CN207292336U - 平衡装置及水上浮体 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种平衡装置及水上浮体，该平衡装置用于平衡浮于水面的浮体，该平衡装置包括感应单元、充放气组件、控制器以及设于浮体的底面和/或侧面的多个浮力单元；其中，浮力单元具有第一导通口和第二导通口，且第一导通口在浮力单元的位置高于第二导通口在浮力单元的位置；浮力单元通过第一导通口与充放气组件相连通。给平衡装置通过感应单元对浮体的倾斜角及水位进行检测，并将检测结果反馈给控制器，以控制充放气组件对浮力单元的充气或放气，进而使吃水较深的浮力单元通过充气而排水，吃水较浅的浮力单元通过放气而吸水，使浮体保持平衡。
Description
技术领域
本实用新型涉及水上浮体技术领域，特别是涉及一种平衡装置及水上浮体。
背景技术
随着国家海洋战略的实施，人们对海上生活越来越感兴趣，海上旅游业开始崛起，对海上浮式平台的需要越来越大，海上大型浮式平台一般是以数百米数千米计的大型浮式平台结构，为人们在海上生活工作提供平台。海上浮式平台最重要是解决安全问题，特别是载荷分布问题。目前浮式平台主要采用底部加压载的方式维持平台的稳定性。此方式不能有效解决浮式平台边缘载荷变化带来的失衡问题。
实用新型内容
基于此，有必要提供一种可以维持浮体平衡的平衡装置及具有该平衡装置的水上浮体。
一种平衡装置，用于平衡浮于水面的浮体，该平衡装置包括感应单元、充放气组件、控制器以及设于所述浮体的底面和/或侧面的多个浮力单元；所述浮力单元具有第一导通口和第二导通口，且所述第一导通口在所述浮力单元的位置高于所述第二导通口在所述浮力单元的位置；所述浮力单元通过所述第一导通口与所述充放气组件相连通；所述感应单元用于检测浮体的倾斜角度数据和/或水位数据；所述控制器用于根据所述倾斜角度数据和/或水位数据控制所述充放气组件给所述浮力单元充气或放气，以使所述浮力单元经所述第二导通口排水或吸水。
在其中一个实施例中，所述浮力单元的第二导通口处设有水阀，所述水阀与所述控制器电性相连。
在其中一个实施例中，所述感应单元包括水位传感器、压力传感器和电子水平仪。
在其中一个实施例中，所述水位传感器、压力传感器和电子水平仪通过导线与所述控制器电性相连。
在其中一个实施例中，所述压力传感器位于所述浮力单元的底部。
在其中一个实施例中，所述水位传感器竖直设置于所述浮体的侧面。
在其中一个实施例中，所述充放气组件包括空气压缩机，所述空气压缩机通过管道与所述浮力单元的所述第一导通口相连通。
在其中一个实施例中，所述管道上设有气阀，所述气阀与所述控制器电性相连。
在其中一个实施例中，还包括与空气压缩机相关联的气流换向阀，所述气流换向阀与所述控制器电性相连；所述气流换向阀用于在所述浮力单元的所述第一导通口形成正压或负压，以给所述浮力单元充气或放气。
在其中一个实施例中，所述气流换向阀的进气口和出气口分别通过所述第一导通口与位于所述浮体不同侧的浮力单元相连通，以将气体从其中一侧的浮力单元压缩至另一侧的浮力单元内。
另一方面，本实用新型还提供一种具有上述平衡装置的水上浮体。
本实用新型提供的一种平衡装置及水上浮体，该平衡装置通过感应单元对浮体的倾斜角及水位进行检测，并将检测结果反馈给控制器，以控制充放气组件对浮力单元的充气或放气，进而使吃水较深的浮力单元通过充气而排水，吃水较浅的浮力单元通过放气而吸水，使浮体保持平衡。
附图说明
图1为一实施方式的水上浮体的结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。
参阅图1，一实施方式的水上浮体，具有平衡装置，平衡装置用于平衡浮于水面的浮体10，该平衡装置包括感应单元、充放气组件、控制器40以及设于浮体10的底面11和/或侧面12的多个浮力单元20；通过调节各浮力单元20的吃水深度，以对浮体10进行平衡调节以及水位调节。需要说明的是，平衡调节不仅包括将浮体10调整成水平状态，即浮体10的上表面13与水面WL平行；也可以根据实际需要，将浮体10呈一定倾斜角度浮于水面WL上，比如，需要浮体10的某一侧稍微低些以方便与岸或航运装置对接，这时就需要将浮体10与岸或航运装置对接的一侧调整得稍低些。可以理解的，平衡调节及水位调节均是以浮体10不会侧翻的情况下进行，也就是说，该平衡装置还可以通过调节浮体10的倾斜角度和水位来防止侧翻。
上述实施方式中，为了将浮体10调节至预设的状态，感应单元可以检测浮体10的倾斜角度数据和/或水位数据。具体的，感应单元包括水位传感器60、压力传感器21和电子水平仪50。可以理解的，水位传感器60竖直设置于浮体10的侧面12，压力传感器21设于浮力单元20的底部，电子水平仪50设于浮体10的上表面13上。需要说明的是，水位传感器60、压力传感器21和电子水平仪50可以通过导线的连接方式与控制器40电性连接以将检测的数据反馈至控制器40，当然，也可以通过红外发射器等无线数据传输方式将检测的数据反馈至控制器40。
具体的，根据感应单元检测的倾斜角度数据和/或水位数据，控制器40控制充放气组件给浮力单元20充气或放气。可以理解的，在安全的倾斜角度及水位范围内，可以根据实际需要将浮体10保持在预设的状态；在受到风浪或装卸货物等外界介入因素而导致浮体10倾斜角度及水位超出预设的状态时，该控制器40通过控制充放气组件给位于浮体10不同地方的浮力单元20充气或放气，来调整浮力单元20的吃水深度，以使浮体10平衡在预设的状态。比如，浮体10超出预设状态而倾向一侧时，控制器40控制充放气组件给吃水较深的浮力单元20充气而排出浮力单元20内的水，和/或充放气组件给吃水较浅的浮力单元20放气而使浮力单元20吸水。以使吃水较深的浮力单元20上浮而吃水较浅的浮力单元20下沉，进而使浮体10恢复至预设的状态。
可以理解的，上述实施方式中，浮力单元20具有第一导通口和第二导通口；其中，第一导通口在浮力单元20的位置高于第二导通口在浮力单元20的位置，以便充放气组件通过第一导通口向浮力单元20充气或放气时，浮力单元20通过第二导通口排水或吸水。
