船只自平衡系统技术方案

本发明专利技术公开了一种船只自平衡系统，包括船只倾斜感应系统单元、计算机控制系统单元和调节系统单元，调节系统单元包括设置在船体中央底部的高压储气罐和设置在船体四周的多个可调式平衡气囊，所述高压储气罐与所述平衡气囊通过高压气管连接，通过改变平衡气囊内的气体量，控制平衡气囊的浮力大小，当船体向一侧倾斜到一定程度时，平衡感应装置感应到船体的倾斜方向，计算机控制系统单元使高压储气罐向该侧的平衡气囊内充气，使船体趋向平稳，当船体恢复平衡后，再将气体压缩回至高压储气罐，如此一个动态循环过程，实现船只的自动平衡调节。本发明专利技术结构简单、操作简便，实用性强，效果好，可有效避免风浪等情况造成的船舶翻沉情况发生。

【技术实现步骤摘要】
船只自平衡系统
本专利技术属于船只平衡设备
，尤其涉及一种船只自平衡系统。
技术介绍
江河、海洋不仅有着丰富资源而且也是贸易运输的重要通道。但强风、巨浪等危险因素会对江河、海洋运输产生风险，这些危险因素例如会使船舶发生倾斜进而翻沉，对船舶的运输和人员的生命财产安全构成极大的威胁。6月18日凌晨的长江客船翻沉事件，造成442人遇难、仅12名人员生还的严重后果，给国家和人民生命财产造成了巨大的损失，这次事件引起了党和国家领导人的高度重视，同时，也引起人们对船舶的安全性格外观注，如何在船舶发生倾斜时，促使和保障船体的平衡，成为很多行业内人员所亟待解决的一个重要问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种结构简单、方便实用的，在船体发生倾斜时，能够及时有效地调整船体平衡性能，实现船体平衡稳定，避免侧翻沉船事故发生的船只自平衡系统。为实现本专利技术的目的所采用的技术方案是：该系统包括船只倾斜感应系统单元、计算机控制系统单元和调节系统单元，调节系统单元包括设置在船体中央底部的高压储气罐和设置在船体四周的多个可调式平衡气囊，所述高压储气罐与所述平衡气囊通过高压气管连接，所述高压气管上设置有高压气体压缩机和高压阀门，高压阀门通过计算机控制系统单元与所述船只倾斜感应系统单元连接。所述船只倾斜感应系统单元包括设置在船体中心的悬垂重力球和环形件，环形件上布设有触发开关，环形件与悬垂重力球高度相当，并且船只平衡或静止状态下，悬垂重力球位于环形件的中心，当船只倾斜时，悬垂重力球在重力的作用下，与随船体倾斜的环形件接触，并触发环形件上的触发开关动作，将船只的倾斜情况反馈至所述计算机控制系统单元。所述悬垂重力球和环形件间设置有阻尼机构，阻尼机构包括分别设置在悬垂重力球和环形件上的两个环形磁体，两磁体为同极相对设置。所述计算机控制系统单元包括处理器以及与其连接的传感器和控制器，传感器设置在所述触发开关上，所述控制器通过高压阀门驱动机构与所述高压阀门连接。所述传感器用于感应所述船只倾斜感应系统单元发出的船只的倾斜情况、并将其反馈至处理器，处理器通过控制器控制调节系统单元的高压阀门动作，实现对船体下沉一侧气囊的充气。所述高压气体压缩机的进气口和出气口分别通过两个并联的高压阀门连接在所述高压气管上。所述平衡气囊设置在船体吃水线的下方。本专利技术通过在船体四周设置多个可调式平衡气囊，并通过船体底部中央的高压储气罐对平衡气囊进行供气调节，通过改变平衡气囊内的气体量，控制平衡气囊的浮力大小，当船体向一侧倾斜到一定程度时，平衡感应装置感应到船体的倾斜方向，并将倾斜信息反馈至计算机控制系统单元，计算机控制系统单元根据平衡感应装置监测信息，控制与船体倾斜侧的平衡气囊连接的高压阀门和高压气体压缩机动作，使高压储气罐向该侧的平衡气囊内充气，使该侧的平衡气囊体积增大，产生较大的浮力，使船体趋向平稳，当船体恢复平衡后，计算机控制系统单元的处理器通过一定延时后，控制高压气体压缩机再将平衡气囊内的气体压缩回至高压储气罐。如此一个动态循环过程，实现船只的自动平衡调节。本专利技术结构简单、操作简便，实用性强，效果好，可有效避免风浪等情况造成的船舶翻沉情况发生。附图说明下面结合附图对本专利技术做进一步的说明：图1是本专利技术的结构示意图；图2是本专利技术的侧结构示意图；图3是本专利技术中船只倾斜感应系统单元的俯视结构示意图；图4是本专利技术中船只倾斜感应系统单元的侧视结构示意图；图5是本专利技术中环形件和触发开关的局部结构示意图；图6是本专利技术实施例二中高压气体压缩机的连接结构示意图。具体实施方式实施例一如图1-4所示：本专利技术的船只自平衡系统，包括船只倾斜感应系统单元、计算机控制系统单元和调节系统单元，调节系统单元包括设置在船体1中央底部的高压储气罐5和设置在船体1四周的4个可调式平衡气囊2，所述高压储气罐5与所述平衡气囊2通过高压气管3连接，所述高压气管3与高压储气罐5、平衡气囊2的连接处均设置有高压阀门7，并且在每个高压气管3的两个高压阀门7间设置有高压气体压缩机4，所述平衡气囊2设置在船体1吃水线的下方。