單翼板船體平衡裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供的是單翼板船體平衡裝置。在船體下部左右兩側(cè)分別通過翼板軸安裝有左翼板和右翼板。本實用新型能夠?qū)崿F(xiàn)船舶正常航速航行時，按照常規(guī)減搖控制規(guī)律減搖，當(dāng)?shù)秃剿倩蛘吡愫剿贂r，該裝置按照仰俯旋轉(zhuǎn)耦合升沉運動來產(chǎn)生升力，實現(xiàn)船舶系泊狀態(tài)的減搖和保持船體平衡。適宜作為船舶在系泊狀態(tài)下減搖保持平衡的船體平衡裝置應(yīng)用。
【專利說明】單翼板船體平衡裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及的是船舶輔助機構(gòu)，具體地說是單翼板船體平衡裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]船舶在海上航行，由于受到海浪、海風(fēng)及海流等因素的影響，不可避免地會產(chǎn)生各種搖蕩，其中以橫搖最為顯著，影響也最大。劇烈的搖蕩對船舶的適航性、安全性、以及設(shè)備的正常工作、貨物的固定和乘員的舒適性都會有很大的影響。對于軍船來說，劇烈的搖蕩會影響艦載飛機的正常起降；還會使火炮無法精確的命中目標。因此有效地減小船舶橫搖十分必要。目前最常用且應(yīng)用最成功的船舶主動式減搖裝置是常規(guī)減搖鰭，減搖效果可達90%以上。許多國家的中、高速船舶和海軍艦舶都裝有減搖鰭。然而，只有船舶的航速較高時，常規(guī)減搖鰭才可以有效地減搖，對于工作在零航速或系泊狀態(tài)下仍需要減搖的船舶來說，普通的減搖鰭就不再適用了。主要原因是常規(guī)減搖鰭升力的產(chǎn)生依賴于水流流過鰭的速度。只有當(dāng)流過減搖鰭表面的水流速度較高時，才能產(chǎn)生足夠的升力；當(dāng)水流速度很小時，鰭上的升力也變的很小，在零來流速度時升力也同時消失了，這是傳統(tǒng)減搖鰭的主要缺陷。
[0003]一直以來，減搖水艙是船舶低航速和零航速時船舶減搖的唯一選擇，但其減搖效果有限，最高不過50%，占用艙室容量，有時還會產(chǎn)生增搖現(xiàn)象，不能滿足人們對減搖效果越來越高的要求。
[0004]如果減搖鰭既可以在正常航行時減搖，也可以在低航速和零航速下進行減搖，則就可以只設(shè)計和維護一套系統(tǒng)，而且不會占用更多的內(nèi)部空間。它的優(yōu)點是很明顯的，因此，尋找一種新的理論依據(jù)研究系泊狀態(tài)下減搖鰭升力產(chǎn)生的機理，對船舶在系泊狀態(tài)下使用減搖鰭的減搖方法進行研究顯得很有必要。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了使船體保持平衡，抗搖擺，本實用新型提供了單翼板平衡裝置。該裝置通過在船體下部兩側(cè)通過轉(zhuǎn)軸安裝翼板，通過翼板阻擋海浪引起的扭動力矩，保持船體平衡狀態(tài)。解決船舶系泊時穩(wěn)定性問題。
[0006]本實用新型解決技術(shù)問題所采用的方案是:
[0007]在船體下部左右兩側(cè)分別通過翼板軸安裝有左翼板和右翼板。
[0008]積極效果，本實用新型能夠?qū)崿F(xiàn)船舶正常航速航行時，按照常規(guī)減搖控制規(guī)律減搖，當(dāng)?shù)秃剿倩蛘吡愫剿贂r，該裝置按照仰俯旋轉(zhuǎn)耦合升沉運動來產(chǎn)生升力，實現(xiàn)船舶系泊狀態(tài)的減搖和保持船體平衡。適宜作為船舶在系泊狀態(tài)下減搖保持平衡的船體平衡裝置應(yīng)用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本實用新型翼板在船體上安裝狀態(tài)圖
