一种主动平衡防浪船控制系统及控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种主动平衡防浪船控制系统，第一浮体和第二浮体位于船体下方，平衡传感单元安装在船体上用于检测船体平衡，第一液压驱动单元与第二液压驱动单元的液压腔通过液压换向单元连通，控制器根据平衡传感单元的检测信号控制液压换向单元切换第一油路和第二油路的液流方向，以通过第一液压驱动单元和第二液压驱动单元控制第一浮体和第二浮体升降。通过上述优化设计的主动平衡防浪船控制方法，当平衡传感单元检测到船体向一侧浮体方向倾斜时，控制器控制液压换向单元切换供液方向，使得所述浮体上升同时另一侧浮体下降，保证船体重心平衡，同时通过较高一侧浮体下降，增大浮体与水的接触面积，增大进一步倾斜的阻力，防止船体翻船。

An active balance control system and control method for anti wave ship

The invention discloses an active balance anti wave control system. The first floating body and the second floating body are located under the hull. The balance sensing unit is installed on the hull to detect the balance of the hull. The hydraulic chamber of the first hydraulic driving unit and the second hydraulic driving unit is connected by a hydraulic reversing single element, and the controller is based on the balance sensing single. The detection signal controls the hydraulic reversing unit to switch the liquid flow direction of the first oil path and the second oil path to control the first floating body and the second floating body through the first hydraulic driving unit and the second hydraulic driving unit. By the proposed method of active balance prevention ship control, when the balance sensor unit detects the inclination of the hull to one side of the floating body, the controller controls the hydraulic reversing unit to switch the direction of the fluid supply, making the floating body rising and the other side of the floating body descending, ensuring the balance of the body weight and through the floating body on the higher side. Decrease, increase the contact area between the floating body and the water, increase the resistance of further tilting, and prevent the hull from turning over.

