CN102923272A - 分体式开型可控减摇水舱结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种分体式开型可控减摇水舱结构，包括船、水舱，所述水舱独立设置在船的左侧或者右侧或者船艏或者船艉，水舱的数量至少设置在一个以上；在水舱上设置有水舱的进水口或排水口，位于水下；在水舱上设置有气阀，所述气阀上设置有水舱的吸气口或排气口，位于水上；所述气阀能使水舱的吸气口或排气口打开或者关闭。本发明水舱能够使减摇水舱较方便地布置在船上，适合减轻船的横摇或者纵摇，并且使减摇水舱是可控的，可以是主动式或者被动式，减摇效果较好；当水舱产生的重力矩与波浪产生的对船的作用力矩相位相反时，水舱起到减摇作用。
Description
技术领域
本发明涉及一种可控减摇水舱 ，尤其是一种分体式开型可控减摇水舱结构，能够使减摇水舱较方便地布置在船上，适合减轻船的横摇或者纵摇。
背景技术
减摇水舱是减轻船舶横摇的有效装置之一，已被广泛应用于各类船艇。减摇水舱的工作原理是利用舱内水在左右两侧产生的水位差构成使船平衡的力矩，抵抗波浪对船的作用力矩，使船的摇摆减轻。减摇水舱能够减摇的前提条件是舱内水的振荡节拍必须与船的横摇节拍相匹配，在相位上大约滞后π/2。
让减摇水舱产生水位差的方式有两种，一种是利用水泵或者外加气压，这种方式的水舱叫主动减摇水舱；另一种方式是舱内水随船的摇摆而自然地振荡，形成水位差，这种方式的水舱叫被动减摇水舱。
由于主动减摇要求功率很大，目前很少被采用，现有减摇水舱多为被动减摇水舱。现有减摇水舱在结构形式上有U型和平面槽型。U型水舱的优势是容易设计成可控式被动减摇水舱，利用控制装置来实现周期匹配，减摇效果较好。平面槽型水舱的优势是可以通过改变装水量直接使周期大约匹配，但有两大缺陷，一是海况复杂时有可能会增摇，二是减摇效果通常达不到可控式被动减摇水舱的水平。为获得较为理想的减摇效果，目前减摇水舱多设计成U型可控式被动减摇水舱。U型可控式被动减摇水舱的缺点是，要求船上必须有足够的空间用来布置水道（水舱底部通道，使两翼舱相连）和气道（水舱顶部通道，使两翼舱相连），这给减摇水舱的设计、建造带来诸多不便。特别是，如果需要用减摇水舱来减轻船的纵摇，两个水舱必须沿船长方向布置，这时通常很难划出空间用于布置水道和气道。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足之处，提供一种分体式开型可控减摇水舱结构，该减摇水舱能够使减摇水舱较方便地布置在船上，适合减轻船的横摇或者纵摇，并且使减摇水舱是可控的，可以是主动式或者被动式，减摇效果较好；当水舱产生的重力矩与波浪产生的对船的作用力矩相位相反时，水舱起到减摇作用。
按照本发明提供的技术方案，分体式开型可控减摇水舱结构包括船、水舱，所述水舱独立设置在船的左侧或者右侧或者船艏或者船艉，水舱的数量至少设置在一个以上， 在水舱上设置有水舱的进水口或排水口，所述水舱的进水口或排水口位于水下；在水舱1上设置有气阀，所述气阀上设置有水舱的吸气口或排气口，所述水舱的吸气口或排气口位于水上；所述气阀能使水舱的吸气口或排气口打开或者关闭。
作为本发明的进一步改进，所述气阀包括气阀阀体、气阀的进气口或出气口、气阀的出气口或进气口、线形马达、阀口；在气阀阀体上分别设置有气阀的进气口或出气口、气阀的出气口或进气口、线形马达、阀口；所述气阀的进气口或出气口与水舱相连通，所述气阀的出气口或进气口与水舱的吸气口或排气口相连通，所述线形马达安装在气阀阀体上；所述阀口利用线形马达可以使阀口打开或者关闭。
作为本发明的进一步改进，所述线形马达可以是气缸或者油缸。
本发明与已有技术相比具有以下优点：
