主動式船舶減搖裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種減搖裝置，具體地說是一種基于內(nèi)部結(jié)構(gòu)或裝置構(gòu)造的主動式船舶減搖裝置，包括收放平臺，所述收放平臺頂部固定設(shè)置有電動絞車、伸縮油缸，所述伸縮油缸活塞桿端部連接有定滑輪，電動絞車的線軸上繞設(shè)有鋼絲繩，鋼絲繩從滑輪槽的滑輪槽中穿過，并在鋼絲繩末端連接減擺器；所述減擺器包括減擺框，在所述減擺框沿長度方向兩端分別轉(zhuǎn)動連接一塊阻尼板，每塊所述阻尼板板面中央位置均設(shè)置一個導(dǎo)流式螺旋槳，且每塊阻尼板均通過安裝于減擺框上的液壓缸來控制開閉，兩塊阻尼板收攏后、貼合于減擺框上，所述減擺框底部設(shè)置有用于給液壓缸供油的直驅(qū)式油源。該減搖裝置能提高船舶風(fēng)浪條件下的安全性、舒適性和作業(yè)能力。
【專利說明】主動式船舶減搖裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種減搖裝置，具體地說是一種基于內(nèi)部結(jié)構(gòu)或裝置構(gòu)造的主動式船舶減搖裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]1971年，美國人I 乂.00打胍11針對小船提出了一種結(jié)構(gòu)簡單的橫搖減搖裝置(專利號山53，589，324),其在小船側(cè)面伸出一個四邊形框，然后在框內(nèi)部布置多個阻尼板，每個阻尼板均能圍繞邊框轉(zhuǎn)動，當(dāng)所有阻尼板靜止時，填滿四邊形框。利用該裝置放在水中，當(dāng)小船搖擺時，通過流體的作用帶動框內(nèi)塊的動作，提供減搖控制力。不過該結(jié)構(gòu)框內(nèi)的阻尼板為軟材料，因此，受到水流作用，會發(fā)生變形，會影響到裝置的減搖效果；另外該一種被動式減擺裝置，也會影響到裝置的減搖效果。但是該減搖裝置是一種被動式裝置，阻尼板提供的控制力有限，因此減搖效果有限，且只能適用于小船。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、巧妙、合理的主動式船舶減搖裝置，該減搖裝置能提高船舶風(fēng)浪條件下的安全性、舒適性和作業(yè)能力。
[0004]按照本實用新型提供的技術(shù)方案:一種主動式船舶減搖裝置，特征在于:包括收放平臺，所述收放平臺頂部固定設(shè)置有電動絞車、伸縮油缸，所述伸縮油缸活塞桿端部連接有定滑輪，電動絞車的線軸上繞設(shè)有鋼絲繩，鋼絲繩從滑輪槽的滑輪槽中穿過，并在鋼絲繩末端連接減擺器；所述減擺器包括減擺框，在所述減擺框沿長度方向兩端分別轉(zhuǎn)動連接一塊阻尼板，每塊所述阻尼板板面中央位置均設(shè)置一個導(dǎo)流式螺旋槳，且每塊阻尼板均通過安裝于減擺框上的液壓缸來控制開閉，兩塊阻尼板收攏后、貼合于減擺框上，所述減擺框底部設(shè)置有用于給液壓缸供油的直驅(qū)式油源。
[0005]作為本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述阻尼板通過鉸鏈連接于減擺框上。
[0006]作為本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，每塊阻尼板底部均連接有兩個液壓缸，兩個液壓缸分別固定于減擺框沿寬度方向兩側(cè)。
[0007]作為本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述定滑輪通過連接板與伸縮油缸活塞桿之間實現(xiàn)固定連接。
