CN117022576A - 一种减缓液舱晃动的挡板装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种减缓液舱晃动的挡板装置，属于船舶防护技术领域。挡板装置包括两个相对设置的挡板单元，挡板单元包括固定机构、连接机构和夹紧机构，固定机构竖向的设置在液舱的角处，固定机构的两个滑道之间设置有连接机构，连接机构与滑道之间可拆卸的插接，连接机构与夹紧机构卡接，挡板的两端夹持在两个夹紧机构之间。本发明采用上述减缓液舱晃动的挡板装置，能够解决现有的装置挡板高度不易调节，挡板安装和拆卸不方便，容易造成液舱内壁损坏的问题。

Description

一种减缓液舱晃动的挡板装置

技术领域

本发明涉及船舶防护技术领域，尤其是涉及一种减缓液舱晃动的挡板装置。

背景技术

液舱晃荡在船舶领域和海洋工程领域都是一种常见的现象，在任何储存液体的舱室中，几乎都需要考虑液体自由表面的晃荡问题。液舱的晃荡会致使船舶、海洋平台产生倾覆、侧翻、稳心失衡等问题，不利于船舶、海洋平台开展正常的海上工作。因此开展晃荡抑制的实验研究对船舶与海洋工程领域、石油开采领域有重大意义。

在液舱晃荡实验中添加挡板是晃荡抑制的主流研究方向之一，目前在液舱中竖直放置刚性挡板、水平放置小块的水平刚性挡板是较常用的晃荡抑制实验方法。对于水平刚性板在液舱内的固定，可以使用胶水等黏着力较强的物品粘附在液舱的内壁，但固定之后，水平刚性板的高度无法进行调节，无法研究板的高度对液舱晃荡的影响。另外，水平刚性板在液舱内采用胶粘的方式进行固定后，水平刚性板的取出困难，甚至会造成液舱内壁的损坏，影响液舱的二次利用。

发明内容

本发明的目的是提供一种减缓液舱晃动的挡板装置，解决现有的装置挡板高度不易调节，挡板安装和拆卸不方便，容易造成液舱内壁损坏的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种减缓液舱晃动的挡板装置，包括两个相对设置的挡板单元，挡板单元包括固定机构、连接机构和夹紧机构，固定机构竖向的设置在液舱的角处，固定机构的两个滑道之间设置有连接机构，连接机构与滑道之间可拆卸的插接，连接机构与夹紧机构卡接，挡板的两端夹持在两个夹紧机构之间。

优选的，所述滑道上沿着滑道的长度方向均匀的开设有若干个安装孔，安装孔内插设有连接块，连接块的中部设置有安装连接机构的连接孔；同一个固定机构上两个滑道的连接块相对的设置。

优选的，所述安装孔为方形孔，连接块为方形块，连接孔为方形孔。

优选的，所述连接机构包括连接座，连接座的上部两端设置有套筒，套筒内部的滑孔内滑动设置有连接杆，连接杆的一端伸出套筒插入连接孔内，连接杆的另一端设置有施力板，连接杆的中部固定设置有固定板，固定板与套筒滑动连接，两个连接杆上的固定板之间设置有弹簧，弹簧套设在连接杆的外部；所述连接座的下部通过卡接结构与夹紧机构连接。

优选的，所述连接杆为十字型杆。

优选的，所述挡板的中心轴线与连接杆的中心轴线在同一水平面上。

优选的，所述夹紧机构包括支撑板，支撑板通过卡接结构与连接座连接，支撑板的上方设置有压板，压板与支撑板之间通过若干个螺栓固定连接，挡板的端头固定夹紧在压板与支撑板之间。

优选的，所述卡接结构包括相适配的卡块和卡槽，卡块均匀的设置在支撑板靠近连接座一侧的侧面上，卡槽设置在连接座靠近支撑板一侧的侧面上，连接座的底面上设置有卡槽的开口，卡块插设在卡槽内，卡槽的两侧设置有贯穿连接座的第一锁紧孔，卡块上设置有与第一锁紧孔相适配的贯穿的第二锁紧孔，第一锁紧孔与第二锁紧孔之间通过锁紧杆连接。

