CN209833941U - 一种船舶压载装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种船舶压载装置，包括船，船设有检测系统、注水系统、排水系统、控制系统以及至少一个压载水舱；检测系统包括用于检测液位深度的液位检测模块以及用于检测压载水舱内液体温度的温度检测模块；注水系统包括第一水泵、吸水管道及注水管道；排水系统包括第二水泵、第一排水管道及第二排水管道；控制系统用于接收检测系统的检测信号，并根据该检测信号控制第一、第二水泵的动作。本实用新型利用检测系统可以对压载水舱内部的水位以及温度进行测量，并根据需求对第一、第二水泵进行控制，调节压载水舱内的水量，实现对船的吃水深度进行调节，同时利用控制系统可以实现压载水舱的水量自动调节，保持船在航行和/或作业时的稳定性。
Description
技术领域
本实用新型涉及船用设备技术领域，特别是一种船舶压载装置。
背景技术
目前渔船作业航区越来越远，有的已能跨越几个海区进行作业。为此对渔船的稳性也提出了越来越高的要求，船厂的做法是在船底部填充水泥或铁块固定压载，以此来增加船舶的稳性。由于船舶构造的特殊性，压载往往达到几十吨乃至上百吨，增加的固定压载对船舶结构要求也相应提高；增加固定压载后，往往束缚了船舶的装载量，也增加船厂经济负担，因此，现有的压载方式在操作上仍存在不便，同时实用性也不高。
发明内容
为了解决上述的技术问题，本实用新型提供了一种船舶压载装置，可自动对船舶压载水的容量进行调节，实现对船的吃水深度进行调节，提高船在航行和/或作业时的稳定性。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种船舶压载装置，包括船，所述船设有检测系统、注水系统、排水系统、控制系统以及至少一个压载水舱；
所述检测系统包括用于检测液位深度的液位检测模块以及用于检测压载水舱内液体温度的温度检测模块；
所述注水系统包括第一水泵、吸水管道以及注水管道，所述第一水泵通过注水管道与压载水舱连通，第一水泵通过吸水管道与海水或河水连通；
所述排水系统包括第二水泵、第一排水管道以及第二排水管道，所述第二水泵通过第一排水管道与压载水舱连通，第二水泵通过第二排水管道与船外部连通；
所述控制系统用于接收检测系统的检测信号，并根据该检测信号控制第一水泵或第二水泵的动作。
进一步，还包括通过气路管道分别与注水管道、第一排水管道以及第二排水管道连通的空压系统。
进一步，所述空压系统包括空压机以及通过压风管道与空压机连通的储气罐，所述储气罐与气路管道连通。
进一步，还包括铺设在压载水舱壁面内以及吸水管道外壁上的加热电阻丝，所述加热电阻丝与控制系统电连接。
进一步，还包括至少一个与外部大气相连通的溢流舱，每一个所述溢流舱通过透气管与压载水舱相连通。
进一步，所述溢流舱通过第三排水管道与第二水泵连通。
进一步，所述液位检测模块还包括用于检测所述溢流舱内的液位高度的第一液位传感器。
进一步，所述液位检测模块包括用于检测压载水舱内液位高度的第二液位传感器以及设于船底外壁的第三液位传感器。
进一步，所述控制系统包括单片机、与单片机电源端相连的供电电路、与单片机电性连接的触摸显示屏、AD转换模块以及DA转换模块，所述AD转换模块还与检测系统电性连接，所述DA转换模块与放大模块电性连接，所述放大模块分别与第一水泵和第二水泵电性连接。
进一步，所述注水系统还包括过滤箱，所述过滤箱设于压载水舱内，过滤箱的顶端通过注水管道与第一水泵连接，所述过滤箱的出水口与压载水舱连通。
本实用新型的有益效果是：利用检测系统可以对压载水舱内部的水位以及温度进行测量，并根据需求对第一水泵和第二水泵进行控制，调节压载水舱内的水量，实现对船的吃水深度进行调节，同时利用控制系统可以实现压载水舱的水量自动调节，保持船在航行和/或作业时的稳定性；
