CN104139837B - 倾斜测量式随浪活塞式船体自平衡装置 - Google Patents
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Abstract
一种倾斜测量式随浪活塞式船体自平衡装置，包括用于安装于船体两侧的左活塞缸和右活塞缸；左活塞缸和右活塞缸的上部分别设左活塞和右活塞，左活塞缸和右活塞缸的下部通过中活塞缸联通；左活塞缸、右活塞缸和中活塞缸内密封有高密度流体；还包括中活塞、中活塞左右拉动装置、动力及控制装置和船体倾斜探测装置；中活塞滑动设置在中活塞缸中，中活塞将左活塞缸、右活塞缸和中活塞缸分割成互不连通的左右两部分；船体倾斜探测装置连接到动力及控制装置，动力及控制装置通过中活塞左右拉动装置，拉动中活塞在中活塞缸中左右移动。本发明巧妙的解决了在水面，尤其是海面上的运输船只或作业平台的抗风浪问题，具有巨大的经济效益和社会效益。
Description
技术领域
本发明涉及水上交通及作业设计制造技术领域，尤其是涉及一种新型的倾斜测量式随浪活塞式船体自平衡装置。
背景技术
水上运输工具或水上作业平台，受水面的风浪颠簸影响很大。由于是在广阔的海面和大洋上，风浪不仅影响工作效率，甚至带来翻船等灾难性破坏。因此，急需一种能够在大风大浪等颠簸中实现自平衡的装置。
发明内容
本发明的目的在于设计一种新型的倾斜测量式随浪活塞式船体自平衡装置，解决上述问题。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种倾斜测量式随浪活塞式船体自平衡装置，包括用于安装于船体两侧的左活塞缸和右活塞缸；还包括中活塞缸、中活塞左右拉动装置、动力及控制装置和船体倾斜探测装置；所述左活塞缸和所述右活塞缸的下部通过中活塞缸连通；所述左活塞缸和所述右活塞缸的上部分别设左活塞和右活塞，所述中活塞缸中设置中活塞；所述左活塞和所述右活塞分别在所述左活塞缸和所述右活塞缸内上下滑动；所述中活塞在所述中活塞缸中左右滑动；所述中活塞将所述左活塞缸、所述右活塞缸和所述中活塞缸分割成互不连通的左右两部分；所述左活塞缸、所述右活塞缸和所述中活塞缸内密封有高密度流体；
所述船体倾斜探测装置连接到所述动力及控制装置；所述动力及控制装置通过所述中活塞左右拉动装置，拉动所述中活塞在所述中活塞缸中左右移动。
所述中活塞左右拉动装置为设置在船体两侧的两个液压棒，所述动力及控制装置包括液压站、控制阀组和信号处理终端，所述船体倾斜探测装置包括设置在船体两侧的两个垂直检测仪；
所述垂直检测仪、所述液压站和所述控制阀组均连接到所述信号处理终端，所述液压站为所述液压棒提供液压动力；所述液压棒的固定端固定在船体上，两个所述液压棒的活动端分别通过左右中活塞拉线连接在所述中活塞的左右两端；所述左右中活塞拉线滑动密封的穿过所述左活塞和所述右活塞。
还包括左浮筒和右浮筒，所述左活塞和所述右活塞的上端分别连接所述左浮筒和所述右浮筒，所述左浮筒和所述右浮筒漂浮在水面上；
所述左活塞和所述右活塞的下端通过导轮由活塞绳索连接；所述中活塞上有通孔，穿过通孔所述活塞绳索可滑动。
所述导轮包括左导轮和右导轮，所述活塞绳索的一端连接所述左活塞，经过所述左导轮后，穿过所述中活塞上的通孔，再通过所述右导轮后，另一端连接到所述右活塞。
还包括重力摆球；
