CN104044708B - 船体减摇舱 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种船体减摇舱，设于船体甲板上，包括减摇舱舱体、承载球、上下钵体支座及若干复合缓冲器。所述的上、下钵体支座固定于减摇舱舱体重心位置下方；所述的承载球位于上、下钵体支座之间，所述重心选定在整个轮船船体的纵向中心线上；所述的复合缓冲器位于减摇舱下方四周支撑减摇舱。本发明利用复合缓冲器的缓冲性能，减小与平衡船体摇摆的动能，保证减摇舱的平稳性。
Description
技术领域
本发明涉及一种船用装置，尤其是一种船体减摇舱。
背景技术
船舶的摇摆，可能产生六个自由度的运动即：横荡，纵荡，艏摇，横摇，纵摇，垂荡。船舶在外力作用下，即在风浪作用下作周期性的左右横摇和前后摇摆的运动，称为摇摆性。船舶摇摆性是一种有害的性能，剧烈的摇荡会降低航速，造成货损，损坏船体和机器，使旅客晕船，影响船员生活和工作等。晕船时感觉上腹不适，继有恶心、面色苍白、出冷汗，旋即有眩晕、精神抑郁、唾液分泌增多和呕吐等反应。
本发明人于2008年授权的发明专利“叠层式复合承载球”，专利号：200310108637.4公开了一种承载球，由硬度高、弹性大的材料，如弹簧钢、不锈钢、高碳钢、中碳钢等与介质相间层叠复合而成，介质为弹性低、弹性模量小的材料如橡塑、海绵、炭纤或玻纤的复合材料及高分子材料。该承载球具有很好的弹性变形能力，且承载力大，可用于减摇舱上。
发明内容
本发明的目的在于提供一种安装在船体上的减摇舱，减小其摇摆和颠簸，保证舱内的平稳。为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
船体减摇舱包括减摇舱舱体、中心承载球、上、下钵体支座及若干复合缓冲器；所述的上钵体支座固定于减摇舱舱体重心位置下方，所述的下钵体支座设置在上钵体支座正下方并固定于甲板上，所述的中心承载球位于上、下钵体支座之间，所述的复合缓冲器位于减摇舱舱体下方四周支撑减摇舱舱体。
承载球为发明专利200310108637.4公开的叠层式复合承载球。
一实施例中，所述的复合缓冲器为弹簧或弹性垫块。
另一实施例中，所述的复合缓冲器为阻尼率可控的阻尼器。还包括控制器及若干传感器，所述的控制器位于减摇舱内，所述的传感器与阻尼器配套设置，所述的传感器将信号传送给控制器，所述的控制器控制阻尼器的阻尼率。
所述的传感器为位移传感器和/或压力传感器和/或速度传感器和/或加速度传感器。
其中，所述的减摇舱舱体为圆柱形，所述的复合缓冲器对称分布排列在减摇舱舱体底部的圆周上。或所述的减摇舱舱体为方形，所述的复合缓冲器分布在减摇舱舱体底部的每一个方形顶点附近。
该发明在船体上设置减摇舱，通过被动或主动的方式，中心承载球和复合缓冲器支撑减摇舱，利用复合缓冲器的缓冲性能，减小船体摇摆的动能，平衡能量，保证舱内的平稳性。可用于科考船、军舰指挥舱等保证科考专家、指挥官等人员的晕船问题；还可解决有防摇需求的精密仪器的运输问题、救援船只中伤员不可颠簸的问题。
附图说明
图1为本发明实施例一的结构示意图；
图2为本发明实施例二圆柱形减摇舱结构示意图；
图3为本发明实施例二方形减摇舱结构示意图。
主要组件符号说明:
1：减摇舱舱体，2：中心承载球，31：上钵体支座，32：下钵体支座，4：弹簧组件，5：阻尼器，6：控制器，7：传感器。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。
实施例一
如图1所示，本发明公开了一种船体减摇舱，设于船体甲板上，包括减摇舱舱体1、中心承载球2、上钵体支座31、下钵体支座32及若干弹簧组件4或弹性垫块（图中未示出）。减摇舱舱体1位于船体的重心位置，减摇的效果最好。上钵体支座31固定于减摇舱舱体1重心位置下方，下钵体支座32固定在甲板上，中心承载球2位于上下钵体支座之间，弹簧组件4位于减摇舱舱体1下方四周支撑减摇舱舱体1。
