CN114560053A - 一种船用空气压缩抗横摇装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及减少船舶横摇运动的设备技术领域，提供了一种船用空气压缩抗横摇装置，包括：左舷舱和右舷舱，左舷舱和右舷舱分别设于船体左右侧，左舷舱和右舷舱为对称结构，所述左舷舱包括：气泵、左气容腔、右气容腔、左水容腔和右水容腔，所述气泵输出端与左气容腔和右气容腔的输入端连接，左气容腔和左水容腔之间设置有隔板，右气容腔和右水容腔之间设置有隔板，左水容腔和右水容腔通过管道连通，管道上设置有阀门，本发明利用左舷舱和右舷舱结构，可以有效地抵抗船舶在运行时产生横摇的问题，同时可以起到了辅助推进和辅助转向的作用，避免了能源浪费。

Description

一种船用空气压缩抗横摇装置

技术领域

本发明涉及减少船舶横摇运动的设备技术领域，尤其涉及了一种船用空气压缩抗横摇装置。

背景技术

世界海洋工程与科技发展所呈现的海洋开发技术和设备不断进步，推动海洋资源全面开发利用，海洋能源开发利用已成为各海洋国家发展的重要支柱。

现有的船舶为了船身的稳定性，大多会于船舶上设置有抗横摇的结构，如侧龙骨、稳定翼及陀螺仪等结构，透过上述的结构可以对船身有一良好的稳定效果，避免船体航行的过程中产生不稳定的状态。

如申请号：CN201220721268.0公开的一种船舶伸缩式抗横摇结构，包括一船体，该船体在船底侧边两侧各凹设至少一组接槽；至少两伸缩式抗横摇结构，其包括有一壳体、一动力单元及一翼部，所述壳体组接于组接槽上，动力单元安设于壳体内，动力单元并设有一可往复的动力杆，翼部与所述动力杆相连结，透过动力杆的作用将翼部选择性的推出壳体外，所述翼部顶端固接于所述动力单元，动力杆垂直带动该翼部运动，当需要船体在行驶过程中晃动较大需要抗横摇的状况时，可驱动动力单元，使动力杆将翼部推出至船体外侧，而当晃动较小时，即可将翼部收回至船体内侧，可降低船体于水面底下的阻力，增加航行的效率。

然而，现有的抗横摇装置，需要抵抗横摇时，需要将翼部推出船体，此时会相对的产生阻力，导致能源的浪费。

发明内容

为了解决现有的抗横摇装置，需要抵抗横摇时，需要将翼部推出船体，此时会相对的产生阻力，导致能源的浪费的问题，本发明提供了一种船用空气压缩抗横摇装置，来解决该问题。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种船用空气压缩抗横摇装置，包括：左舷舱和右舷舱，左舷舱和右舷舱分别设于船体左右侧，左舷舱和右舷舱为对称结构，所述左舷舱包括：气泵、左气容腔、右气容腔、左水容腔和右水容腔，所述气泵输出端与左气容腔和右气容腔的输入端连接，左气容腔和左水容腔之间设置有隔板，右气容腔和右水容腔之间设置有隔板，左水容腔和右水容腔通过管道连通，管道上设置有阀门。

优选地，所述左水容腔设置有左出水口，右水容腔设置有右出水口，所述左出水口和右出水口上设置有阀门，所述左出水口和右出水口与外界连通。

优选地，所述左舷舱和右舷舱之间还设置有推进管道，所述左水容腔和右水容腔分别与推进管道连通。

优选地，所述左气容腔与右气容腔通过管道连通，管道上设置有阀门。

优选地，所述左舷舱和右舷舱之间还设置有压载管道，所述左水容腔和右水容腔分别与压载管道连通，左水容腔和右水容腔与压载管道之间设置有阀门。

优选地，阀门均采用电磁阀。

本发明的优点在于：本发明利用了空气是可压缩流体，水是不可压缩流体，通过对空气增压，间接实现对水的增压，通过改变左舷舱和右舷舱内水的容积，来抵抗船舶在运行时产生的横摇运动，还可以通过压缩左水容腔和右水容腔向外界喷出流体来产生使船舶运动的动力，避免了现有技术中为了抵抗横摇而使船舶运行阻力增加的问题。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明的示意图；