本发明结构紧凑、合理；水舱能够使减摇水舱较方便地布置在船上，适合减轻船的横摇或者纵摇，并且使减摇水舱是可控的，可以是主动式或者被动式，减摇效果较好；当水舱产生的重力矩与波浪产生的对船的作用力矩相位相反时，水舱起到减摇作用。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为本发明气阀结构示意图。
具体实施方式
下面本发明将结合附图中的实施例作进一步描述：
如图1～图2所示，包括水舱1、水舱的进水口或排水口2、气阀3、水舱的吸气口或排气口4、气阀的进气口或出气口5、气阀的出气口或进气口6、线形马达7、阀口8及气阀阀体9。
如图1所示，包括船、水舱1，所述水舱1独立设置在船的左侧或者右侧，水舱1的数量为两个，当船需要减横摇时，在船的两侧设置水舱；当船需要减纵摇时，在船艏和/或船艉设置水舱。
两个水舱的结构相同。所述水舱的进水口或排水口2设置在水舱1上，位于水下；所述水舱的吸气口或排气口4设置在水舱1上，位于水上；在水舱1上设置有气阀3，所述气阀3上设置有水舱的吸气口或排气口4，所述气阀3能使水舱的吸气口或排气口4打开或者关闭。
如图2所示，所述气阀3包括气阀阀体9、气阀的进气口或出气口5、气阀的出气口或进气口6、线形马达7、阀口8；在气阀阀体9上分别设置有气阀的进气口或出气口5、气阀的出气口或进气口6、线形马达7、阀口8；所述气阀的进气口或出气口5与水舱1相连通，所述气阀的出气口或进气口6与水舱的吸气口或排气口4相连通，所述线形马达7安装在气阀阀体9上；所述线形马达7可以是气缸或者油缸。所述阀口8利用线形马达7可以使阀口8打开或者关闭。
本发明的工作过程及工作原理
当船需要减横摇时，在船的两侧设置水舱；当船需要减纵摇时，在船艏和/或船艉设置水舱。
当船摇摆时，水舱的进水口或排水口2在水下的深度将发生变化，水舱1在水舱的进水口或排水口2处将存在内外压强差，船外水或者舱内水将在压强差的作用下由水舱的进水口或排水口2进入或者排出水舱1，水舱1内的水位高将产生重力矩作用于船上。水舱产生的重力矩的固有变化节拍与水舱的进水口或排水口2的截面积大小有关。当水舱产生的重力矩与波浪产生的对船的作用力矩相位相反时，水舱起到减摇作用。
在不规则波浪下，水舱产生的重力矩与波浪产生的对船的作用力矩在相位上往往不是反向，这时，气阀 3可以用来调节舱内水位高度的变化节拍。当吸气/排气口全开时，舱内水位高度按照固有节拍变化，当吸气/排气口全闭时，舱内水位高度在舱内气压的作用下将几乎不发生变化，相当于变化节拍放缓。由此，气阀 3使水舱成为可控的减摇水舱，确保获得较好的减摇效果。
Claims (3)
1. 一种分体式开型可控减摇水舱结构，包括船、水舱（1），其特征是：所述水舱（1）独立设置在船的左侧或者右侧或者船艏或者船艉，水舱（1）的数量至少设置在一个以上，水舱（1）上设置有水舱的进水口或排水口（2），所述水舱的进水口或排水口（2）位于水下；在水舱（1）上设置有气阀（3），所述气阀（3）上设置有水舱的吸气口或排气口（4），所述水舱的吸气口或排气口（4）位于水上；所述气阀（3）能使水舱的吸气口或排气口（4）打开或者关闭。
2.如权利要求1所述的分体式开型可控减摇水舱结构，其特征是：所述气阀（3）包括气阀阀体（9）、气阀的进气口或出气口（5）、气阀的出气口或进气口（6）、线形马达（7）、阀口（8）；在气阀阀体（9）上分别设置有气阀的进气口或出气口（5）、气阀的出气口或进气口（6）、线形马达（7）、阀口（8）；所述气阀的进气口或出气口（5）与水舱（1）相连通，所述气阀的出气口或进气口（6）与水舱的吸气口或排气口（4）相连通，所述线形马达（7）安装在气阀阀体（9）上；所述阀口（8）利用线形马达（7）使阀口（8）打开或者关闭。
3.如权利要求1所述的分体式开型可控减摇水舱结构，其特征是：所述线形马达（7）是气缸或者油缸。
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