專(zhuān)利名稱(chēng)：船舶旋柱減搖系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種船舶減搖系統(tǒng)，具體地說(shuō)，是涉及ー種船舶旋柱減搖系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
船舶在海中航行時(shí)受到風(fēng)、浪和流的作用會(huì)造成搖擺，劇烈的搖擺對(duì)船舶的安全性、設(shè)備的正常工作、貨物的固定和乘員的舒適性都會(huì)產(chǎn)生很大的影響，為了減小船舶的搖擺，目前也出現(xiàn)了很多減搖裝置，較常見(jiàn)的有一、減搖鰭，如圖I中所示，通過(guò)在船的兩舷處設(shè)置可以轉(zhuǎn)動(dòng)的兩片水翼A，通過(guò)自動(dòng)控制調(diào)節(jié)水翼的沖角，使水對(duì)水翼產(chǎn)生流體動(dòng)力，構(gòu)成與波浪カ矩相反的阻尼カ矩，達(dá)到減搖的目的。減搖鰭的主要缺點(diǎn)有需要設(shè)置專(zhuān)門(mén)的傳動(dòng)和控制裝置，傳動(dòng)關(guān)系復(fù)雜；兩翼通過(guò)船體伸到船外，需要同時(shí)保證傳動(dòng)靈活，以及良好的密封，實(shí)現(xiàn)難度大；若出現(xiàn)碰撞，會(huì)造成船體進(jìn)水，有沉船危險(xiǎn)；水翼的水動(dòng)カ隨著船速的下降而急劇下降，在大風(fēng)浪下一般船速很低，其減搖效能也很低。 ニ、另外ー種用于減搖裝置為減搖水柜，通過(guò)在船兩舷設(shè)置兩個(gè)小水柜，采用排水泵調(diào)節(jié)水流量而達(dá)到減搖目的。該種裝置水量調(diào)節(jié)繁瑣，計(jì)算復(fù)雜，實(shí)用價(jià)值小。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有的減搖裝置，提供了ー種減搖系統(tǒng)，利用旋柱舵實(shí)現(xiàn)減搖，控制方便。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)ー種船舶旋柱減搖系統(tǒng)，包括開(kāi)設(shè)在船體兩側(cè)的凹槽，在所述凹槽內(nèi)分別設(shè)有轉(zhuǎn)筒以及用于驅(qū)動(dòng)所述轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)動(dòng)的第一電機(jī)，所述減搖系統(tǒng)還包括與第一電機(jī)連接的控制單
J Li ο優(yōu)選的，為了使減搖系統(tǒng)在減搖時(shí)對(duì)船體的作用力均衡，所述的凹槽對(duì)稱(chēng)設(shè)置在船體的兩側(cè)。進(jìn)ー步的，所述的控制単元包括擺錘、用于固定所述擺錘的回轉(zhuǎn)軸、編碼器、以及PLC控制器，所述編碼器安裝在回轉(zhuǎn)軸上，檢測(cè)擺錘繞回轉(zhuǎn)軸搖擺情況，并生成電信號(hào)發(fā)送至PLC控制器，所述PLC控制器生成控制信號(hào)發(fā)送至第一電機(jī)。又進(jìn)ー步的，在所述第一電機(jī)外側(cè)設(shè)有箱體，所述轉(zhuǎn)筒的一端通過(guò)傳動(dòng)軸與第一電機(jī)連接，另外一端設(shè)有轉(zhuǎn)軸，且所述轉(zhuǎn)軸通過(guò)軸承與支撐板連接，所述支撐板與所述箱體的前壁固定連接。為了使轉(zhuǎn)筒可以在有風(fēng)浪需要減搖的時(shí)候伸出來(lái)，不需要減搖的時(shí)候縮回去，在所述凹槽內(nèi)分別設(shè)置有用于驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)筒伸縮的驅(qū)動(dòng)單元。進(jìn)ー步的，所述的驅(qū)動(dòng)單元可以為傳動(dòng)電機(jī)，傳動(dòng)電機(jī)通過(guò)拉桿與箱體的后壁固定連接。傳動(dòng)電機(jī)通過(guò)帶動(dòng)拉桿的伸縮，進(jìn)而帶動(dòng)轉(zhuǎn)筒從凹槽內(nèi)伸出，或者縮回至凹槽內(nèi)。進(jìn)ー步的，所述的驅(qū)動(dòng)單元還可以為液壓馬達(dá)，其可以驅(qū)動(dòng)所述箱體旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)轉(zhuǎn)筒從凹槽內(nèi)旋出，或者旋回至凹槽內(nèi)。