船舶减摇装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及船舶技术领域，尤其涉及一种适用于大型船舶的船舶减摇装置。该减摇装置为在船体的两侧均设置有一个或多个缓冲吸能机构，通过该缓冲吸能机构能有效地缓冲、吸收、转化波浪对船体一侧的横向作用力，减小船舶横摇，保持船舶平稳航行，且有利于提高船舶载重吨位，提高船舶的安全性。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及船舶
，尤其涉及一种适用于大型船舶的船舶减摇装置。该减摇装置为在船体的两侧均设置有一个或多个缓冲吸能机构，通过该缓冲吸能机构能有效地缓冲、吸收、转化波浪对船体一侧的横向作用力，减小船舶横摇，保持船舶平稳航行，且有利于提高船舶载重吨位，提高船舶的安全性。【专利说明】船舶减摇装置
本技术涉及船舶
，尤其涉及一种适用于大型船舶且能保持船舶平稳航行的减摇装置。
技术介绍
船舶在海上航行时，波浪力引起的船舶横摇、纵摇、首摇、横荡、纵荡、垂荡等六个自由度摇荡运动中，船舶横摇最易发生，摇荡幅值最大，对船舶安全的影响最为严重。因此船舶平衡最常用的措施是横摇减摇，所说船舶减摇转置通常即指船舶减横摇装置。船舶横摇产生原因:船舶某一舷侧在波浪力作用下向对侧摇摆一定角度，船舶随之离开原来平衡位置绕船舶纵轴转动相同角度；当波浪力停止后，由于船舶具有稳定性，会产生复原力矩使船向原来平衡位置运动；当船回到平衡位置时，由于惯性的作用使船舶继续向这一舷侧摇摆；当惯性力被相应的复原力矩相互抵消时，船舶又在复原力矩作用下，向原来平衡位置运动；船舶就按照这样的运动规律，左右反复地摇摆，即船舶横摇。目前世界上广泛采用的船舶横摇减摇装置主要有舭龙骨、减摇鳍、舵减摇、陀螺减摇、移动重物、减摇水舱、综合减摇等，分别简要介绍如下:1、舭龙骨早在19世纪初帆船时代，就已经开始使用舭龙骨来减小横摇，至今应用广泛。舭龙骨是沿着船长方向安装在船的舭部，在船舶横摇时扰动船体周围的流场，使船产生附加阻尼，并借以增加横摇阻尼；当船舶横摇时，舭龙骨产生与横摇方向相反的阻力，形成减摇力矩，一般可减小船舶横摇10-30%左右。它的缺点是装上舭龙骨会使船舶航行阻力略有增力口，一般使静水航速减小1_2%。2、减摇鳍减摇鳍是一种最常用的主动式减摇装置。减摇鳍系统一般由电气控制部分，转鳍的液压传动装置和机翼型的鳍构成。其以陀螺仪检测出船身的横摇角度，并产生控制信号，然后由电液动作装置控制减摇鳍的偏转角度和方向，由于船在前进时水流作用在减摇鳍面上产生力矩使船身的横摇减少。减摇鳍的最早专利于1889年由约翰.桑尼克罗夫特获得，至1923年日本原良信太郎设计了第一套减摇鳍并经装船试验得到了良好的减摇效果，1935年英国的布朗兄弟公司设计的“丹尼斯一布朗减摇鳍”成功地应用到一艘2200吨的海峡渡轮上，从此减摇鳍得到了广泛的应用。减摇鳍按照布置方式分为:固定式、收放式和折叠式减摇鳍。它的缺点除了对船舶产生附加阻力，装置比较复杂，制造成本和保养成本高，占用船舶吨位较多(如果采用液压传动机构，它的总重量可达到船舶排水量的10%)外，减摇鳍还有一个致命的缺点:只有船舶的航速较高时减摇鳍才可以有效地减摇，而船舶在低航速或零航速情况下，减摇鳍几乎不能进行减摇。近来出现了一种新的方法即采用特殊鳍形的减摇鳍来对零速或系泊状态下的船舶进行减摇。但是该技术存在动力消耗、磨损、撕裂和噪声等问题，最关键的还是零速减摇的能力问题，尚不能满足舰艇在海上作业时的要求。3、舵减摇舵减摇是一项较新的减摇技术，最早由荷兰在20世纪70年代提出。由于舵水动力作用中心一般低于船舶重心，因此在操舵的时候不仅产生了用于控制航向的偏航力矩，同时也产生了横摇力矩；船舶的横摇周期一般在7-15秒之间,而艏艉摇一般在20-40秒之间，靠舵对横摇和艏艉摇响应的差异，控制舵角，可以达到一定的减摇效果。1972年,Cowley和Lambert探讨了用舵作为稳定装置的可能性，并在一艘商船上试验成功。80年代荷兰、瑞典等国家开展了舵减摇装置的研究。