图2是本发明左舷舱的示意图；

图3是本发明在图2的基础上增加出水口的示意图；

图4是本发明在图3的基础上增加推进管道的示意图；

图5是本发明在图4的基础上增加左气容腔与右气容腔连通管道的示意图；

图6是本发明在图5的基础上增加压载管道的示意图；

图7是本发明气泵和气路的相关结构特征图。

附图标记说明：

1、左舷舱；2、右舷舱；11、气泵；12、左气容腔；13、右气容腔；14、左水容腔；15、右水容腔；141、左出水口；151、右出水口；16、推进管道；17、压载管道。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一：

结合图1说明，图1是本发明的示意图，图2是本发明左舷舱的示意图，一种船用空气压缩抗横摇装置，包括：左舷舱1和右舷舱2，左舷舱1和右舷舱2分别设于船体左右侧，左舷舱1和右舷舱2为对称结构。

结合图2说明，图2是本发明左舷舱的示意图，所述左舷舱1包括：气泵11、左气容腔12、右气容腔13、左水容腔14和右水容腔15，所述气泵11输出端与左气容腔12和右气容腔13的输入端连接，左气容腔12和左水容腔14之间设置有隔板，右气容腔13和右水容腔15之间设置有隔板，隔板与左舷舱1内壁设置有密封，使隔板可以有效地阻隔空气和水，当船体产生横摇时，船体会有一个横摇趋势，一个横摇周期大约为20秒左右，半周期大约为10秒左右，气泵11提前5秒加压，2秒内完成加压，促使水动作，水在3秒内转移完成，只要达到水的动作和船的横摇频率一致即可，由于说明书附图为截面图，左舷舱和右舷舱会在船体上设置有多组，每组的纵向长度短一点，使气容腔容积为10立方，气容腔的转移速度1秒1立方，转移速率与横摇周期对应即可。

左水容腔14和右水容腔15通过管道连通，管道上设置有阀门，阀门可以控制管道的开关。

对于左舷舱1，气泵11将左气容腔12空气抽入右气容腔13，挤压右水容腔15的水进入左水容腔14。同理，对于右舷舱2也可在其气泵的作用下使左右水容腔内的水进行转移。

对于左舷舱1，当船体产生左横摇时，调节气泵11使水全部转移到右水容腔15来抵抗左横摇，当船体产生右横摇时，调节气泵11使水全部转移到左水容腔14来抵抗右横摇。

对于右舷舱2，当船体产生左横摇时，调节右舷舱2的气泵使水全部转移到右水容腔来抵抗左横摇，当船体产生右横摇时，调节右舷舱2的气泵使水全部转移到右舷舱2的左水容腔来抵抗右横摇。

所述阀门均采用电磁阀，电磁阀便于远程操控，使用方便。

实施例二：

在实施例一的基础上，结合图3进行说明，图3是本发明在图2的基础上增加出水口的示意图，所述左水容腔14设置有左出水口141，右水容腔15设置有右出水口151，所述左出水口141和右出水口151上设置有阀门，阀门采用电磁阀，所述左出水口141和右出水口151与海水连通，此时气泵11给气容腔施加3个大气压的压力，足够左出水口141和右出水口151将内部的水排出到海水中，起到了辅助推进的作用。

当船舶向左舷横向摆动，气泵11向左气容腔12和右气容腔13注入空气，挤压左水容腔14和右水容腔15排出，可以有效地减轻左舷重量，用于抵抗左舷横向摆动，左出水口141和右出水口151向下喷出水。

同时，右舷舱2的气泵抽出空气，负压作用下右舷舱2内的右水容腔和左水容腔吸水，增加右舷重量的同时，出水孔吸入水，减弱船舶向左横摇幅度。同理，当船舶向右舷横向摆动，也可通过相似过程抵抗横摇。

实施例三：

在实施例二的基础上，结合图4进行说明，图4是本发明在图3的基础上增加推进管道的示意图，所述左舷舱1和右舷舱2之间还设置有推进管道16，推进管道16为现有技术，在此不再赘述，所述左水容腔14和右水容腔15分别与推进管道16连通。