在一些实施方式中，浮力单元20的第二导通口处设有水阀22，水阀22与控制器40电性相连。具体的，在浮力单元20通过第二导通口排水或吸水时，控制器40将水阀22置于打开状态；在浮体10已经平稳的处于预设状态时，也就是说，浮力单元20与外界水体之间处于没有水流通过第二导通口的状态，为了避免维持这一状态而造成能源浪费，控制器40将水阀22置于关闭状态。
在一些实施方式中，充放气组件包括空气压缩机30，空气压缩机30通过管道31与浮力单元20的第一导通口相连通。需要说明的是，在空气压缩机30的负荷可以满足对多个浮力单元20充放气的情况下，可以将多个浮力单元20的第一导通口均连通到同一个空气压缩机30。此时，由于要分别对多个浮力单元20实施充气或放气，需要在各浮力单元20与空气压缩机30连通的管道31上设置气阀32，并将气阀32电性连接于控制器40，以通过各气阀32的开启或关闭来导通相应的浮力单元20与空气压缩机30的气路。
在一些实施方式中，平衡装置还包括与空气压缩机30相关联的气流换向阀，用于在浮力单元20的第一导通口形成正压或负压，以通过第一导通口给浮力单元20充气或放气。
在一些实施方式中，气流换向阀的进气口和出气口分别通过第一导通口与位于浮体10不同侧的浮力单元20相连通，以将气体从其中一侧的浮力单元20压缩至另一侧的浮力单元20内。可以理解的，气流换向阀与控制器40电性相连，以在控制器40控制下，充放气组件向其中一个或多个浮力单元20充气或放气时，相应的控制气流换向阀导通浮力单元20与充放气组件的通路。
需要说明的是，上述实施方式中，浮力单元20的个数不受限制，实际上，浮力单元20的数量越多，对浮体10各方向的调节就更细微，进而调节效果越好，这里不再一一赘述。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种平衡装置，用于平衡浮于水面的浮体，其特征在于，所述平衡装置包括感应单元、充放气组件、控制器以及设于所述浮体的底面和/或侧面的多个浮力单元；所述浮力单元具有第一导通口和第二导通口，且所述第一导通口在所述浮力单元的位置高于所述第二导通口在所述浮力单元的位置；所述浮力单元通过所述第一导通口与所述充放气组件相连通；所述感应单元用于检测浮体的倾斜角度数据和/或水位数据；所述控制器用于根据所述倾斜角度数据和/或水位数据控制所述充放气组件给所述浮力单元充气或放气，以使所述浮力单元经所述第二导通口排水或吸水。
2.根据权利要求1所述的平衡装置，其特征在于，所述浮力单元的第二导通口处设有水阀，所述水阀与所述控制器电性相连。
3.根据权利要求1所述的平衡装置，其特征在于，所述感应单元包括水位传感器、压力传感器和电子水平仪。
4.根据权利要求3所述的平衡装置，其特征在于，所述压力传感器位于所述浮力单元的底部。
5.根据权利要求3所述的平衡装置，其特征在于，所述水位传感器竖直设置于所述浮体的侧面。
6.根据权利要求1-5任一项所述的平衡装置，其特征在于，所述充放气组件包括空气压缩机，所述空气压缩机通过管道与所述浮力单元的所述第一导通口相连通。
7.根据权利要求6所述的平衡装置，其特征在于，所述管道上设有气阀，所述气阀与所述控制器电性相连。
8.根据权利要求7所述的平衡装置，其特征在于，还包括与空气压缩机相关联的气流换向阀，所述气流换向阀与所述控制器电性相连；所述气流换向阀用于在所述浮力单元的所述第一导通口形成正压或负压，以给所述浮力单元充气或放气。
9.根据权利要求8所述的平衡装置，其特征在于，所述气流换向阀的进气口和出气口分别通过所述第一导通口与位于所述浮体不同侧的浮力单元相连通，以将气体从其中一侧的浮力单元压缩至另一侧的浮力单元内。
10.一种水上浮体，其特征在于，具有权利要求1-9任一项所述的平衡装置。
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| GR01 | Patent grant | ||
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Denomination of utility model: Balancing unit and body on water Effective date of registration: 20190813 Granted publication date: 20180501 Pledgee: Shenzhen high tech investment and financing Company limited by guarantee Pledgor: Shenzhen Highspeed Boat Tech Dev. Co.,Ltd. Registration number: Y2019990000067 |
|
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 518067, Shenzhen, Guangdong, Nanshan District Shekou fishing port fishing repair base No. 3 factory building Patentee after: Shenzhen hasby Marine Technology Co., Ltd Address before: 518067, Shenzhen, Guangdong, Nanshan District Shekou fishing port fishing repair base No. 3 factory building Patentee before: SHENZHEN HISPEED BOATS TECH Co.,Ltd. |
|
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |