一種用于生搖破冰的陀螺裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于生搖破冰的陀螺裝置，用于使船舶實現(xiàn)破冰功能，該陀螺裝置包括轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)子框架、安裝基架、進(jìn)動控制執(zhí)行機構(gòu)以及進(jìn)動控制指令裝置，進(jìn)動控制指令裝置用于控制進(jìn)動控制執(zhí)行機構(gòu)，進(jìn)動控制執(zhí)行機構(gòu)帶動進(jìn)動軸旋轉(zhuǎn)，使轉(zhuǎn)子隨轉(zhuǎn)子框架繞進(jìn)動軸進(jìn)動，產(chǎn)生一作用力矩使船體發(fā)生搖動，將船體周圍的冰壓碎，完成破冰。本實用新型具有以下有益效果：體積較小，安裝以及使用都十分便捷；對在船體上的安裝位置沒有特別要求，較容易布置在船上，且無須對船體本身的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改變，可以直接加裝到已經(jīng)服役的船上；產(chǎn)生對船作用力矩的機理便于控制，控制執(zhí)行機構(gòu)與主動式U型水艙相比大為簡化。
【專利說明】—種用于生搖破冰的陀螺裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于船舶破冰【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種用于生搖破冰的陀螺裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)船舶誤入并受困于冰層區(qū)，往往需要有一個突然的橫傾力矩作用于船上，再配以全速倒車，可使船脫離冰層圍困，退回到開放水域。當(dāng)船舶通過冰塊區(qū)時，往往也需要有一個周期性的橫傾力矩(生搖)，使船與水的接觸面保持為浸濕狀態(tài)，減少與冰的摩擦阻力，從而減少航行阻力，節(jié)省燃料。當(dāng)船舶停泊在容易結(jié)冰的水面上時，起航前有時也需要對船身周邊進(jìn)行破冰，然后才能駛離。對于破冰作業(yè)船，則需要有能夠使船緩慢后傾然后突然前傾的縱傾作用力矩，利用船艏的突然前傾將冰壓碎，達(dá)到破冰目的?，F(xiàn)有的用于破冰目的的生搖裝置是主動式U型水艙，當(dāng)需要破冰時，利用氣壓或者水泵使U型水艙的兩翼艙之間產(chǎn)生水位差，利用水位差產(chǎn)生重力矩作用于船上，使船搖擺?，F(xiàn)有技術(shù)U型水艙破冰的主要缺點是:(I) U型水艙占用船上的艙容較大，且要求有足夠的總跨度，還有氣道和水道，在船上不容易布置；(2)需要改變船體本身的結(jié)構(gòu)，很難加裝在已服役的船只上；(3)產(chǎn)生水位差的裝置較為復(fù)雜，造價較高。
實用新型內(nèi)容
[0003]為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本實用新型提供一種體積較小、安裝布置方便的用于生搖破冰的陀螺裝置。具體的技術(shù)方案如下:
[0004]一種用于生搖破冰的陀螺裝置，用于使船舶實現(xiàn)破冰功能，該陀螺裝置包括轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)子框架以及安裝基架，安裝基架固定在船體上；安裝基架上設(shè)有一進(jìn)動軸，進(jìn)動軸沿船體的長度方向或船體的寬度方向設(shè)置；轉(zhuǎn)子框架設(shè)置在安裝基架上，可繞進(jìn)動軸轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)子框架內(nèi)設(shè)有一自轉(zhuǎn)軸，自轉(zhuǎn)軸與進(jìn)動軸垂直；轉(zhuǎn)子設(shè)置在轉(zhuǎn)子框架內(nèi)，可繞自轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動；
