CN109533217A - 可变平衡翼海上作业船 - Google Patents

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王恒国
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Abstract

本发明属海上特种作业设备领域，涉及一种可变平衡翼海上作业船，包括船体、推进装置及其辅助设备和电气设备，所述船体上对应于作业平台的船舷部分设计为凹形结构，在凹形结构的船舷部位铰链连接平衡翼，在船体上设有用于控制平衡翼运行状态的动力控制装置。本发明在单体船结构的基础上采用可变平衡翼的结构形式，不影响作业船的正常航行，在作业时将平衡翼展开能将浮力前移，有效地增加作业能力和船体抗侧向应力，提高整体平衡能力而加强抗倾覆稳定性，在同等船体吨位的情况下提高海上特种作业能力，并且，通过在平衡翼上设置相应的设施，能更好地适应特种作业的需要。

Description

可变平衡翼海上作业船
技术领域
本发明属海上特种作业设备领域，涉及一种作业船，具体是一种可变平衡翼海上作业船。
背景技术
船舶作为可在水域进行运输或作业的交通工具，按不同的使用要求而具有不同的技术性能、装备和结构型式，随着科技的不断进步和更新，船舶种类不断增加，按用途可分为运输船、渔船、工程船和港务船，等等。
多体船具有稳定性好、安全舒适和操纵灵活等优点，但结构复杂，摇摆周期短，中间体结构较弱。鉴于此，目前大多数的船舶都是采用单体船结构，基本可以保证常规船舶如运输船、渔船、港务船等的正常使用，但对用于特种作业的工程船，如挖泥船、起重船、打桩船、布缆船等，在作业过程中会因作业方向改变而使作用力方向发生改变，导致工程船尤其是起重船容易发生平衡力不均而倾覆，发生灾难性的后果，因此，造船业的常规做法是加大船体尺寸和吨位，采用大尺寸、大吨位对应于小作业能力的模式以增加抗倾覆能力，但由此产生了造船成本增加，作业成本增高，适航航道要求高等问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种可变平衡翼海上作业船，在单体船结构的基础上采用可变平衡翼的结构形式，在作业船作业时能将浮力前移，有效地增加作业能力和船体抗侧向应力，提高整体平衡能力而加强抗倾覆稳定性，在同等船体吨位的情况下提高海上特种作业能力。
本发明所采用的技术方案：
一种可变平衡翼海上作业船，包括船体、推进装置及其辅助设备和电气设备，其特征在于，所述船体上对应于作业平台(安装作业机械的平台)的船舷部分设计为凹形结构，通常情况下，作业船的工作平台多数设置在船体的前端，相应地，凹形结构的船舷部分也设计在船体的前端；在凹形结构的船舷部位铰链连接平衡翼，一般而言，铰接部位在船舷凹形部位的前端，这样在平衡翼收回时不会影响向前航行、展开时能将船体浮力前移并且与船尾构成尽可能大的三角浮力点，使船体的浮力形式由原先的一字型改变为十字形或T字形，增加船体抗倾覆能力，而且在平衡翼收回时能以嵌入的方式贴合在凹形结构内，保持船舷的整体流畅性，降低航行时的阻力；在船体上设有用于控制平衡翼运行状态的动力控制装置，利用动力控制装置可以控制平衡翼的收回和展开，即在航行时将平衡翼收回凹形船舷内，在作业时将平衡翼展开，展开最大幅度时平衡翼与船舷呈垂直状态。
所述船体上设计为凹形结构的船舷为作业平台处的两侧船舷。
所述动力控制装置包括电气控制系统和液压缸，液压缸的缸筒设置在船体上、活塞杆与平衡翼铰接，液压缸的活塞杆伸出时推动平衡翼展开、缩回时可将平衡翼收回，利用电气控制系统控制液压缸的工作状态，实现控制平衡翼的收回和展开。当然，在机械控制领域，还可以采用其他控制方式和装置来控制平衡翼的收回和展开。液压缸优选为伸缩式液压缸。