此外，利用空压系统以及加热电阻丝，在冬天时，不仅可以避免水在注水管道、第一排水管道以及第二排水管道出现液体残留而结冰，同时利用加热电阻丝，可对压载水舱的水进行加热，避免因结冰而压载水舱造成损坏；利用过滤箱可以对进入压载水舱内的液体进行过滤，避免垃圾或小鱼被送入压载水舱内；设置溢流舱，可保证压载水舱与大气连通在一起，这样可以使压载水舱进行压载或排载操作时保持舱内压力的平衡，也可以排出注入压载水舱内过多的液体。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的一种较优实施例的结构示意图；
图2是本实用新型的第二种较优实施例的结构示意图；
图3是本实用新型的第三种较优实施例的结构示意图；
图4是本实用新型的第四种较优实施例的结构示意图；
图5是本实用新型的较优实施例的控制电路原理示意图；
图6是本实用新型的船的侧面结构图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将结合实施例和附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本实用新型的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本实用新型保护的范围。
参照图1，为一种较优的实施方式，一种船舶压载装置，包括船1，所述船1设有检测系统、注水系统、排水系统、控制系统以及至少一个压载水舱2；
所述检测系统包括用于检测液位深度的液位检测模块以及用于检测压载水舱2内液体温度的温度检测模块；
所述注水系统包括第一水泵31、吸水管道32以及注水管道33，所述第一水泵31通过注水管道33与压载水舱2连通，第一水泵31通过吸水管道32与海水或河水连通；
所述排水系统包括第二水泵41、第一排水管道42以及第二排水管道43，所述第二水泵41通过第一排水管道42与压载水舱2连通，第二水泵41通过第二排水管道43与船1外部连通；
所述控制系统用于接收检测系统的检测信号，并根据该检测信号控制第一水泵31或第二水泵41的动作。
优选地，所述液位检测模块包括用于检测压载水舱2内液位高度的第二液位传感器51以及设于船1底外壁的第三液位传感器52。
所述第二、第三液位传感器52可以采用浮筒式液位传感器、浮球式液位传感器或静压式液位传感器。本实施例中，所述第二液位传感器51，采用静压式液位传感器，将第二液位传感器51设置于压载水舱2的底面上，则不同的水位情况则可测量出不同水压，最后以电流信号方式送给控制系统；另外根据船1的特点，所述第三液位传感器52则采用浮球式液位传感器，浮球式液位传感器由磁性浮球、测量导管、信号单元、电子单元、接线盒及安装件组成，一般磁性浮球的比重小于0.5，可漂于液面之上并沿测量导管上下移动，导管内装有测量元件，它可以在外磁作用下将被测液位信号转换成正比于液位变化的电阻信号，并将电子单元转换成4～20mA或其它标准信号输出，从而将船1的吃水深度实时测量并将信号发生给控制系统。
控制系统则根据所述第二、第三液位传感器52发生的传感信号，并结合输入好的参数，控制第一水泵31以及第二水泵41的工作状态，从而调节船1的重心以及吃水深度，使船1的吃水深度与设置好的参数相同。
优选地，参考图2，为第二种实施例，还包括通过气路管道分别与注水管道33、第一排水管道42以及第二排水管道43连通的空压系统。
优选地，所述空压系统包括空压机61以及通过压风管道62与空压机61连通的储气罐63，所述储气罐63与气路管道连通，气路管道与注水管道33、第一排水管道42以及第二排水管道43的连接管道上分别设有电气阀门，空压机61通过压风管道62向储气罐63存储一定的高气压空气，并根据情况打开对应气路管道上电气阀门，分别向注水管道33、第一排水管道42以及第二排水管道43内输送气压，使管道内的积水排空，以免在温度在较低时，管道内的积水出现结冰情况而造成堵塞，使液体无法在管道内进行运输。