【技术实现步骤摘要】
一种主动平衡防浪船控制系统及控制方法
本专利技术涉及船只防浪
，尤其涉及一种主动平衡防浪船控制系统及控制方法。
技术介绍
水上运输工具或水上作业平台，受水面的风浪颠簸影响很大。由于是在广阔的海面和大洋上，风浪不仅会因过度晃动而造成作业终止，影响工作效率，甚至带来翻船等灾难性破坏。为了解决上述问题，专利申请号为201410848049.2的中国专利《自平衡防浪船》中公开了一种防浪船，船体底部设置有多个自平衡装置，每个自平衡装置包括：浮筒，设置于所述船体外，并沉浸入海平面以下，对所述船体提供浮力支持；油缸，设置于所述船体内；活塞杆，内部中空，一端设置于所述油缸内，能进行轴向运动，另一端与所述浮筒固定相连；弹簧，其设置于所述油缸和所述活塞杆内部，对所述活塞杆提供拉力与推力；所述船体内部还设置有油路，所述自平衡装置之间通过油路相互连通，所述油路、所述油缸和所述活塞杆内部充满液压油，并通过所述油路进行流通交换，保证各处液压始终相等。船体通过自平衡装置在起伏的波浪上实现船体底部的被动平衡。然而，当自平衡装置随着波浪起伏使得船体重心发生偏移时，伴随浪而来的海风极易造成重心偏移的船体发生翻船，从而增大风浪中行船的安全隐患。
技术实现思路
为解决
技术介绍
中存在的技术问题，本专利技术提出一种主动平衡防浪船控制系统及控制方法。本专利技术提出的一种主动平衡防浪船控制系统，包括：船体、第一液压驱动单元、第二液压驱动单元、第一浮体、第二浮体、液压换向单元、平衡传感单元、控制器；第一浮体和第二浮体位于船体下方，第一液压驱动单元与第一浮体连接用于驱动第一浮体升降，第二液压驱动单元与第二浮体连接用于驱动第二浮体升降；第一液压驱动单元内设有第一上升液压腔和第一下降液压腔，第二液压驱动单元内设有第二上升液压腔和第二下降液压腔，液压换向单元内设有第一油路和第二油路，所述第一上升液压腔与所述第二上升液压腔通过第一油路连通，且所述第一下降液压腔与所述第二下降液压腔通过第二油路连通；平衡传感单元安装在船体上，用于检测船体平衡；控制器分别与平衡传感单元和液压换向单元连接，控制器根据平衡传感单元的检测信号控制液压换向单元切换第一油路和第二油路的液流方向，以通过第一液压驱动单元和第二液压驱动单元控制第一浮体和第二浮体升降。优选地，当平衡传感单元检测到船体向第二浮体方向倾斜时，控制器控制液压换向单元通过第一油路从第一上升液压腔向第二上升液压腔供液，并且通过第二油路从第二下降液压腔向第一下降液压腔供液；当平衡传感单元检测到船体向第一浮体方向倾斜时，控制器控制液压换向单元通过第一油路从第二上升液压腔向第一上升液压腔供液，并且通过第二油路从第一下降液压腔向第二下降液压腔供液。优选地，第一浮体包括第一前子浮体和第一后子浮体，第二浮体包括第二前子浮体和第二后子浮体，第一前子浮体、第一后子浮体、第二前子浮体和第二后子浮体在船体底部均匀分布；第一液压驱动单元包括第一前驱动装置和第一后驱动装置，第二液压驱动单元包括第二前驱动装置和第二后驱动装置，第一前驱动装置与第一前子浮体连接用于驱动第一前子浮体升降，第一后驱动装置与第一后子浮体连接用于驱动第一后子浮体升降，第二前驱动装置与第二前子浮体连接用于驱动第二前子浮体升降，第二后驱动装置与第二后子浮体连接用于驱动第二后子浮体升降；液压换向单元包括第一前后换向装置、第二前后换向装置、左右换向装置，前后换向装置与第一前驱动装置、第二前驱动装置、第一后驱动装置、第二后驱动装置连接用于切换第一前驱动装置、第二前驱动装置分别与第一后驱动装置、第二后驱动装置之间的液流方向，左右换向装置与第一液压驱动单元和第二液压驱动单元连接用于切换第一液压驱动单元和第二液压驱动单元之间的液流方向。优选地，第一液压驱动单元包括第一液压缸、第一活塞、第一连杆，第一液压缸固定在船体底部，第一活塞密位于第一液压缸内且与第一液压缸内壁密封配合，第一活塞将第一液压缸内的腔室分隔为位于第一活塞下方的第一上升液压腔和位于第一活塞上方的第一下降液压腔，第一浮体位于第一液压缸下方，第一连杆位于第一浮体上方且下端与第一浮体连接，第一连杆上端伸入所述第一上升液压腔内与第一活塞连接。优选地，第二液压驱动单元包括第二液压缸、第二活塞、第二连杆，第二液压缸固定在船体底部，第二活塞密位于第二液压缸内且与第二液压缸内壁密封配合，第二活塞将第二液压缸内的腔室分隔为位于第二活塞下方的第二上升液压腔和位于第二活塞上方的第二下降液压腔，第二浮体位于第二液压缸下方，第二连杆位于第二浮体上方且下端与第二浮体连接，第二连杆上端伸入所述第二上升液压腔内与第二活塞连接。本专利技术还提出一种上述主动平衡防浪船控制系统的控制方法，当平衡传感单元检测到船体向第二浮体方向倾斜时，控制器控制左右换向装置切换供液方向，通过第一前驱动装置和第一后驱动装置驱动第一前子浮体和第一后子浮体下降，并且通过第一前驱动装置和第一后驱动装置驱动第二前子浮体和第二后子浮体上升；当平衡传感单元检测到船体向第二浮体方向倾斜时，控制器控制左右换向装置切换供液方向，通过第一前驱动装置和第一后驱动装置驱动第一前子浮体和第一后子浮体下降，并且通过第二前驱动装置和第二后驱动装置驱动第二前子浮体和第二后子浮体上升。优选地，当平衡传感单元检测到船体向后倾斜时，控制器控制第一前后换向装置切换供液方向，通过第一前驱动装置和第一后驱动装置驱动第一前子浮体下降且第一后子浮体上升，同时通过第二前驱动装置和第二后驱动装置驱动第二前子浮体下降且第二后子浮体上升；当平衡传感单元检测到船体向前倾斜时，控制器控制第一前后换向装置切换供液方向，通过第一前驱动装置和第一后驱动装置驱动第一前子浮体上升且第一后子浮体下降，同时通过第二前驱动装置和第二后驱动装置驱动第二前子浮体上升且第二后子浮体下降。本专利技术中，所提出的主动平衡防浪船控制系统，第一浮体和第二浮体位于船体下方，平衡传感单元安装在船体上用于检测船体平衡，第一液压驱动单元与第二液压驱动单元的液压腔通过液压换向单元连通，控制器根据平衡传感单元的检测信号控制液压换向单元切换第一油路和第二油路的液流方向，以通过第一液压驱动单元和第二液压驱动单元控制第一浮体和第二浮体升降。通过上述优化设计的主动平衡防浪船控制方法，当平衡传感单元检测到船体向一侧浮体方向倾斜时，控制器控制液压换向单元切换供液方向，使得所述浮体上升同时另一侧浮体下降，保证船体重心平衡，同时通过较高一侧浮体下降，增大浮体与水的接触面积，增大进一步倾斜的阻力，防止船体翻船。附图说明图1为本专利技术提出的一种主动平衡防浪船控制系统及控制方法的结构示意图。具体实施方式如图1所示，图1为本专利技术提出的一种主动平衡防浪船控制系统及控制方法的结构示意图。参照图1，本专利技术提出的一种主动平衡防浪船控制系统，包括：船体、第一液压驱动单元、第二液压驱动单元、第一浮体、第二浮体、液压换向单元、平衡传感单元、控制器；第一浮体和第二浮体位于船体下方，第一液压驱动单元与第一浮体连接用于驱动第一浮体升降，第二液压驱动单元与第二浮体连接用于驱动第二浮体升降；第一液压驱动单元内设有第一上升液压腔和第一下降液压腔，第二液压驱动单元内设有第二上升液压腔和第二下降液压腔，液压换向单元内设有第一油路和第二油路，所述第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种主动平衡防浪船控制系统，其特征在于，包括：船体、第一液压驱动单元、第二液压驱动单元、第一浮体、第二浮体、液压换向单元、平衡传感单元、控制器；第一浮体和第二浮体位于船体下方，第一液压驱动单元与第一浮体连接用于驱动第一浮体升降，第二液压驱动单元与第二浮体连接用于驱动第二浮体升降；第一液压驱动单元内设有第一上升液压腔和第一下降液压腔，第二液压驱动单元内设有第二上升液压腔和第二下降液压腔，液压换向单元内设有第一油路和第二油路，所述第一上升液压腔与所述第二上升液压腔通过第一油路连通，且所述第一下降液压腔与所述第二下降液压腔通过第二油路连通；平衡传感单元安装在船体上，用于检测船体平衡；控制器分别与平衡传感单元和液压换向单元连接，控制器根据平衡传感单元的检测信号控制液压换向单元切换第一油路和第二油路的液流方向，以通过第一液压驱动单元和第二液压驱动单元控制第一浮体和第二浮体升降。