[0005]該陀螺裝置還包括相互連接的進(jìn)動控制執(zhí)行機構(gòu)和進(jìn)動控制指令裝置，進(jìn)動控制指令裝置用于發(fā)送控制指令給進(jìn)動控制執(zhí)行機構(gòu)，進(jìn)動控制執(zhí)行機構(gòu)與進(jìn)動軸連接，用于根據(jù)控制指令帶動進(jìn)動軸旋轉(zhuǎn)；進(jìn)動軸的旋轉(zhuǎn)使轉(zhuǎn)子隨轉(zhuǎn)子框架繞進(jìn)動軸進(jìn)動，產(chǎn)生一作用力矩使船體發(fā)生搖動，船體的搖動將船體周圍的冰壓碎，完成破冰。
[0006]作為優(yōu)化方案，進(jìn)動控制執(zhí)行機構(gòu)為液壓驅(qū)動裝置或電驅(qū)動裝置。
[0007]作為優(yōu)化方案，進(jìn)動控制指令裝置包括與液壓驅(qū)動裝置或電驅(qū)動裝置相配合的CPU芯片。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下有益效果:
[0009](I)本實用新型體積較小，安裝以及使用都十分便捷；
[0010](2)本實用新型對在船體上的安裝位置沒有特別要求，較容易布置在船上，且無須對船體本身的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改變，可以直接加裝到已經(jīng)服役的船上；
[0011](3)本實用新型產(chǎn)生對船作用力矩的機理便于控制，控制執(zhí)行機構(gòu)與主動式U型水艙相比大為簡化?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖
[0013]上圖中序號為:1_轉(zhuǎn)子、2-轉(zhuǎn)子框架、3-進(jìn)動控制執(zhí)行機構(gòu)、4-進(jìn)動控制指令裝置、5-安裝基架、6-進(jìn)動軸。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖以實施例的方式詳細(xì)描述本實用新型。
[0015]實施例1:
[0016]如圖1所示，一種用于生搖破冰的陀螺裝置，用于使船舶實現(xiàn)破冰功能。該陀螺裝置包括轉(zhuǎn)子1、轉(zhuǎn)子框架2以及安裝基架5，安裝基架5固定在船體上。安裝基架5上設(shè)有一進(jìn)動軸6，進(jìn)動軸6沿船體的長度方向或船體的寬度方向設(shè)置。轉(zhuǎn)子框架2設(shè)置在安裝基架5上，可繞進(jìn)動軸6轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)子框架2內(nèi)設(shè)有一自轉(zhuǎn)軸，自轉(zhuǎn)軸與進(jìn)動軸垂直；轉(zhuǎn)子I設(shè)置在轉(zhuǎn)子框架2內(nèi)，可繞自轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動。
[0017]該陀螺裝置還包括相互連接的進(jìn)動控制執(zhí)行機構(gòu)3和進(jìn)動控制指令裝置4，在本實施例中，進(jìn)動控制執(zhí)行機構(gòu)3為液壓驅(qū)動裝置或電驅(qū)動裝置，進(jìn)動控制指令裝置4則采用與該液壓驅(qū)動裝置或電驅(qū)動裝置相匹配的CPU芯片。進(jìn)動控制指令裝置4用于發(fā)送控制指令給進(jìn)動控制執(zhí)行機構(gòu)3，進(jìn)動控制執(zhí)行機構(gòu)3與進(jìn)動軸6連接，用于根據(jù)控制指令帶動進(jìn)動軸6旋轉(zhuǎn)；進(jìn)動軸6的旋轉(zhuǎn)使轉(zhuǎn)子I隨轉(zhuǎn)子框架2繞進(jìn)動軸6進(jìn)動，產(chǎn)生一作用力矩使船體發(fā)生搖動，船體的搖動將船體周圍的冰壓碎，完成破冰。
[0018]進(jìn)動軸6在船體上的位置設(shè)置與所需的作用力矩的方向有關(guān)，當(dāng)需要對船體兩側(cè)的冰進(jìn)行破碎時，需要橫向的作用力矩，使船體左右搖動，因此，將進(jìn)動軸6沿船體的寬度方向設(shè)置；當(dāng)需要對船體前后的冰進(jìn)行破碎時，需要縱向的作用力矩，使船體前后搖動，將進(jìn)動軸6沿船體的長度方向設(shè)置。也可以在船體上同時設(shè)置兩個陀螺裝置，其中一個陀螺裝置的進(jìn)動軸6沿船體的寬度方向設(shè)置，另一個陀螺裝置的進(jìn)動軸6沿船體的長度方向設(shè)置。