优选地，还包括铺设在压载水舱2壁面内以及吸水管道32外壁上的加热电阻丝，所述加热电阻丝与控制系统电连接，温度检测模块测得压载水舱2的温度低于预设值时，控制系统便向加热电阻丝输入电流，使电阻丝对吸水管道32以及压载水舱2的内部进行加热，从而提高水温，可以有效地避免压载水舱2内或管道内发生结冰情况，影响压载或排载。
优选地，参考图3，为第三种较优的实施例，还包括至少一个与外部大气相连通的溢流舱71，每一个所述溢流舱71通过透气管72与压载水舱2相连通，设置溢流舱71可保证压载水舱2与大气连通在一起，这样可以使压载水舱2进行压载或排载操作时保持舱内压力的平衡，另外可以排出注入压载水舱2内过多的液体。
优选地，所述溢流舱71通过第三排水管道73与第二水泵41连通，本实施例中，所述第一排水管与第三排水管通过具备三通道的电气阀门同时与第二水泵41的进水口连接，控制系统通过控制三通道的电气阀门，使第二水泵41与第一排水管的通道或第二水泵41与第三排水管的通道，分别对压载水舱2以及溢流舱71内的液体进行排放。
优选地，所述液位检测模块还包括用于检测所述溢流舱71内的液位高度的第一液位传感器。
本实施例中，所述第一液位传感器上同样可采用浮筒式液位传感器、浮球式液位传感器或静压式液位传感器。本实施例中，所述第一液位传感器优先采用静压式液位传感器，将第一液位传感器设置于溢流舱71的底面上，则不同的水位情况则可测量出不同水压，最后以电流信号方式发送给控制系统，控制系统根据设定好的参数，当溢流舱71内的水位达到预设值时，便通过启动第二水泵41，将溢流舱71内的液体排出。
此外，所述透气管72以及第三排水管也与气路管道相连，同时气路管道与第三排水管以及透气管72上也分别设有电气阀门，在完成溢流舱71的排水后，空压机61通过压风管道62向储气罐63压缩一定的高气压空气，并打开根据情况打开对应气路管道上的电气阀门，分别向透气管72以及第三排水管内输送气压，使管道内的积水排空，以免在温度在较低时，管道内的积水出现结冰情况而造成堵塞，使液体无法在管道内进行运输。
同时，也在溢流舱71的内壁、透气管72的外壁以及第三排水管道73的外壁上分别铺设加热电阻丝，当温度检测模块测量的水温低于预设值，控制系统向加热电阻丝通电，对溢流舱71。透气管72以及第三排水管道73进行加热，可以有效地避免因环境温度过低，液体出现结冰的情况。
优选地，参照图4，所述控制系统包括单片机、与单片机电源端相连的供电电路、与单片机电性连接的触摸显示屏、AD转换模块以及DA转换模块，所述AD转换模块还与检测系统电性连接，所述DA转换模块与放大模块电性连接，所述放大模块分别与第一水泵31和第二水泵41电性连接。
本实施例中，所述单片机的型号采用51结构的单片机。
本实施例中，所述供电电路内设置有太阳能板，所述太阳能板连接有太阳能蓄电池，向单片机及各个模块提供能量，保证设备的正常使用；所述供电电路还包括与船1的发电机连接的电源转换模块，当太阳能蓄电池电能不足时，可通过电源转换模块与发电机相连。
本实施例中，所述触摸显示屏用于输入相关参数的设定如检测系统的相关检测数据临界值和电机的转速等，所述触摸显示屏还可用于显示检测系统所测的实时数据等参数显示。
本实施例中，所述AD转换模块用于将模拟信号转换成数字信号，即将检测系统的检测信号转换成数字信号发生给单片机，所述AD转换模块包括第一AD转换模块、第二AD转换模块、第三AD转换模块以及第四AD转换模块；所述DA转换模块主要用于将数字量信号转换为模拟量并通过放大模块将信号放大，即将单片机发出指令转换为模拟信号并放大后发送给各负载，所述DA转换模块包括第一DA转换模块、第二DA转换模块、第三DA转换模块、第四DA转换模块以及第五DA转换模块；所述放大模块包括第一放大模块、第二放大模块、第三放大模块、第四放大模块以及第五放大模块。