【技术特征摘要】
1.一种主动平衡防浪船控制系统，其特征在于，包括：船体、第一液压驱动单元、第二液压驱动单元、第一浮体、第二浮体、液压换向单元、平衡传感单元、控制器；第一浮体和第二浮体位于船体下方，第一液压驱动单元与第一浮体连接用于驱动第一浮体升降，第二液压驱动单元与第二浮体连接用于驱动第二浮体升降；第一液压驱动单元内设有第一上升液压腔和第一下降液压腔，第二液压驱动单元内设有第二上升液压腔和第二下降液压腔，液压换向单元内设有第一油路和第二油路，所述第一上升液压腔与所述第二上升液压腔通过第一油路连通，且所述第一下降液压腔与所述第二下降液压腔通过第二油路连通；平衡传感单元安装在船体上，用于检测船体平衡；控制器分别与平衡传感单元和液压换向单元连接，控制器根据平衡传感单元的检测信号控制液压换向单元切换第一油路和第二油路的液流方向，以通过第一液压驱动单元和第二液压驱动单元控制第一浮体和第二浮体升降。2.根据权利要求1所述的主动平衡防浪船控制系统，其特征在于，当平衡传感单元检测到船体向第二浮体方向倾斜时，控制器控制液压换向单元通过第一油路从第一上升液压腔向第二上升液压腔供液，并且通过第二油路从第二下降液压腔向第一下降液压腔供液；当平衡传感单元检测到船体向第一浮体方向倾斜时，控制器控制液压换向单元通过第一油路从第二上升液压腔向第一上升液压腔供液，并且通过第二油路从第一下降液压腔向第二下降液压腔供液。3.根据权利要求1所述的主动平衡防浪船控制系统，其特征在于，第一浮体包括第一前子浮体(14)和第一后子浮体(13)，第二浮体包括第二前子浮体(24)和第二后子浮体(23)，第一前子浮体(14)、第一后子浮体(13)、第二前子浮体(24)和第二后子浮体(23)在船体底部均匀分布；第一液压驱动单元包括第一前驱动装置(11)和第一后驱动装置(12)，第二液压驱动单元包括第二前驱动装置(21)和第二后驱动装置(22)，第一前驱动装置(11)与第一前子浮体(14)连接用于驱动第一前子浮体(14)升降，第一后驱动装置(12)与第一后子浮体(13)连接用于驱动第一后子浮体(13)升降，第二前驱动装置(21)与第二前子浮体(24)连接用于驱动第二前子浮体(24)升降，第二后驱动装置(22)与第二后子浮体(23)连接用于驱动第二后子浮体(23)升降；液压换向单元包括第一前后换向装置(4)、第二前后换向装置(4)、左右换向装置(3)，前后换向装置(4)与第一前驱动装置(11)、第二前驱动装置(21)、第一后驱动装置(12)、第二后驱动装置(22)连接用于切换第一前驱动装置(11)、第二前驱动装置(21)分别与第一后驱动装置(12)、第二后驱动装置(22)之间的液流方向，左右换向装置(...

【专利技术属性】
技术研发人员：管中林，
申请(专利权)人：定远县中林机械技术有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34