CN103612725A - 带有转子的零航速减摇鳍 - Google Patents

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周亚兰
杨存国
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Abstract

本发明涉及一种船舶航行时用于减小船舶摇晃程度的装置，具体说是一种带有转子的零航速减摇鳍。它包括主鳍叶，主鳍叶的一端连接有主鳍轴。其特点是所述主鳍叶较厚的一侧边缘有横截面为圆弧形的第一凹槽。第一凹槽内有沿其纵向布置的第一转子，第一转子和第一凹槽的圆弧面间有间隙，第一转子远离所述主鳍轴的那一端和主鳍叶呈可转动状连接，第一转子的另一端上有第一驱动装置，第一驱动装置可以带动第一转子转动。该装置可以解决在低航速和零航速的情况下减摇鳍对船舶减摇效果不明显的问题，避免了因增设减摇水舱带来的船舶主尺度增加和可用空间减小、稳性降低、船舶制造成本增加等问题。

Description

带有转子的零航速减摇鳍
技术领域
本发明涉及一种船舶航行时用于减小船舶摇晃程度的装置，具体说是一种带有转子的零航速减摇鳍。
背景技术
船舶在航行时，受到风浪等外界因素的影响，船体通常都会产生横摇。为了减小船体的横向摇动，船舶上都会安装减摇装置。减摇鳍是目前效果较好、使用范围较广的减摇装置。减摇鳍通常装于船中两舷舭部，剖面为机翼形，又称侧舵。通过操纵机构转动减摇鳍，使水流在减摇鳍上产生作用力，从而形成减摇力矩，减小船体摇摆，以便减少船体横摇。由于减摇鳍都是利用流体动力原理，所以传统的减摇鳍对高速行驶的船舶有很好的减摇效果，而对船舶在低速和零航速时的减摇效果很不明显。
目前，为了解决船舶在低速和零航速时减摇的问题，行业内通常都会在设置了减摇鳍的船舶上再设置减摇水舱来解决此类问题。但是减摇水舱需要占用全船约1%–4%的排水
量，这样船舶的主尺度就要增大。减摇水舱还会占用船舶的空间，这样船舶的可用空间也就减小了。减摇水舱本身会产生自由液面，这样会降低船舶的初稳性和破舱稳性，为了使初稳性和破舱稳性达到标准，就需要增加船宽来满足稳性要求，这样船的制造成本就增加了。既设置减摇鳍又设置减摇水舱也会提高船舶的制造成本。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种带有转子的零航速减摇鳍，这种带有转子的零航速减摇鳍，可以解决在低航速和零航速的情况下减摇鳍对船舶减摇效果不明显的问题，避免了因增设减摇水舱带来的船舶主尺度增加和可用空间减小、稳性降低、船舶制造成本增加等问题。
为解决上述问题，提供以下方案：
        本发明的带有转子的零航速减摇鳍包括主鳍叶，主鳍叶为机翼形，主鳍叶的一端连接有主鳍轴。其特点是所述主鳍叶较厚的一侧边缘有横截面为圆弧形的第一凹槽。第一凹槽内有沿其纵向布置的第一转子，第一转子和第一凹槽的圆弧面间有间隙，第一转子远离所述主鳍轴的那一端和主鳍叶呈可转动状连接，第一转子的另一端上有第一驱动装置，第一驱动装置可以带动第一转子转动。
本发明的进一步改进方案是所述第一转子的外周均布有纵向凹槽。这样改进的优点是更有利于第一转子形成水流。
本发明的更进一步改进方案是所述主鳍叶上有副鳍叶，副鳍叶也为机翼形，副鳍叶较厚的一侧边缘与主鳍叶较薄的一侧边缘铰接在一起。这样改进的优点是减少横摇的效果更明显。所述副鳍叶较薄的一侧边缘有横截面为圆弧形的第二凹槽。第二凹槽内有沿其纵向布置第二转子，第二转子和第二凹槽的圆弧面有间隙，第二转子远离所述主鳍轴的一端和副鳍叶呈可转动状连接，第二转子的另一端上有第二驱动装置，第二驱动装置可以带动第二转子转动。这样改进的优点是可以使主鳍叶表面形成的环流更加稳定。所述第二转子的外周均布有纵向凹槽。这样改进的优点是更有利于第二转子形成水流。
采取以上方案，具有以下优点：
由于本发明的带有转子的零航速减摇鳍的主鳍叶较厚的一侧边缘有横截面为圆弧形的第一凹槽，第一凹槽内有沿其纵向布置的第一转子，第一转子和第一凹槽的圆弧面间有间隙，第一转子远离所述主鳍轴的那一端和主鳍叶呈可转动状连接，第一转子的另一端上有第一驱动装置，第一驱动装置可以带动第一转子转动。所以在低航速和零航速时，第一驱动装置带动第一转子转动，第一转子的转动就会在主鳍叶的表面形成环流，这样就会使船舶在低航速或零航速的情况下主鳍叶的表面也会形成类似船舶高速行驶时出现的环流，根据流体动力原理，这种减摇鳍在零航速或低航速的情况下对船舶减摇也能达到很好的效果。这样就不要再在船舶上增设减摇水舱，就不会因为减摇水舱本身增加船舶的制造成本和主尺度，也不会占用船舶的可用空间；更不需要增加船舶宽度，来克服减摇水舱自由液面对船舶初稳性和破舱稳性的影响，避免由该因素造成的船舶制造成本增加的问题。
附图说明
图1为本发明的带有转子的零航速减摇鳍的结构示意图；
          图2为图1的A–A向示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的带有转子的零航速减摇鳍作进一步详细的说明。
如图1和图2所示的带有转子的零航速减摇鳍包括主鳍叶1，主鳍叶1为机翼形，主鳍叶1的一端连接有主鳍轴2。所述主鳍叶1较厚的一侧边缘有横截面为圆弧形的第一凹槽8。第一凹槽8内有沿其纵向布置的第一转子3，第一转子3和第一凹槽8的圆弧面间有间隙，第一转子3远离所述主鳍轴2的那一端和主鳍叶1呈可转动状连接，第一转子3的另一端上有第一驱动装置4，第一驱动装置4可以带动第一转子3转动。本实施例中所述第一驱动装置4为电机；所述第一转子3的外周均布有纵向凹槽；所述主鳍叶1上有副鳍叶5，副鳍叶5也为机翼形，副鳍叶5较厚的一侧边缘与主鳍叶1较薄的一侧边缘铰接在一起，副鳍叶5较薄的一侧边缘有横截面为圆弧形的第二凹槽9，第二凹槽9内有沿其纵向布置第二转子6，第二转子6的外周均布有纵向凹槽，第二转子6和第二凹槽9的圆弧面有间隙，第二转子6远离所述主鳍轴2的一端和副鳍叶5呈可转动状连接，第二转子6的另一端上有第二驱动装置7，第二驱动装置7可以带动第二转子6转动；所述第二驱动装置7也为电机。
工作时，当船舶在零航速或者低航速时，第一驱动装置4带动第一转子3转动，第一转子3转动形成的水流在主鳍叶1表面形成稳定的环流，这个环流就类似于船舶在高速行驶时主鳍叶1表面出现的环流，根据流体动力原理，该减摇鳍在零航速和低航速的情况下也会有很好的减少船舶横摇的效果。同时，第二驱动装置7可带动第二转子6转动，第二转子6的转动与第一转子3的转动相配合，可以在主鳍叶1和副鳍叶5表面形成更加稳定的环流，这样就会使该减摇鳍在零航速和低航速时减少船舶横摇的效果更加明显。