根据不同作业船的特种作业用途，在船体的作业平台上设置的作业设备亦不相同，如，在作业平台上设置起重设备，相应地，在平衡翼上设置活动式配重块，在起重架(吊臂)旋转移动时利用配重块在平衡翼上的移动来平衡因起重架旋转移动而产生的重力偏移。或者，在平衡翼的水下部分设置可变方向螺旋桨，用于调整船体位置和方向。总之，利用平衡翼展开后的浮力支撑作用，使船体的浮力前移，增强整体的平衡能力，在此条件下，可有效地提高作业平台的工作承载能力，并利用加装在平衡翼上的辅助装置进行调整，在同等船体尺寸和吨位的情况下提高水上特种作业能力。
本发明在单体船结构的基础上采用可变平衡翼的结构形式，不影响作业船的正常航行，在作业时将平衡翼展开能将浮力前移，有效地增加船体抗侧向应力，提高整体平衡能力而加强抗倾覆稳定性，在同等船体尺寸和吨位的情况下提高海上特种作业能力，并且，通过在平衡翼上设置相应的设施，能更好地适应特种作业的需要。
附图说明
图1是本发明的结构示意俯视图。
图2是图1沿A-A线剖视结构图。
图3是本发明展开状态的结构示意俯视图。
图4是本发明实施例的结构示意图。
图5是图4实施例去除起重设备后的结构示意俯视图。
图6是图4实施例去除起重设备后展开状态的结构示意俯视图。
图中：1、船体；2、作业平台；3、凹形结构船舷；4、平衡翼；5、吊臂；6、配重块；7、牵引拉索机构。
具体实施方式
下面结合附图和通过实施例对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的限定。
在图1、2、3所示的结构中，本发明所提供的可变平衡翼海上作业船，包括船体1、推进装置及其辅助设备和电气设备，船体上的作业平台2设置在船体的前端，作业平台2两侧的船舷部分设计为凹形结构船舷3，在凹形结构船舷3的凹形部位的前端铰链连接平衡翼4，在船体与平衡翼之间设置由电气控制系统控制的伸缩式液压缸，伸缩式液压缸的缸筒设置在船体1上、活塞杆与平衡翼4铰接，根据需要利用电气控制系统控制伸缩式液压缸的工作状态，从而控制平衡翼4的收回和展开，即在航行时将平衡翼收回凹形结构船舷3内，保持船舷的整体流畅性，降低航行时的阻力，在作业时将平衡翼展开，展开最大幅度时平衡翼与船舷呈垂直状态，能将船体浮力前移并且与船尾构成尽可能大的三角浮力点，使船体的浮力形式由原先的一字型改变为十字形或T字形，增加船体抗倾覆能力，增加作业能力。
实施例
在图4、5、6所示的结构中，本发明所提供的可变平衡翼海上作业船具体运用于起重船上，在作业平台2上设置旋转承台基座，在旋转承台基座上设置吊臂5，在平衡翼4上活动设置配重块6，旋转承台基座通过牵引拉索机构7与配重块6连接，在作业吊运物体过程中，当吊臂5转动时(旋转承台基座转动)配重块6朝反向移动来实现配重平衡，即吊臂5顺时针转动时，左侧平衡翼上的配重块向外移动、右侧平衡翼上的配重块向内移动，实现配重平衡，反之亦然。
本发明所提供的可变平衡翼海上作业船不仅运用于起重船上，也可以运用于挖泥船、打桩船、布缆船等工程作业船，利用平衡翼的展开将船体浮力前移，并且平衡翼与船尾构成三角浮力点，增加船体抗倾覆能力，同时在平衡翼上加装辅助装置进行配重平衡、角度调整、转向等运行姿态，提升海上特种作业的能力和精准度。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种可变平衡翼海上作业船，包括船体、推进装置及其辅助设备和电气设备，其特征在于：所述船体上对应于作业平台的船舷部分设计为凹形结构，在凹形结构的船舷部位铰链连接平衡翼，在船体上设有用于控制平衡翼运行状态的动力控制装置。
2.根据权利要求1所述的作业船，其特征在于：所述船体上设计为凹形结构的船舷为作业平台处的两侧船舷。
3.根据权利要求1所述的作业船，其特征在于：所述动力控制装置包括电气控制系统和液压缸，液压缸的缸筒设置在船体上、活塞杆与平衡翼铰接。
4.根据权利要求3所述的作业船，其特征在于：所述液压缸为伸缩式液压缸。
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