CN111301626A - 船舶直翼减摇系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于船舶领域，尤其是船舶直翼减摇系统，包括船体，所述船体的一侧开设有放置槽，所述放置槽内安装有直翼推进器，直翼推进器包括有机座，机座的顶部固定安装有旋翼角度控制器，所述机座上开设有空腔，空腔的顶部内壁上转动安装有传动轴，且传动轴的底部延伸至机座外，所述传动轴的上固定套接有第一齿轮，第一齿轮的一侧设有固定安装在空腔底部内壁上的转动电机，转动电机的输出轴上固定安装有第二齿轮。本发明在船舶航行状态下减摇时，可通过调整旋翼角度使其几乎不产生航行阻力；在没有风浪的海况下还可以沿着滑槽收进船体内，以进一步减小船舶航行阻力。

Description

船舶直翼减摇系统

技术领域

本发明涉及船舶技术领域，尤其涉及船舶直翼减摇系统。

背景技术

船舶在海上航行时，由于受到风浪冲击时会产生各种摇荡运动，若把船舶看作是一个刚体，这种运动有六个自由度，分别称为横摇、纵摇、艏摇、横荡、纵荡、垂荡，其中横摇运动最为严重，对船舶的安全运行影响也最大。船舶的横摇将会带来一系列不利影响，其中包括：船舶航行阻力增加、船舶推进器推进效率下降、船舶驾乘人员疲劳或晕船、影响军船上舰载武器及相关设备的使用、影响战斗人员的战斗力。为了克服上述不利影响，减小船舶的摇荡，船舶通常都安装有减摇装置。目前常用的船舶减摇装置主要包括：舭龙骨、减摇鳍、减摇水舱及陀螺减摇器。

1、舭龙骨在船的舭部(船舷和船底板连接的线型部分)安装的连续型材，属于一种最简单的被动式减摇装置，几乎在所有的大小型船只上都能见到。舭龙骨在船舶航行及零航速状态下均有减摇作用，但减摇效果很小。

2、减摇鳍是装于船的舭部，可由操纵机构可控制其转动的一对鳍形叶片，属于一种主动减摇装置，通常只有大型船只才安装这种装置。当船舶在低速航行或零航速状态下，减摇鳍的减摇效果将无法满足减摇要求甚至失效。

3、减摇水舱是依靠水舱内的水流动产生力矩减小船舶横摇，属于一种重物移动式减摇装置，其减摇效果不够理想，增加船舶排水量的同时也会占用大量船舶空间、减少了船舶有效的载重量。

4、陀螺减摇器是利用动力陀螺高速旋转提供陀螺力矩，可以在任何航速下减小船舶的摇摆，但陀螺减摇器难以大型化，通常仅适合小型船艇。

为有效减小船舶在风浪中航行时所产生的横摇，针对上述几种常用减摇装置所存在的问题，设计开发了一种船舶直翼减摇系统。船舶直翼减摇系统可以减小船舶在风浪中产生的横摇幅度，使船舶在零航速到全航速的全范围内均保持稳定的航行姿态。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的船舶直翼减摇系统。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

船舶直翼减摇系统，包括船体，所述船体的一侧开设有放置槽，所述放置槽内安装有直翼推进器，直翼推进器包括有机座，机座的顶部固定安装有旋翼角度控制器，所述机座上开设有空腔，空腔的顶部内壁上转动安装有传动轴，且传动轴的底部延伸至机座外，所述传动轴的上固定套接有第一齿轮，第一齿轮的一侧设有固定安装在空腔底部内壁上的转动电机，转动电机的输出轴上固定安装有第二齿轮，且第二齿轮与第一齿轮相啮合，所述传动轴上固定套接有位于机座下方的转动盘，且转动盘的底部一侧固定安装有第一旋翼和转动安装有第二旋翼。

