CN1029462C - 船舭部喷水减横摇自动调节装置 - Google Patents

Abstract

船舭部喷水减横摇自动调节装置。它属于船体稳定技术领域。本发明是由控制系统、动力系统、喷水装置组成。控制系统在船舶横摇时产生信息电流。喷水装置是由两个变距螺旋桨和管道构成，信息电流改变着两个变距螺旋桨的螺距，动力系统提供能源，带动两个变距螺旋桨高速转动，使管道内的水指向某一船侧方向，达到减少横摇的作用，本发明结构简单，构思巧妙，反应灵敏，成本低廉，效果显著，是目前船舶中最为理想的减摇自动调节装置。

Description

本发明涉及一种减小船舶横摇的自动调节装置，它属于船体稳定技术领域B63B39/00。

船舶在航行中经常受到风浪的作用而产生横摇，这将使乘员极度疲劳和不适，会影响战船武备的命中率，会使精密仪器和通讯设备经常产生故障，为此，人们要有效地消除横摇，目前船舶上采用的有：舭龙骨、防摇水舱、消摇鳍、陀螺等设备和装置，但是有的设备复杂，价格昂贵;有的效果不良，功能尚差，应用局限。

本发明的目的在于克服现有技术中的不足之处而提供一种在船体两侧舭部处安装若干个喷水口，就能自动减小船舶的横摇而保持船舶稳定航行的装置。

本发明的目的是通过下列措施来完成的：一种在船舭部喷水减横摇的自动调节装置，它由控制系统、动力系统、喷水装置组成，控制系统是由直流电源、四根导电轨、二个导电滑轮、二个电刷以及 导线构成，四根导电轨相互平行在同一水平面上，四根导电轨组成二对导轨，每对导轨之中的一根导电轨的中间均带有一小段绝缘段，绝缘段的两侧导电轨通过导线与直流电源相连，均分别带有相反的极性，该二根导电轨在绝缘段同一侧的导电轨通过导线与直流电源相连。也分别带有相反的极性，二个电刷通过导线分别与不带绝缘段的二根导电轨相连，每对导轨之间分别夹有一个导电滑轮，二个导电滑轮就会随船舶的摇摆而滚动，只要二个导电滑轮离开绝缘段，滚向同一侧，就使二对导轨带有相反的极性。也就是二个电刷也带有相反的极性;如果船舶摇向另一侧，二个导电滑轮也相应滚向另一侧，二个电刷虽然也带有相反的极性，但这时它们原来带有的极性也已经改变;如果船舶在水中处于不摇晃阶段，二个导电滑轮就分别处于二个绝缘段内，二个电刷也就不带电。为了提高控制系统的灵敏度，把控制系统放在船舶的较高位置上，二个绝缘段处于中线面处，这样船舶在左右摇摆时，其摇摆的摆幅越大，二个导电滑轮越易滚动，二个电刷就能及时得到横摇的信息电流。喷水装置是由两个变距螺旋桨、一根永久磁铁棒、线圈、轴套、两个金属环、支架、管道构成，两个变距螺旋桨对称布置，二个变距轴之间连接一根永久磁铁棒，永久磁铁棒上绕有线圈，其外面套有轴套，轴套靠近两端处的外面套有两个金属环，轴套与金属环之间嵌有绝缘垫料，线圈的两个端头分别穿出轴套与两个金属环相连，由控制系统中的两个电刷分别与两个金属环接触，电刷与金属环的外面分别罩有环形水密罩壳，以免二个电刷的极性连通，轴套的两端分别由支架内的二个支撑轴承支撑，轴套的两端分别与二个桨壳的平端头相连接，两个变距螺旋桨的外层围有管道，管道的两端延伸到两侧弦外，管道的中央连通水域。动力系统是由发电机、两个伞形齿轮构成，其中一个伞形齿轮固定在发动机的转轴上，另一个伞形齿轮固定在轴套上，二个伞形齿轮相互垂直啮合，这样由动力系统的发动机提供动力，单一方向高速旋转，通过伞形齿轮的传递，轴套以及与它相连接的金属环、两个变距螺旋桨也始终在单一方向高速转动着，两个电刷不断传递着信息电流，永久磁铁棒上的线圈也带有信息电流，由于磁性的作用，会使永久磁铁棒连同二个变距轴作轴向往复运动，改变两个变距螺旋桨的螺距，使两个变距螺旋桨的推力共同向左或共同向右，推力方向始终一致同步，两个变距螺旋桨把管道内的水都朝某一个船侧方向喷出，起到减摇的作用，根据船舶的大小，船型的差异，喷水的效果，可以在船首、船中、船尾部安置若干套动力系统和喷水装置，控制系统可以共用一套，将会起到更好的效果。

附图1为自动调节装置的结构示意图;

附图2为两个变距螺旋桨24、25的结构示意图;

附图3为喷水装置的布置示意图;

附图4为平板45的结构示意图;