其中，第一DA转换模块的输入端与单片机电连接，第一DA转换模块的输出端与第一放大模块的输出端连接；第二DA转换模块的输入端与单片机电连接，第二DA转换模块的输出端与第二放大模块的输出端连接；第三DA转换模块的输入端与单片机电连接，第三DA转换模块的输出端与第三放大模块的输出端连接；第四DA转换模块的输入端与单片机电连接，第四DA转换模块的输出端与第四放大模块的输出端连接；第五DA转换模块的输入端与单片机电连接，第五DA转换模块的输出端与第五放大模块的输出端连接。
本实施例中，所述第一液位传感器通过第一AD转换模块与单片机相连、所述第二液位传感器51通过第二AD转换模块与单片机相连、所述第三液位传感器52通过第三AD转换模块与单片机相连以及温度传感器通过第四AD转换模块与单片机相连，所述第一水泵31的电机与第一放大模块的输出端电连接、第二水泵41的电机与第二放大模块的输出端电连接、地空压机61与第三放大模块的输出端电连接、多个电气阀门分别与单个的第四放大模块的输出端电连接以及加热电阻丝也与第五放大模块的输出端电连接。
当所述第一液位传感器、第二液位传感器51、第三液位传感器52以及温度传感器所检测或监测的值均会实时向各对应的AD转换模块输入模拟信号，所述第一、第二、第三以及第四AD转换模块会根据输入的模拟信号转换为相应的数字信号并输入到单片机里。
压载水舱2压载和排载的工作原理：单片机接收到第二AD转换模块的信号为第一预设值和/或第三AD转换模块的信号为第四预设值时，单片机均会便向第一DA转换模块输出高电平信号，从而使第一放大模块向第一水泵31输出信号，使第一水泵31的电机启动，使海水或河水内的水通过吸水管道32和注水管道33输送到压载水舱2内，直到单片机接收到第二AD转换模块的信号为第二预设值和/或第三AD转换模块的信号为第五预设值时，单片机停止向第一DA转换模块输出信号，停止第一水泵31的动作；当单片机接收到第二AD转换模块的信号为第三预设值和/或第三AD转换模块的信号为第六预设值时，便向第二DA转换模块输出指令，启动第二水泵41，同时向三通道的电气阀门输出指令，连通第一排水通道与第二水泵41的通道，使压载水舱2进行排载，使压载水舱2的液体排出，直到单片机接收到第二AD转换模块的信号为第二预设值和/或第三AD转换模块的信号为第五预设值时，单片机停止向第二DA转换模块输出信号，停止第二水泵41的动作，同时关闭三通阀的电气阀门，关闭第一排水通道与第二水泵41的通道。
溢流舱71的排水工作原理：当单片机接收到第一AD转换模块的信号为第七预设值时，便向第二DA转换模块输出指令，启动第二水泵41，同时向三通道的电气阀门输出指令，连通第三排水通道与第二水泵41的通道，使溢流舱71进行排水，使溢流舱71的液体排出，直到单片机接收到第一AD转换模块的信号为第八预设值时，单片机停止向第二DA转换模块输出信号，停止第二水泵41的动作，同时关闭三通阀的电气阀门，关闭第三排水通道与第二水泵41的通道。
当压载水舱2压载完成压载或排载时，单片机可向第三DA转换模块输出指令，启动空压机61，使储气罐63的气压提高，然后打开气路管道与注水管道33和/或气路管道与第一排水管道42和/或气路管道与第二排水管道43的连通管道上对应的电气阀门，使注水管道33和/或第一排水管道42和/或第二排水管道43输入高压气体，使管道内的积水排出；当溢流舱71排完液体后，单片机可向第三DA转换模块输出指令，启动空压机61，使储气罐63的气压提高，然后打开气路管道与透气管72和/或气路管道与第三排水管道73的连通管道上对应的电气阀门，使第三排水管道73和/或透气管72，使管道内的积水排出。
当温度传感器检测到压载水舱2内的液体温度低于预设值时，单片机便向第五DA转换模块输出指令，使加热电阻丝工作，对压载水舱2的内壁、吸水管道32的外壁、溢流舱71的内壁以及透气管72的外壁进行加热，使液体无法结冰，造成内舱或管道破裂。
优选地，参照图5，为第四种较优的实施例，所述注水系统还包括过滤箱8，所述过滤箱8设于压载水舱2内，过滤箱8的顶端通过注水管道33与第一水泵31连接，所述过滤箱8的出水口与压载水舱2连通，设置过滤箱8，可对进入压载水舱2内的液体进行过滤，避免垃圾或杂质等进入压载水舱2，影响压载水舱2的压载量以及排载量的控制。