[0013]又進(jìn)ー步的，當(dāng)轉(zhuǎn)筒在傳動(dòng)電機(jī)的帶動(dòng)下可以自由伸縮式的轉(zhuǎn)筒時(shí)，所述的支撐板與凹槽的槽ロ相吻合，便于當(dāng)轉(zhuǎn)筒剛好縮回至凹槽時(shí)，支撐板將凹槽的槽ロ封住，以免影響船在前進(jìn)時(shí)受到的流體阻力。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是本實(shí)用新型的船舶旋柱減搖系統(tǒng)，利用轉(zhuǎn)筒在水中旋轉(zhuǎn)時(shí)受到的カ進(jìn)行減搖，操作方便；當(dāng)船在大風(fēng)大浪中降低航行速度時(shí)，仍能保持較好的減搖效果；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)単，不會(huì)對(duì)船體的性能造成影響。結(jié)合附圖閱讀本實(shí)用新型實(shí)施方式的詳細(xì)描述后，本實(shí)用新型的其他特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚。

圖I是現(xiàn)有的一種減搖裝置；圖2是本實(shí)用新型所提出的船舶旋柱減搖系統(tǒng)的一種實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖2的俯視圖；圖4是圖2中局部結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是圖2中另外ー種局部結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是圖2中控制單元原理圖；圖7是圖2中結(jié)構(gòu)減搖原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作進(jìn)ー步詳細(xì)地說(shuō)明。實(shí)施例一，參見(jiàn)圖2、圖3、圖4所示，本實(shí)施例中的船舶旋柱減搖系統(tǒng)，包括開(kāi)設(shè)在船體兩側(cè)的凹槽1，在所述凹槽I內(nèi)分別設(shè)有轉(zhuǎn)筒2以及用于驅(qū)動(dòng)所述轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)動(dòng)的第一電機(jī)3，所述減搖系統(tǒng)還包括與第一電機(jī)3連接的控制單元(圖中未顯示)。也即，轉(zhuǎn)筒2及驅(qū)動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng)的第一電機(jī)3均為兩個(gè)，分別設(shè)置所述的兩個(gè)凹槽I內(nèi)。且凹槽I需要開(kāi)設(shè)在船體的吃水線以下，控制單元通過(guò)檢測(cè)船舶的搖擺信號(hào)，根據(jù)流體力學(xué)原理，計(jì)算若需要維持船舶平穩(wěn)所需要的升力大小及方向，生成用于控制第一電機(jī)3轉(zhuǎn)動(dòng)的控制信號(hào)發(fā)送至第一電機(jī)3,通過(guò)控制第一電機(jī)3的轉(zhuǎn)速以及旋轉(zhuǎn)方向，使第一電機(jī)3帶動(dòng)轉(zhuǎn)筒2轉(zhuǎn)動(dòng),進(jìn)而產(chǎn)生力以抵消浪的作用力，達(dá)到減搖目的。為了使減搖系統(tǒng)在減搖時(shí)對(duì)船體的作用力均衡，所述的凹槽I優(yōu)選對(duì)稱(chēng)設(shè)置在船體的兩側(cè)。其中，凹槽I具有兩種設(shè)計(jì)方式，如圖3中左側(cè)和右側(cè)分別所示，其中左側(cè)的可以將轉(zhuǎn)筒2垂直于船身進(jìn)行伸縮，右側(cè)的結(jié)構(gòu)可以將轉(zhuǎn)筒2旋入，使其平行于船身放置。參見(jiàn)圖6所示，在本實(shí)施例中的控制單元包括擺錘4-1、用于固定所述擺錘的回轉(zhuǎn)軸4-2、編碼器、以及PLC控制器，其中編碼器與PLC控制器未在圖6中顯示，擺錘4_1可以繞回轉(zhuǎn)軸4-2自由擺動(dòng)，回轉(zhuǎn)軸4-2的軸向應(yīng)該與船舶的縱向平行，因此，擺錘4-1的擺動(dòng)方向即為船舶傾斜的方向，通過(guò)將編碼器安裝在回轉(zhuǎn)軸4-2上，可以檢測(cè)擺錘4-1繞回轉(zhuǎn)軸搖擺情況(比如，獲取擺動(dòng)速度、擺動(dòng)方向等參數(shù))，并生成電信號(hào)的形式發(fā)送至PLC控制器，所述PLC控制器根據(jù)擺錘4-1的擺動(dòng)信號(hào)生成控制信號(hào)發(fā)送至第一電機(jī)3，進(jìn)而控制第一電機(jī)3的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)向。