[0008]作為本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述液壓缸通過角軸連接于減擺框上。
[0009]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，優(yōu)點在于:本實用新型在現(xiàn)有產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計，增加了驅(qū)動機(jī)構(gòu)、收放機(jī)構(gòu)，使其能夠根據(jù)船舶的搖擺情況，主動驅(qū)動阻尼板動作，產(chǎn)生足夠的減擺控制力矩。本實用新型產(chǎn)品不僅適用于小船，同時也可用于大型船舶系泊狀態(tài)下的減搖控制。
[0010]本實用新型產(chǎn)品可以在不增加阻尼板面積的情況下，通過調(diào)節(jié)伸縮油缸的快速性和導(dǎo)流式螺旋槳的旋轉(zhuǎn)速度及方向，增加阻尼板提供的減搖控制力，進(jìn)而提高該裝置的減搖控制效果，同時也有助于縮小原被動式減擺器的面積；同時拓展該裝置的使用船舶范圍。在船舶空間許可條件下，該裝置也可以沿船舶首尾方向放置，用于船舶的縱向運動控制。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2為圖1中減擺器的結(jié)構(gòu)視圖。
[0013]圖3為圖2的俯視圖。
[0014]圖4為本實用新型使用狀態(tài)示意圖。
[0015]圖5為船舶右舷傾斜狀態(tài)下的減擺器受力示意圖。
[0016]圖6為船舶左舷傾斜狀態(tài)下的減擺器受力示意圖
[0017]圖7為本實用新型中減擺器下落時受力示意圖。
[0018]圖8為本實用新型中減擺器上升時受力示意圖。

【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合具體附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明。
[0020]如圖1?8所示，包括電動絞車1、收放平臺2、伸縮油缸3、定滑輪4、減擺器5、減擺框6、阻尼板7、鉸鏈8、角軸9、直驅(qū)式油源10、導(dǎo)流式螺旋槳11、鋼絲繩12、連接板13、液壓缸14、波浪15、船舶16等。
[0021]如圖1?8所示，本實用新型一種主動式船舶減搖裝置，包括收放平臺2，所述收放平臺2頂部固定設(shè)置有電動絞車1、伸縮油缸3，所述伸縮油缸3活塞桿端部連接有定滑輪4，電動絞車I的線軸上繞設(shè)有鋼絲繩12，鋼絲繩12從滑輪槽4的滑輪槽中穿過，并在鋼絲繩12末端連接減擺器5 ;所述減擺器5包括減擺框6，在所述減擺框6沿長度方向兩端分別轉(zhuǎn)動連接一塊阻尼板7，阻尼板7可以由玻璃鋼或鋼結(jié)構(gòu)材料制成，避免阻尼板7受力變形，每塊所述阻尼板7板面中央位置均設(shè)置一個導(dǎo)流式螺旋槳11，且每塊阻尼板7均通過安裝于減擺框11上的液壓缸14來控制開閉，兩塊阻尼板7收攏后、貼合于減擺框6上，所述減擺框6底部設(shè)置有用于給液壓缸14供油的直驅(qū)式油源10。
[0022]所述阻尼板7通過鉸鏈8連接于減擺框6上。
[0023]每塊阻尼板7底部均連接有兩個液壓缸14，兩個液壓缸14分別固定于減擺框11沿寬度方向兩側(cè)。
[0024]所述定滑輪4通過連接板13與伸縮油缸3活塞桿之間實現(xiàn)固定連接。