优选地，参照图6，所述压载水舱2在船1上至少设有三个，分别为第一压载水舱21、第二压载水舱22以及第三压载水舱23，每一个压载水舱2的结构均相同，第一压载水舱21设置在船1的船头、第二压载水舱22设在船1的中部以及第三压载水舱23设在船尾处，根据船载的情况可对三个压载水舱2的压载或排载进行控制，可以灵活调整压载量，空舱出海时多打压载增加稳性；载货时减少压载以提高载重量，在满载时，可以提高10％的载货量；通过压载水舱2的调节来达到对船1各个装载工况的浮态和重心位置进行调整，以获得更为理想的船舶性能。
以上所述，只是本实用新型的较佳实施方式而已，但本实用新型并不限于上述实施例，只要其以任何相同或相似手段达到本实用新型的技术效果，都应属于本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种船舶压载装置，包括船(1)，其特征在于：所述船(1)设有检测系统、注水系统、排水系统、控制系统以及至少一个压载水舱(2)；
所述检测系统包括用于检测液位深度的液位检测模块以及用于检测压载水舱(2)内液体温度的温度检测模块；
所述注水系统包括第一水泵(31)、吸水管道(32)以及注水管道(33)，所述第一水泵(31)通过注水管道(33)与压载水舱(2)连通，第一水泵(31)通过吸水管道(32)与海水或河水连通；
所述排水系统包括第二水泵(41)、第一排水管道(42)以及第二排水管道(43)，所述第二水泵(41)通过第一排水管道(42)与压载水舱(2)连通，第二水泵(41)通过第二排水管道(43)与船(1)外部连通；
所述控制系统用于接收检测系统的检测信号，并根据该检测信号控制第一水泵(31)或第二水泵(41)的动作。
2.根据权利要求1所述的船舶压载装置，其特征在于：还包括通过气路管道分别与注水管道(33)、第一排水管道(42)以及第二排水管道(43)连通的空压系统。
3.根据权利要求2所述的船舶压载装置，其特征在于：所述空压系统包括空压机(61)以及通过压风管道(62)与空压机(61)连通的储气罐(63)，所述储气罐(63)与气路管道连通。
4.根据权利要求1所述的船舶压载装置，其特征在于：还包括铺设在压载水舱(2)壁面内以及吸水管道(32)外壁上的加热电阻丝，所述加热电阻丝与控制系统电连接。
5.根据权利要求1所述的船舶压载装置，其特征在于：还包括至少一个与外部大气相连通的溢流舱(71)，每一个所述溢流舱(71)通过透气管(72)与压载水舱(2)相连通。
6.根据权利要求5所述的船舶压载装置，其特征在于：所述溢流舱(71)通过第三排水管道(73)与第二水泵(41)连通。
7.根据权利要求5或6所述的船舶压载装置，其特征在于：所述液位检测模块还包括用于检测所述溢流舱(71)内的液位高度的第一液位传感器。
8.根据权利要求1所述的船舶压载装置，其特征在于：所述液位检测模块包括用于检测压载水舱(2)内液位高度的第二液位传感器(51)以及设于船(1)底外壁的第三液位传感器(52)。
9.根据权利要求1所述的船舶压载装置，其特征在于：所述控制系统包括单片机、与单片机电源端相连的供电电路、与单片机电性连接的触摸显示屏、AD转换模块以及DA转换模块，所述AD转换模块还与检测系统电性连接，所述DA转换模块与放大模块电性连接，所述放大模块分别与第一水泵(31)和第二水泵(41)电性连接。
10.根据权利要求1所述的船舶压载装置，其特征在于：所述注水系统还包括过滤箱(8)，所述过滤箱(8)设于压载水舱(2)内，过滤箱(8)的顶端通过注水管道(33)与第一水泵(31)连接，所述过滤箱(8)的出水口与压载水舱(2)连通。
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