所述船只倾斜感应系统单元包括设置在高压储气罐5上方船体中心的环形件6以及通过悬垂线10悬垂在环形件6中心的悬垂重力球8，环形件6与悬垂重力球8高度相当，环形件6上布设有8个与所述可调式平衡气囊2相对应的触发开关9，船只平衡或静止状态下，悬垂重力球8位于环形件6的中心，当船只倾斜时，悬垂重力球8在重力的作用下，与随船体1倾斜的环形件6接触，并触发环形件6上的触发开关9动作，将船体1的倾斜情况反馈至所述计算机控制系统单元。所述悬垂重力球8和环形件6间设置有阻尼机构，阻尼机构包括分别设置在悬垂重力球8和环形件6上的两个环形磁体，两磁体为同极相对设置，通过两环形磁体间的相互排斥力，避免船体1在受到风浪作用而轻微晃动时，悬垂重力球8与触发开关9接触动作，只有船体1在倾斜到一定程序，达到危险状态时，悬垂重力球8才与触发开关9接触，进行动作，避免不必要的平衡调节。所述触发开关9包括单气囊触发开关和双气囊触发开关，如图3所示，触发开关91和93为单气囊触发开关，触发开关92为双气囊触发开关，当船体1向左前方或左后方倾斜时，悬垂重力球8与单气囊触发开关91或93接触，触发船体1左前部位或左后部位的可调式平衡气囊2充气，当船体1左侧整体向下倾斜时，悬垂重力球8与双气囊触发开关92接触，同时触发船体1左前部位和左后部位的可调式平衡气囊2充气。所述计算机控制系统单元包括处理器以及与其连接的传感器和控制器，所述传感器设置在所述触发开关9上，所述控制器与所述高压阀门7通过高压阀门驱动机构连接，高压阀门驱动机构可以采用驱动电机，当船体1倾斜时，悬垂重力球8在重力的作用下，触发与船体1下沉侧相对应的触发开关9动作，并通过传感器感应触发开关9的动作，将动作信息转换为电信号反馈至处理器，从而实现处理器通过传感器和船只倾斜感应系统单元感知船体1的倾斜情况，处理器通过所述控制器控制驱动电机驱动所述高压阀门7动作，实现对船体1下沉一侧可调式平衡气囊2的充气，从而使船体下沉一侧在平衡气囊2的浮力的作用下上浮，船体上浮一定程度后，处理器通过所述控制器控制所述高压气体压缩机4动作，将平衡气囊2内的气体压缩回至高压储气罐5，如此，达到动态平衡船体1的目的。实施例二如图5、6所示：所述触发开关9为弧形结构，从而有效提高船体倾斜时悬垂重力球8与触发开关9的接触机率，也可以采用在环形件6与某个平衡气囊2对应的部位附近布设多个与该平衡气囊2对应的触发开关9，以避免采用单个触发开关9与平衡气囊2相对应，在船体1倾斜方向与平衡气囊2所在位置未准确对应时，不能触发平衡系统工作的情况。进一步地，所述触发开关9的动触头向环形件6内侧延伸一定距离，从而实现根据悬垂重力球8对动触头的压动程度，感应器判断船体1的倾斜程度，以便处理器通过控制器控制门阀驱动机构和高压气体压缩机4采用不同功率实现对平衡气囊的充气和放气动作，提高平衡效率。再一步地，所述高压气体压缩机4的进气口41和出气口42分别通过两个并联的高压阀门71、72和73、74连接在所述高压气管3上，从而有效实现当高压阀门71、72和/或73、74打开时，不启动高压气体压缩机4由高本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种船只自平衡系统，包括船只倾斜感应系统单元、计算机控制系统单元和调节系统单元，其特征在于：调节系统单元包括设置在船体中央底部的高压储气罐和设置在船体四周的多个可调式平衡气囊，所述高压储气罐与所述平衡气囊通过高压气管连接，所述高压气管上设置有高压气体压缩机和高压阀门，高压阀门通过计算机控制系统单元与所述船只倾斜感应系统单元连接。

【技术特征摘要】
1.一种船只自平衡系统，包括船只倾斜感应系统单元、计算机控制系统单元和调节系统单元，其特征在于：调节系统单元包括设置在船体中央底部的高压储气罐和设置在船体四周的多个可调式平衡气囊，所述高压储气罐与所述平衡气囊通过高压气管连接，所述高压气管上设置有高压气体压缩机和高压阀门，高压阀门通过计算机控制系统单元与所述船只倾斜感应系统单元连接，所述船只倾斜感应系统单元包括设置在船体中心的悬垂重力球和环形件，环形件上布设有触发开关，所述触发开关为弧形结构，环形件与悬垂重力球高度相当，并且船只平衡或静止状态下，悬垂重力球位于环形件的中心。2.如权利要求1所述的船只自平衡系统，其特征在于：所述悬垂重力球和环形件间设置有阻尼机构，阻尼机构包括分别设置在悬垂重力球和环形件上的两个环形磁体，两磁体为同极相对设置。3.如权利要求1或2所述的船只自平衡系统，其特征在于：所述计算机控制系统单...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱文华，李辉，朱寒枫，
申请(专利权)人：朱文华，
类型：发明
国别省市：河南;41