CN110001882A - 一种提高船舶抗风浪能力的减摇水舱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种提高船舶抗风浪能力的减摇水舱，涉及舰船部件技术领域，包括设置在船舶内的减摇水舱主体，所述减摇水舱主体包括两个侧边水舱以及水道，所述水道的中部设置有水阀，所述水道内位于水阀的两侧均设置有水泵，所述水道内位于水阀的两侧均设置有旁纵挡板，所述旁纵挡板沿减摇水舱主体的长度方向设置，所述旁纵挡板的上下两端分别与水道的上壁和下壁抵接，所述旁纵挡板上开设有若干通孔；本发明还公开了一种提高船舶抗风浪能力的减摇方法；本发明通过双共振的远离使减摇水舱内水产生的减摇力矩与海浪产生的摇摆力矩相互抵消，最大程度地发挥减摇水舱的效果。

Description

一种提高船舶抗风浪能力的减摇水舱

技术领域

本发明涉及舰船部件技术领域，特别是涉及一种提高船舶抗风浪能力的减摇水舱。

背景技术

船舶在大海上航行时，不可避免地会受到风浪的影响，使船体左右摇晃，这种状况会影响船员的生活及作业效率，另外，船舶在锚地水域等待指令作业时，通常需要停留较长时间，这时候基本上都是用首部的锚进行抛锚固定船舶，由于风浪的影响，会导致船舶在水中摇晃不停，会给船上生活、作业的船员带来不适，也会在风浪较大时造成安全隐患。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种提高船舶抗风浪能力的减摇水舱。

为了解决以上技术问题，本发明的技术方案如下：

一种提高船舶抗风浪能力的减摇水舱，包括设置在船舶内的减摇水舱主体，所述减摇水舱主体包括两个侧边水舱以及连通两个侧边水舱的水道，所述水道的中部设置有用于控制水道流通和关闭的水阀，所述水道内位于水阀的两侧均设置有水泵，所述水道内位于水阀的两侧均设置有旁纵挡板，所述旁纵挡板沿减摇水舱主体的长度方向设置，所述旁纵挡板的上下两端分别与水道的上壁和下壁抵接，所述旁纵挡板上开设有若干通孔。

进一步地，减摇水舱主体的截面为U型，所述侧边水舱的舱底为圆弧状。

前所述的一种提高船舶抗风浪能力的减摇水舱，水阀包括位于水道内的阀板以及位于水道上方驱动阀板翻转的驱动装置，水道的中部设置有沿减摇水舱主体长度方向的中纵挡板，中纵挡板沿竖直方向设置，中纵挡板的前后两端分别与减摇水舱主体的前端内壁和后端内壁抵接，中纵挡板上开设有与水阀阀板相匹配的缺口。