优选的，所述卡块为T型块，卡槽为T型槽。

优选的，所述第一锁紧孔和第二锁紧孔为三角形孔，锁紧杆为三棱柱杆。

本发明所述的一种减缓液舱晃动的挡板装置的优点和积极效果是：

1、本发明通过限制挡板的边界条件，利用挡板的有限弯曲性能，抑制了液体在晃荡时的波面高程，挡板的运动随液体的晃荡运动而运动，在此过程中，两者的运动出现了耦合，由此改变了原始晃荡系统的固有频率，加大了达到共振频率的难度，有效的抑制了液面的晃荡。

2、本发明在剧烈晃荡时，大大降低液体表面发生波浪破碎的现象，减弱晃荡对舱壁的影响。

3、本发明不需要改变液舱的内部构造，也不需要在液舱的内部进行频繁的滑道拆卸，减小了对液舱内壁的损伤。

4、滑到上多个连接孔的设置，可以调整连接机构和夹紧机构的高度，从而调整挡板的高度，满足液舱内不同高度液面的缓冲需要。并且也便于对不同高度挡板对液面晃荡缓冲效果进行研究。

5、连接杆之间通过弹簧连接，从而可以调整两个连接杆之间的端头距离，满足在不同液舱内挡板装置的固定需要，通用性强。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明一种减缓液舱晃动的挡板装置实施例的结构示意图；

图2为本发明一种减缓液舱晃动的挡板装置实施例的装配结构示意图；

图3为本发明一种减缓液舱晃动的挡板装置实施例的固定机构结构示意图；

图4为附图3中A放大图；

图5为本发明一种减缓液舱晃动的挡板装置实施例的连接机构结构示意图；

图6为本发明一种减缓液舱晃动的挡板装置实施例的夹紧机构结构示意图；

图7为本发明一种减缓液舱晃动的挡板装置实施例的连接机构与夹紧机构组装结构立体示意图；

图8为本发明一种减缓液舱晃动的挡板装置实施例的连接机构与夹紧机构组装结构侧视示意图；

图9为本发明一种减缓液舱晃动的挡板装置实施例的连接机构与夹紧机构组装结构正视示意图。

附图标记

1、液舱；2、薄膜；

3、固定机构；31、滑道；32、连接块；33、连接孔；34、安装孔；

4、连接机构；41、连接座；42、套筒；43、连接杆；44、滑孔；45、施力板；46、弹簧；47、卡槽；48、第一锁紧孔；

5、夹紧机构；51、压板；52、支撑板；53、卡块；54、第二锁紧孔；55、螺栓；56、螺母；

6、锁紧杆。

具体实施方式

以下通过附图和实施例对本发明的技术方案作进一步说明。

除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

实施例

如图1-9所示，一种减缓液舱晃动的挡板装置，包括两个相对设置的挡板单元，挡板单元分别位于挡板的两端，用于将挡板与液舱1进行固定。挡板根据需要可以为刚性板、柔性板或薄膜2，本实施例中以薄膜2为例进行说明。

挡板单元包括固定机构3、连接机构4和夹紧机构5，固定机构3固定在液舱1处，用于安装连接机构4，固定机构3还可以调整连接机构4的高度，满足连接机构4在液箱内不同高度的安装。连接机构4用于连接夹紧机构5，通过连接机构4高度的调整从而调整夹紧机构5的高度。夹紧机构5用于夹紧薄膜2，将薄膜2铺展在液箱的液面上方，对液面的晃动进行抑制。通过连接机构4可以同步的对夹紧机构5和薄膜2的高度进行调整，从而便于研究不同高度薄膜2对液面晃动的抑制效果。

固定机构3包括两个相对设置的滑道31，滑道31竖向的设置在液舱1的角处。滑道31可以通过胶粘的方式固定在液舱1的内壁上，滑道31固定在液舱1上以后不需要进行拆卸，避免了对液舱1内壁的损伤。滑道31上沿着滑道31的长度方向均匀的开设有若干个安装孔34，安装孔34内插设有连接块32。连接块32的尺寸等于或略大于安装孔34的尺寸，使得连接块32能够稳定的插设在安装孔34内。连接块32的中部设置有安装连接机构4的连接孔33，连接孔33与连接块32同轴设置。同一个固定机构3上两个滑道31的连接块32相对的设置，便于连接机构4的安装。

