CN105083466B - 一种带有槽型基板的可折叠舭龙骨 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带有槽型基板的可折叠舭龙骨,它包括基板和转板,基板由基板凸起板和基板凹陷板两种结构形式交错连接组成,在基板的外缘处焊有轴套，在所述轴套内装有转轴,转板由一端均与转轴刚性连接的内板和盖板组成，内板和盖板呈V形设置，内板由内板凸起板和内板凹陷板两种结构形式交错连接组成，内板凸起板和内板凹陷板与基板凸起板和基板凹陷板位置相对应，使内板绕转轴转动后能与基板贴合设置，盖板为一平直板,在转轴的两端分别通过轴套焊接固定有前支持箱和后控制箱,轴套与转轴转动相连,在后控制箱内安装有转轴驱动装置,转轴与转轴驱动装置相连。本结构能够实现在限制航道内或小风浪中采用折叠形态，防止触底、碰撞等破坏。
Description
技术领域
本发明涉及一种防止或减小横摇的船用设备，可以根据海况变化而改变形状的舭龙骨，特指用于低航速海洋工程船舶的带有槽型基板的可折叠舭龙骨。
背景技术
船舶、浮式海洋平台等海洋结构物在波浪作用下会产生摇摆，舭龙骨因其结构简单、造价低、维护方便、效能较好而得到广泛应用，几乎每艘船舶都装有舭龙骨。根据船型特点，设计舭龙骨的形状和尺寸，其长度一般为船长的1/4到1/2，宽度一般为0.3m至1.2m。通常位于主船体中部水线以下，沿流线布置，并且尽量与舭列板垂直。
舭龙骨减摇的原理为：船上加装舭龙骨，增加了漩涡阻尼，其大小取决于舭龙骨的面积和相对水流速度；其次，舭龙骨影响了船体压力分布，在邻近的船体上产生增压区和减压区，所产生的合力起附加阻尼作用；另外，舭龙骨扰动船体周围的水，引起船的横摇附加质量惯性矩增加，从而增大横摇周期。
为了减少船舶前进时舭龙骨所受的水阻力，舭龙骨安装位置尽量沿着船体流线的走向布置，具体情况根据船模在水池中的实验报告决定。舭龙骨与外板尽可能的垂直相交。
舭龙骨的面积通常采用经验公式确定。为了取得较大的横摇阻尼作用，在横剖面上舭龙骨安装的位置应在半宽线与基线的交点至船舶重心的斜线上；但不能超过船舶的半宽线与基线的范围，目的是为了避免在船舶进坞或者靠近码头时损坏。
已有的技术改进往往注重对不同船舶系数的船进行尺度上的经验优化，且致力于简单直线型的端部改进和断面优化，如：对于方形系数大的船舶，采用长而窄的舭龙骨，同时，为了避免舭龙骨参与总纵弯曲，设置为分段式结构；对于方形系数小的船舶，如渔船，舭龙骨尽可能安装在舭部上方，短而宽，可制成三角形以提高局部强度。
现有的舭龙骨结构形式存在以下缺陷和不足：
由于同样的板面积，舭龙骨宽度比长度更有效，然而舭龙骨的宽度受到一定限制，致使舭龙骨沿船长方向设置过长。
舭龙骨结构过于简单，通常是简单直线型或封闭的V型，减摇效果一般在10％～20％左右，难以满足需求。
对于确定的舭龙骨，由于舭龙骨形状尺寸的固定，不能针对海况的变化及横摇角度和加速度的缓急进行动态调整，极大地影响其使用范围。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种带有槽型基板的可折叠舭龙骨，本龙骨可改变结构形式以摆脱舭部宽度限制，增加横摇阻尼从而增大减摇效率、并能根据复杂海况和装载条件的变化进行控制调节,通过这种舭龙骨加装到船舶或浮式平台上就能实现机动、高效的减摇效果。