前所述的一种提高船舶抗风浪能力的减摇水舱，中纵挡板上位于缺口的两侧均开设有凹槽，所述阀板的两侧设置有与凹槽相匹配的凸块。

前所述的一种提高船舶抗风浪能力的减摇水舱，阀板的下端以及凸块朝向凹槽的一侧均设置有密封垫片。

前所述的一种提高船舶抗风浪能力的减摇水舱，两个侧边水舱的上部通过气道连通，气道上设置有气动蝶阀。

前所述的一种提高船舶抗风浪能力的减摇水舱，减摇水舱内设置有陀螺仪。

前所述的一种提高船舶抗风浪能力的减摇水舱，侧边水舱内均设置有液位传感器。

前所述的一种提高船舶抗风浪能力的减摇水舱，水道上安装有流量计。

一种提高船舶抗风浪能力的减摇方法，船舶具有根据权利要求1-9任一所述的减摇水舱，减摇方法包括以下步骤：

S1：根据陀螺仪测得的船舶摇摆情况，计算得到此时需要由一侧侧边水舱输送至另一侧侧边水舱的水量及流速；

S2：根据得到的水量以及流速，通过控制箱控制驱动装置及水泵，使阀板翻转一定的角度，使水泵达到预定的功率，同时打开气道上的气动蝶阀，使气道流通；

S3：当流量计测得此时通过水道的水量达到预定值时，控制水阀将水道关闭；

S4：船舶向另一侧摇摆时，重复上述操作。

本发明的有益效果是：

（1）本发明在船舶内设置减摇水舱，通过减摇水舱内的水泵对两侧水舱内的水量进行调节，使减摇水舱产生晃动，并使减摇水舱的摇晃周期与船舶的摇晃周期相匹配，通过双共振的远离使减摇水舱内水产生的减摇力矩与海浪产生的摇摆力矩相互抵消，最大程度地发挥减摇水舱的效果；

（2）本发明在水道内位于水阀的两侧均设置有旁纵挡板，旁纵挡板不仅可对减摇水舱的水道起到支撑作用，大大提高减摇水舱的强度，而且由一侧水舱流至另一侧水舱内的水在通过旁纵挡板时，旁纵挡板可对水起到一定的缓冲作用，避免水流动量过大而导致减摇水舱产生的晃动过大，影响减摇效果，同时可也对侧边水舱进行保护，避免侧边水舱受到的冲击过大而影响侧边水舱的使用寿命；

（3）本发明将减摇水舱设置为U型，并将两个侧边水舱的舱底设置为圆弧状，使流入侧边水舱的可沿舱底较为平稳地流动，避免水流直接冲击侧边水舱，影响减摇效果以及侧边水舱的使用寿命；

（4）本发明在水道中部固定安装有中纵挡板，并在中纵挡板上开设与阀板相匹配的缺口，使水阀只需驱动较小的阀板即可控制水道的开启和关闭，降低了能耗，而且使水道的流速控制更为精确，另外，避免了阀板两端与减摇水舱的端部存在间隙而产生水道漏水的现象；

（5）本发明在中纵挡板的缺口两侧均开设有凹槽，对应地在阀板两侧设置有凸块，阀板翻转时，阀板两侧的凸块可嵌入凹槽内，保证了水阀的密封性；另外，在阀板的下端以及凸块的侧边均安装有密封垫片，有效填补了阀板与中纵挡板以及水道底面之间的间隙，进一步提高水阀关闭时水道的密封性；

（6）本发明在两个侧边水舱内均安装有水位传感器，当水道关闭且船舶出现摇晃时，通过水位传感器可测得两个侧边水舱内的液位差，根据该液位差可分析计算出减摇所需的水量，便于后续的减摇操作，以达到最佳的减摇效果；另外，在减摇水舱内还安装有陀螺仪，根据陀螺仪测得的数据可精确分析船舶的摇晃情况，测得船舶的横倾角度； （7）本发明在水道上还安装有流量计，通过流量计可对流过水道的水量进行监测，便于对水阀的启闭进行及时的控制，以达到最佳的减摇效果。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中A-A的截面剖视图；

图3为图2中中纵挡板的示意图；

图4为图2中水阀的背面示意图；

图5为旁纵挡板的侧视图；

其中：1、减摇水舱主体；2、侧边水舱；3、水道；4、水阀；5、水泵；6、旁纵挡板；7、阀板；8、中纵挡板；9、凹槽；10、凸块；11、气道；12、气动蝶阀；13、液位传感器；14、流量计。

具体实施方式

为使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施方式并结合附图，对本发明作出进一步详细的说明。

本实施例提供了一种提高船舶抗风浪能力的减摇水舱，包括设置在船舶内的减摇水舱主体1。该减摇水舱主体1的截面为U形，参见图1，包括左右两侧的两个侧边水舱2以及连通两个侧边水舱2下部的水道3，左侧的侧边水舱2内的水可通过水道3流至右侧的侧边水舱2内，反之亦然。在每个侧边水舱2内均安装有一个液位传感器13，可测量该侧边水舱2内的液位信息。在两个侧边水舱2的上部通过一条气道11连通，该气道11上安装有控制气道11开启和关闭的气动蝶阀12。

