CN108891550B - 一种减摇机构以及应用该机构的双浮体半潜船 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于双浮体半潜船的减摇机构，包括对称的第一电动推杆和第二电动推杆，第一电动推杆和第二电动推杆通过横梁转动连接，形成V字形，横梁固定在船体上，第一电动推杆的另一端与第一限位阻尼板首端转动连接；第一限位阻尼板为条形板，中部分别设有第一阻尼活塞和关节轴承，第一阻尼活塞和关节轴承分别与第一浮体转动连接形成两个连接点，第一位阻尼板末端设有第一限位凸起，本发明的减摇机构不仅通过阻尼板和阻尼活塞与浮体双重连接固定减小纵摇幅度，且电动推杆可反方向伸缩性减小摇动，还通过平衡双浮体和船体所受的浮力与重力，实现船体潜于水面、双浮体浮于水面上，从而削弱甚至消除大小规模的震摇，从而实现海上探测活动。
Description
技术领域
本发明涉及船舶技术领域，尤其涉及一种减摇机构以及应用该机构的双浮体半潜船。
背景技术
半潜船是一种特殊的船舶设计方式，与一般的水面船只不同，半潜船通常拥有较深的吃水，但又不似潜水艇般完全隐没于水中，而是有部分船体或结构外露在水面外。由于隐没在水中的体积比例高，因此半潜船比较不容易受到海面上的波浪影响，能够保持较佳的稳定性而适合当作水上的工作平台使用。最早的半潜船是开发用于海上钻油平台的用途上，后面也逐渐应用海上支援和海上探测等领域。有许多半潜船是以系留的方式固定在特定位置上，本身并不具有动力，因此需要靠重载船等特殊船只运送至设置地点，但也存在像是海基X波段雷达这般本身具有慢速行驶能力的半潜船，能够靠自身的动力在海上移动。
但半潜船在海洋中航行作业时，纵摇的摇摆角度相对较大，大幅的纵摇运动也会和其他自由度运动发生藕合，使其他方向的运动加剧。尤其是浮体和船体之间隔着一定距离，在日常行驶状态时，通过自身浮力和重力的平衡，实现船体的半潜，半潜船减纵摇影响极大，虽然尝试利用能够产生较大作用力的船外装置，诸如固定首鳍、可动尾鳍，以及在少数情况下用可动首鳍和固定尾鳍，起到一定的减少纵摇和失速的效果，但对于双浮体半潜船的纵摇问题仍然没有得到实质上的解决。因此需要设计一种减摇机构以及应用该机构的半潜船。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种减摇机构以及应用该机构的半潜船，解决了现有技术存在的纵摇引起的稳定性问题。
一方面，本发明提供一种用于双浮体半潜船的减摇机构，包括对称的第一电动推杆和第二电动推杆，第一电动推杆和第二电动推杆通过横梁转动连接，形成V字形，横梁固定在船体上，所述第一电动推杆另一端与第一限位阻尼板首端转动连接；第一限位阻尼板为条形板，中部分别设有并列的第一阻尼活塞和关节轴承，第一阻尼活塞和关节轴承分别与第一浮体转动连接形成两个连接点，第一位阻尼板末端设有第一限位凸起，所述第二电动推杆另一端与第二限位阻尼板首端转动连接；第二限位阻尼板为条形板，中部设有并列的第二阻尼活塞和关节轴承，第二阻尼活塞和关节轴承分别与第二浮体转动连接形成两个连接点，第二位阻尼板末端设有第二限位凸起。
优选地，V字形为45o夹角，增加三个自由度的稳定性。
另一方面，还提供一种减摇双浮体半潜船，包括船体、双浮体、固定部件以及减摇机构，双浮体分别为第一浮体和第二浮体，船体通过减摇机构分别与第一浮体和第二浮体连接限制船体摇动、船体通过固定部件分别与第一浮体和第二浮体固定连接。