安装孔34为方形孔，优选为正方形孔。连接块32为方形块，优选为正方形块。连接孔33为方形孔，优选为正方形孔。滑道31为PVC材质，安装块为橡胶材质，便于安装块插入到安装孔34内，橡胶材质的耐腐蚀性也便于对连接机构4的连接杆43端头进行保护，减轻液体对连接杆43的氧化。橡胶材质的安装块还可以减缓连接杆43与舱壁之间的冲击，减轻舱壁对连接杆43的影响。

两个滑道31之间设置有连接机构4，连接机构4与滑道31之间可拆卸的插接。连接机构4包括连接座41，连接座41的上部两端设置有套筒42，套筒42与连接座41为一体的结构。套筒42内部设置有圆形的滑孔44，滑孔44内滑动设置有连接杆43。连接杆43的一端伸出套筒42插入连接孔33内。连接杆43为十字型杆，便于连接杆43插入连接孔33内。连接杆43的另一端固定设置有施力板45，施力板45便于施力，从而带动连接杆43在套筒42内滑动。

连接杆43的中部固定设置有固定板，固定板为圆形板。固定板位于套筒42内并与套筒42滑动连接。两个连接杆43上的固定板之间设置有弹簧46，弹簧46的中部固定在连接座41上，弹簧46的两端分别固定在两个固定板上。弹簧46通过固定板对两个连接杆43施加向外的弹力，从而将连接杆43插入连接孔33内。弹簧46套设在连接杆43的外部，提高对连接杆43施力的稳定性。

连接座41的下部通过卡接结构与夹紧机构5连接。夹紧机构5包括支撑板52，支撑板52通过卡接结构与连接座41连接。支撑板52的上方设置有压板51，压板51上均匀的设置有若干个贯穿的通孔，支撑板52上对应的设置有若干个通孔，螺栓55穿过压板51和支撑板52上的通孔，底部通过螺母56进行拧紧，实现压板51与支撑板52之间的固定连接。薄膜2的端头固定夹紧在压板51与支撑板52之间。螺栓55穿过的顺序从上到下依次为垫片、压板51、薄膜2、支撑板52、垫片和螺母56。

卡接结构包括相适配的卡块53和卡槽47，卡块53均匀的设置在支撑板52靠近连接座41一侧的侧面上，卡块53与支撑板52为一体结构。卡槽47设置在连接座41靠近支撑板52一侧的侧面上，连接座41的底面上设置有卡槽47的开口，便于卡块53插入卡槽47内。卡块53与卡槽47的尺寸相适配，使得卡块53正好插入卡槽47内，提高连接座41与支撑板52之间连接的稳定性。卡块53为T型块，卡槽47为T型槽。

卡槽47的两侧设置有贯穿连接座41的第一锁紧孔48，卡块53上设置有与第一锁紧孔48相适配的贯穿的第二锁紧孔54，第一锁紧孔48与第二锁紧孔54之间通过锁紧杆6连接。第一锁紧孔48和第二锁紧孔54为三角形孔，锁紧杆6为三棱柱杆，锁紧杆6正好插入在第一锁紧孔48与第二锁紧孔54内，避免锁紧杆6轻易的从第一锁紧孔48和第二锁紧孔54内滑出，提高连接座41与支撑板52锁紧的稳定性。

薄膜2与连接杆43的中心轴线在同一水平面上。安装孔34在滑道31上每隔10mm设置一个，这样便于通过连接杆43的位置得出薄膜2的高度，从而不需要再对薄膜2的高度进行测量，使用更方便。

本实施例中除了弹簧46、连接杆43、螺丝、垫片和螺母56采用金属材质外，其他的构件采用PVC材料，具有良好的防腐和防水性能。

薄膜2的两端分别固定在两个挡板单元的支撑板52与压板51之间，支撑板52与压板51对薄膜2的两端自由度进行限制，薄膜2在限定范围内具有可变形性，能有效的吸收并消耗液体在晃荡时产生的能量。薄膜2两端的固定限制了其在竖直方向上的运动，使得液体的液面高程在液体晃荡时明显的下降，弱化了自由液面的不规则性。薄膜2与液体自由液面相接，使两者在晃荡过程中存在被迫运动形式，即耦合运动状态，并因此改变了原始液体晃荡系统的固有频率值。薄膜2对液体的晃荡具有明显的抑制作用。

本实施例中，研究的液舱1的尺寸为：长400mm，宽200mm，高400mm。

滑道31的厚度为10mm，宽度为20mm，高度为400mm。

连接块32是8mm*8mm的正方形块，连接孔33为4mm*4mm的正方形孔。安装孔34的尺寸为8mm*8mm的正方形块，开孔深度为14mm。每个安装孔34之间的距离为10mm。

连接座41长160mm，宽10mm，高10mm。滑孔44直径为6mm，固定板的直径为5mm，固定板距离连接杆43靠近固定板一端的端头13mm。连接杆43的长度为85mm。弹簧46长度为80mm。第一锁紧孔48、第二锁紧孔54是外接圆直径为4mm的等边三角形孔。卡槽47长度为10mm，宽度为8mm，深度为4mm，每个卡槽47的间距为25mm。

压板51长为200mm，宽为10mm，高为3mm。压板51上通孔的直径为4mm，每个孔之间的间隔为30mm。支撑板52长为200mm，宽为10mm，高为8mm。支撑板52上通孔的直径为4mm，每个孔之间的间隔为30mm。卡块53的长度为10mm，宽度为8mm，高度为4mm，每个卡块53之间的间距为25mm。

螺栓55的直径为4mm，长度为40mm。垫片是内径为4mm，外径为8mm的圆环，厚度为1mm。螺母56是内径是4mm的圆，外径为7mm的正六边形，厚度为5mm。

因此，本发明采用上述减缓液舱晃动的挡板装置，能够解决现有的装置挡板高度不易调节，挡板安装和拆卸不方便，容易造成液舱内壁损坏的问题。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种减缓液舱晃动的挡板装置，其特征在于：包括两个相对设置的挡板单元，挡板单元包括固定机构、连接机构和夹紧机构，固定机构竖向的设置在液舱的角处，固定机构的两个滑道之间设置有连接机构，连接机构与滑道之间可拆卸的插接，连接机构与夹紧机构卡接，挡板的两端夹持在两个夹紧机构之间；

所述连接机构包括连接座，连接座的上部两端设置有套筒，套筒内部的滑孔内滑动设置有连接杆，连接杆的一端伸出套筒插入连接孔内，连接杆的另一端设置有施力板，连接杆的中部固定设置有固定板，固定板与套筒滑动连接，两个连接杆上的固定板之间设置有弹簧，弹簧套设在连接杆的外部；所述连接座的下部通过卡接结构与夹紧机构连接。

2.根据权利要求1所述的一种减缓液舱晃动的挡板装置，其特征在于：所述滑道上沿着滑道的长度方向均匀的开设有若干个安装孔，安装孔内插设有连接块，连接块的中部设置有安装连接机构的连接孔；同一个固定机构上两个滑道的连接块相对的设置。

3.根据权利要求2所述的一种减缓液舱晃动的挡板装置，其特征在于：所述安装孔为方形孔，连接块为方形块，连接孔为方形孔。

4.根据权利要求1所述的一种减缓液舱晃动的挡板装置，其特征在于：所述连接杆为十字型杆。

5.根据权利要求1所述的一种减缓液舱晃动的挡板装置，其特征在于：所述挡板的中心轴线与连接杆的中心轴线在同一水平面上。

6.根据权利要求1所述的一种减缓液舱晃动的挡板装置，其特征在于：所述夹紧机构包括支撑板，支撑板通过卡接结构与连接座连接，支撑板的上方设置有压板，压板与支撑板之间通过若干个螺栓固定连接，挡板的端头固定夹紧在压板与支撑板之间。

7.根据权利要求6所述的一种减缓液舱晃动的挡板装置，其特征在于：所述卡接结构包括相适配的卡块和卡槽，卡块均匀的设置在支撑板靠近连接座一侧的侧面上，卡槽设置在连接座靠近支撑板一侧的侧面上，连接座的底面上设置有卡槽的开口，卡块插设在卡槽内，卡槽的两侧设置有贯穿连接座的第一锁紧孔，卡块上设置有与第一锁紧孔相适配的贯穿的第二锁紧孔，第一锁紧孔与第二锁紧孔之间通过锁紧杆连接。

8.根据权利要求7所述的一种减缓液舱晃动的挡板装置，其特征在于：所述卡块为T型块，卡槽为T型槽。

9.根据权利要求7所述的一种减缓液舱晃动的挡板装置，其特征在于：所述第一锁紧孔和第二锁紧孔为三角形孔，锁紧杆为三棱柱杆。