在水道3的中部固定安装有一块中纵挡板8，该中纵挡板8沿竖直方向设置，且该中纵挡板8的前端与减摇水舱前端的内壁固定连接，后端与减摇水舱后端的内壁固定连接，中纵挡板8的高度等于水道3的高度，即该中纵挡板8将水道3中部密封。参见图2，在中纵挡板8的中部开设有一供水流过的缺口，在水道3上对应于该缺口的位置安装有水阀4，水阀4包括位于水道3上方的驱动装置以及伸至水道3内部的阀板157，驱动装置与位于控制室内的控制箱电连接，驱动装置可驱动阀板7上部的转轴翻转，阀板7可向下翻转，可盖合在中纵挡板8的缺口处，将该缺口封闭，从而将水道3封闭；阀板7向上翻转的过程中，可逐渐打开缺口，使水道3再次流通。

参见图3、图4，在中纵挡板8的右侧面上位于缺口的两侧均开设有凹槽9，对应地在阀板7的两侧设置有凸块10，当阀板7盖合在缺口上时，凸块10可嵌合在凹槽9中，提高了水道3封闭时的密封性能。另外，在阀板7两侧凸块10朝向凹槽9的一侧以及阀板7的下端均安装有密封垫片，当阀板7盖合在缺口处时，密封垫片可填补凸块10与凹槽9之间以及阀板7下端与水道3底面之间的间隙，进一步提高了水阀4的密封性能。

在水道3内位于中纵挡板8的两侧均安装有旁纵挡板6，两侧的旁纵挡板6分别靠近两个侧边水舱2。旁纵挡板6平行于中纵挡板8设置，且旁纵挡板6的上端固定连接在水道3的上端面，旁纵挡板6的下端固定连接在水道3的下端面，旁纵挡板6可对水道3起到纵向的支撑作用。在旁纵挡板6上均匀开设有若干个供水流过的通孔，参见图5。

另外，在水道3的外部还安装有流量计14，流量计14可实时监测流过水道3的水的流量，流量计14与控制室内的控制箱电连接，可将监测到的流量信息传输给控制箱。

在减摇水舱内或者控制室内还安装有陀螺仪，陀螺仪与控制箱电连接，通过陀螺仪可测量船舶的摇晃情况，并将测得的数据传输给控制箱。另外，还可先将水道3封闭，在船舶摇晃时，通过两个侧边水舱2内液位传感器13测得的液位信息，计算出此时需要由一侧侧边水舱2输送至另一侧侧边水舱2的水量，并将该数据进行记录，便于后续在船舶摇摆时根据记录的数据得出减摇所需的水量，以达到最佳的减摇效果。

本实施还提供了一种提高船舶抗风浪能力的减摇方法，船舶内具有上述的减摇水舱，减摇方法包括以下步骤：

S1：根据陀螺仪测得的船舶摇摆情况，计算得到此时需要由一侧侧边水舱2输送至另一侧侧边水舱2的水量及流速；

S2：根据得到的水量以及流速，通过控制箱控制驱动装置及水泵5，使阀板7翻转一定的角度，使水泵5达到预定的功率，同时打开气道11上的气动蝶阀12，使气道11流通；

S3：当流量计14测得此时通过水道3的水量达到预定值时，控制水阀4将水道3关闭；

S4：船舶向另一侧摇摆时，重复上述操作。

具体操作说明如下：当船舶向右侧倾斜时，根据陀螺仪测得的船舶摇摆情况，通过计算得到此时需要由右侧侧边水舱2输送至左侧侧边水舱2的水量及流速，随后通过控制箱控制驱动装置、右侧侧边水舱2内的水泵5以及气动蝶阀12，使气动蝶阀12打开，阀板7翻转一定的距离且水泵5以预定的功率工作，使通过水阀4的流速达到预定的标准，且流量计14实时对流过水道3的水量进行监测，由右侧水舱输送至左侧水舱内的水由左侧的旁纵挡板6上的通孔流过，从而对水流进行缓冲，降低水的动量；当流量计14显示此时流过的水量已达预定值时，控制箱控制水阀4、水泵5和气动蝶阀12均关闭；当船舶向左侧倾斜时，通过计算得到此时需要由左侧侧边水舱2输送至右侧侧边水舱2的水量和流速，然后重复上述操作，将左侧侧边水舱2内的水输送至右侧侧边水舱2，使减摇水舱的摇晃周期与船舶的摇晃周期相匹配，通过双共振的远离使减摇水舱内水产生的减摇力矩与海浪产生的摇摆力矩相互抵消，最大程度地发挥减摇水舱的效果。