可左右摆动的所述重力摆球设置在所述中活塞缸的底部，所述中活塞缸的两端分别设置有第二左导轮和第二右导轮；所述重力摆球分别通过第一重力拉线和第二重力拉线，分别经过所述第二左导轮和所述第二右导轮连接到所述中活塞的两端。
所述中活塞的初始位置在所述左活塞缸、所述右活塞缸和中活塞缸组成的U型活塞水平位置的正中位置；
所述第一重力拉线连接所述中活塞左端，通过所述第二左导轮和所述重力摆球连接；所述第二重力拉线连接所述中活塞右端，通过所述第二右导轮和所述重力摆球连接。
所述高密度流体在所述左活塞缸、所述右活塞缸和所述中活塞缸内可自由流通设置；所述活塞绳索和所述第一重力拉线和所述第二重力拉线均为刚性绳索。
所述左活塞缸和所述右活塞缸左右对称均重。
所谓的高密度流体为固体球珠和润滑液构成。
所述固体球珠为钢珠，或者为密度大于等于水的金属球珠或者非金属球珠。
本发明所谓的船体，指一切水面运输工具或水面作业平台；包括但不限于船舶、军舰、水面军事设施、石油天然气开采平台等。
本发明中所述高密度流体在所述左活塞缸、所述右活塞缸和所述中活塞缸内可自由流通。所述左活塞缸和所述右活塞缸均直接或间接固定在水面运输工具或水面作业平台上。
本发明的工作原理：
船在前进中遇风浪发生摆动，左右浮筒感应，带动活塞上下运动，从而改变左右活塞缸的重量，从而调整船的重心，使船更加平稳。
同时，重力摆球逆向摇摆，带动中间活塞左右运动，从而改变左右活塞缸的内高密度流体的位置，从而调整船的重心，使船更加平稳。
本发明的有益效果可以总结如下：
本发明巧妙的解决了在水面，尤其是海面上的运输船只或作业平台的抗风浪问题，具有巨大的经济效益和社会效益。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明另一种具体实施方式的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示的一种倾斜测量式随浪活塞式船体自平衡装置，包括用于安装于船体23两侧的左活塞缸1和右活塞缸2；还包括中活塞缸8、中活塞左右拉动装置18、动力及控制装置和船体倾斜探测装置22；所述左活塞缸1和所述右活塞缸2的下部通过中活塞缸8连通；所述左活塞缸1和所述右活塞缸2的上部分别设左活塞3和右活塞4，所述中活塞缸8中设置中活塞12；所述左活塞3和所述右活塞4分别在所述左活塞缸1和所述右活塞缸2内上下滑动；所述中活塞12在所述中活塞缸8中左右滑动；所述中活塞12将所述左活塞缸1、所述右活塞缸2和所述中活塞缸8分割成互不连通的左右两部分；所述左活塞缸1、所述右活塞缸2和所述中活塞缸8内密封有高密度流体；所述船体倾斜探测装置22连接到所述动力及控制装置；所述动力及控制装置通过所述中活塞左右拉动装置18，拉动所述中活塞12在所述中活塞缸8中左右移动。
在更加优选的实施例中，所述中活塞左右拉动装置18为设置在船体23两侧的两个液压棒18，所述动力及控制装置包括液压站19、控制阀组20和信号处理终端21，所述船体倾斜探测装置22包括设置在船体23两侧的两个垂直检测仪22；所述垂直检测仪22、所述液压站19和所述控制阀组20均连接到所述信号处理终端21，所述液压站19为所述液压棒18提供液压动力；所述液压棒18的固定端固定在船体23上，两个所述液压棒18的活动端分别通过左右中活塞拉线26连接在所述中活塞12的左右两端；所述左右中活塞拉线26滑动密封的穿过所述左活塞3和所述右活塞4。