[0025]所述伸縮油缸3通過角軸9連接于減擺框6上，伸縮油缸3能圍繞角軸9自由轉(zhuǎn)動，由于伸縮油缸9的活塞桿端部固定于阻尼板7上，伸縮油缸9動作時帶動阻尼板7進(jìn)行轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)船舶減震的目的。
[0026]如圖5所示，在使用時，將減擺器5分別固定在鋼絲繩12上，鋼絲繩12的一端分別固定在各自的電動絞車I上，然后控制可旋轉(zhuǎn)收放平臺2旋轉(zhuǎn)(收放平臺底部可以連接轉(zhuǎn)軸，通過外部驅(qū)動裝置實現(xiàn)收放平臺的轉(zhuǎn)動)，使伸縮油缸3 (通常為多級伸縮油缸)垂直于船首，當(dāng)可旋轉(zhuǎn)收放平臺2旋轉(zhuǎn)到位后，控制多級伸縮式油缸3進(jìn)行伸展，在伸展的同時，電動絞車I通過恒張力控制系統(tǒng)進(jìn)行鋼絲繩12的釋放。在鋼絲繩12釋放過程中，必須始終保持鋼絲繩12處于張緊狀態(tài)。當(dāng)多級伸縮油缸3伸展到位后，由電動絞車I繼續(xù)釋放鋼絲繩12，直至減擺器5到位。為了進(jìn)一步提高減擺器5的減搖能力，在允許條件下，盡量增加多級伸縮油缸3的伸展長度，進(jìn)而增加減搖鰭的減搖力臂長度；在船舶所處水深允許的條件下，使減擺器5盡可能放到較深的水下，增加減擺器5的流體特性。另外液壓缸14及其導(dǎo)流式螺旋槳11的控制電纜可以隨鋼絲繩12布置。
[0027]當(dāng)不需要減搖時，按照上述釋放的反流程進(jìn)行減擺器的回收，這樣可以保證在不需要減搖時，減擺器不會影響到船舶的航行，也不會損壞減搖器。具體操作過程是:當(dāng)船舶處于系泊狀態(tài)不需要減擺控制或航行時，需要將減擺機(jī)構(gòu)回收，避免減擺機(jī)構(gòu)增加船舶航行阻力和航行在減擺機(jī)構(gòu)上引起的阻力導(dǎo)致裝置的破壞。減擺機(jī)構(gòu)收回的作業(yè)流程是:電動絞車1動作進(jìn)行鋼絲繩12的繞設(shè)作業(yè)，在減擺器5在豎直方向被提升到合適高度后，伸縮油缸3進(jìn)行回收動作，待伸縮油缸3縮回至合適位置，即完成作業(yè)。
[0028]如圖5所示，本實用新型減擺控制原理:當(dāng)船舶由于受到海浪擾動力矩的作用，向右舷傾斜時，左舷減擺器上升，該減擺器中的擋板受到水流作用，阻尼板1繞轉(zhuǎn)動軸逆時針轉(zhuǎn)動，阻尼2繞轉(zhuǎn)動軸順時針轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的升力，為提高阻尼板7提供的升力，可選擇驅(qū)動減擺器5上的液壓缸14或?qū)Я魇铰菪龢?1。對液壓缸14則使左舷減擺器伸縮缸快速伸展，同時右舷減擺器伸縮缸快速回收；對于導(dǎo)流式螺旋槳，則控制器旋轉(zhuǎn)方向，使左舷導(dǎo)流式螺旋槳旋轉(zhuǎn)時水流往下流動，右旋則使水流快速往上運動，這樣有助于增加阻尼板提供的控制力。在兩種主動式控制機(jī)構(gòu)動作方式時，可根據(jù)海況大小和需要的控制力的大小，選擇兩者同時動作，或者二選一動作。如圖6所示，反之，當(dāng)船舶受到海浪擾動力矩作用，船舶向左傾斜時，減擺器1、減擺器2上的受力情況如圖5所示，則控制伸縮缸或螺旋槳，使左舷減擺器1上的合力垂直向上，右舷減擺器1上的合力垂直向下，構(gòu)成的控制力矩呈順時針方向，與海浪擾動力矩方向相反，從而達(dá)到減少船舶搖擺的目的。
