CN110077543A - 一种可旋转式减摇装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种可旋转式减摇装置，包括外轴，内轴和减摇板，外轴和内轴通过支撑杆相连接，在外轴的两端分别设置有外齿轮，在内轴的两端分别设置有内传动齿轮，同侧的外齿轮和内传动齿轮之间通过传动链条，通过驱动内传动齿轮的旋转，进而带动外齿轮和减摇板旋转。本发明可以保证各种航速下的减摇效果，同时能够兼顾各种海况，既保证了在恶劣海况下的减摇效果，又在较为平静的海况中能够保持较低的阻力。
Description
技术领域
本发明涉及一种可旋转式新型减摇设备。
背景技术
船舶的耐波性是指船舶在风浪海况下航行的能力。船舶耐波性对船舶航行具有重要的影响，一方面由于横摇引起的货物移动有可能导致船舶倾覆，另一方面由于纵摇和升沉运动的作用，船舶有可能发生砰击、上浪、飞溅、螺旋桨失速等一系列现象，从而影响船舶的航行性能。
横摇阻尼对船舶的横摇影响很大，传统的减摇鳍在零航速低航速时不能有效工作，虽说零航速减摇鳍的出现解决了这个问题，但是它所需要的功率较大，而且造价昂贵，目前多适用于军船等高价值船舶。减摇水舱占用舱容过高，传统的舭龙骨不占用舱容且造价低廉，但受限于船型，宽度不得超过船的半宽线和基线范围内，这就限制了舭龙骨在航速较高时的减摇效果。
现有技术的缺点为：
(1)采用新型减摇鳍造价高且易磨损。如专利号为CN108860500A的现有技术“一种新型船舶减摇鳍”
(2)采用气囊减摇占用舱容较高。如专利号为CN109229296A的现有技术“一种可控式气囊减摇装置及其减摇方法”
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是在船体舭部提供一种可旋转式的新型减摇装置。本发明提出的设备可以保证各种航速下的减摇效果，同时能够兼顾各种海况，既保证了在恶劣海况下的减摇效果，又在较为平静的海况中能够保持较低的阻力，实现经济性和安全性的统一。为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：
一种可旋转式减摇装置，包括外轴，内轴和减摇板，其特征在于，外轴和内轴通过支撑杆相连接，在外轴的两端分别设置有外齿轮，在内轴的两端分别设置有内传动齿轮，同侧的外齿轮和内传动齿轮之间通过传动链条，通过驱动内传动齿轮的旋转，进而带动外齿轮和减摇板旋转。
优选地，所述的减摇板根据船体舭部外形设计弧度，保证其在收起时贴合船体舭部。每组外轴之间的距离为1.5～2m。
本发明提供了一种有效而又经济地减少船体横摇的装置，相比现有的技术具有以下优点:
(1)本发明采用了贴合船舭部弧度的减摇板，在平静海况下可以尽量减少船舶航行中附体所带来的阻力，提高航行经济性。
(2)本发明突破了减摇板在船舶停靠时的形状限制，提高了减摇的效果。
(3)本发明提供了一套控制系统，由内控制系统控制减摇板的旋转，通过主动控制的方法，提高了减摇的效率和适用范围。
(4)本发明控制装置与减摇板分离，只需要在支撑杆末端设置防水控制装置，保证了整个系统的密封性和经济性。
(5)本发明在船内设置多根传动链条，即使有少数发生损坏，依靠其他传动依旧能够使减摇设备有效运行，提高了减摇设备的可靠性。
(6)本发明安全可靠，可以应对多种海况
附图说明
图1是本发明的减摇装置的局部图；
图2是不同海况下结构状态示意图；
图3是系统控制减摇设备的流程图。
图中标号说明：
1减摇板；2外轴；3外齿轮；4传动链条；5支撑杆；6内轴；7动力装置；8控制系统9内传动齿轮
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的进行详细的描述。
如图1所示，本发明的减摇设备，包括三组减摇装置，一组减摇装置包括外轴2，轴上连接减摇板1和支撑杆5。支撑杆5的另一端连接内轴6。外轴2两端安装外齿轮3，内轴6 上安装内传动齿轮9，外齿轮3和内传动齿轮9之间用传动链条4连接。控制系统8根据指令控制动力7工作，可带动内传动齿轮9旋转，进而带动外齿轮3和减摇板1旋转。
如图1所示，减摇板1根据船体舭部外形设计弧度，保证贴合船体舭部。弧减摇板1的宽度根据船型设计，且不超过600mm。每一个外轴2上连接2个支撑杆5，每根支撑杆5 之间的距离为3～4m。
该减摇设备集中在船体中部1/3至1/4船长之内安装3组减摇装置，每组外轴3之间的距离为1.5～2m，减摇装置纵向端部在船体刚性构件附近结束，中间组的减摇装置减摇板1 较宽，另外两组则较窄，以减小结构突变引起的应力集中。该设备安装在船体舭部，会占一些底边舱的舱容，对主要货舱的舱容只有很小的影响。
下面结合附图说明该可伸缩式新型减摇设备在各种海况下减摇实施过程：
如图3所示，可伸缩式减摇设备减摇的工作流程如下：船员向控制系统6输入海况信息，由运动数值模拟或水槽模型试验推断出此海况下减摇板1的最经济旋转角度。
如图2所示，平静海况下、停靠或进坞时减摇板1紧贴船边，可最大限度减少航行阻力。随着海况恶劣减摇需求增加，控制系统8向动力装置7发出指令信号，控制内传动齿轮9旋转，进而带动外齿轮3和减摇板1旋转一定角度，类似舭龙骨增加了船舶横摇阻尼系数，进而增加横摇周期，等效线性阻尼的计算可采用尼古拉耶夫公式，零航速减摇板1完全贴合时，计算无因次衰减系数的公式为：
式中：L、B、H、D为船长、型宽、型深、排水量；k1是经验系数，对于海船一般取 k1＝0.055～0.060；ΦA为横摇幅值，平均取0.5～0.6rad。
尽管上面结合附图对本发明的优选实例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种可旋转式减摇装置，包括外轴，内轴和减摇板，其特征在于，外轴和内轴通过支撑杆相连接，在外轴的两端分别设置有外齿轮，在内轴的两端分别设置有内传动齿轮，同侧的外齿轮和内传动齿轮之间通过传动链条，通过驱动内传动齿轮的旋转，进而带动外齿轮和减摇板旋转。
2.根据权利要求1所述的减摇装置，其特征在于，所述的减摇板根据船体舭部外形设计弧度，保证其在收起时贴合船体舭部。
3.根据权利要求1所述的减摇装置，其特征在于，每组外轴3之间的距离为1.5～2m。
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