在更加优选的实施例中，如图2所示，还包括左浮筒5和右浮筒6，所述左活塞3和所述右活塞4的上端分别连接所述左浮筒5和所述右浮筒6，所述左浮筒5和所述右浮筒6漂浮在水面上；所述左活塞3和所述右活塞4的下端通过导轮由活塞绳索7连接；所述中活塞12上有通孔，穿过通孔所述活塞绳索7可滑动。
在更加优选的实施例中，所述导轮包括左导轮9和右导轮10，所述活塞绳索7的一端连接所述左活塞3，经过所述左导轮9后，穿过所述中活塞12上的通孔，再通过所述右导轮10后，另一端连接到所述右活塞4。
在更加优选的实施例中，如图2所示，还包括重力摆球13；可左右摆动的所述重力摆球13设置在所述中活塞缸8的底部，所述中活塞缸8的两端分别设置有第二左导轮14和第二右导轮15；所述重力摆球13分别通过第一重力拉线16和第二重力拉线17，分别经过所述第二左导轮14和所述第二右导轮15连接到所述中活塞12的两端。
在更加优选的实施例中，所述中活塞12的初始位置在所述左活塞缸1、所述右活塞缸2和中活塞缸8组成的U型活塞水平位置的正中位置；所述第一重力拉线16连接所述中活塞12左端，通过所述第二左导轮14和所述重力摆球13连接；所述第二重力拉线17连接所述中活塞12右端，通过所述第二右导轮15和所述重力摆球13连接。
在更加优选的实施例中，所述高密度流体在所述左活塞缸1、所述右活塞缸2和所述中活塞缸8内可自由流通设置；所述活塞绳索7和所述第一重力拉线16和所述第二重力拉线17均为刚性绳索。
在更加优选的实施例中，所述左活塞缸1和所述右活塞缸2左右对称均重。所谓的高密度流体为固体球珠11和润滑液构成。
在更加优选的实施例中，所述固体球珠11为钢珠，或者为密度大于等于水的金属球珠或者非金属球珠。
倾斜测量式的作用过程如下：
当船体23左侧浪高(如图中左侧浪峰24，右侧浪谷25)，船体23左侧高右侧低，所述船体倾斜探测装置22检测到上述状况后，所述动力及控制装置控制所述中活塞左右拉动装置18向左拉动所述中活塞12，则左活塞3上移、右活塞4下移，活塞缸内高密度流体或钢球向左移动，从而整个船体23重心左移，左船舷下沉，从而调整了因左舷浪高引起的船身向右的倾斜。反之亦然。
浮筒的作用过程如下：
当船体23左侧浪高(如图中左侧浪峰24，右侧浪谷25)，左浮筒5在浪头浮力的作用下瞬间上浮，左浮筒5拉动左活塞3向上滑动，活塞缸内的钢球向左活塞3移动，右活塞4向下滑动，左活塞缸1内的重力增大，右活塞4重力减小，整个船体23重心左移，左船舷下沉，从而调整了因左舷浪高引起的船身向右的倾斜。反之亦然。
重力摆球13的作用过程如下：
当船体23左侧浪高(如图中左侧浪峰24，右侧浪谷25)，重力摆球13向右摆动，拉动所述中活塞12向左移动，左活塞3上移、右活塞4下移，活塞缸内高密度流体或钢球向左移动，从而整个船体23重心左移，左船舷下沉，从而调整了因左舷浪高引起的船身向右的倾斜。反之亦然。
本发明巧妙的解决了在水面，尤其是海面上的运输船只或作业平台的抗风浪问题，具有巨大的经济效益和社会效益。
以上通过具体的和优选的实施例详细的描述了本发明，但本领域技术人员应该明白，本发明并不局限于以上所述实施例，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种倾斜测量式随浪活塞式船体自平衡装置，其特征在于：包括用于安装于船体两侧的左活塞缸和右活塞缸；还包括中活塞缸、中活塞左右拉动装置、动力及控制装置和船体倾斜探测装置；所述左活塞缸和所述右活塞缸的下部通过中活塞缸连通；
