CN103895830A - 一种可发电的船舶减摇装置 - Google Patents

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程鹏
宋首男
兰海
张敬南
黄曼磊
刘宏达
张强
张镠钟
卢芳
孟杰
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    • Y02E10/30—Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient

Abstract

本发明涉及一种可发电的船舶减摇装置，所述的可发电船舶减摇装置包括外钢管1，连接钢管7以及钢板12；外钢管1的管内下端焊接有薄圆钢片2，薄圆钢片2中心处焊接内钢管3，内钢管3上套装叠片铁芯4，叠片铁芯4外绕有绕组5；在内钢管3、叠片铁芯4和绕组5整体的外部套有弹簧6；弹簧6下端固定在薄圆钢片2上，弹簧6上端与连接钢管7下端焊接；连接钢管7内壁粘贴有永磁体8，连接钢管7外壁套装有叠片铁芯9；绕组连接有导线13；本装置通过连接钢管7与船体连接；外钢管1的顶部装有橡胶垫圈10；钢板12焊接于外钢管1的底部，钢板12下面装有浮力材料11。该装置可在实现船舶减摇功能的同时，利用船舶摇摆进行发电。

Description

一种可发电的船舶减摇装置
一、技术领域
本发明涉及一种船舶减摇装置，特别是一种可发电的船舶减摇装置。
二、背景技术
船舶在海浪作用下会产生横向摇摆。船舶的横向摇摆将降低船舶的适航性，影响船舶上设备和仪表的正常工作，甚至可能损坏船体结构。因此，现代船舶必须采取减摇措施，以保证船舶的安全性与稳定性。目前船舶减摇的装置主要有：舭龙骨、减摇水舱、减摇鳍等。舭龙骨虽然结构简单，但减摇效果不理想，且会增加船舶的航行阻力。而减摇水舱需要占据较大的船舶空间，且排水量大。目前效果较好的解决办法是在船舶的舭部安装减摇鳍及其控制装置。如专利申请号为201020656784.0，名称为“一种船舶减摇装置”的实用新型专利，此类专利均集中于减摇功能的优化与控制装置的设计，功能较为单一，只能实现船舶的减摇功能，并未对船舶横向摇摆这一机械能进行充分的利用。而且该类减摇鳍的正常运行需要耗费船舶电力系统大量的电能。为了解决上述问题，本专利提出一种可发电的船舶减摇装置。
三、发明内容
本发明的目的在于提供一种能够发电的新型船舶减摇装置。
本发明的目的是这样实现的：
技术方案1：一种可发电的船舶减摇装置，包括外钢管1，连接钢管7以及钢板12；外钢管1的管内下端焊接有薄圆钢片2，薄圆钢片2中心处焊接内钢管3，内钢管3上套装叠片铁芯4，叠片铁芯4上有开槽，槽内放置绕组5；在内钢管3、叠片铁芯4和绕组5整体的外部套有弹簧6；弹簧6下端固定在薄圆钢片2上，弹簧6上端与连接钢管7下端焊接；连接钢管7内壁粘贴有永磁体8，连接钢管7外壁套装有叠片铁芯9，叠片铁芯9上有开槽，槽内放置绕组5；本装置通过连接钢管7与船体连接；外钢管1的顶部装有橡胶垫圈10；钢板12焊接于外钢管1的底部，钢板12下面装有浮力材料11；绕组分别连接有导线13，用于输出电能。
技术方案2：所述的可发电的船舶减摇装置，其特征在于所述的外钢管1、连接钢管7、内钢管3以及钢板12，优选为不锈钢材。
技术方案3：所述的可发电的船舶减摇装置，其特征在于所述的浮力材料11，优选为聚乙烯泡沫塑料。
本发明的有益效果是：
（1）通过船舶两侧减摇发电装置，对船舶横向摇摆起到一定的抑制作用，而且其中弹簧和发电系统可以减轻船舶横摇所带来的振荡，增加了船员与乘客的舒适度。