优选地，船体的船艏设有转向推进器，所述船体的船尾有推进器，船体靠近推进器处设有导流罩。在船体船艏有转向推进器，可以原地任意角度自转，克服了传统船只的转弯半径过大的问题，节约能源，提高效率。
优选地，固定部件为对称的双V字形连杆，双V字形连杆底部与船体固定连接，顶部依次并列与第一浮体和第二浮体连接。
优选地，固定部件由第一竖直杆、第一斜杆、第二斜杆和第二竖直杆依次连接而成，第一竖直杆和第一斜杆连接处通过第一关节轴承与第一浮体连接、第二斜杆和第二竖直杆连接处通过第一关节轴承与第二浮体连接，第一竖直杆和第二竖直杆连接处、第一斜杆和第二斜杆连接处分别通过第二关节轴承与船体固定连接。
采用本发明所提供的减摇机构并应用在半潜船上，一方面通过阻尼板和阻尼活塞与浮体双重连接固定减小纵摇幅度，另一方面通过电动推杆可伸缩性反方向进行收缩，从而减小摇动，从而达到减摇功能。
另外半潜船通过平衡双浮体和船体所受的浮力与重力，实现船体潜于水面下、双浮体浮于水面上、削弱甚至消除大小规模的震摇的功能，从而更好的实现海上探测活动。
附图说明
图1为实施例一的减摇机构的结构示意图；
图2为实施例二的一种减摇半潜船的正面示意图；
图3为实施例二的一种减摇半潜船的侧面示意图；
图4为实施例二的固定部件的示意图。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实施例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例一：如图1，一种用于半潜船的减摇机构3，包括对称的第一电动推杆31和第二电动推杆32，第一电动推杆31和第二电动推杆32通过横梁33转动连接，形成450的V字形，横梁33通过关节轴承固定在船体上，第一电动推杆31另一端通过弯头(未标出)与第一限位阻尼板34首端转动连接；第一限位阻尼板34为异形条形板，中部设有第一阻尼活塞36，第一阻尼活塞36与第一浮体21转动连接形成第一连接点，第一限位阻尼板34还通过关节轴承与第一浮体21转动连接形成第二连接点，不仅通过阻尼活塞和电动推杆双重减摇，而且双重连接点可增加稳定性，且第一位阻尼板34末端设有第一限位凸起38，在电动推杆活动幅度过大时进行限位；同理第二电动推杆32另一端通过弯头与第二限位阻尼板35首端转动连接；第二限位阻尼板35为异形条形板，中部设有第二阻尼活塞37，第二阻尼活塞37与第二浮体转动连接形成第一连接点，第二限位阻尼板35还通过关节轴承与第二浮体转动连接形成第二连接点，第二位阻尼板35末端设有第二限位凸起39。当有大幅度摇动时，限位阻尼板的机械阻尼效果会减缓摇动的幅度，同时电动推杆会对摇动的反方向进行收缩，从而减小摇动。
实施例二：如图1-图4，一种减摇半潜船，包括船体1、浮体2、减摇机构3和固定部件4，浮体2分别为第一浮体21和第二浮体22，船体1通过减摇机构3分别与第一浮体21和第二浮体22连接限制船体摇动、船体1通过固定部件4分别与第一浮体21和第二浮体22固定连接以实现半潜。
另外船体1的船艏设有转向推进器5，垂直于船体1的横向空间，可以使得船原地任意角度自转；所述船体1的船尾有推进器6，船体1靠近推进器6处设有导流罩7，可改善推进后水流状况，从而提高推力和减小船尾振动；船体船舱内设有常规的配置，如测量任务舱、控制器、电池组和电机组等，当有任务下发时，半潜船会启动，进入待探测海域，启动测量任务舱，针对性的对任务要求参数进行探测，包括但不限于海底地形、海水渔场等。
