CN111674502B - 可伸缩的多体船片体及工作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种可伸缩的多体船片体，箱体内部具有一空腔，空腔具有一下开口，下开口一周布置若干万向滚珠；空腔内底部一周布置若干第一电磁铁；支柱一周通过竖直的滑轨与万向滚珠形成竖直的滚动副，支柱上端与弹簧阵的底座固定连接，支柱下端与压载舱连接；弹簧阵下部与底座连接，上部与空腔上部内表面连接，弹簧阵与底座均置于空腔内，并受到箱体的周向约束；弹簧阵始终处于压缩状态；底座采用可磁化材质；推杆固定设置于箱体上方，且自箱体上部的开口伸入箱体内，推杆下端设有第二电磁铁。本发明可实现对压载舱稳定的上下位置调节，从而实现将片体脱离或部分脱离水面的功能，减小与主船体之间伸缩调节的阻力，降低船舶的能耗。

Description

可伸缩的多体船片体及工作方法
技术领域
本发明涉及一种可伸缩的多体船片体，属于多体船技术领域。
背景技术
多体船的片体与主船体之间的间距对多体船的稳性、快速性和阻力有较大影响，当片体与主船体相对位置合适时，能产生有利干扰，降低船舶阻力。
因此，现有技术中有一些涉及调节主船体与片体之间间距的设计，相关专利申请有：公开日2012年11月21日，公开号CN102785757A，名称为“三体船可移动侧体结构”的中国专利文献；公开日2020年1月10日，公开号CN110667770A，名称为“一种可适用于多海域航行的三体船”的中国专利文献；公开日为2013年2月27日，公开号为CN102941905A，名称为“浮动侧船体的三体船”的中国专利文献等。上述专利文献中披露的技术方案，均可以改变侧船体与主船体之间的间距。
但上述申请存在以下不足：由于片体一直位于水中，因而在改变片体与主船体相对位置的时候，片体一直在水中运动，因此，改变片体所需动力较大，耗能也较大。
发明内容
本发明的目的是，提供一种可伸缩的多体船片体，可实现对压载舱稳定的上下位置调节，从而实现将片体脱离或部分脱离水面的功能，进而减小与主船体之间伸缩调节的阻力，降低船舶的能耗。
本发明采取以下技术方案：
一种可伸缩的多体船片体，包括箱体、支柱305、弹簧阵308、推杆；所述箱体内部具有一空腔301，空腔具有一下开口，下开口一周布置若干万向滚珠303；空腔301内底部一周布置若干第一电磁铁304；所述支柱305一周通过竖直的滑轨306与所述万向滚珠303形成竖直的滚动副，支柱305上端与弹簧阵308的底座309固定连接，支柱305下端与压载舱307连接；所述弹簧阵308下部与底座309连接，上部与空腔301上部内表面连接，弹簧阵308与底座309均置于空腔301内，并受到箱体的周向约束；所述弹簧阵308始终处于压缩状态；所述底座309为夹层结构，中间芯层为不可磁化材质，上层与下层采用可磁化材质；所述推杆固定设置于所述箱体上方，且自箱体上部的开口伸入箱体内，推杆下端设有第二电磁铁311。
优选的，所述箱体为双壳抗扭箱体300。
进一步的，双壳抗扭箱体300的侧旁至少有一个套管312以及套管内的滚动轴承313，用以将可伸缩片体与主船体的连接桥连接。
优选的，所述第一电磁铁304、第二电磁铁311采用电永磁吸盘。
优选的，所述推杆为电液推杆310。
一种上述任意一项所述的多体船片体的工作方法：
压载舱下降：将推杆解锁，并使得其向下移动，直至底座309与第一电磁铁304接触，将推杆锁定，而后将第一电磁铁304充磁，吸牢底座309，然后对第二电磁铁311退磁，并将推杆解锁并回缩，此过程中弹簧阵308一直处于压缩状态；
压载舱上升：启动推杆，使其从空腔301上部开孔插入空腔301，使得第二电磁铁311与底座309接触，并锁定推杆，而后给第二电磁铁311充磁，使得第二电磁铁311吸牢底座309；而后给第一电磁铁304退磁，启动推杆使其上升，从而带动底座309及与之相连的支柱305、压载舱307沿万向滚珠303和滑轨309组成的滚动副上移至设定位置，锁定推杆，并保持第二电磁铁311继续吸牢底座309，并对第一电磁铁304退磁；
进行片体与主船体之间的横向间距的调节；
本发明的有益效果在于：
1)对多体船片体的自身结构进行特殊设计，可实现对压载舱稳定的上下位置调节，从而实现将片体脱离或部分脱离水面的功能，进而减小与主船体之间伸缩调节的阻力，降低船舶的能耗。
2)在改变片体与主船体相对位置前，可先将压载舱提出水面，使得片体不受水体作用，从而减少了移动片体时的阻力；
3)采用磁力作用，使得压载舱入水后，电液推杆设计成不与片体内的受力部件支柱及底座接触，减少了航行中片体传递给伸缩杆的各种力，降低了电液推杆变形失效的概率，保证了电液推杆的有效使用。
附图说明
附图1是本发明可伸缩的多体船片体的结构剖视图。
图中，300.双壳抗扭箱体，301.空腔，302.围板，303.万向滚珠，304.第一电磁铁，305.支柱，306.滑轨，307.压载舱，308.弹簧阵，309.底座，310.电液推杆，311.第二电磁铁，312.套管，313.滚动轴承。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进一步说明。
参见图1，可伸缩的多体船片体，其上部是一个双壳抗扭箱体300，其内部为一空腔301，空腔下口围板302一周均布设有若干万向滚珠303，空腔301底部一周均布设置有若干第一电磁铁304；
参见图1，支柱305的一周均布有滑轨306，与双壳抗扭箱体300的万向滚珠303形成滚动副，支柱305依前述滚动副从双壳抗扭箱体300的底部插入空腔301，支柱305上端与弹簧阵308的底座309连接，支柱305下端与压载舱307相连接。
弹簧阵308下部与底座309连接，其上部与空腔301上部开孔内表面相连接，弹簧阵308与底座309均置于空腔301之内，并受到双壳抗扭箱体300的约束，从而不会从空腔301的上部及下部开孔中脱出，并且位于空腔301的弹簧阵308始终处于压缩状态。
设置于双壳抗扭箱体300上部的电液推杆310的伸缩杆端部设有第二电磁铁311。
双壳抗扭箱体300的两侧至少有一个套管312以及套管内的滚动轴承313，用以将可伸缩片体与连接桥连接。
所述的各电磁铁也可优选采用电永磁吸盘。
可伸缩的多体船片体，片体下降的工作状态：将推杆解锁，并使得其向下移动，直至底座309与第一电磁铁304接触，将推杆锁定，而后将第一电磁铁304充磁，吸牢底座309，然后对第二电磁铁311退磁，并将推杆解锁并回缩，此过程中弹簧阵308一直处于压缩状态；
片体上升的工作状态：启动电液推杆310，使其从空腔301上部开孔插入空腔301，使得电磁铁311与底座309接触，并锁定电液推杆310，而后给第二电磁铁311充磁，使得第二电磁铁311吸牢底座309，而后给第一电磁铁304退磁，然后启动电液推杆310使其上升，从而带动底座309及与之相连的支柱305和压载舱307沿万向滚珠303和滑轨309组成的滚动副上移，上移到适当位置后，锁定电液推杆310，并保持电磁铁311继续吸牢底座309，并对第一电磁铁304退磁。
本发明对多体船片体的自身结构进行特殊设计，可实现对压载舱稳定的上下位置调节，从而实现将片体脱离或部分脱离水面的功能，进而减小与主船体之间伸缩调节的阻力，降低船舶的能耗；在改变片体与主船体相对位置前，可先将压载舱提出水面，使得片体不受水体作用，从而减少了移动片体时的阻力；采用磁力作用，使得压载舱入水后，电液推杆设计成不与片体内的受力部件支柱及底座接触，减少了航行中片体传递给伸缩杆的各种力，降低了电液推杆变形失效的概率，保证了电液推杆的有效使用。
以上是本发明的优选实施例，本领域普通技术人员还可以在此基础上进行各种变换或改进，在不脱离本发明总的构思的前提下，这些变换或改进都应当属于本发明要求保护的范围之内。