1984年，瑞典歌德堡船模实验水池开始研制型号为ROLL-NIX的舵减摇装置，到1990年已经生产60多套，安装在160-11000吨级的各种船舶上。舵减摇技术目前还在不断发展中，其主要的缺点是需要高速操纵器以及低船速时舵效较差。4、陀螺减摇装置利用陀螺转子产生阻摇的稳定力矩使舰艇减小摇摆，因造价昂贵未被广泛采用。5、移动重物通过移动相当于船舶排水量1-2%的固体重物来改变船体重心的位置，从而保证船舶的平稳性。它一般不会被单独使用以减小船舶横摇，大多数是对安装了舭龙骨的船舶在舵操作比较急的情况下进行辅助减摇。为了抵消由于操舵而产生的倾侧力矩，人们对质量块的移动常采取自适应控制。但由于该减摇手段需要较大的能量来移动固体重物，并且响应比较慢以及它需要占用一定的船内空间，故目前不经常被使用。以上四种减摇装置从某种意义上讲有一个共性，都利用固体结构作为实现减摇的物质基础。此外还有一种利用液体水为物质基础实现减摇的装置，就是下述减摇水舱。6、减摇水舱减摇水舱的研究可以追溯到1860年，经历了一百多年的发展史，在20世纪50年代后，得到很大发展。减摇水舱可分为被动式、可控被动式和主动式三种。其基本原理是占用船内较大空间在船的两舷边设置两对水舱(约占整船排水量3-5%)，通过检测船的横摇角及横摇角速度选择不同水舱组合，控制阀的启闭，使水舱内水的横向流动周期和方向与船的摇摆运动周期同步，方向相反，从而达到削减横摇摇摆幅度的目的。减摇水舱的最大优点是可以应用于船舶低速航行时。被动式U型减摇水舱1911年由德国人佛拉姆提出，该技术在船舶谐摇周期附近有较好的横摇减摇效果，但在非谐摇区尤其是低频段区域，船舶的横摇不仅不减实际上有所增加，这一缺点限制了它的发展和应用。可控被动式减摇水舱是对被动式减摇水舱的一种改进，控制作用一般由两水舱之间的节流阀来实现，解决了被动式减摇水舱的一些固有问题。主动式减摇水舱是根据船舶的横摇运动状态，通过控制系统由泵将舱内的水主动快速地从一舷边舱打到另一舷边舱来抵消波浪力矩减小船舶的横摇运动幅值；可是，主动式水舱的控制一旦失灵，将导致船舶横摇急剧增加；主动式水舱一般可靠性尚较低，装置比较复杂，消耗功率大，实船使用尚较少。7、综合减摇对船舶采用两种或几种上述减摇装置进行综合减摇，以免采用单一减摇装置在功能上的局限性。综合减摇面临的主要问题是减摇成本的提高。综合减摇的例子如，九十年代中期投入服役的设计排水量约4万吨的法国“戴高乐”号航母，采用了舵和减摇鳍联合控制的横摇减摇方案，同时500吨重的质量块装在“戴高乐”号航母上作为“移动重物”辅助减摇。从以上对各种减摇装置的叙述中可见，固体和液体物质已在传统减摇技术中广泛采用，“气体”尚未参与其中；尽管“气体”与水上运输结缘甚早，远可追溯到千百年前的皮筏(筏型船)，而且“气体”现今业已成为航海技术热门课题之一，如气垫船。1953年，英国人C.库克雷尔创立气垫理论，1959年建成第一艘气垫船。气垫船是用大功率鼓风机持续不断地将空气压入船底下，以船底周围柔性围裙或刚性侧壁气封装置限制气体逸出，由高压空气在船底和水面(或地面)间形成气垫，使船体全部或部分垫升而实现高速航行的船，所以气垫船又叫“腾空船”。气垫船船身一般用铝合金、高强度钢或玻璃钢制造，船底围裙用高强度尼龙橡胶布制成，磨损后可以更换。气垫船按航行状态分为全垫升气垫船和侧壁式气垫船两种。全垫升气垫船航行时船体全部离开支承面，具有独特的两栖性和较好的快速性。侧壁式气垫船的船底两侧有刚性侧壁插入水中，首尾有柔性围裙形成气封装置，以减少空气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种船舶减摇装置，其特征在于：在船体（14）的两侧均设置有一个或多个缓冲吸能机构；其中，?所述缓冲吸能机构包括侧壁（1）、弹性部件（15）和/或气囊（12），所述侧壁（1）的一端与船舶的舭部活动连接、另一端通过所述弹性部件（15）与舷侧外板（9）连接，所述气囊（12）设置于所述侧壁（1）与舷侧外板（9）之间。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王力丰，
申请(专利权)人：王力丰，
类型：实用新型
国别省市：