CN219857549U - 一种船舶抗横倾与吊机联动系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及船舶技术领域，具体涉及一种船舶抗横倾与吊机联动系统，旨要解决的技术问题是吊机工作时重心偏移，影响船体平衡，主要是通过以下技术方案得以实现的：一种船舶抗横倾与吊机联动系统，包括船舶本体、吊机和对称设在船舶本体内两侧的压载舱，吊机设在船舶本体上方一侧，还包括中央控制单元、监测单元和抗横倾控制单元，中央控制单元设在船舶本体内，中央控制单元分别与监测单元和抗横倾控制单元通信控制连接，抗横倾控制单元连接两侧的压载舱且平衡两侧压载舱内的水量，监测单元设在吊机上，通过自动调整且配合实时监测等功能，本系统能够提高船舶在海上吊物作业过程中的安全性和效率，降低工作复杂度和风险难度。

Description

一种船舶抗横倾与吊机联动系统

技术领域

本实用新型涉及船舶技术领域，具体涉及一种船舶抗横倾与吊机联动系统。

背景技术

在配有吊机的船舶进行海上作业时的工作过程中，当吊机吊起物品时，物品的重量会影响船舶的重心位置，导致重心位移，从而产生较大的横倾力矩，严重时会产生船舶轻浮事故从而导致船舶发生倾斜。因此，为避免船舶在航行途中、装卸货过程中和操作工作中配载变化引起的横向倾斜，多采用左右两个抗横倾舱，配合正转和逆转的抗横倾泵实现，左抗横倾舱和右抗横倾舱的水左右互驳，达到利用海水调整浮态的目的。然而现有技术中船舶压载舱需要中水量调节的相应速度和精确度不够，且吊机吊物时，起重机吊臂不断运动，对船舶产生的横倾力矩也不同。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中吊机工作时重心偏移，影响船体平衡的缺陷，从而提供一种船舶抗横倾与吊机联动系统。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种船舶抗横倾与吊机联动系统，包括船舶本体、吊机和对称设置在船舶本体内两侧的压载舱，所述吊机设置在船舶本体上方一侧，还包括中央控制单元、监测单元和抗横倾控制单元，所述中央控制单元设置在船舶本体内，所述中央控制单元分别与监测单元和抗横倾控制单元通信控制连接，所述抗横倾控制单元连接两侧的压载舱且平衡两侧压载舱内的水量，所述监测单元设置在吊机上。

通过采用上述技术方案，监测单元能够有效配合中央控制单元对船舶本体的横倾度进行监测，实现船舶本体的抗横倾系统联动吊机上的监测单元的联动，便于后续通过抗横倾控制单元中抗横倾泵的转向，实现对左侧或右侧对压载舱的压载，从而实现自动调节船舶倾角和预压倾斜，监测单元设置在吊机上，从而操作员可以根据显示屏的数据进行辅助监控，或者有针对性的调整，确保作业的安全顺利进行。

进一步的，每个所述压载舱内均设有低液位传感器和高液位传感器，所述低液位传感器设置在压载舱靠近底部处，所述高液位传感器设置在压载舱靠近顶部处，所述低液位传感器和高液位传感器均与中央控制单元通信信号连接。

通过采用上述技术方案，每个压载舱的低液位传感器和高液位传感器可以监测压载舱内的压力信号，防止压载舱出现空舱。

进一步的，所述抗横倾控制单元包括连通管道、抗横倾泵、气动蝶阀和伺服阀，所述连通管道设置在船舶本体靠近底部处且两端伸入压载舱内，所述抗横倾泵设置在连通管道上且位于连通管道中部，所述气动蝶阀设置在连通管道上且关于抗横倾泵对称设置，所述伺服阀设置在连通管道两端且靠近压载舱设置。

通过采用上述技术方案，气动蝶阀和伺服阀配合抗横倾泵，实现左右两个压载舱中压载水的左右调驳，实现船舶本体横倾角度的调整。

进一步的，所述连通管道设置在低液位传感器的下方，所述连通管道伸入压载舱内的两端还向下延伸有压载水管，所述压载水管底部设置有喇叭状抽吸口，所述抽吸口的底部面积大于顶部面积。

通过采用上述技术方案，连通管道的位置尽可能设置的低，便于抽吸两个压载舱内的压载水，从而能够提高压载水调整转移的上限，确保船舶本体的抗横倾能力。

进一步的，所述中央控制单元包括倾角传感器和启动器，所述抗横倾泵、气动蝶阀和伺服阀均与中央控制单元通信信号连接，所述启动器控制抗横倾泵、气动蝶阀和伺服阀的工作。

通过采用上述技术方案，倾角传感器在检测到船舶本体倾角过大时，发出信号给启动器，启动器控制抗横倾泵、气动蝶阀和伺服阀工作，实现左右压载舱的压载水左右调驳。检测到横倾角过大时，伺服阀开启，连通管路连通连通两侧的压载舱，同时抗横倾泵根据横倾角偏移情况，调整转向，气动蝶阀开启并配合抗横倾泵抽吸转移压载舱中压载水直至横倾角减小，船舶本体保持稳定，从而关闭抗横倾泵、气动蝶阀和伺服阀，保证两个压载舱中水位稳定。

