CN109018187B - 一种可调可拆卸的高速船尾部压浪装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可调可拆卸的高速船尾部压浪装置，其固定滑道通过底端的铰接轴与船体铰接连接，固定滑道上端通过连接杆与电机连接，以实现其绕轴旋转；固定滑道两侧设有滑槽，移动滑板整体嵌入固定滑道中，可实现移动滑板在滑道中的直线运动；压浪板支撑架直接焊接在移动滑板两侧，第一压浪板焊接在压浪板支撑架之间，第一压浪板端部两侧设有槽，第二压浪板整体嵌入在槽中，由电机旋转来带动其直线运动，实现长度的变化；本发明能够改善船舶航行时的阻力性能以及稳定性；本发明结构设计新颖，可实现压浪板长度、高度、角度的变化；本发明既能实现常规压浪装置的功能，又能通过调节压浪板长度、高度、角度等参数使其减阻压浪性能达到最优。

Description

一种可调可拆卸的高速船尾部压浪装置

技术领域

本发明涉及一种可调、可拆卸的高速船尾部压浪装置，特别涉及一种改善船舶尾部压浪效果以及航行状态的稳定性装置，属于船舶与海洋工程领域。

背景技术

随着船舶行业的不断进步与发展，船舶逐渐走向了大型化与快速化的道路，尤其是对于高速船的研究也愈来愈深入。与此同时，船舶对能源消耗以及尾气排放对大气污染的问题变得更加尖锐。新时期，绿色船舶以及实现船舶的节能减排是这个时代的主题。

为了实现这一目标，节能船型、节能推进器以及节能附体应运而生。压浪装置作为一种调整高速船航行状态的重要机械装置，近年来被越来越广泛的应用于各种高速船舶。通过压浪板来抑制浪花，改善船舶尾部流场，同时达到减小尾倾和阻力的效果。

目前常见的压浪装置功能单一，操作性较差，设备笨重，易发生尾倾，而且也不能根据航行状态的变化来自动调节压浪效果，存在一定的缺陷，与此同时，在高速船舶倒车或转弯时，压浪板反而会成为阻力，影响高速船舶的操作性。所以，可以根据船舶具体航行状态来调节压浪减阻效果的压浪装置将会成为主流。

发明内容

本发明的目的是针对以上现有技术存在的问题，提供一种可调可拆卸的高速船尾部压浪装置。通过调节压浪板长度、高度、角度来改善高速船在不同航速状态的航行性能以及稳定性。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种可调可拆卸的高速船尾部压浪装置，其特征在于，其包括固定滑道、压浪板组件、压浪板伸缩驱动组件、角度调节组件和高度调节组件，其中，

所述固定滑道的下端采用铰接轴铰接的连接在船尾，所述固定滑道的上端采用所述角度调节组件连接在甲板上，通过所述角度调节组件驱动所述固定滑道绕铰接轴转动以便调节固定滑道相对于船尾的角度；

所述固定滑道内嵌入设置有由所述高度调节组件驱动沿着固定滑道上下滑动的移动滑板，所述压浪板组件固定在所述移动滑板上，通过高度调节组件调节压浪板组件在固定滑道上的高度位置；

所述压浪板组件为可伸缩的嵌入式结构，以便通过所述压浪板伸缩驱动组件调节所述压浪板组件远离船尾的端部到固定滑道之间的距离长度。

进一步，作为优选，所述压浪板组件包括压浪板支撑架、第一压浪板和第二压浪板，压浪板支撑架焊接设置在移动滑板的两侧，所述第一压浪板焊接固定在压浪板支撑架上，第一压浪板的两侧设置有供所述第二压浪板嵌入的嵌入滑槽，通过所述第二压浪板在所述第一压浪板上的嵌入滑槽内的滑动，实现第一压浪板和第二压浪板的伸缩长度调节。

进一步，作为优选，所述压浪板伸缩驱动组件包括伸缩电机、一号螺杆和一号滚珠螺母，所述一号滚珠螺母固定设置在所述第二压浪板上端面，所述伸缩电机固定在所述第一压浪板上端面，所述伸缩电机输出轴端部采用一号联轴器与所述一号螺杆连接，所述一号螺杆与所述一号滚珠螺母螺纹配合，通过所述一号螺杆的转动驱动第二压浪板相对于所述第一压浪板的移动，进而实现压浪板组件的伸缩驱动。

进一步，作为优选，所述高度调节组件包括第一伸缩式液压缸和第二伸缩式液压缸，所述第一伸缩式液压缸和第二伸缩式液压缸的上端分别采用销轴连接固定在固定滑道两端，所述第一伸缩式液压缸和第二伸缩式液压缸的下端分别采用螺栓连接在移动滑板的两端，通过第一伸缩式液压缸和第二伸缩式液压缸的伸缩运动驱动移动滑板沿着所述固定滑道滑动。

进一步，作为优选，所述角度调节组件包括角度电机、二号滚珠螺母、二号螺杆和连接杆，所述角度电机固定在船体的甲板上，所述角度电机的输出轴通过二号联轴器与所述二号螺杆连接，所述连接杆的一端固定连接在所述二号滚珠螺母上，所述连接杆的另一端连接在所述固定滑道上，所述二号螺杆与所述二号滚珠螺母之间螺纹连接，以便通过所述二号滚珠螺母的移动带动连接杆的移动，进而实现所述固定滑道绕其铰接轴的转动。

进一步，作为优选，所述固定滑道绕其铰接轴的转动角度范围为0-20°,连接杆移动的最大水平距离为0.4D，其中，D为艉封板的竖直高度。

进一步，作为优选，所述船体上设置有固定环，所述连接杆限位套设在所述固定环的环形孔内，环形孔的最大水平长度为0.4(D-H)，H为固定环到甲板的竖直距离，H＝D/3。

进一步，作为优选，所述伸缩电机和角度电机均采用遥控式正反转电机，且由电机控制器调节脉冲信号进行控制转动。

进一步，作为优选，还包括液压泵，所述液压泵采用螺栓连接在固定底座上，所述固定底座焊接在甲板上，所述液压泵通过油管与第一伸缩式液压缸和第二伸缩式液压缸连接。

进一步，作为优选，所述第一压浪板和第二压浪板采用两块大小不同的板制成，且第一压浪板在伸缩方向上的长度大于第二压浪板的长度。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)压浪板是由两块大小不同的板组合而成，可实现1.5％L-2.2％L长度范围内的自由变化，移动滑板的升降高度则取决于伸缩式液压缸的伸缩范围，固定滑道旋转角度为0-20°。

(2)本发明要求电机转速低，可实现顺时针与逆时针的双向旋转；

(3)本发明采用角度电机和伸缩电机两台电机以及一台液压泵，伸缩电机布置在第一压浪板上来控制第二压浪板的运动，角度电机与液压泵布置在甲板上，不需要在船体上打孔，避免因打孔所引起的安全问题。本压浪装置可以实现拆卸，后期维修方便。

(4)本发明结构新颖，操作方便，可实现压浪板长度、高度、角度等参数的变化，可根据具体航行状况来调节压浪板的最佳位置，有利于船舶高速航行时的稳定性。常规压浪板结构单一，操作性差，压浪效果不能根据航速变化而改善，对航速要求苛刻，本发明既能满足常规压浪装置的压浪功能，又可以通过改变压浪板长度、高度、角度位置来实现压浪减阻节能的最佳，而且工艺、安装等操作简单，不费时也不费力，具有良好的经济性。

附图说明

图1为本发明装置的主视图；

图2为本发明装置的俯视图；

图3为本发明装置的侧视图；

图4为本发明装置的俯视剖面图C-C；

图5为图1中A的局部放大图；

图6为图3中B的局部放大图；

图7为本发明装置的整体结构示意图；

图中所示符号说明：1船体，2固定滑道，3压浪板支撑架，4移动滑板，5第一压浪板，6第二压浪板，7固定环，8伸缩电机，9一号联轴器，10一号螺杆，11一号滚珠螺母，12连接杆，13液压泵，14固定底座，15第一伸缩式液压缸，16第二伸缩式液压缸，17销轴，18铰接轴，19角度电机，20二号联轴器，21二号螺杆，22二号滚珠螺母。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