作為ー個(gè)具體的實(shí)施例,參見(jiàn)圖4所示,在所述第一電機(jī)3外側(cè)設(shè)有箱體5,所述轉(zhuǎn)筒2的一端通過(guò)傳動(dòng)軸6與第一電機(jī)3連接，另外一端設(shè)有轉(zhuǎn)軸7，且所述轉(zhuǎn)軸7通過(guò)軸承與支撐板8連接，所述支撐板8與所述箱體5的前壁固定連接，其連接可以通過(guò)連接螺栓9實(shí)現(xiàn)。為了使轉(zhuǎn)筒2可以在有風(fēng)浪需要減搖的時(shí)候伸出來(lái)，不需要減搖的時(shí)候縮回去，在所述凹槽I內(nèi)分別設(shè)置有用于驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)筒2伸縮的驅(qū)動(dòng)單元。所示的驅(qū)動(dòng)單元可以有兩種具體實(shí)施方式
，其中一種可以采用傳動(dòng)電機(jī)(圖中未顯示)實(shí)現(xiàn)，參見(jiàn)圖5所示,傳動(dòng)電機(jī)通過(guò)拉桿10與箱體5的后壁固定連接。傳動(dòng)電機(jī)通過(guò)帶動(dòng)拉桿10的伸縮，進(jìn)而帶動(dòng)轉(zhuǎn)筒2從凹槽I內(nèi)伸出，或者縮回至凹槽I內(nèi)，相應(yīng)的，凹槽I應(yīng)該為圖3中左側(cè)所示的長(zhǎng)寬比例。傳動(dòng)電機(jī)與控制單元連接，接受控制單元的控制。當(dāng)轉(zhuǎn)筒2為在傳動(dòng)電機(jī)的帶動(dòng)下可以自由伸縮式的轉(zhuǎn)筒時(shí)，所述的支撐板8與凹槽的槽ロ相吻合，便于當(dāng)轉(zhuǎn)筒2縮回至凹槽I時(shí)，支撐板8將凹槽I的槽ロ封住，以免影響船在前進(jìn)時(shí)受到的流體阻力。所述的驅(qū)動(dòng)單元還可以為液壓馬達(dá)，其可以驅(qū)動(dòng)所述箱體5旋轉(zhuǎn)，參見(jiàn)圖4所示，通過(guò)驅(qū)動(dòng)箱體5旋轉(zhuǎn),進(jìn)而帶動(dòng)轉(zhuǎn)筒2從凹槽I內(nèi)旋出，或者旋回至凹槽I內(nèi)，相應(yīng)的，凹槽I應(yīng)該為圖3中右側(cè)所示的長(zhǎng)寬比例。液壓馬達(dá)與控制單元連接，接受控制單元的控制。若使用該種結(jié)構(gòu)方式，優(yōu)選在凹槽I的槽ロ處設(shè)置艙門(mén)，由控制單元控制其打開(kāi)或者關(guān)閉，當(dāng)轉(zhuǎn)筒2旋入凹槽I中時(shí)，應(yīng)該將艙門(mén)關(guān)閉，以免影響船在前進(jìn)時(shí)受到的流體阻力。為了更進(jìn)ー步說(shuō)明本實(shí)施例的減搖系統(tǒng)的減搖原理，參見(jiàn)圖7所示，為轉(zhuǎn)筒2的橫剖面圖，水的流速為Vs (與船舶前進(jìn)方向相反)，當(dāng)船體向右傾斜時(shí)，控制右側(cè)的轉(zhuǎn)筒2逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，角速度為ω，轉(zhuǎn)筒2上方的水流方向與其旋轉(zhuǎn)方向一致，下方的水流方向與其旋轉(zhuǎn)方向相反，根據(jù)茹可夫斯基的舉カ公式Py=P Vsr，其中，P為水的密度，Γ是環(huán)流強(qiáng)度，且Γ=2πΓ2ω，r為轉(zhuǎn)筒2的半徑，作用于船舶右側(cè)會(huì)產(chǎn)生向上的升力，與船體傾斜方向相反，同樣的，控制左側(cè)的轉(zhuǎn)筒2順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，角速度為ω，根據(jù)上述原理，可以產(chǎn)生作用于船舶左側(cè)向下的力，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了減搖。