本发明的一种带有槽型基板的可折叠舭龙骨,它包括基板和转板,所述的基板由基板凸起板和基板凹陷板两种结构形式交错连接组成,在所述的基板的外缘处焊有轴套，在所述轴套内装有转轴,所述的转板由一端均与转轴刚性连接的内板和盖板组成，所述的内板和盖板呈V形设置，所述的内板由内板凸起板和内板凹陷板两种结构形式交错连接组成，所述的内板凸起板和内板凹陷板与基板凸起板和基板凹陷板位置相对应，使内板绕转轴转动后能与基板贴合设置，所述的盖板为一平直板,在所述的转轴的两端分别通过轴套焊接固定有前支持箱和后控制箱,所述的轴套与转轴转动相连,其中前支持箱是流线型封闭箱，所述的后控制箱位于靠近船艉一端,在所述的后控制箱内安装有转轴驱动装置,所述的转轴与转轴驱动装置相连,所述的转轴能够在转轴驱动装置的驱动下转动,所述的基板凹陷板的底面分别与前支持箱和后控制箱的下表面保持在一个平面内。
采用本发明的有益效果是：
1.由于在控制箱内的控制轴带动转轴和转板，使舭龙骨具有完全折叠和完全展开两种典型结构形式，能够实现在限制航道内或小风浪中采用折叠形态，防止触底、碰撞等破坏；大风浪中采用展开形态，形成带有筛孔的槽型结构和V形延伸，增大横摇阻尼。
2.舭龙骨的基板开有小孔，折叠或展开时可作为排水孔，有利于平衡转轴转动时基板和转板内板之间的水压，便于机构的控制操作，同时一定程度上也增大了完全展开状态下的漩涡阻尼。
3.船体内控制电动机带动控制轴，再通过锥齿轮与转轴齿轮垂直啮合，使端部转轴与转板同时转动，结构简单，占用空间小，操作简易。
附图说明
图1为本发明的一种带有槽型基板的可折叠舭龙骨完全展开状态图；
图2为本发明的一种带有槽型基板的可折叠舭龙骨完全折叠状态图；
图3为本发明图1所示的龙骨的转板折叠局部示意图；
图4为本发明的图1所示的龙骨的转板展开局部示意图；
图5为本发明一种带有槽型基板的可折叠舭龙骨沿船侧纵向布置的简化图；
图6为本发明图5所示的直角传动齿轮啮合示意图；
1槽型基板 2基板凸起板 3基板凹陷板 4转轴 5转板 6内板 7盖板 8后控制箱9前支持箱 10排水孔 11内控制箱 12转轴端部齿轮 13控制轴端部齿轮
14控制轴 15电动机 16轴套 17直角传动齿轮箱 18舭列板
具体实施方式
下面将结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。此处所描述的具体实施例方式仅用于解释本发明，并不用于限定本发明的保护范围。
现再结合上述各附图进一步根据海洋浮式结构物的特点，提出带有槽型基板的可折叠舭龙骨在船舶与浮式储油生产装置上的一种布置方式的实施案例。
该减摇装置即带有槽型基板的可折叠舭龙骨，主要用于对稳定性要求较高而对船速要求相对较低的运输船舶、海洋工程船、FPSO或类似结构物舭部以便抑制摇摆。
如图1至图6所示，本发明的一种带有槽型基板的可折叠舭龙骨,它包括基板1和转板5，安装时，该基板1的内缘与舭列板18成一定角度连接(连接处焊接覆板过渡，以免基板与船壳直接接触影响强度)。所述的基板1由基板凸起板2和基板凹陷板3两种结构形式交错连接组成,为凹凸相连交错设置结构。优选的在基板凹陷板3上设有排水孔10,这样不仅能够便于闭合，还可以使水流经过孔洞时产生漩涡增加横摇阻尼，起到减小横摇的作用。在基板1的外缘处焊有轴套16，在所述轴套内装有转轴4。所述的转板5由一端均与转轴4刚性连接的内板6和盖板7组成，所述的内板6和盖板7呈V形设置，所述的内板6由内板凸起板和内板凹陷板两种结构形式交错连接组成，为凹凸相连交错设置结构。所述的内板凸起板和内板凹陷板与基板凸起板2和基板凹陷板3位置相对应，使内板6绕转轴转动后能与基板1贴合设置，所述的盖板7为一平直板。在所述的转轴4的两端分别通过轴套16焊接固定有前支持箱9和后控制箱8。所述的轴套与转轴转动相连,其中前支持箱9是起约束转轴作用的流线型封闭箱，这样可以保持整个船体纵向流线，以防增加兴波阻力。后控制箱8位于靠近船艉一端,在所述的后控制箱8内安装有转轴驱动装置,所述的转轴与转轴驱动装置相连,所述的转轴能够在转轴驱动装置的驱动下转动。基板凹陷板3的底面分别与前支持箱9和后控制箱8的下表面保持在一个平面内，这样可以保持流线减小兴波阻力。