船舶在高速航行时，船尾会溅起浪花，兴波阻力会成为船舶阻力的主要成分，而尾压浪板的存在会使兴波阻力明显的改善。传统的压浪板虽然可以改善尾部兴波，但是船舶的航行状态是不断变化的，一块简单的板不足以使压浪效果达到最优。本发明针对船舶不断变化的航行状态，设计出一种可跟随船舶航行状态变化而调节的压浪装置，如图7所示，该压浪板可以实现长度、高度、角度的变化。

请参阅图1-7，本发明提供技术方案具体如下：

一种可调可拆卸的高速船尾部压浪装置，其包括固定滑道2、压浪板组件、压浪板伸缩驱动组件、角度调节组件和高度调节组件，其中，

所述固定滑道2的下端采用铰接轴18铰接的连接在船尾，所述固定滑道2的上端采用所述角度调节组件连接在甲板上，通过所述角度调节组件驱动所述固定滑道2绕铰接轴18转动以便调节固定滑道2相对于船尾的角度；

所述固定滑道2内嵌入设置有由所述高度调节组件驱动且沿着固定滑道上下滑动的移动滑板4，所述压浪板组件固定在所述移动滑板4上，通过高度调节组件调节压浪板组件在固定滑道2上的高度位置；

所述压浪板组件为可伸缩的嵌入式结构，以便通过所述压浪板伸缩驱动组件调节所述压浪板组件远离船尾的端部到固定滑道之间的距离长度。

在本实施例中，所述压浪板组件包括压浪板支撑架3、第一压浪板5和第二压浪板6，压浪板支撑架3焊接设置在移动滑板4的两侧，所述第一压浪板5焊接固定在压浪板支撑架3上，第一压浪板5的两侧设置有供所述第二压浪板6嵌入的嵌入滑槽，所述第二压浪板6在所述第一压浪板5的嵌入滑槽内的滑动，实现第一压浪板5和第二压浪板6的伸缩长度调节。

作为较佳的实施例，压浪板伸缩驱动组件包括伸缩电机8、一号螺杆10和一号滚珠螺母11，所述一号滚珠螺母11固定设置在所述第二压浪板6上端面，所述伸缩电机8固定在所述第一压浪板5上端面，所述伸缩电机8输出轴端部采用一号联轴器9与所述一号螺杆10连接，所述一号螺杆10与所述一号滚珠螺母11螺纹配合，通过所述一号螺杆10的转动驱动第二压浪板6相对于所述第一压浪板5的移动，进而实现压浪板组件的伸缩驱动。

作为较佳的实施例，高度调节组件包括第一伸缩式液压缸15和第二伸缩式液压缸16，所述第一伸缩式液压缸15和第二伸缩式液压缸16的上端分别采用销轴17连接固定在固定滑道2两端，所述第一伸缩式液压缸15和第二伸缩式液压缸16的下端分别采用螺栓连接在移动滑板4的两端，通过第一伸缩式液压缸15和第二伸缩式液压缸16的伸缩运作驱动移动滑板4沿着所述固定滑道2滑动。在本实施例中，液压泵13采用螺栓连接在液压泵底座14上，液压泵底座14焊接在甲板上，液压泵13将油通过油管输送给第一伸缩式液压缸15与第二伸缩式液压缸16内，由液压缸的伸缩运动带动移动滑板4在固定滑道2内上下运动，实现压浪板的高度变化。

作为较佳的实施例，角度调节组件包括角度电机19、二号滚珠螺母22、二号螺杆21和连接杆12，所述角度电机19固定在船体1的甲板上，所述角度电机19的输出轴通过二号联轴器20与所述二号螺杆21连接，所述连接杆12的一端固定连接在所述二号滚珠螺母22上，所述连接杆12的另一端连接在所述固定滑道2上，所述二号螺杆21与所述二号滚珠螺母22之间螺纹连接，以便通过所述二号滚珠螺母22的移动带动连接杆12的移动，进而实现所述固定滑道绕其铰接轴18的转动。

本发明甲板上的角度电机通过旋转运动带动连接杆12作直线运动，控制装置的绕轴旋转运动；第一伸缩式液压缸15与第二伸缩式液压缸16通过伸缩运动来控制移动滑板4上下运动，移动滑板4运动的同时带动压浪板支撑架3、第一压浪板5、第二压浪板6、伸缩电机8、一号联轴器9、一号螺杆10、一号滚珠螺母11整体跟随其上下运动；伸缩电机8、一号联轴器9、一号螺杆10、一号滚珠螺母11用来控制第二压浪板6的纵向直线运动。运动互不干扰。

伸缩电机8以及角度电机19由电机控制器调节脉冲信号进行转动，本发明的电机采用遥控式电机，可以实现顺时针逆时针旋转。本发明所设置的固定环7是为了防止突发状况下压浪装置沉没水中，起固定限制作用。本发明的压浪板是由两块大小不同的板组合而成，比如，第一压浪板长度为1.5％L，第二压浪板长度为1％L，压浪板整体长度可在1.5％L-2.2％L范围内变化，移动滑板的升降高度则取决于伸缩式液压缸的伸缩范围，固定滑道旋转角度为0-20°。连接杆移动的最大水平长度为0.4D，D为艉封板的竖直高度，船体上设置有固定环7，所述连接杆12限位套设在所述固定环7的环形孔内，环形孔的最大水平长度为0.4(D-H)，H为固定环到甲板的竖直距离，H＝D/3。

本发明的工作原理以及工作过程如下：

本发明甲板上的角度电机19通过旋转运动带动二号螺杆21旋转，二号螺杆21的旋转带动二号滚珠螺母22的水平移动，从而带动连接杆12的移动，连接杆12与固定滑道2连接，从而带动压浪装置的绕轴旋转运动；液压泵13将油通过油管输送给第一伸缩式液压缸15与第二伸缩式液压缸16内，通过油的液压动力带动液压缸的伸缩运动，由液压缸的伸缩运动带动移动滑板4在固定滑道2内上下运动，实现压浪装置的高度变化；第一压浪板5上的一号螺杆10一端通过一号联轴器9与伸缩电机8连接，另一端与固定在第二压浪板6上的一号滚珠螺母11连接，通过一号螺杆10将伸缩电机8的旋转运动转化成第二压浪板6的直线运动，实现压浪装置的长度变化。本发明的三个运动均可独立进行，互不干扰，根据具体的航行环境来调节压浪装置。该发明结构新颖，工艺简单，操作方便，能够根据具体航行状态来调节压浪板具体位置，可使压浪效果达到最佳，具有很好的经济性。该压浪装置可以最大限度的改善船舶航行稳定性，减小纵倾，减小危险事故的发生，增加舒适感，减轻乘员晕船几率，具有良好的航行稳定性。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种可调可拆卸的高速船尾部压浪装置，其特征在于，其包括固定滑道(2)、压浪板组件、压浪板伸缩驱动组件、角度调节组件和高度调节组件，其中，

所述固定滑道(2)的下端采用铰接轴(18)铰接的连接在船尾，所述固定滑道(2)的上端采用所述角度调节组件连接在甲板上，通过所述角度调节组件驱动所述固定滑道(2)绕铰接轴(18)转动以便调节固定滑道(2)相对于船尾的角度；

所述固定滑道(2)内嵌入设置有由所述高度调节组件驱动且沿着固定滑道上下滑动的移动滑板(4)，所述压浪板组件固定在所述移动滑板(4)上，通过高度调节组件调节压浪板组件在固定滑道(2)上的高度位置；

所述压浪板组件为可伸缩的嵌入式结构，以便通过所述压浪板伸缩驱动组件调节所述压浪板组件远离船尾的端部到固定滑道之间的距离长度；

所述压浪板组件包括压浪板支撑架(3)、第一压浪板(5)和第二压浪板(6)，压浪板支撑架(3)焊接设置在移动滑板(4)的两侧，所述第一压浪板(5)焊接固定在压浪板支撑架(3)上，第一压浪板(5)的两侧设置有供所述第二压浪板(6)嵌入的嵌入滑槽，所述第二压浪板(6)在所述第一压浪板(5)的嵌入滑槽内的滑动，实现第一压浪板(5)和第二压浪板(6)的伸缩长度调节；

所述压浪板伸缩驱动组件包括伸缩电机(8)、一号螺杆(10)和一号滚珠螺母(11)，所述一号滚珠螺母(11)固定设置在所述第二压浪板(6)上端面，所述伸缩电机(8)固定在所述第一压浪板(5)上端面，所述伸缩电机(8)输出轴端部采用一号联轴器(9)与所述一号螺杆(10)连接，所述一号螺杆(10)与所述一号滚珠螺母(11)螺纹配合，通过所述一号螺杆(10)的转动驱动第二压浪板(6)相对于所述第一压浪板(5)的移动，进而实现压浪板组件的伸缩驱动。

2.根据权利要求1所述的一种可调可拆卸的高速船尾部压浪装置，其特征在于：所述高度调节组件包括第一伸缩式液压缸(15)和第二伸缩式液压缸(16)，所述第一伸缩式液压缸(15)和第二伸缩式液压缸(16)的上端分别采用销轴(17)连接固定在固定滑道(2)两端，所述第一伸缩式液压缸(15)和第二伸缩式液压缸(16)的下端分别采用螺栓连接在移动滑板(4)的两端，通过第一伸缩式液压缸(15)和第二伸缩式液压缸(16)的伸缩运动驱动移动滑板(4)沿着所述固定滑道(2)滑动。

3.根据权利要求1所述的一种可调可拆卸的高速船尾部压浪装置，其特征在于：所述角度调节组件包括角度电机(19)、二号滚珠螺母(22)、二号螺杆(21)和连接杆(12)，所述角度电机(19)固定在船体(1)的甲板上，所述角度电机(19)的输出轴通过二号联轴器(20)与所述二号螺杆(21)连接，所述连接杆(12)的一端固定连接在所述二号滚珠螺母(22)上，所述连接杆(12)的另一端连接在所述固定滑道(2)上，所述二号螺杆(21)与所述二号滚珠螺母(22)之间螺纹连接，以便通过所述二号滚珠螺母(22)的移动带动连接杆(12)的移动，进而实现所述固定滑道绕其铰接轴(18)的转动。

4.根据权利要求3所述的一种可调可拆卸的高速船尾部压浪装置，其特征在于：所述固定滑道(2)绕其铰接轴(18)的转动角度范围为0-20°。

5.根据权利要求4所述的一种可调可拆卸的高速船尾部压浪装置，其特征在于：所述船体上设置有固定环(7)，所述连接杆(12)限位套设在所述固定环(7)的环形孔内，环形孔的最大水平长度为0.4(D-H)，H为固定环到甲板的竖直距离，H＝D/3，D为艉封板的竖直高度。

6.根据权利要求3所述的一种可调可拆卸的高速船尾部压浪装置，其特征在于：伸缩电机(8)和角度电机(19)均采用遥控式正反转电机，且由电机的控制器调节脉冲信号进行控制转动。

7.根据权利要求2所述的一种可调可拆卸的高速船尾部压浪装置，其特征在于：还包括液压泵(13)，所述液压泵(13)采用螺栓连接在固定底座(14)上，所述固定底座(14)焊接在甲板上，所述液压泵(13)通过油管与第一伸缩式液压缸(15)和第二伸缩式液压缸(16)连接。

8.根据权利要求1所述的一种可调可拆卸的高速船尾部压浪装置，其特征在于：所述第一压浪板(5)和第二压浪板(6)采用两块大小不同的板制成，且第一压浪板(5)在伸缩方向上的长度大于第二压浪板(6)的长度。

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