當(dāng)然，上述說(shuō)明并非是對(duì)本實(shí)用新型的限制，本實(shí)用新型也并不僅限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換，也應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種船舶旋柱減搖系統(tǒng)，其特征在于包括開(kāi)設(shè)在船體兩側(cè)的凹槽，在所述凹槽內(nèi)分別設(shè)有轉(zhuǎn)筒以及用于驅(qū)動(dòng)所述轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)動(dòng)的第一電機(jī)，所述減搖系統(tǒng)還包括與第一電機(jī)連接的控制單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的船舶旋柱減搖系統(tǒng)，其特征在于所述的凹槽對(duì)稱(chēng)設(shè)置在船體的兩側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的船舶旋柱減搖系統(tǒng)，其特征在于所述的控制單元包括擺錘、用于固定所述擺錘的回轉(zhuǎn)軸、編碼器、以及PLC控制器，所述編碼器安裝在回轉(zhuǎn)軸上，檢測(cè)擺錘繞回轉(zhuǎn)軸搖擺情況，并生成電信號(hào)發(fā)送至PLC控制器，所述PLC控制器生成控制信號(hào)發(fā)送至第一電機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的船舶旋柱減搖系統(tǒng)，其特征在于在所述第一電機(jī)外側(cè)設(shè)有箱體，所述轉(zhuǎn)筒的一端通過(guò)傳動(dòng)軸與第一電機(jī)連接，另外一端設(shè)有轉(zhuǎn)軸，且所述轉(zhuǎn)軸通過(guò)軸承與支撐板連接，所述支撐板與所述箱體的前壁固定連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的船舶旋柱減搖系統(tǒng)，其特征在于在所述凹槽內(nèi)分別設(shè)置有用于驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)筒伸縮的驅(qū)動(dòng)單元。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的船舶旋柱減搖系統(tǒng)，其特征在于所述的驅(qū)動(dòng)單元為傳動(dòng)電機(jī)，傳動(dòng)電機(jī)通過(guò)拉桿與箱體的后壁固定連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的船舶旋柱減搖系統(tǒng)，其特征在于所述的驅(qū)動(dòng)單元為用于驅(qū)動(dòng)所述箱體旋轉(zhuǎn)的液壓馬達(dá)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的船舶旋柱減搖系統(tǒng)，其特征在于所述的支撐板與凹槽的槽口相吻合。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種船舶旋柱減搖系統(tǒng)，包括開(kāi)設(shè)在船體兩側(cè)的凹槽，在所述凹槽內(nèi)分別設(shè)有轉(zhuǎn)筒以及用于驅(qū)動(dòng)所述轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)動(dòng)的第一電機(jī)，所述減搖系統(tǒng)還包括與第一電機(jī)連接的控制單元。本實(shí)用新型的船舶旋柱減搖系統(tǒng)，利用轉(zhuǎn)筒在水中旋轉(zhuǎn)時(shí)受到的力進(jìn)行減搖，操作方便；當(dāng)船在大風(fēng)大浪中降低航行速度時(shí)，仍能保持較好的減搖效果；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不會(huì)對(duì)船體的性能造成影響。
文檔編號(hào)B60G21/05GK202573710SQ20122026153
公開(kāi)日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2012年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月5日
發(fā)明者茍乃琛, 李藻民 申請(qǐng)人:茍乃琛, 李藻民