优选的，所述转动盘上开设有电机腔，电机腔的顶部内壁上固定安装有旋转电机，旋转电机的输出轴延伸至转动盘的下方，且与第二旋翼固定连接。

优选的，所述放置槽的两侧均设有固定安装在船体内的固定架，两个固定架的顶部内壁上均固定安装有伸缩缸，且两个伸缩缸的输出端分别延伸至两个固定架外，两个伸缩缸的输出端固定安装有同一个横架。

优选的，所述横架位于船体外，传动轴的底部延伸至船体外，且转动安装在横架上。

优选的，所述放置槽的两侧内壁上均固定安装有滑轨，机座的两侧均固定安装有滑块，两个滑块分别滑动安装在两个滑轨上。

本发明中，所述船舶直翼减摇系统，1、直翼推进器推进效率高，转动盘转动所产生的力矩能够有效地抑制船舶横摇；

2、抑制船舶横摇的力是由直翼推进器的转动盘旋转主动产生的，其减摇效果不受船舶航速的影响，因此船舶在全航速范围内均具有减小横摇的效果；

3、直翼推进器体积小，安装方便，可大大节省船舶空间；

4、直翼推进器的功率可达几千Kw，大型船舶上也可配备该系统进行减摇；

5、在船舶航行状态下减摇时，可通过调整旋翼角度使其几乎不产生航行阻力；在没有风浪的海况下还可以沿着滑槽收进船体内，以进一步减小船舶航行阻力。

附图说明

图1为本发明提出的船舶直翼减摇系统的结构示意图；

图2为本发明提出的船舶直翼减摇系统的A部分结构示意图；

图3为本发明提出的船舶直翼减摇系统的船体剖视结构示意图；

图4为本发明提出的船舶直翼减摇系统的流程图。

图中：1船体、2放置槽、3滑轨、4滑块、5固定架、6伸缩缸、7横架、8转动盘、9传动轴、10第二旋翼、11第一旋翼、12旋翼角度控制器、13机座、14空腔、15第一齿轮、16转动电机、17第二齿轮、18电机腔、19旋转电机。

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。

实施例一

参照图1-4，船舶直翼减摇系统，包括船体1，船体1的一侧开设有放置槽2，放置槽2内安装有直翼推进器，直翼推进器包括有机座13，机座13的顶部固定安装有旋翼角度控制器12，机座13上开设有空腔14，空腔14的顶部内壁上转动安装有传动轴9，且传动轴9的底部延伸至机座13外，传动轴9的上固定套接有第一齿轮15，第一齿轮15的一侧设有固定安装在空腔14底部内壁上的转动电机16，转动电机16的输出轴上固定安装有第二齿轮17，且第二齿轮17与第一齿轮15相啮合，传动轴9上固定套接有位于机座13下方的转动盘8，且转动盘8的底部一侧固定安装有第一旋翼11和转动安装有第二旋翼10，转动电机16带动转动盘8进行转动。

本发明中，转动盘8上开设有电机腔18，电机腔18的顶部内壁上固定安装有旋转电机19，旋转电机19的输出轴延伸至转动盘8的下方，且与第二旋翼10固定连接，旋转电机19便于对第二旋翼进行角度调节。

本发明中，放置槽2的两侧均设有固定安装在船体1内的固定架5，两个固定架5的顶部内壁上均固定安装有伸缩缸6，且两个伸缩缸6的输出端分别延伸至两个固定架5外，两个伸缩缸6的输出端固定安装有同一个横架7，伸缩缸6带动机座13整体移出船体1外。

本发明中，横架7位于船体1外，传动轴9的底部延伸至船体1外，且转动安装在横架7上。

本发明中，放置槽2的两侧内壁上均固定安装有滑轨3，机座13的两侧均固定安装有滑块4，两个滑块4分别滑动安装在两个滑轨3上。

实施例二

参照图1-4，船舶直翼减摇系统，包括船体1，船体1的一侧开设有放置槽2，放置槽2内安装有直翼推进器，直翼推进器包括有机座13，机座13的顶部固定安装有旋翼角度控制器12，用于控制旋翼的角度，机座13上开设有空腔14，空腔14的顶部内壁上转动安装有传动轴9，且传动轴9的底部延伸至机座13外，传动轴9的上固定套接有第一齿轮15，第一齿轮15的一侧设有固定安装在空腔14底部内壁上的转动电机16，转动电机16还可选用变频器和异步电机组合，转动电机16的输出轴上固定安装有第二齿轮17，且第二齿轮17与第一齿轮15相啮合，传动轴9上固定套接有位于机座13下方的转动盘8，且转动盘8的底部一侧固定安装有第一旋翼11和转动安装有第二旋翼10。