进一步的，所述监测单元包括预处理模块和显示模块，所述预处理模块与中央控制单元通信信号连接，所述显示模块设置在吊机的操作室内，所述预处理模块包括监控单元和处理单元，所述监控单元监控吊机伸缩长度和俯仰角度并发送信号至处理单元，所述处理单元与显示模块信号控制连接。

通过采用上述技术方案，预处理模块结合吊机状态和船舶本体状态，可以进行横倾角状态的预处理操作，提前启动并实时监测当前吊物操作时船舶的横倾情况，操作员可以根据显示屏的数据进行针对性的调整，确保作业的安全顺利进行。

进一步的，所述监控单元包括监测吊机伸缩长度的位移传感器和监测俯仰角度的角度传感器，所述监控单元还包括设置在吊机远离船舶本体一端的重量传感器，所述监控单元还包括设置在船舶主体上的监测摄像头。

通过采用上述技术方案，吊机伸缩长度和俯仰角度以及吊机上吊载的重物会影响吊机力臂，从而影响到横向力矩，因此增加监控单元监控吊臂的运动，并将吊臂运动处理转化为对船舶产生的横倾力矩，配合监测摄像头且将其显示在显示模块上，可以提示操作员有针对性调整吊物操作或者主动操作抗横倾单元工作，来处理吊物时船舶本体重心不断变化的情况。

进一步的，所述显示模块显示横倾角度、压载舱情况和示警单元，所述示警单元与处理单元、低液位传感器和高液位传感器通信信号连接。

通过采用上述技术方案，横倾角度和两个压载舱中水位情况及时显示在显示模块中，当吊机重力力矩超载或者压载仓中出现空仓或者满仓时系统报警，操作人员适当调整起重重量或者抗横倾泵工作情况。

综上所述，本实用新型技术方案，具有如下优点：

1.本实用新型提供的船舶抗横倾与吊机联动系统，中央控制单元通过倾角传感器检测船舶本体的横倾角度，并通过抗横倾泵控制左右两侧压载舱之间的流向，实现对船舶本体横倾的自动调整，使船体保持平衡稳定，相比于以往技术的调整方式，本系统具有更高的精度、反应速度和稳定性。

2.本实用新型提供的船舶抗横倾与吊机联动系统，显示模块位于吊机操作室内，能够实时显示司机吊物操作时船舶的横倾情况，并提供及时的监测和反馈。操作员可以根据显示屏的数据进行辅助判断，并对船舶情况有针对性的调整，确保作业的安全顺利进行。

3.本实用新型提供的船舶抗横倾与吊机联动系统，通过自动调整和实时监测等功能，本系统能够提高船舶在海上吊物作业过程中的安全性和效率，降低了工作复杂度和风险难度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的一种实施方式中提供的一种船舶抗横倾与吊机联动系统的整体结构示意图；

图2为本实用新型的一种实施方式中提供的抗横倾控制单元的结构示意图；

图3为本实用新型的一种实施方式中提供的一种船舶抗横倾与吊机联动系统的原理图。

附图标记说明：

1、船舶本体；2、吊机；3、压载舱；31、低液位传感器；32、高液位传感器；4、中央控制单元；41、倾角传感器；42、启动器；5、监测单元；51、预处理模块；511、监控单元；5111、位移传感器；5112、角度传感器；5113、重量传感器；5114、监测摄像头；512、处理单元；52、显示模块；521、横倾角度；522、压载舱情况；523、示警单元；6、抗横倾控制单元；61、连通管道；611、压载水管；6111、抽吸口；62、抗横倾泵；63、气动蝶阀；64、伺服阀。

具体实施方式

以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

一种船舶抗横倾与吊机联动系统，如图1所示，包括船舶本体1、吊机2和对称设置在船舶本体1内两侧的压载舱3，吊机2设置在船舶本体1上方一侧，还包括中央控制单元4、监测单元5和抗横倾控制单元6，中央控制单元4设置在船舶本体1内，中央控制单元4分别与监测单元5和抗横倾控制单元6通信控制连接，抗横倾控制单元6连接两侧的压载舱3且平衡两侧压载舱3内的水量，监测单元5设置在吊机2上。