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 (10)

1.一种提高船舶抗风浪能力的减摇水舱，包括设置在船舶内的减摇水舱主体(1)，所述减摇水舱主体(1)包括两个侧边水舱(2)以及连通两个侧边水舱(2)的水道(3)，所述水道(3)的中部设置有用于控制水道(3)流通和关闭的水阀(4)，其特征在于：所述水道(3)内位于水阀(4)的两侧均设置有水泵(5)，所述水道(3)内位于水阀(4)的两侧均设置有旁纵挡板(6)，所述旁纵挡板(6)沿减摇水舱主体(1)的长度方向设置，所述旁纵挡板(6)的上下两端分别与水道(3)的上壁和下壁抵接，所述旁纵挡板(6)上开设有若干通孔。

2.根据权利要求1所述的一种提高船舶抗风浪能力的减摇水舱，其特征在于：所述减摇水舱主体(1)的截面为U型，所述侧边水舱(2)的舱底为圆弧状。

3.根据权利要求1所述的一种提高船舶抗风浪能力的减摇水舱，其特征在于：所述水阀(4)包括位于水道(3)内的阀板(7)以及位于水道(3)上方驱动阀板(7)翻转的驱动装置，所述水道(3)的中部设置有沿减摇水舱主体(1)长度方向的中纵挡板(8)，所述中纵挡板(8)沿竖直方向设置，所述中纵挡板(8)的前后两端分别与减摇水舱主体(1)的前端内壁和后端内壁抵接，所述中纵挡板(8)上开设有与阀板(7)相匹配的缺口。

4.根据权利要求3所述的一种提高船舶抗风浪能力的减摇水舱，其特征在于：所述中纵挡板(8)上位于缺口的两侧均开设有凹槽(9)，所述阀板(15)(7)的两侧设置有与凹槽(9)相匹配的凸块(10)。

5.根据权利要求4所述的一种提高船舶抗风浪能力的减摇水舱，其特征在于：所述阀板(15)(7)的下端以及所述凸块(10)朝向凹槽(9)的一侧均设置有密封垫片。

6.根据权利要求1所述的一种提高船舶抗风浪能力的减摇水舱，其特征在于：两个所述侧边水舱(2)的上部通过气道(11)连通，所述气道(11)上设置有气动蝶阀(12)。

7.根据权利要求1所述的一种提高船舶抗风浪能力的减摇水舱，其特征在于：所述减摇水舱内设置有陀螺仪。

8.根据权利要求1所述的一种提高船舶抗风浪能力的减摇水舱，其特征在于：所述侧边水舱(2)内均设置有液位传感器(13)。

9.根据权利要求1所述的一种提高船舶抗风浪能力的减摇水舱，其特征在于：所述水道(3)上安装有流量计(14)。

10.一种提高船舶抗风浪能力的减摇方法，其特征在于：所述船舶具有根据权利要求1-9任一所述的减摇水舱，所述减摇方法包括以下步骤：

S1：根据陀螺仪测得的船舶摇摆情况，计算得到此时需要由一侧侧边水舱(2)输送至另一侧侧边水舱(2)的水量及流速；

S2：根据得到的水量以及流速，通过控制箱控制驱动装置及水泵(5)，使阀板(15)(7)翻转一定的角度，使水泵(5)达到预定的功率，同时打开气道(11)上的气动蝶阀(12)，使气道(11)流通；

S3：当流量计(14)测得此时通过水道(3)的水量达到预定值时，控制水阀(4)将水道(3)关闭；

S4：船舶向另一侧摇摆时，重复上述操作。