该发明中的中心承载球2可为发明专利200310108637.4公开的叠层式复合承载球，由硬度高、弹性模量大的材料与相对硬度低、弹性模量小的材料由外至内层叠复合而成，可为实心球体，或为空心球体，空心部分填充氮气或水。该中心承载球2的弹性形变好，承载力大，位于减摇舱舱体1重心位置，起支点作用。
该实施例采用被动方式控制减摇舱平稳，当船体摇动时，弹簧受力拉伸或压缩，各弹簧相互作用，起到缓冲作用，减小减摇舱舱体摇摆的动能，平衡能量，保证舱内的平稳性。
实施例二
如图2-3示，本发明还公开了一种船体减摇舱，设于船体甲板上，包括减摇舱舱体1、中心承载球2、上钵体支座31、下钵体支座32及若干阻尼率可变的阻尼器5（本实施例为四个阻尼器），还包括控制器6及四个传感器7，控制器6位于减摇舱舱体1内，传感器7与阻尼器5配套设置。减摇舱舱体1位于船体的重心位置，减摇的效果最好。上钵体支座31固定于减摇舱舱体1重心位置下方，下钵体支座32固定在甲板上，中心承载球2位于上下钵体支座之间，阻尼器5位于减摇舱舱体1下方四周支撑减摇舱舱体1。若减摇舱舱体1为圆柱形，则阻尼器5对称分布排列在减摇舱舱体1底部的圆周上，如图2示；若减摇舱舱体1为方形，则阻尼器5分布在减摇舱舱体1底部的每一个方形顶点附近，如图3示。
该发明中的中心承载球2可为发明专利200310108637.4公开的叠层式复合承载球，由硬度高、弹性模量大的材料与相对硬度低、弹性模量小的材料由外至内层叠复合而成，可为实心球体，或为空心球体，空心部分填充氮气或水。该中心承载球2的弹性形变好，承载力大，位于减摇舱舱体1重心位置，起支点作用。
传感器7可为位移传感器、压力传感器、速度传感器、加速度传感器中的一种或几种。
该实施例采用主动方式控制船舱的平稳：传感器7通过电位器元件或线性角位移传感器或压电传感器或加速度传感器将各个端点的位移或压力或震荡加速度变化量转换成与之成线性或任意函数关系的电阻或电压输出或脉冲信号并反馈到控制器6，控制器6将反馈信号控制阻尼器5的阻尼率使各端点的能量平衡，从而使减摇舱舱体1保持平稳，达到减摇的效果。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.船体减摇舱，设于船体甲板上，其特征在于：包括减摇舱舱体、中心承载球、上、下钵体支座及若干复合缓冲器；所述的上钵体支座固定于减摇舱舱体重心位置下方，所述的下钵体支座设置在上钵体支座正下方并固定于甲板上，所述的中心承载球位于上、下钵体支座之间，所述的复合缓冲器位于减摇舱舱体下方四周支撑减摇舱舱体。
2.如权利要求1所述的船体减摇舱，其特征在于：所述的复合缓冲器为弹簧组件或弹性垫块。
3.如权利要求1所述的船体减摇舱，其特征在于：所述的复合缓冲器为阻尼率可控的阻尼器。
4.如权利要求3所述的船体减摇舱，其特征在于：还包括控制器及若干传感器，所述的控制器位于减摇舱舱体内，所述的传感器与阻尼器配套设置，所述的传感器将信号传送给控制器，所述的控制器控制阻尼器的阻尼率。
5.如权利要求4所述的船体减摇舱，其特征在于：所述的传感器为位移传感器和/或压力传感器和/或速度传感器和/或加速度传感器。
6.如权利要求1至5任一项所述的船体减摇舱，其特征在于：所述的减摇舱舱体为圆柱形，所述的复合缓冲器对称分布排列在减摇舱舱体底部的圆周上。
7.如权利要求1至5任一项所述的船体减摇舱，其特征在于：所述的减摇舱舱体为方形，所述的复合缓冲器分布在减摇舱舱体底部的每一个方形顶点位置。
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