作为本发明的一种实施方式，所述的后控制箱8是封闭状舱室，所述的转动驱动装置包括安装在内控箱11内的电机15，所述的电机15的输出轴与齿轮传动控制轴14相连，在所述的齿轮传动控制轴14上安装有控制轴端部齿轮13，在所述的转轴的端部安装有能够与控制轴端部齿轮13垂直啮合配合的转轴端部齿轮12。优选的所述的控制轴端部齿轮和转轴端部12安装于直角传动齿轮箱17内。当然转动驱动装置也可以采用其他驱动结构:如电动皮带转轮。
在使用时，本装置安装操作方法如下：与船体连接时，基板沿船长方向布置,前支持箱9的內缘、后控制箱8的内缘、基板1的内缘与舭列板18成一定角度连接，连接处焊接覆板过渡，舭列板在与后控制箱8装配的区域开孔，以便使齿轮传动控制轴14通过。后控制箱8的船内一侧设置内控箱11，内控箱11设有电机15，其输出轴与齿轮传动控制轴14相连。
当船舶靠岸、行驶于限制航道或波浪较小时，舭龙骨处于如图2中折叠状态所示，转板5的内板6与基板1贴合，盖板7与前支持箱9和后控制箱8保持在同一流线平面内，可保证正常风浪中的较小阻力。
当船舶行驶或停泊于非限制海域且风浪较大时，可利用电动机15，控制轴14转动，控制轴端部齿轮13与转轴端部齿轮12垂直啮合于直角传动齿轮箱17内，由于转轴4与转板5是一体的，进而转动转板5使盖板7转到最远端，舭龙骨处于如图1中展开状态所示。此时转板5形成外伸的V形结构能增大舭龙骨宽度，从而增加了横摇阻尼；整个舭龙骨装置构成具有筛孔的箕形结构，能极大增加漩涡阻尼，同时扰动船体周围的水，引起船的横摇附加质量惯性矩增加，从而增大横摇周期。
以上所述的,仅为用以解释本发明的较佳实施例,并非企图据以对本发明作任何形式上的限制,于是,凡有在相同的创作精神下所作的任何修饰或变更,均仍应包括在本发明权利要求的保护范围。
Claims (2)
1.一种带有槽型基板的可折叠舭龙骨,其特征在于:它包括基板和转板,所述的基板由基板凸起板和基板凹陷板两种结构形式交错连接组成,在所述的基板的外缘处焊有轴套，在所述轴套内装有转轴,所述的转板由一端均与转轴刚性连接的内板和盖板组成，所述的内板和盖板呈V形设置，所述的内板由内板凸起板和内板凹陷板两种结构形式交错连接组成，所述的内板凸起板和内板凹陷板与基板凸起板和基板凹陷板位置相对应，使内板绕转轴转动后能与基板贴合设置，所述的盖板为一平直板,在所述的转轴的两端分别通过轴套焊接固定有前支持箱和后控制箱,所述的轴套与转轴转动相连,其中前支持箱是流线型封闭箱，所述的后控制箱位于靠近船艉一端,在所述的后控制箱内安装有转轴驱动装置,所述的转轴与转轴驱动装置相连,所述的转轴能够在转轴驱动装置的驱动下转动,所述的基板凹陷板的底面分别与前支持箱和后控制箱的下表面保持在一个平面内，所述的后控制箱是封闭状舱室，所述的转动驱动装置包括安装在内控箱内的电机，所述的电机的输出轴与齿轮传动控制轴相连，在所述的齿轮传动控制轴上安装有控制轴端部齿轮，在所述的转轴的端部安装有能够与控制轴端部齿轮垂直啮合配合的转轴端部齿轮，所述的控制轴端部齿轮和转轴端部齿轮安装于直角传动齿轮箱内。
2.根据权利要求1所述的带有槽型基板的可折叠舭龙骨,其特征在于:在基板凹陷板上设有排水孔。
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