对于左舷舱1，气泵11将左气容腔12空气抽入右气容腔13，挤压右水容腔15的水进入推进管道16，同时左水容腔14通过左出水口141吸入水备用，待右水容腔15水排出后，气泵11将右气容腔13空气抽入左气容腔12，挤压左水容腔14的水进入推进管道16；

同理，对于右舷舱2，右舷舱2的气泵将右舷舱2的左气容腔空气抽入右舷舱2的右气容腔，挤压舷舱2的右水容腔的水进入推进管道16，同时右舷舱2的左水容腔通过右舷舱2的左出水口吸入水备用，待右舷舱2的右水容腔水排出后，气泵11将右舷舱2的右气容腔空气抽入右舷舱2的左气容腔，挤压右舷舱2的左水容腔的水进入推进管道16，起到了辅助推进的作用。

进一步地，本实施例还能够达到在辅助推进的过程中减弱船舶横摇幅度的作用，具体操作如下：当船舶向右舷横向摆动，对于左舷舱1，气泵11将左气容腔12空气抽入右气容腔13，挤压右水容腔15的水进入推进管道16，同时左水容腔14通过左出水口141吸入水备用；对于右舷舱2，右舷舱2的气泵将右舷舱2的左气容腔空气抽入右舷舱2的右气容腔，挤压舷舱2的右水容腔的水进入推进管道16，同时右舷舱2的左水容腔通过右舷舱2的左出水口吸入水备用。当船舶向左舷横向摆动，对于左舷舱1，气泵11将右气容腔13空气抽入左气容腔12，挤压左水容腔14的水进入推进管道16，同时右水容腔15通过右出水口151吸入水备用；对于右舷舱2，右舷舱2的气泵将右舷舱2的右气容腔空气抽入右舷舱2的左气容腔，挤压右舷舱2的左水容腔的水进入推进管道16，同时右舷舱2的右水容腔通过右舷舱2的右出水口吸入水备用。以上操作的效果使得当船舶向右舷横向摆动时，左舷舱的左水容腔和右舷舱的左水容腔被快速充满水，左舷舱的右水容腔和右舷舱的右水容腔被快速排出水，从而左舷舱的左水容腔和右舷舱的左水容腔中的水将给船舶带来一个向左舷方向横向摆动的力矩，以抵消船舶向右舷横向摆动的趋势。而当船舶向左舷横向摆动时同理。

实施例四：

在实施例三的基础上，结合图4进行说明，图4是本发明在图3的基础上增加推进管道的示意图，所述左舷舱1和右舷舱2之间还设置有推进管道16，所述左水容腔14和右水容腔15分别与推进管道16连通。

对于左舷舱1，气泵11将左气容腔12空气抽入右气容腔13，挤压右水容腔15的水进入推进管道16，同时左水容腔14通过左出水口141吸入水备用，待右水容腔15水排出后，气泵11将右气容腔13空气抽入左气容腔12，挤压左水容腔14的水进入推进管道16，同时右舷舱2不动，起到了辅助船舶向右转向的作用；

同理，对于右舷舱2，右舷舱2的气泵将右舷舱2的左气容腔空气抽入右舷舱2的右气容腔内，挤压右舷舱2的右水容腔的水进入推进管道16，同时右舷舱2的左水容腔14通过右舷舱2的左出水孔吸入水备用，待右舷舱2的右水容腔水排出后，右舷舱2的气泵将右舷舱2的右气容腔空气抽入右舷舱2的左气容腔内，挤压右舷舱2的左水容腔的水进入推进管道16，同时保持左舷舱1不动，起到了辅助船舶向左转向的作用。

实施例五：

在实施例三的基础上，结合图5进行说明，图5是本发明在图4的基础上增加左气容腔与右气容腔连通管道的示意图，所述左气容腔12与右气容腔13通过管道连通，管道上设置有阀门，阀门采用电磁阀。