附图5为导轨与导电滑轮的结构示意图。

本发明以下将结合附图对实施例进行详述：一种在船舭部喷水减横摇的自动调节装置，它是由控制系统、动力系统、喷水装置组成。如附图1所示，控制系统是由直流电源1、导电轨2、3、4、5、二个导电滑轮6、7、二个电刷8、9以及导线10、11、12、13构成，四根导电轨2、3、4、5相互平行在同一水平面上，导电轨2、3组成一对导轨，其间夹有导电滑轮6，如附图5所示，导电轨4、5组成另一对导轨，其间夹有导电滑轮7，导电轨3、4的中间分别带有一小段绝缘段14、15，导电轨3被绝缘段14分隔成两根导电轨16、17，可以有条件使导电轨16、17带有相反的极性，导电轨4被绝缘段15分隔成两根导电轨18、19，可以有条件使导电轨18、19带有相反的极性，只要把导线10的一端与直流电源1的正极相连，另一端分别与导电轨17、18相连，这样导电轨17、18就带有正极，也就是使一对导轨在船的右侧带有正极，另一对导轨在船的左侧带有正极，导线11的一端与直流电源1的负极相连，另一端分别与导电轨16、19相连，这样导电轨16、19就带有负极，也就是使一对导轨在船的左侧带有负极，另一对导轨在船的右侧带有负极，导线12、13的一端分别与导电轨2、5相连，另一端分别与电刷8、9相连，由于船舶的左右摇摆，二个导电滑轮6、7总是滚向船的某一侧，如左侧，电源1的负极通过导线11、导电轨16、导电滑轮6、导电轨2、导线13传递到电刷9，电刷9带负电，电源1的正极通过导线10、导电轨18、导电滑轮7、导电轨5、导线12传递到电刷8、电刷8、带正电;如右侧，电源1的负极通过导线11、导电轨19、导电 滑轮7、导电轨5、导线12传递到电刷8、电刷8带负电，电源1的正极通过导线10、导电轨17、导电滑轮6、导电轨2、导线13传递到电刷9、电刷9带正电，由此可见，电刷8、9总是带有相反的极性，同时电刷8、9各自所带的极性也是随船舶的左右摇摆而改变的;如果船舶处于平稳状态，二个导电滑轮6、7分别处于绝缘段14、15的位置，由于绝缘段14、15不导电，二个电刷8、9也就不带电，因此，二个电刷8、9随时传递着船舶横摇的信息电流。为了有效控制船舶的横摇，就要提高控制系统的灵敏度，因此把控制系统放在船舶的较高位置上，四根导电轨2、3、4、5相互平行在同一水平面上，绝缘段14、15处于船的中线面处。喷水装置是由两个变距螺旋桨24、25、永久磁铁棒30、线圈31、轴套32、两个金属环33、34、支架41、管道26、27构成。如附图2所示，在两个变距螺旋桨24、25中的由抗磁合金制成的二根变距轴28、29之间连接一根永久磁铁棒30，永久磁铁棒30上绕有线圈31，在其外面套有轴套32，在轴套32靠近两端处的外表面上套有两个金属环33、34，其间嵌有绝缘垫料42，防止与轴套32导电，线圈31的两个端头分别穿出轴套32与两个金属环33、34相连，由控制系统中的两个电刷8、9分别与两个金属环33、34滚动接触，两个电刷8、9的信息电流就可传递给线圈31，为了不使两个电刷8、9的极性通过水质连通，因此在电刷8与金属环33、电刷9与金属环34的外面分别罩有环形水密罩壳43、44。支架41是为了支撑两个变距螺旋桨24、25及其连接件，支架41是由上、下两块平板46、47以及在其中间竖有二块对称的平行平板45组成，下平板47开有圆孔37，二块平板45内均开有一圆孔38，如附图4所示，在圆孔38内均有“+”字支条39，二个“+”字支条39的交叉点处均镶有支撑轴承40，二个支撑轴承40分别套在轴套32的两端，轴套32的两端分别与桨壳35、36的平端头相连接，环形水密罩壳43、44分别固定在两侧的“+”字支条39上不动，并与轴套32水密配合又不影响轴套32的高速转动。两个变距螺旋桨24、25的外层围有管道26、27，管道26、27组合后大致呈“K”形，管道26位于水线之下，对称并垂直于中线面，管道26的两端延伸出两侧船舭部的壳外，其中间段的断面为方形剖面，两端为扁嘴形，其喷口的出水方向朝下并与其相邻的船壳表面大致平行，管道26中间段的方形剖面逐步过渡缩小到两端的扁嘴形，管道27为二根左右对称于中线面的管子，它们的一端与管道26相通，另一端穿透船底与水域连通，带有两个变距螺旋桨24、25的支架41固定在管道26的中间段内，对称于中线面，如附图3所示。动力系统是由发动机20、两个伞形齿轮21、22构成，伞形齿轮21固定在发动机20的转轴23上，伞形齿轮22固定在轴套32上，伞形齿轮21、22互相垂直啮合。动力系统提供动力，单方向高速带动伞形齿轮21，由于伞形齿轮21、22互相垂直啮合，伞形齿轮22也就单一方向高速转动，与其相连的轴套32、两个变距螺旋桨24、25也随之单一方向高速转动，由于船舶的横摇，两个电刷8、9不断传递着信息电流，永久磁铁棒30上的线圈31也带有信息电流，由于磁性的作用，会使永久磁铁棒30连同二个变距轴28、29作轴向往复运动，改变着两个变距螺旋桨24、25的螺距，使两个变距螺旋桨24、25在高速旋转的同时其推力共同向左或共同向右，推力方向始终保持同步，都朝某一个船侧方向，水从管道27的船底吸入，把管道27的水经过管道26推向船的某一侧，由扁嘴形喷口喷出，起到减少横摇的作用，根据船舶的大小，船型的差异，喷水的效果，可以在船首、船中、船尾安装若干套动力系统和喷水装置，控制系统可以共用一个，将会起到更好的效果。