本发明中，转动盘8上开设有电机腔18，电机腔18的顶部内壁上固定安装有旋转电机19，旋转电机19的输出轴延伸至转动盘8的下方，且与第二旋翼10固定连接。

本发明中，放置槽2的两侧均设有固定安装在船体1内的固定架5，两个固定架5的顶部内壁上均固定安装有伸缩缸6，且两个伸缩缸6的输出端分别延伸至两个固定架5外，两个伸缩缸6的输出端固定安装有同一个横架7。

本发明中，横架7位于船体1外，传动轴9的底部延伸至船体1外，且转动安装在横架7上。

本发明中，放置槽2的两侧内壁上均固定安装有滑轨3，机座13的两侧均固定安装有滑块4，两个滑块4分别滑动安装在两个滑轨3上，滑块4和滑轨3的设置便于机座13的移动。

本发明中，假设初始时刻，船舶倾斜角度等于0度，此时船舶受到海浪干扰产生横摇，布置在控制室的角度传感器测量得到船舶的横摇角度，并将其反馈给控制系统进行计算，控制系统根据相应的特定控制策略，输出指令信号送入伺服驱动器以驱动伺服电机，进而驱动直翼推进器，通过控制直翼推进器的转动盘转速和旋翼角度，使其产生抑制船舶横摇的力矩，以达到减小船舶横摇角度的目的。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.船舶直翼减摇系统，包括船体(1)，其特征在于，所述船体(1)的一侧开设有放置槽(2)，所述放置槽(2)内安装有直翼推进器，直翼推进器包括有机座(13)，机座(13)的顶部固定安装有旋翼角度控制器(12)，所述机座(13)上开设有空腔(14)，空腔(14)的顶部内壁上转动安装有传动轴(9)，且传动轴(9)的底部延伸至机座(13)外，所述传动轴(9)的上固定套接有第一齿轮(15)，第一齿轮(15)的一侧设有固定安装在空腔(14)底部内壁上的转动电机(16)，转动电机(16)的输出轴上固定安装有第二齿轮(17)，且第二齿轮(17)与第一齿轮(15)相啮合，所述传动轴(9)上固定套接有位于机座(13)下方的转动盘(8)，且转动盘(8)的底部一侧固定安装有第一旋翼(11)和转动安装有第二旋翼(10)。

2.根据权利要求1所述的船舶直翼减摇系统，其特征在于，所述转动盘(8)上开设有电机腔(18)，电机腔(18)的顶部内壁上固定安装有旋转电机(19)，旋转电机(19)的输出轴延伸至转动盘(8)的下方，且与第二旋翼(10)固定连接。

3.根据权利要求1所述的船舶直翼减摇系统，其特征在于，所述放置槽(2)的两侧均设有固定安装在船体(1)内的固定架(5)，两个固定架(5)的顶部内壁上均固定安装有伸缩缸(6)，且两个伸缩缸(6)的输出端分别延伸至两个固定架(5)外，两个伸缩缸(6)的输出端固定安装有同一个横架(7)。

4.根据权利要求3所述的船舶直翼减摇系统，其特征在于，所述横架(7)位于船体(1)外，传动轴(9)的底部延伸至船体(1)外，且转动安装在横架(7)上。

5.根据权利要求1所述的船舶直翼减摇系统，其特征在于，所述放置槽(2)的两侧内壁上均固定安装有滑轨(3)，机座(13)的两侧均固定安装有滑块(4)，两个滑块(4)分别滑动安装在两个滑轨(3)上。

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