸能量为0.42MJ。
吸能缓冲结构同吸能缓冲支撑结构通过60个M8 A2-70的不锈钢螺栓连接。
刚性生存空间由吸能缓冲支撑结构【5】、骨架【6】、防护板【7】及锥形支撑【8】等组成。材料均为Q235A。表面处理方式为热浸锌，锌层厚度80μm。
刚性空间的最大垂向设计载荷为1500kN。
2.2.1 吸能缓冲支撑结构由120mmx60mmx4mm、60mmx60mmx5mm的钢管及15mm厚钢板焊接而成，其通过16个M16 A2-70的螺栓组同骨架连接。吸能缓冲支撑结构【5】如图3所示。
图3 吸能缓冲支撑结构【5】
2.2.2 骨架【6】由四根120mmx120mmx8mm的主承载立柱以及120mmx60mmx4mm的环向加强梁焊接组成；60mmx60mmx3mm斜拉角钢用于提高结构在非对称载荷下的强度；开孔的防护板【7】用于阻止飞溅物进入生存空间，并提供操作人员足够的视野；底部的锥形支撑【8】用于提高结构的整体稳定性。骨架的结构【6】如图4所示。
图4 骨架【6】
移动装置由两个定向轮【9】及一个万向脚轮【10】组成。轮子直径为150mm。轮子均为可升降结构，通过调整螺杆长度实现轮子的升降，安全防护舱的举升高度为100mm。移动装置用于安全防护舱的短距离移动。当移动至灯塔下合适位置时，应将轮子升起至最大位置，以防轮子在碰撞发生时影响立柱和地面的接触刚度。定向轮的内螺纹螺杆【11】上有φ6mm的圆孔，可使用螺丝刀等工具进行调整；万向轮的螺杆【12】顶端有方形凸台，可使用活口扳手进行调整。
图4 移动装置【3】
固定装置由U型梁【13】、压板【14】、插口垫片【15】及M30【16】螺栓组成。使用时，将U型梁放置通过灯塔检修门【17】放置与灯塔内部，压板【14】和灯塔检修门【17】的外侧立边接触并通过M30的螺栓和骨架的横梁固定。插口垫片【15】用于调整压板【14】和横梁间的间隙。
图4 固定装置【4】及其与灯塔的连接方式
3.1.1 借助其他运输工具将安全防护舱运输至灯塔附近；
3.1.2 将安全防护舱推至灯塔检修门位置，调整对齐，蜂窝应与灯塔紧密接触；
3.1.3 调节轮子升降螺杆使轮子抬起最高位置；
3.1.4 安装固定装置。
使用后按照上述方法逆方向操作。
为减少因腐蚀导致安全防护舱的性能下降，建议室内存储。如存储空间高度受限，可将安全防护舱从吸能缓冲支撑和骨架的连接拆分为两部分。存储时建议将轮子抬起，以避免长时间受载后轮子的轴承发生卡滞。
短距离运输可使用安全防护舱自身的移动装置。
长距离运输需借助其他运输工具。可使用叉车、吊车等进行装卸，注意有跌落和人身伤害的风险。运输时应适当捆绑，避免跌落及伤害人身安全。
运输过程中应抬起轮子，由锥形支撑结构承载。
建议每年检查一次安全防护舱的表面腐蚀状态。如需要，将锈蚀层清理后重新喷涂颜色相近的自喷锌或油漆。
地脚轮可能由于老化或磨损而失效，购买同类型产品进行更换。
碰撞发生后应当谨慎评估安全防护舱的性能。蜂窝的变形一般无法恢复，除轻微碰撞外，建议整体更换。刚性生存空间如未发生肉眼可见的变形及裂纹等，一般可以重复使用。必要的话请联系青岛凯迪力学应用研究所有限公司进行进一步评估。