CN107963188A - 一种用于运砂船的低航速减摇鳍 - Google Patents

一种用于运砂船的低航速减摇鳍 Download PDF

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朱鹏飞
艾万政
刘虎
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    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B39/00—Equipment to decrease pitch, roll, or like unwanted vessel movements; Apparatus for indicating vessel attitude
    • B63B39/06—Equipment to decrease pitch, roll, or like unwanted vessel movements; Apparatus for indicating vessel attitude to decrease vessel movements by using foils acting on ambient water
    • B63B39/062—Equipment to decrease pitch, roll, or like unwanted vessel movements; Apparatus for indicating vessel attitude to decrease vessel movements by using foils acting on ambient water the foils being mounted on outriggers or the like, e.g. antidrift hydrofoils for sail boats

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Abstract

一种用于运砂船的低航速减摇鳍，其特征在于，包括减摇鳍、鳍轴和伺服系统，所述减摇鳍前窄后宽成梯形，鳍轴布设在减摇鳍的前缘，所述鳍轴与设置在船内的伺服系统连接使伺服系统控制减摇鳍运动。本发明的有益效果：本发明将减摇鳍应用在运砂船上，提高运砂船稳性，减摇鳍既可工作在中高航速下又可以工作在低航速或者零航速下，实现全航速减摇，减摇鳍占用较小船舶内部空间，结构简单、体积小、重量轻、成本低。

Description

一种用于运砂船的低航速减摇鳍
技术领域
本发明涉及一种用于运砂船的低航速减摇鳍，属于船舶工程领域。
背景技术
减摇鳍(Fin stabilizer)是目前效果最好的减摇装置.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，使水流在上产生作用力，从而形成减摇力矩，减小摇摆，以便减少船体横摇。该设备结构复杂，造价较高，且效果取决于航速，航速越高，效果越好，故多用于高速船舶·它有收放式减摇鳍和非收放式减摇鳍两大系列。配备减摇鳍装置的船只。能够提高船舶的安全性，改善船舶的适航性；改善船上工作条件，提高船员工作效率；避免货物碰撞及损伤；提高船舶在风浪中的航速，节省燃料，助长其他船舶设备的使用寿命；保证特殊作业，如：直升飞机起降，观测仪器准确使用等。
如一申请号为CN104058075A公开了一种基于单电机驱动的小型无人船减摇鳍控制系统，包括：三轴陀螺仪、指令信号输入单元、可编程控制单元、减摇鳍伺服驱动单元和减摇鳍执行机构。该控制系统可与位于岸基上的控制终端进行实时无线数据通信。本发明提供的一种基于单电机驱动的小型无人船减摇鳍控制系统，在减摇鳍伺服驱动单元设置有一台驱动电机，通过单电机驱动减摇鳍执行机构的方式，来减轻船舶横摇对船载设备的影响，提高无人船的工作效率，同时该设计方式很大程度上简化了无人船减摇鳍系统的结构，增加了无人船的装载量，提高了无人船工作的可靠性。
又如一申请号为CN103803032A公开了一种电驱动减摇鳍装置，包括鳍箱、永磁同步电机、减速器、减摇鳍、变频器、控制器，鳍轴；鳍箱的外侧边缘通过焊接固定于船体上；鳍箱外侧开有鳍箱口，鳍轴穿过该鳍箱口，鳍轴与鳍箱口之间构成一对转动副；鳍轴与鳍箱口之间安装有密封装置；减速器的输入端与永磁同步电机输出端通过键连接，减速器的输出端与鳍轴通过键连接，鳍轴的末端与减摇鳍固连；永磁同步电机、减速器均固定于鳍箱内；变频器接三相电源，一侧与控制器相连，另一侧与永磁同步电机相连。本发明能够克服在减摇鳍装置中使用电液伺服控制系统的不足，减小了减摇鳍装置的体积，使减摇鳍装置的成本降低，提高了系统的响应速度和控制精度。
长期以来运砂船在设计时其船体结构布置上为了提高船舶的快速性和装卸的便捷性会选择牺牲船舶的稳性，使运砂船出现船型偏瘦，货物重心偏高，易产生自由液面，满仓装载情况下易超载等问题。导致运砂船在航行时稳性不足，在暴雨和大风浪或有大型船舶船行波时极易因稳性不足而倾覆。因此为运砂船增加减摇鳍提高其稳性具有重要意义，但目前应用的减摇鳍大多在高速条件下效果好，无法满足运砂船的需求，为此我们设计发明了一种用于运砂船的低航速减摇鳍。
发明内容
本发明克服了现有技术存在的问题，提出了一种用于运砂船的低航速减摇鳍，本发明将减摇鳍应用在运砂船上，提高运砂船稳性，减摇鳍既可工作在中高航速下又可以工作在低航速或者零航速下，实现全航速减摇，减摇鳍占用较小船舶内部空间，结构简单、体积小、重量轻、成本低。
本发明的具体技术方案如下：
一种用于运砂船的低航速减摇鳍，其特征在于，包括减摇鳍、鳍轴和伺服系统，所述减摇鳍前窄后宽成梯形，鳍轴布设在减摇鳍的前缘，所述鳍轴与设置在船内的伺服系统连接使伺服系统控制减摇鳍运动。
本发明的有益效果：本发明将减摇鳍应用在运砂船上，提高运砂船稳性，减摇鳍既可工作在中高航速下又可以工作在低航速或者零航速下，实现全航速减摇，减摇鳍占用较小船舶内部空间，结构简单、体积小、重量轻、成本低。
附图说明
图1为本发明用于运砂船的低航速减摇鳍的结构图；
图2为本发明用于运砂船的伺服系统的结构图；
图3为本发明工作原理图。
具体实施方式
实施例1
如图所示，一种用于运砂船的低航速减摇鳍，其特征在于，包括减摇鳍1、鳍轴2和伺服系统3，所述减摇鳍1前窄后宽成梯形，鳍轴2布设在减摇鳍1的前缘，所述鳍轴2与设置在船内的伺服系统3连接使伺服系统3控制减摇鳍1运动。
本发明的工作原理如下：由于运砂船的船体机构简单，设备简陋，为此针对运砂船设计了简单的伺服控制过程(请参与图2)。当船舶处在波浪海况中，驾驶员通过船舶横摇仪掌握船舶横摇情况，然后通过安置在驾驶台的操作器控制调节低速减摇鳍1的鳍角和角速度，从而达到减摇效果。在中高航速时，减摇鳍1工作方式与传统减摇鳍完全一样，通过伺服系统3使鳍旋转一定角度，通过两鳍产生的力矩对抗船舶横摇力矩。而在低航速时，伺服系统3控制减摇鳍1以一定角速度旋转，通过减摇鳍1在水平位置附近的拍动产生升力，从而使两鳍产生力矩对抗船舶的横摇力矩，原理附图3，针对运砂船设计的鳍面能使减摇鳍产生更大的横摇阻尼力矩，使运砂船在低航速时依然能够减小横摇，提高稳性，保障航行安全。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (1)

1.一种用于运砂船的低航速减摇鳍，其特征在于，包括减摇鳍(1)、鳍轴(2)和伺服系统(3)，所述减摇鳍(1)前窄后宽成梯形，鳍轴(2)布设在减摇鳍(1)的前缘，所述鳍轴(2)与设置在船内的伺服系统(3)连接使伺服系统(3)控制减摇鳍(1)运动。
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