本发明与现有技术相比具有结构简单，构思新颖、巧妙，反应灵敏，成本低廉，效果显著，可适用于船舶在静止或高速的各种状态，它是目前船舶中最为理想的减摇自动调节装置。

Claims (2)

1、一种在船舭部喷水减横摇的自动调节装置，它由控制系统、动力系统、喷水装置组成；

a、上述控制系统由直流电源(1)、导电轨(2)、(3)、(4)、(5)、二个导电滑轮(6)、(7)、二个电刷(8)、(9)、导线(10)、(11)、(12)、(13)构成，导电轨(2)、(3)、(4)、(5)相互平行在同一平面上，导电轨(2)、(3)组成一对导轨，其间夹有导电滑轮(6)，导电轨(4)、(5)组成另一对导轨，其间夹有导电滑轮(7)，导电轨(3)、(4)的中间分别带有绝缘段(14)、(15)，导电轨(3)被绝缘段(14)分隔成两根导电轨(16)、(17)，导电轨(4)被绝缘段(15)分隔成两根导电轨(18)、(19)，导线(10)的一端与直流电源(1)的正极相连，另一端分别与导电轨(17)、(18)相连，导线11的一端与直流电源(1)的负极相连，另一端分别与导电轨(16)、(19)相连，导线(12)、(13)的一端分别与导电轨(2)、(5)相连，另一端分别与电刷(8)、(9)相连，绝缘段(14)、(15)处于船的中线面处；

b、上述动力系统由发动机(20)、两个伞形齿轮(21)、(22)构成，伞形齿轮(21)固定在发动机(20)的转轴(23)上，伞形齿轮(21)、(22)互相垂直啮合；

本发明的特征在于：c、上述喷水装置是由两个变距螺旋桨(24)、(25)、永久磁铁棒(30)、线圈(31)、轴套(32)、两个金属环(33)、(34)支架(41)、管道(26)、(27)构成。两个变距螺旋桨(24)、(25)中的由抗磁合金制成的二根变距轴(28)、(29)之间连接一根永久磁铁棒(30)，永久磁铁棒(30)上绕有线圈(31)，其外套有轴套(32)，轴套(32)靠近两端处的外面套有两个金属环(33)、(34)，其间嵌有绝缘垫料(42)，线圈(31)的两个端头分别穿出轴套(32)与两个金属环(33)、(34)相连，两个电刷(8)、(9)分别与两个金属环(33)、(34)接触，电刷(8)与金属环(33)、电刷(9)与金属环(34)的外面分别罩有环形水密罩壳(43)、(44)，伞形齿轮(22)固定在轴套(32)上，支架(41)由上、下两块平板(46)、(47)以及在其中间竖有二块对称的平行平板(45)组成，下平板(47)开有圆孔(37)，二块平板(45)内均开有一圆孔(38)，在圆孔(38)内均有“+”字支条(39)，二个“+”字支条(39)的交叉点处均镶有支撑轴承(40)，二个支撑轴承(40)分别套在轴套(32)的两端，轴套(32)的两端分别与桨壳(35)、(36)的平端头相连接，环形水密罩壳(43)、(44)分别固定在两侧的“+”字支条(39)上，管道(26)、(27)组合后大致呈“K”形，管道(26)位于水线之下，对称并垂直于中线面，管道(26)的两端延伸出两侧船舭部的壳外，其中间段的断面为方形剖面，两端为扁嘴形，其喷口的出水方向朝下，并与其相邻的船壳表面大致平行，管道(26)中间段的方形剖面逐步过渡缩小到两端的扁嘴形，管道(27)为二根左右对称于中线面的管子，它们的一端与管道(26)相通，另一端穿透船底与水域连通，带有两个变距螺旋桨(24)、(25)的支架(41)固定在管道(26)的中间段内。

2、根据权利要求1所述的自动调节装置，其特征在于控制系统可放置在船中剖面的较高位置上，而动力系统、喷水装置可配置若干套，并可分别布罩在船首、船尾或船中部位。

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