（2）装置结构简单，能在实现船舶有效减摇功能的同时，进行发电，将船舶横向摇摆的机械能转化为电能，以供存储利用。
四、附图说明
图1一种可发电的船舶减摇装置结构图；
图2减摇装置的船舶侧面安装示意图；
图3减摇装置的船舶正面安装示意图。
附图标记：1 外钢管，2 薄圆钢片，3 内钢管，4 叠片铁芯，5 绕组，6 弹簧，7 连接钢管，8 永磁体，9 叠片铁芯，10 橡胶垫圈，11 浮力材料，12 钢板，13 导线。
五、具体实施方式
本发明设计的装置具体结构如图1所示。
外钢管1下部管内用薄圆钢片2与管壁焊接固定在一起，薄圆钢片2中心处焊接内钢管3，内钢管3上套装小口径叠片铁芯4，叠片铁芯4上开槽，槽内放置绕组5。在内钢管3、叠片铁芯4和绕组5形成一个类似于定子的装置，该装置整体外部套有弹簧6，弹簧6与该装置整体并不接触，弹簧6下部固定在薄圆钢片2上，弹簧6上部与连接钢管7下部焊接在一起。
连接钢管7内壁粘贴有永磁体8，连接钢管7外壁套装有大口径叠片铁芯9，永磁体8的长度与叠片铁芯4、9的长度相等。连接钢管7、永磁体8、叠片铁芯9形成一个类似于转子的装置。外钢管1的顶部与连接钢管7之间，以及连接钢管7上的永磁体8与绕组5之间均留有一定的间隙，保证连接钢管7能够随着弹簧6上下移动，与内钢管3、叠片铁芯4和绕组5形成的装置切割，从而产生电流。
当船舶发生横向摇摆时，依靠该套装置通过水面浮力对船舶起到一个支撑作用。同时，通过装置内的弹簧系统，对船舶横摇起到了缓冲作用。横摇通过弹簧系统产生的往复运动，通过叠片铁心4、绕组5、永磁体8和叠片铁心9，使绕组5产生电流。
两个绕组分别连接有导线，用于输出电能。内钢管3和连接钢管7为导磁材料，叠片铁心、永磁体和绕组的尺寸，可以通过电磁计算进行优化。
外钢管1的顶部装有橡胶垫圈10，保证其密封性。外钢管1的底部焊接有薄不锈钢板，钢板下面装有浮力材料11，如聚乙烯泡沫塑料。所有暴露在外面的不锈钢材料需要进行防海水腐蚀处理。
本发明的减摇发电装置安装在船舶两侧船舷下面的船体上，根据船舶长度，来选择该套装置的个数，对称安装在船舶两侧。该装置在进港、出港和无风浪时可以收起，这些装置可以通过简单的液压联动装置进行收起和放下。收起方式可以转动90°固定在船舷侧；也可以转动180°固定，可以作为甲板上的遮阳蓬。如图2和图3所示，船舶两侧各安装三套减摇发电装置，装置的底部略高于水面；该高度也可以根据船舶允许的横摇角度求出，该高度应略低于计算值，来保证可靠性。该套装置可以根据船舶吃水深度进行上下调节。
为了增加减摇效果，三套装置的不锈钢管1底部焊接的薄不锈钢板可以共用一个整体不锈钢板，并在这个整体钢板下面贴合浮力材料。

Claims (3)

1.一种可发电的船舶减摇装置，包括外钢管1，连接钢管7以及钢板12；外钢管1的管内下端焊接有薄圆钢片2，薄圆钢片2中心处焊接内钢管3，内钢管3上套装叠片铁芯4，叠片铁芯4上有开槽，槽内放置绕组5；在内钢管3、叠片铁芯4和绕组5整体的外部套有弹簧6；弹簧6下端固定在薄圆钢片2上，弹簧6上端与连接钢管7下端焊接；连接钢管7内壁粘贴有永磁体8，连接钢管7外壁套装有叠片铁芯9；本装置通过连接钢管7与船体连接；外钢管1的顶部装有橡胶垫圈10；钢板12焊接于外钢管1的底部，钢板12下面装有浮力材料11；绕组连接有导线13，用于输出电能。
2.如权利要求1所述的可发电的船舶减摇装置，其特征在于所述的外钢管1、连接钢管7、内钢管3以及钢板12，优选为不锈钢材。
3.如权利要求1所述的可发电的船舶减摇装置，其特征在于所述的浮力材料11，优选为聚乙烯泡沫塑料。
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