所述左活塞缸和所述右活塞缸的上部分别设左活塞和右活塞，所述中活塞缸中设置中活塞；所述左活塞和所述右活塞分别在所述左活塞缸和所述右活塞缸内上下滑动；所述中活塞在所述中活塞缸中左右滑动；所述中活塞将所述左活塞缸、所述右活塞缸和所述中活塞缸分割成互不连通的左右两部分；
所述左活塞缸、所述右活塞缸和所述中活塞缸内密封有高密度流体；
所述船体倾斜探测装置连接到所述动力及控制装置；所述动力及控制装置通过所述中活塞左右拉动装置，拉动所述中活塞在所述中活塞缸中左右移动。
2.根据权利要求1所述的倾斜测量式随浪活塞式船体自平衡装置，其特征在于：所述中活塞左右拉动装置为设置在船体两侧的两个液压棒，所述动力及控制装置包括液压站、控制阀组和信号处理终端，所述船体倾斜探测装置包括设置在船体两侧的两个垂直检测仪；
所述垂直检测仪、所述液压站和所述控制阀组均连接到所述信号处理终端，所述液压站为所述液压棒提供液压动力；所述液压棒的固定端固定在船体上，两个所述液压棒的活动端分别通过左右中活塞拉线连接在所述中活塞的左右两端；所述左右中活塞拉线滑动密封的穿过所述左活塞和所述右活塞。
3.根据权利要求1所述的倾斜测量式随浪活塞式船体自平衡装置，其特征在于：还包括左浮筒和右浮筒，所述左活塞和所述右活塞的上端分别连接所述左浮筒和所述右浮筒，所述左浮筒和所述右浮筒漂浮在水面上；
所述左活塞和所述右活塞的下端通过导轮由活塞绳索连接；所述中活塞上有通孔，穿过通孔所述活塞绳索可滑动。
4.根据权利要求3所述的倾斜测量式随浪活塞式船体自平衡装置，其特征在于：所述导轮包括左导轮和右导轮，所述活塞绳索的一端连接所述左活塞，经过所述左导轮后，穿过所述中活塞上的通孔，再通过所述右导轮后，另一端连接到所述右活塞。
5.根据权利要求3所述的倾斜测量式随浪活塞式船体自平衡装置，其特征在于：还包括重力摆球；
可左右摆动的所述重力摆球设置在所述中活塞缸的底部，所述中活塞缸的两端分别设置有第二左导轮和第二右导轮；所述重力摆球分别通过第一重力拉线和第二重力拉线，分别经过所述第二左导轮和所述第二右导轮连接到所述中活塞的两端。
6.根据权利要求5所述的倾斜测量式随浪活塞式船体自平衡装置，其特征在于：所述中活塞的初始位置在所述左活塞缸、所述右活塞缸和中活塞缸组成的U型活塞水平位置的正中位置；
所述第一重力拉线连接所述中活塞左端，通过所述第二左导轮和所述重力摆球连接；所述第二重力拉线连接所述中活塞右端，通过所述第二右导轮和所述重力摆球连接。
7.根据权利要求5所述的倾斜测量式随浪活塞式船体自平衡装置，其特征在于：所述高密度流体在所述左活塞缸、所述右活塞缸和所述中活塞缸内可自由流通设置；所述活塞绳索和所述第一重力拉线和所述第二重力拉线均为刚性绳索。
8.根据权利要求1所述的倾斜测量式随浪活塞式船体自平衡装置，其特征在于：所述左活塞缸和所述右活塞缸左右对称均重。
9.根据权利要求1所述的倾斜测量式随浪活塞式船体自平衡装置，其特征在于：所谓的高密度流体为固体球珠和润滑液构成。
10.根据权利要求9所述的倾斜测量式随浪活塞式船体自平衡装置，其特征在于：所述固体球珠为钢珠或者为密度大于等于水的非金属球珠。
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