Claims (3)

1.一种可伸缩的多体船片体的工作方法，其特征在于：
包括箱体、支柱(305)、弹簧阵(308)、推杆；
所述箱体内部具有一空腔(301)，空腔具有一下开口，下开口一周布置若干万向滚珠(303)；空腔(301)内底部一周布置若干第一电磁铁(304)；
所述支柱(305)一周通过竖直的滑轨(306)与所述万向滚珠(303)形成竖直的滚动副，支柱(305)上端与弹簧阵(308)的底座(309)固定连接，支柱(305)下端与压载舱(307)连接；
所述弹簧阵(308)下部与底座(309)连接，上部与空腔(301)上部内表面连接，弹簧阵(308)与底座(309)均置于空腔(301)内，并受到箱体的周向约束；所述弹簧阵(308)始终处于压缩状态；
所述底座(309)为夹层结构，中间芯层为不可磁化材质，上层与下层采用可磁化材质；
所述推杆固定设置于所述箱体上方，且自箱体上部的开口伸入箱体内，推杆下端设有第二电磁铁(311)；
所述箱体为双壳抗扭箱体(300)；
双壳抗扭箱体(300)的侧旁至少有一个套管(312)以及套管内的滚动轴承(313)，用以将可伸缩片体与主船体的连接桥连接；
压载舱下降：将推杆解锁，并使得其向下移动，直至底座(309)与第一电磁铁(304)接触，将推杆锁定，而后将第一电磁铁(304)充磁，吸牢底座(309)，然后对第二电磁铁(311)退磁，并将推杆解锁并回缩，此过程中弹簧阵(308)一直处于压缩状态；
压载舱上升：启动推杆，使其从空腔(301)上部开孔插入空腔(301)，使得第二电磁铁(311)与底座(309)接触，并锁定推杆，而后给第二电磁铁(311)充磁，使得第二电磁铁(311)吸牢底座(309)；而后给第一电磁铁(304)退磁，启动推杆使其上升，从而带动底座(309)及与之相连的支柱(305)、压载舱(307)沿万向滚珠(303)和滑轨(306)组成的滚动副上移至设定位置，锁定推杆，并保持第二电磁铁(311)继续吸牢底座(309)；
进行片体与主船体之间的横向间距的调节。
2.如权利要求1所述的可伸缩的多体船片体的工作方法，其特征在于：所述第一电磁铁(304)、第二电磁铁(311)采用电永磁吸盘。
3.如权利要求1所述的可伸缩的多体船片体的工作方法，其特征在于：所述推杆为电液推杆(310)。
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