监测单元5能够有效配合中央控制单元4对船舶本体1的横倾度进行监测，实现船舶本体1抗横倾系统与吊机2上监测单元5的联动，从而构成一个完整的抗横倾系统，便于后续通过抗横倾控制单元6中抗横倾泵62的转向，实现对左侧或右侧对压载舱3的压载，从而实现自动调节船舶倾角和预压倾斜，监测单元5设置在吊机2上，从而操作员可以根据显示屏的数据进行针对性的调整，确保作业的安全顺利进行。

如图1、图2和图3所示，每个压载舱3内均设有低液位传感器31和高液位传感器32，低液位传感器31设置在压载舱3靠近底部处，高液位传感器32设置在压载舱3靠近顶部处，低液位传感器31和高液位传感器32均与中央控制单元4通信信号连接，每个压载舱3的低液位传感器31和高液位传感器32可以监测压载舱3内的压力信号，防止压载舱3出现空舱。

如图1和图2所示，抗横倾控制单元6包括连通管道61、抗横倾泵62、气动蝶阀63和伺服阀64，连通管道61设置在船舶本体1靠近底部处且两端伸入压载舱3内，抗横倾泵62设置在连通管道61上且位于连通管道61中部，气动蝶阀63设置在连通管道61的左右两侧，伺服阀64设置在连通管道61两端且靠近压载舱3设置。连通管道61设置在低液位传感器31的下方，连通管道61伸入压载舱3内的两端还向下延伸有压载水管611，压载水管611底部设置有喇叭状抽吸口6111，抽吸口6111的底部面积大于顶部面积。连通管道61的位置尽可能设置的低，便于抽吸两个压载舱3内的压载水，气动蝶阀63和伺服阀64配合抗横倾泵62，实现左右两个压载舱3中压载水的左右调驳，实现船舶本体1横倾角度521的调整。

如图2和图3所示，中央控制单元4包括倾角传感器41和启动器42，抗横倾泵62、气动蝶阀63和伺服阀64均与中央控制单元4通信信号连接，启动器42控制抗横倾泵62、气动蝶阀63和伺服阀64的工作，倾角传感器41在检测到船舶本体1倾角过大时，发出信号给启动器42，启动器42控制抗横倾泵62、气动蝶阀63和伺服阀64工作，实现左右压载舱3的压载水左右调驳。检测到横倾角过大时，伺服阀64开启，连通管路连通连通两侧的压载舱3，同时抗横倾泵62根据横倾角偏移情况，调整转向，气动蝶阀63开启并配合抗横倾泵62抽吸转移压载舱3中压载水直至横倾角减小，船舶本体1保持稳定，从而关闭抗横倾泵62、气动蝶阀63和伺服阀64，保证两个压载舱3中水位稳定。

如图2和图3所示，监测单元5包括预处理模块51和显示模块52，预处理模块51与中央控制单元4通信信号连接，显示模块52设置在吊机2的操作室内，预处理模块51包括监控单元511和处理单元512，监控单元511监控吊机2伸缩长度和俯仰角度并发送信号至处理单元512，处理单元512与显示模块52信号控制连接。监控单元511包括监测吊机2伸缩长度的位移传感器5111和监测俯仰角度的角度传感器5112，监控单元511还包括设置在吊机2远离船舶本体1一端的重量传感器5113，监控单元511还包括设置在船舶主体上的监测摄像头5114。预处理模块51结合吊机2状态和船舶本体1状态，可以进行横倾角状态的预处理操作，提前启动并实时监测当前吊物操作时船舶的横倾情况，操作员可以根据显示屏的数据进行针对性的调整，确保作业的安全顺利进行。

如图2和图3所示，显示模块52显示横倾角度521、压载舱情况522和示警单元523，示警单元523与处理单元512、低液位传感器31和高液位传感器32通信信号连接。吊机2伸缩长度和俯仰角度以及吊机2上吊载的重物会影响吊机2力臂，从而影响到横向力矩，因此增加监控单元511监控吊臂的运动，并将吊臂运动处理转化为对船舶产生的横倾力矩，配合监测摄像头5114且将其显示在显示模块52上，可以提示操作员有针对性调整吊物操作或者主动操作抗横倾单元工作，来处理吊物时船舶本体1重心不断变化的情况。当吊机2重力力矩超载或者压载仓中出现空仓或者满仓时系统报警，操作人员适当调整起重重量或者抗横倾泵62工作情况。

