CN102343971B - 舰船带自动控制结构的减摇及能量回收装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种舰船带自动控制结构的减摇及能量回收装置，其包括支架和固定在支架上的锤体总成、传动件以及能量回收结构，锤体总成和能量回收结构之间由传动件连接传动，锤体总成包括摆杆和摆锤，摆杆的上端悬挂在支架上，并与传动件传动连接，摆锤固定在摆杆的下端，摆锤摆动方向垂直舰船身长方向，能量回收结构输出端连接储能装置，储能装置连接动力设备，其中支架的底座还固定有自动控制结构，自动控制结构包括一对制动器和导向轮，导向轮设在制动器上，一对制动器和导向轮分别夹置在摆锤的下摆片上。采用以上技术方案，减摇效果好，安装速度快，制造成本低，还降低了舰船运行成本，提高舰船运行速度，具有较大社会经济价值。

Description

舰船带自动控制结构的减摇及能量回收装置

技术领域

本发明涉及舰船减摇装置，尤其涉及一种舰船带自动控制结构的减摇及能量回收装置。 

背景技术

舰船在海上航行、作业时，受风浪的冲击会产生摇晃，主要是横摇，影响船员的政常作业和旅客的起居生活，尤其在风浪中，船体惯性作用下，摇晃产生加速度，舰船船体的摆动程度就会加剧。现有舰船减摇装置主要采用舭龙骨、减摇水舱、陀螺减摇装置、减摇鳍装置等，都是利用舰艇上升力或重力形成稳定力矩，以减小舰船摇荡幅度的装置，采用舭龙骨和减摇鳍装置航行时会产生阻力，影响航行速度；采用减摇水舱、陀螺减摇装置结构复杂，制造成本高，而且需要消耗能量；同时采用减摇水舱占据空间较大，效果也不够显著。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单，不仅解决了舰船在海浪大时船体摇晃摆动问题，同时利用能量回收机构对舰船升力或重力形成稳定力矩进行能量回收，作为舰船辅助动力，节约能源的舰船带自动控制结构的减摇及能量回收装置。 

本发明采用以下技术方案：减摇及能量回收装置包括支架和固定在支架上的锤体总成、传动件以及能量回收结构，锤体总成和能量回收结构之间由传动件连接传动，锤体总成包括摆杆和摆锤，摆杆的上端悬挂在支架上，并与传动件传动连接，摆锤固定在摆杆的下端，摆锤摆动方向垂直舰船身长方向，能量回收结构输出端连接储能装置，储能装置连接动力设备，其中支架的底座还固定有自动控制结构，自动控制结构包括一对制动器和导向轮，导向轮设在制动器上，一对制动器和导向轮分别夹置在摆锤的下摆片上。 

所述的制动器包括底座、缸筒、活塞、缸盖以及摩擦片，缸筒固定在底座上，活塞一端由缸盖固定在缸体内，并由单片机控制其在缸体内动作，活塞另一端套设有摩擦片，摩擦片在活塞动作下夹置在摆锤的下摆片上，控制摆锤的摆动幅度。 

所述的导向轮包括导向轮体、轴和安装板，安装板固定在制动器上，轴固定在安装板上，导向轮体转动套设在轴上，导向轮体夹置在摆锤的下摆片上。 

所述的导向轮体与轴之间由轴承连接。 

所述摆锤的重量与舰船的吨位比为：2.5~3.5:1000。 

所述摆锤的重量与舰船的吨位比为： 3:1000。 

所述的能量回收结构包括对称设置在锤体总成上方，摆动方向两侧的液压缸，两个液压缸通过单向阀连接储能装置的油马达，储能装置的油马达与动力设备的发电机连接。 

所述的储能装置的油马达输入端设有溢流阀。 

所述的储能装置的油马达输入端设有压力表，压力表还设有压力表开关。 

所述的液压缸为往返式柱塞泵。 

本发明采用以上技术方案，采用锤体总成的摆锤惯性下垂的特性，产生与舰船摆动方向相反的摆锤摆动力来抵消舰船摆动力，达到减摇效果，并通过能量回收结构将舰船外的风、浪、流等影响舰船摇摆的能量转换为舰船的主动力或辅助动能，本技术方案尤其 采用自动控制结构，利用导向轮对摆锤的摆动方向进行控制，利用单片机控制制动器来控制摆锤的摆动幅度，这样可以确保摆锤根据舰船摇晃摆动程度不同，自动调节摆锤摆动幅度，以保证最佳减摇效果。 

该技术方案结构简单，安装速度快，制造成本低，还降低了舰船运行成本，提高舰船运行速度，具有较大的实用价值与社会经济价值。 

附图说明

现结合附图对本发明做进一步详述： 

图1是本发明减摇及能量回收装置的结构示意图；

图2是本发明减摇及能量回收装置的剖视示意图；

图3是本发明锤体总成的结构示意图；

图4是本发明制动器的结构示意图；

图5是本发明导向轮的结构示意图；

图6是本发明能量转换示意图。

具体实施方式

请参阅图1 、2或3所示，本发明包括支架4和固定在支架上的锤体总成1、传动件2以及能量回收结构3，锤体总成1和能量回收结构3之间由传动件2连接传动，锤体总成1包括摆杆11和摆锤12，摆杆11的上端111悬挂在支架4上，并与传动件2传动连接，摆锤12固定在摆杆11的下端，摆锤12摆动方向垂直舰船身长方向，摆锤12的重量与舰船的吨位比为：2.5~3.5:1000，优选3:1000。能量回收结构3输出端连接储能装置5，储能装置5连接动力设备6，其中支架4的底座41还固定有自动控制结构7，自动控制结构7包括一对制动器71和导向轮72，导向轮72设在制动器71上，一对制动器71和导向轮72分别夹置在摆锤12的下摆片121上。 