本实施例的减摇机构3为V字形连杆，V字形连杆底部与船体1固定连接，具体如实施例一，V字形连杆设有电动推杆削弱大幅震摇；固定部件4为对称的双V字形连杆，双V字形连杆底部与船体固定连接，顶部依次并列与浮体2连接，固定部件4具体由第一竖直杆41、第一斜杆42、第二斜杆44和第二竖直杆43依次连接，第一竖直杆41和第二竖直杆43之间、第一斜杆42和第二斜杆44形成450夹角，第一竖直杆41和第一斜杆42连接处通过第一关节轴承45与第一浮体21连接、第二斜杆44和第二竖直杆43连接处通过第一关节轴承45与第二浮体22连接，第一竖直杆41和第二竖直杆43连接处、第一斜杆42和第二斜杆44连接处分别通过第二关节轴承46与船体1固定连接。
综上所述，采用本发明所提供的减摇机构并应用在半潜船上，一方面通过阻尼板和阻尼活塞与浮体双重连接固定减小纵摇幅度，另一方面通过电动推杆可伸缩性反方向进行收缩，从而减小摇动，从而达到减摇功能。半潜船通过平衡双浮体和船体所受的浮力与重力，实现船体潜于水面下、双浮体浮于水面上、削弱甚至消除大小规模的震摇的功能，从而更好的实现海上探测活动。
与现有技术相比，本发明的半潜船一方面设置减摇机构克服现有的半潜船航行时的不稳定性和静止时的摇摆，另一方面设置V形双连杆固件部件增加船体和浮体的结构稳定性；同时本发明船体与水面接触点为具有较强浮力的双浮体，在无动力驱动时可自主漂浮在水面上，浮力较大，稳定性好。进一步地，在船体船艏有转动推进器，可以原地任意角度自转，克服了传统船只的转弯半径过大的问题，节约能源，提高效率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
Claims (4)
1.一种用于双浮体半潜船的减摇机构，其特征在于，包括对称的第一电动推杆和第二电动推杆，所述第一电动推杆和第二电动推杆通过横梁连接，形成V字形，横梁固定在船体上，所述第一电动推杆另一端与第一限位阻尼板首端连接；第一限位阻尼板为条形板，中部分别设有并列的第一阻尼活塞和关节轴承，第一阻尼活塞和关节轴承分别与第一浮体连接形成两个连接点，第一位阻尼板末端设有第一限位凸起，所述第二电动推杆另一端与第二限位阻尼板首端连接；第二限位阻尼板为条形板，中部设有并列的第二阻尼活塞和关节轴承，第二阻尼活塞和关节轴承分别与第二浮体连接形成两个连接点，第二位阻尼板末端设有第二限位凸起。
2.根据权利要求1所述的一种用于双浮体半潜船的减摇机构，其特征在于，所述V字形为45°夹角。
3.一种减摇双浮体半潜船，包括船体、双浮体和固定部件，其特征在于：还包括权利要求1或2所述的减摇机构，所述双浮体分别为第一浮体和第二浮体，船体通过减摇机构分别与第一浮体和第二浮体连接限制船体摇动、船体通过固定部件分别与第一浮体和第二浮体固定连接；所述固定部件为对称的双V字形连杆，双V字形连杆底部与船体固定连接，顶部依次并列与第一浮体和第二浮体连接；所述固定部件由第一竖直杆、第一斜杆、第二斜杆和第二竖直杆依次连接而成，第一竖直杆和第一斜杆连接处通过第一关节轴承与第一浮体连接、第二斜杆和第二竖直杆连接处通过第一关节轴承与第二浮体连接，第一竖直杆和第二竖直杆连接处、第一斜杆和第二斜杆连接处分别通过第二关节轴承与船体固定连接。
4.根据权利要求3所述的一种减摇双浮体半潜船，其特征在于：所述船体的船艏设有转向推进器，所述船体的船尾有推进器，船体靠近推进器处设有导流罩。
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