本船舶抗横倾与吊机联动系统的工作原理和使用方法：

船舶本体1横倾调整：倾角传感器41在检测到船舶本体1倾角过大时，发出信号给启动器42，启动器42控制抗横倾泵62、气动蝶阀63和伺服阀64工作，实现左右压载舱3的压载水左右调驳。检测到横倾角过大时，伺服阀64开启，连通管路连通连通两侧的压载舱3，同时抗横倾泵62根据横倾角偏移情况，调整转向，气动蝶阀63开启并配合抗横倾泵62抽吸转移压载舱3中压载水直至横倾角减小，船舶本体1保持稳定，从而关闭抗横倾泵62、气动蝶阀63和伺服阀64，保证两个压载舱3中水位稳定；

吊机2吊物结合船舶本体1横倾：吊机2吊物前通过监测摄像头5114预先判断吊机2情况，吊物时根据重量传感器5113测得吊物的重量、位移传感器5111测得吊机2伸缩的力臂、角度传感器5112测得吊机2俯仰的角度，送至处理单元512，预先计算是否对船舶本体1重心产生影响，若存在影响，提前控制抗横倾控制单元6进行左右压载舱3中压载水的调动，提高船舶在海上吊物作业过程中的安全性和效率。

上述说明示出并描述了本实用新型的优选实施例，如前所述，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述实用新型构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种船舶抗横倾与吊机联动系统，包括船舶本体(1)、吊机(2)和对称设置在船舶本体(1)内两侧的压载舱(3)，所述吊机(2)设置在船舶本体(1)上方一侧，其特征在于，还包括中央控制单元(4)、监测单元(5)和抗横倾控制单元(6)，所述中央控制单元(4)设置在船舶本体(1)内，所述中央控制单元(4)分别与监测单元(5)和抗横倾控制单元(6)通信控制连接，所述抗横倾控制单元(6)连接两侧的压载舱(3)且平衡两侧压载舱(3)内的水量，所述监测单元(5)设置在吊机(2)上。

2.根据权利要求1所述的一种船舶抗横倾与吊机联动系统，其特征在于，每个所述压载舱(3)内均设有低液位传感器(31)和高液位传感器(32)，所述低液位传感器(31)设置在压载舱(3)靠近底部处，所述高液位传感器(32)设置在压载舱(3)靠近顶部处，所述低液位传感器(31)和高液位传感器(32)均与中央控制单元(4)通信信号连接。

3.根据权利要求2所述的一种船舶抗横倾与吊机联动系统，其特征在于，所述抗横倾控制单元(6)包括连通管道(61)、抗横倾泵(62)、气动蝶阀(63)和伺服阀(64)，所述连通管道(61)设置在船舶本体(1)靠近底部处且两端伸入压载舱(3)内，所述抗横倾泵(62)设置在连通管道(61)上且位于连通管道(61)中部，所述气动蝶阀(63)设置在连通管道(61)上且关于抗横倾泵(62)对称设置，所述伺服阀(64)设置在连通管道(61)两端且靠近压载舱(3)设置。

4.根据权利要求3所述的一种船舶抗横倾与吊机联动系统，其特征在于，所述连通管道(61)设置在低液位传感器(31)的下方，所述连通管道(61)伸入压载舱(3)内的两端还向下延伸有压载水管(611)，所述压载水管(611)底部设置有喇叭状抽吸口(6111)，所述抽吸口(6111)的底部面积大于顶部面积。

5.根据权利要求4所述的一种船舶抗横倾与吊机联动系统，其特征在于，所述中央控制单元(4)包括倾角传感器(41)和启动器(42)，所述抗横倾泵(62)、气动蝶阀(63)和伺服阀(64)均与中央控制单元(4)通信信号连接，所述启动器(42)控制抗横倾泵(62)、气动蝶阀(63)和伺服阀(64)的工作。

6.根据权利要求5所述的一种船舶抗横倾与吊机联动系统，其特征在于，所述监测单元(5)包括预处理模块(51)和显示模块(52)，所述预处理模块(51)与中央控制单元(4)通信信号连接，所述显示模块(52)设置在吊机(2)的操作室内，所述预处理模块(51)包括监控单元(511)和处理单元(512)，所述监控单元(511)监控吊机(2)伸缩长度和俯仰角度并发送信号至处理单元(512)，所述处理单元(512)与显示模块(52)信号控制连接。

7.根据权利要求6所述的一种船舶抗横倾与吊机联动系统，其特征在于，所述监控单元(511)包括监测吊机(2)伸缩长度的位移传感器(5111)和监测俯仰角度的角度传感器(5112)，所述监控单元(511)还包括设置在吊机(2)远离船舶本体(1)一端的重量传感器(5113)，所述监控单元(511)还包括设置在船舶主体上的监测摄像头(5114)。

8.根据权利要求7所述的一种船舶抗横倾与吊机联动系统，其特征在于，所述显示模块(52)显示横倾角度(521)、压载舱情况(522)和示警单元(523)，所述示警单元(523)与处理单元(512)、低液位传感器(31)和高液位传感器(32)通信信号连接。