[0019]下面以對船體兩側(cè)的冰進(jìn)行破碎為例，說明本實用新型的工作原理:
[0020]安裝本實用新型時將進(jìn)動軸6的走向設(shè)置為沿著船體的寬度方向。假設(shè)轉(zhuǎn)子I的動量矩矢量是向上的，假設(shè)需要使船向右側(cè)傾斜，進(jìn)動控制指令裝置4將發(fā)出一控制指令，進(jìn)動控制執(zhí)行機構(gòu)3將按照控制指令驅(qū)動進(jìn)動軸6旋轉(zhuǎn)，進(jìn)動軸6旋轉(zhuǎn)角速度矢量的指向是向右的，即，讓轉(zhuǎn)子框架2后傾(向船艉傾斜)，這時，由于轉(zhuǎn)子框架2的進(jìn)動將生成橫向作用力矩，通過安裝基架5作用于船上。橫向作用力矩的大小與進(jìn)動軸6的旋轉(zhuǎn)角速度成正t匕，旋轉(zhuǎn)角速度的大小以及周期節(jié)拍由進(jìn)動控制指令裝置4加以控制。
[0021]本實用新型對船體前后的冰進(jìn)行破碎的工作原理與上述對船體兩側(cè)的冰進(jìn)行破碎的工作原理大致相同，在此不再贅述。
[0022]以上公開的僅為本申請的幾個具體實施例，但本申請并非局限于此任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員能思之的變化，都應(yīng)落在本申請的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于生搖破冰的陀螺裝置，用于使船舶實現(xiàn)破冰功能，其特征在于，該陀螺裝置包括轉(zhuǎn)子(I)、轉(zhuǎn)子框架(2)以及安裝基架(5)，所述安裝基架(5)固定在船體上；所述安裝基架(5)上設(shè)有一進(jìn)動軸(6)，所述進(jìn)動軸(6)沿船體的長度方向或船體的寬度方向設(shè)置；所述轉(zhuǎn)子框架(2)設(shè)置在所述安裝基架(5)上，可繞所述進(jìn)動軸(6)轉(zhuǎn)動，所述轉(zhuǎn)子框架(2 )內(nèi)設(shè)有一自轉(zhuǎn)軸，所述自轉(zhuǎn)軸與所述進(jìn)動軸垂直；所述轉(zhuǎn)子(I)設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子框架(2)內(nèi)，可繞所述自轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動； 該陀螺裝置還包括相互連接的進(jìn)動控制執(zhí)行機構(gòu)(3)和進(jìn)動控制指令裝置(4)，所述進(jìn)動控制指令裝置(4)用于發(fā)送控制指令給所述進(jìn)動控制執(zhí)行機構(gòu)(3)，所述進(jìn)動控制執(zhí)行機構(gòu)(3)與所述進(jìn)動軸(6)連接，用于根據(jù)所述控制指令帶動所述進(jìn)動軸(6)旋轉(zhuǎn)；所述進(jìn)動軸(6)的旋轉(zhuǎn)使所述轉(zhuǎn)子(I)隨所述轉(zhuǎn)子框架(2)繞所述進(jìn)動軸(6)進(jìn)動，產(chǎn)生一作用力矩使船體發(fā)生搖動，船體的搖動將船體周圍的冰壓碎，完成破冰。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于生搖破冰的陀螺裝置，其特征在于，所述進(jìn)動控制執(zhí)行機構(gòu)(3)為液壓驅(qū)動裝置或電驅(qū)動裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于生搖破冰的陀螺裝置，其特征在于，所述進(jìn)動控制指令裝置(4)包括與所述液壓驅(qū)動裝置或所述電驅(qū)動裝置相配合的CPU芯片。
【文檔編號】B63B35/10GK203486107SQ201320559678
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月10日
【發(fā)明者】黃宇, 李春麗, 張春龍 申請人:上海羽翼船舶設(shè)備有限公司