[0010]圖2為本實用新型翼板結(jié)構(gòu)圖
[0011]圖中，0.船體，1.左翼板，2.右翼板，3.翼板軸。
[0012]

【具體實施方式】
[0013]據(jù)圖所示，在船體O下部左右兩側(cè)分別通過翼板軸3安裝有左翼板I和右翼板2。
[0014]所述左翼板和右翼板為單片板狀物。
[0015]翼板能夠以翼板軸為中心轉(zhuǎn)動。
[0016]工作原理:
[0017]當(dāng)船體處于無航速的正浮狀態(tài)時，船體處于橫搖運動的瞬時平衡的姿態(tài)。此時，船體上的左右翼板都處在工作的初始狀態(tài)。其中，左翼板朝下傾斜一角度，同時做垂向下沉動作；右翼板朝上傾斜一角度，同時做垂向上升動作。
[0018]船體平衡通過左右翼板角度變化而達到減搖的作用。
[0019]工作過程:
[0020]當(dāng)船體受到海浪沖擊時，船體左右翼板開始進入工作狀態(tài)。翼板分別繞著各自的翼板軸以角速度Ω開始旋轉(zhuǎn)，其中左翼板向下旋轉(zhuǎn)，右翼板向上旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)角速度Ω的大小和角度大小由控制器根據(jù)海浪作用力矩計算得出。在翼板旋轉(zhuǎn)的同時，會在兩側(cè)的翼板上產(chǎn)生大小相等，方向不同的升力L。這兩個力分別作用在兩側(cè)翼板軸上，在船體上產(chǎn)生一個穩(wěn)定力矩，這個穩(wěn)定力矩能夠抵消海浪力矩，使船體恢復(fù)平衡狀態(tài)，達到減搖的目的。此時，由于減搖裝置工作產(chǎn)生的穩(wěn)定力矩抵消了使船體右側(cè)橫搖的海浪力矩，船體保持著平衡狀態(tài)。左右翼板各自完成了半個周期的工作，左翼板處于朝上傾斜的狀態(tài)，右翼板處于朝下傾斜的狀態(tài)。
[0021]由于海浪力矩后半個周期的作用，船體會產(chǎn)生向左的橫搖運動，此時，左右翼板分別繞著各自的翼板軸以角速度Ω開始反方向的旋轉(zhuǎn)運動，產(chǎn)生與前半個工作周期方向相反的升力。同時會在船體上產(chǎn)生一個穩(wěn)定力矩，這個穩(wěn)定力矩能夠抵消海浪力矩，使船體恢復(fù)平衡狀態(tài)。至此，左右翼板各自完成了一個周期的工作。
[0022]以這種工作方式連續(xù)工作，左右翼板上產(chǎn)生的穩(wěn)定力矩會不斷地抵消海浪所產(chǎn)生的擾動力矩，使船體保持平衡狀態(tài)，達到減搖的目的。仰俯旋轉(zhuǎn)和升沉運動間的相位角將對升力產(chǎn)生很大影響，需要根據(jù)海浪周期等情況來控制。
[0023]當(dāng)船舶航行時，處于有航速狀態(tài)，翼板可以根據(jù)常規(guī)減搖鰭控制規(guī)律繞著翼板軸做俯仰運動，像普通減搖鰭一樣實現(xiàn)有航速下的減搖。
【權(quán)利要求】
1.單翼板船體平衡裝置，其特征在于:在船體(O)下部左右兩側(cè)分別通過翼板軸(3)安裝有左翼板(I)和右翼板(2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單翼板船體平衡裝置，其特征在于:所述左翼板和右翼板為單片板狀物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單翼板船體平衡裝置，其特征在于:翼板能夠以翼板軸為中心轉(zhuǎn)動。
【文檔編號】B63B39/06GK203832725SQ201420160689
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年4月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月4日
【發(fā)明者】華春梅, 王宇, 王宏, 黃曉雪, 程相茹 申請人:渤海船舶職業(yè)學(xué)院