在辅助推进时，左水容腔14内的水排空后，需要排出右水容腔15内水时，此时左气容腔12内的气压大于右气容腔13内的气压，打开左气容腔12与右气容腔13之间管道上的阀门可以加快气压变化，使左气容腔12和右气容腔13内气压快速趋于一致，起到了辅助右水容腔15向外排水的作用，当左气容腔12和右气容腔13内气压相等时，再通过使用气泵11向右气容腔13内输入气体压缩右水容腔15直至右水容腔15内水全部排空，整个辅助推进过程效率更高，且消耗的能源更少。

实施例六：

在实施例五的基础上，结合图6进行说明，图6是本发明在图5的基础上增加压载管道的示意图，所述左舷舱1和右舷舱2之间还设置有压载管道17，所述左水容腔14和右水容腔15分别与压载管道17连通，左水容腔14和右水容腔15与压载管道17之间设置有阀门，阀门采用电磁阀。

对于左舷舱1，气泵11将左气容腔12空气抽入右气容腔13，挤压右水容腔15的水进入压载管道17，同时左水容腔14通过左出水口141吸入水备用，待右水容腔15水排出后，气泵11将右气容腔13空气抽入左气容腔12，挤压左水容腔14的水进入压载管道17；

同理，对于右舷舱2，右舷舱2的气泵将右舷舱2的左气容腔空气抽入右舷舱2的右气容腔，挤压右舷舱2的右水容腔的水进入压载管道17，同时右舷舱2的左水容腔通过右舷舱2的左出水口吸入水备用，待右舷舱2的右水容腔水排出后，右舷舱2的气泵将右舷舱2的右气容腔空气抽入右舷舱2的左气容腔，挤压右舷舱2的左水容腔的水进入压载管道17，对压载舱进行补水。

本发明的工作原理：本发明利用空气是可压缩流体，水是不可压缩流体，可以通过对空气增压，间接实现对水的增压，使用气缸输入空气，气容腔内压力增大，压迫隔板挤压水容腔，当船舶向左舷横向摆动，气泵11向左气容腔12和右气容腔13注入空气，挤压左水容腔14和右水容腔15排出，可以有效地减轻左舷重量，用于抵抗左舷横向摆动，左出水口141和右出水口151向下喷出水，右舷舱2同理，本发明不仅可以有效地抵抗横摇，还在抵抗横摇的同时，起到了对船体辅助推进，辅助转向，及压载舱补水的作用。

对于本领域技术人员而言，本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本发明；因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种船用空气压缩抗横摇装置，包括：左舷舱（1）和右舷舱（2），左舷舱（1）和右舷舱（2）分别设于船体左右侧，其特征在于，左舷舱（1）和右舷舱（2）为对称结构，所述左舷舱（1）包括：气泵（11）、左气容腔（12）、右气容腔（13）、左水容腔（14）和右水容腔（15），所述气泵（11）输出端与左气容腔（12）和右气容腔（13）的输入端连接，左气容腔（12）和左水容腔（14）之间设置有隔板，右气容腔（13）和右水容腔（15）之间设置有隔板，左水容腔（14）和右水容腔（15）通过管道连通，管道上设置有阀门。

2.根据权利要求1所述的一种船用空气压缩抗横摇装置，其特征在于，所述左水容腔（14）设置有左出水口（141），右水容腔（15）设置有右出水口（151），所述左出水口（141）和右出水口（151）上设置有阀门，所述左出水口（141）和右出水口（151）与外界连通。

3.根据权利要求2所述的一种船用空气压缩抗横摇装置，其特征在于，所述左舷舱（1）和右舷舱（2）之间还设置有推进管道（16），所述左水容腔（14）和右水容腔（15）分别与推进管道（16）连通。

4.根据权利要求3所述的一种船用空气压缩抗横摇装置，其特征在于，所述左气容腔（12）与右气容腔（13）通过管道连通，管道上设置有阀门。

5.根据权利要求3所述的一种船用空气压缩抗横摇装置，其特征在于，所述左舷舱（1）和右舷舱（2）之间还设置有压载管道（17），所述左水容腔（14）和右水容腔（15）分别与压载管道（17）连通，左水容腔（14）和右水容腔（15）与压载管道（17）之间设置有阀门。

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