如图1或4所示，所述的制动器71包括底座711、缸筒712、活塞713、缸盖714以及摩擦片715，缸筒712固定在底座711上，活塞713一端由缸盖714固定在缸体712内，并由单片机控制其在缸体712内动作，活塞713另一端套设有摩擦片715，摩擦片715在活塞713动作下夹置在摆锤12的下摆片121上，控制摆锤12的摆动幅度。 

如图1或5所示，所述的导向轮72包括导向轮体721、轴722和安装板723，安装板723固定在制动器71上，轴722固定在安装板723上，导向轮体721转动套设在轴722上，导向轮体721夹置在摆锤12的下摆片121上，导向轮体721与轴722之间由轴承724连接。 

如图1或6所示，所述的能量回收结构3包括对称设置在锤体总成1上方，摆动方向两侧的液压缸31，液压31为往返式柱塞泵，两个液压缸31通过单向阀32连接储能装置5的油马达，储能装置5的油马达与动力设备6的发电机连接。 

所述的储能装置5的油马达输入端设有溢流阀8。 

所述的储能装置5的油马达输入端设有压力表9，压力表9还设有压力表开关91。 

目前本发明的舰船减摇及能量回收装置，是根据舰船的大小及线形，在船舱底部中间头、中、尾位置布置3个左右的该装置，其摆锤的重量与舰船的吨位比选择在：2.5~3.5:1000，由于摆锤在不受外力的作用下，它受万有引力的影响，可以保持重心向下，当舰船产生摇晃摆动时，摆杆和摆锤在惯性作用下向舰船摆动相反的方向摆动，与舰船受外界风、浪、流的作用力产生消减，从而达到减摇的目的。同时本发明利用液压控制技术和机械控制技术，结合现代化的电脑自动化控制技术，将锤体总成摆动产生的动力通过液压缸转换成电能，用以舰船的主动力或辅助动能，降低了舰船运行成本，提高舰船运行速度，起到节能、环保，同时还可能对舰船的线形的设计起到革命性的新思维。 

Claims (9)

1.舰船带自动控制结构的减摇及能量回收装置，包括支架和固定在支架上的锤体总成、传动件以及能量回收结构，锤体总成和能量回收结构之间由传动件连接传动，锤体总成包括摆杆和摆锤，摆杆的上端悬挂在支架上，并与传动件传动连接，摆锤固定在摆杆的下端，摆锤摆动方向垂直舰船身长方向，能量回收结构输出端连接储能装置，储能装置连接动力设备，其特征在于：支架的底座还固定有自动控制结构，自动控制结构包括一对制动器和导向轮，导向轮设在制动器上，一对制动器和导向轮分别夹置在摆锤的下摆片上；所述的制动器包括底座、缸筒、活塞、缸盖以及摩擦片，缸筒固定在底座上，活塞一端由缸盖固定在缸体内，并由单片机控制其在缸体内动作，活塞另一端套设有摩擦片，摩擦片在活塞动作下夹置在摆锤的下摆片上，控制摆锤的摆动幅度。

2.根据权利要求1所述的舰船带自动控制结构的减摇及能量回收装置，其特征在于：所述的导向轮包括导向轮体、轴和安装板，安装板固定在制动器上，轴固定在安装板上，导向轮体转动套设在轴上，导向轮体夹置在摆锤的下摆片上。

3.根据权利要求2所述的舰船带自动控制结构的减摇及能量回收装置，其特征在于：所述的导向轮体与轴之间由轴承连接。

4.根据权利要求1所述的舰船带自动控制结构的减摇及能量回收装置，其特征在于：所述摆锤的重量与舰船的吨位比为：2.5~3.5:1000。

5.根据权利要求1所述的舰船带自动控制结构的减摇及能量回收装置，其特征在于：所述摆锤的重量与舰船的吨位比为： 3:1000。

6.根据权利要求1所述的舰船带自动控制结构的减摇及能量回收装置，其特征在于：所述的能量回收结构包括对称设置在锤体总成上方，摆动方向两侧的液压缸，两个液压缸通过单向阀连接储能装置的油马达，储能装置的油马达与动力设备的发电机连接。

7.根据权利要求6所述的舰船带自动控制结构的减摇及能量回收装置，其特征在于：所述的储能装置的油马达输入端设有溢流阀。

8.根据权利要求6所述的舰船带自动控制结构的减摇及能量回收装置，其特征在于：所述的储能装置的油马达输入端设有压力表，压力表还设有压力表开关。

9.根据权利要求6所述的舰船带自动控制结构的减摇及能量回收装置，其特征在于：所述的液压缸为往返式柱塞泵。

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