[0029]如圖5所示，當(dāng)船舶由于受到海浪擾動力矩的作用，向右舷傾斜時，左舷減擺器上升，該減擺器中的阻尼板7受到水流作用，阻尼板7繞轉(zhuǎn)動軸逆時針轉(zhuǎn)動，阻尼板7繞轉(zhuǎn)動軸順時針轉(zhuǎn)動，為增加阻尼板提供的控制力，控制阻尼板7，阻尼板7的伸縮油缸動作，增加阻尼板旋轉(zhuǎn)的速度，同時根據(jù)需要，控制阻尼板7上的導(dǎo)流式螺旋槳的旋轉(zhuǎn)速度和方向，促進(jìn)阻尼板的旋轉(zhuǎn)，同時通過螺旋槳增加阻尼板控制力，通過上述方法，可以在阻尼板7上分別產(chǎn)生如圖7所示的水動力匕，？2。由于減擺器阻尼板1，2的對稱性，且伸縮油缸和螺旋將轉(zhuǎn)動的方式相同，產(chǎn)生的水動力I，？2大小也基本相同，方向與垂直方向?qū)ΨQ。這兩水動力分別沿垂直方向、水平方向分解為，其中0”02大小相等，方向相反，相互抵消；[” 12大小相等，方向相同，垂直向下，分別如圖5中所示？31，，對應(yīng)的合力如圖5中所示的；同理右舷減擺器下落，產(chǎn)生如圖6所示的水動力，其左右水平分量相互抵消，垂直分量大小相等，方向相同，對應(yīng)的合力如圖5所示匕。對比減擺器1和減擺器2上產(chǎn)生的垂直力?其大小相等，方向相反，且圍繞船舶重心構(gòu)成一對力偶關(guān)系，形成逆時針的控制力矩凡，控制力矩的大小為:
[0030]10 = (^+^) 1008
[0031]其中小為船舶的橫搖角，即，船舶15傾斜方向與水平面的夾角。
[0032]該力矩正好與海浪擾動力矩％方向相反，進(jìn)而達(dá)到減少船舶搖擺的目的。
【權(quán)利要求】
1.一種主動式船舶減搖裝置，其特征在于:包括收放平臺(2)，所述收放平臺(2)頂部固定設(shè)置有電動絞車(I)、伸縮油缸(3)，所述伸縮油缸(3)活塞桿端部連接有定滑輪(4)，電動絞車(I)的線軸上繞設(shè)有鋼絲繩(12)，鋼絲繩(12)從滑輪槽(4)的滑輪槽中穿過，并在鋼絲繩(12 )末端連接減擺器(5 );所述減擺器(5 )包括減擺框(6 )，在所述減擺框(6 )沿長度方向兩端分別轉(zhuǎn)動連接一塊阻尼板(7)，每塊所述阻尼板(7)板面中央位置均設(shè)置一個導(dǎo)流式螺旋槳(11)，且每塊阻尼板(7)均通過安裝于減擺框(11)上的液壓缸(14)來控制開閉，兩塊阻尼板(7 )收攏后、貼合于減擺框(6 )上，所述減擺框(6 )底部設(shè)置有用于給液壓缸(14)供油的直驅(qū)式油源(10)。
2.如權(quán)利要求1所述的主動式船舶減搖裝置，其特征在于:所述阻尼板(7)通過鉸鏈(8)連接于減擺框(6)上。
3.如權(quán)利要求1所述的主動式船舶減搖裝置，其特征在于:每塊阻尼板(7)底部均連接有兩個液壓缸(14),兩個液壓缸(14)分別固定于減擺框(11)沿寬度方向兩側(cè)。
4.如權(quán)利要求1所述的主動式船舶減搖裝置，其特征在于:所述定滑輪(4)通過連接板(13)與伸縮油缸(3)活塞桿之間實現(xiàn)固定連接。
5.如權(quán)利要求1所述的主動式船舶減搖裝置，其特征在于:所述液壓缸(14)通過角軸(9)連接于減擺框(6)上。
【文檔編號】B63B39/00GK204150219SQ201420585449
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年10月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月10日
【發(fā)明者】宋勇榮, 梁利華, 吉明, 張松濤 申請人:無錫美特船舶設(shè)備有限公司