Claims (5)

1.带有转子的零航速减摇鳍，包括主鳍叶（1），主鳍叶（1）为机翼形，主鳍叶（1）的一端连接有主鳍轴（2）；其特征在于所述主鳍叶（1）较厚的一侧边缘有横截面为圆弧形的第一凹槽（8）；第一凹槽（8）内有沿其纵向布置的第一转子（3），第一转子（3）和第一凹槽（8）的圆弧面间有间隙，第一转子（3）远离所述主鳍轴（2）的那一端和主鳍叶（1）呈可转动状连接，第一转子（3）的另一端上有第一驱动装置（4），第一驱动装置（4）可以带动第一转子（3）转动。
2.如权利要求1所述的带有转子的零航速减摇鳍，其特征在于所述第一转子（3）的外周均布有纵向凹槽。
3.如权利要求1或2所述的带有转子的零航速减摇鳍，其特征在于所述主鳍叶（1）上有副鳍叶（5），副鳍叶（5）也为机翼形，副鳍叶（5）较厚的一侧边缘与主鳍叶（1）较薄的一侧边缘铰接在一起。
4.如权利要求3所述的带有转子的零航速减摇鳍，其特征在于所述副鳍叶（5）较薄的一侧边缘有横截面为圆弧形的第二凹槽（9）；第二凹槽（9）内有沿其纵向布置第二转子（6），第二转子（6）和第二凹槽（9）的圆弧面有间隙，第二转子（6）远离所述主鳍轴（2）的一端和副鳍叶（5）呈可转动状连接，第二转子（6）的另一端上有第二驱动装置（7），第二驱动装置（7）可以带动第二转子（6）转动。
5.如权利要求4所述的带有转子的零航速减摇鳍，其特征在于所述第二转子（6）的外周均布有纵向凹槽。
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