專利名稱：多體旋浮船的制作方法
“多體旋浮船”是關于造船工業(yè)領域中船的發(fā)明。
該技術領域的已有技術是現(xiàn)代各類船，迄今為止，無論那個國家發(fā)明的船都存在共同的缺點船的重心高，抗風浪顛幅能力差;船的航行靠舵，轉(zhuǎn)向不靈活，剎車用蝸輪倒轉(zhuǎn)，耗能且難以迅速制動;船體為整體式結(jié)構(gòu)，與水流摩阻力大，影響航速;船艙為開敞式浪峰易流入艙內(nèi);一旦部分船體損壞則會導致沉船等。
鑒于上述存在的問題，本發(fā)明的目的是為了設計一種組合的旋浮船，它具有多個艙體，可利用水流沖擊力和阻力產(chǎn)生上浮力，從而減少吃水面積，把水流摩阻力轉(zhuǎn)換成流滾阻力，以增加航速;可利用水流阻力方向的變換靈活導向、緩速、制動;可降低船體重心，以增加穩(wěn)定性，船艙分為半封閉式和封閉式，將有效隔絕浪峰涌進倉內(nèi)，確保吃水線。當某個艙體發(fā)生破壞可任意更換等，既能克服上述已有技術的種種缺點，又能節(jié)省能源，還可利用風浪和水力進行發(fā)電的新型船。
本發(fā)明的多體旋浮船由旋浮艙、動力艙、船頭艙、輔助艙、豎橫支撐系統(tǒng)、導向系統(tǒng)、動力系統(tǒng)和上部結(jié)構(gòu)所組成。是利用以下原理來實現(xiàn)的。
由旋浮艙、動力艙(為半封閉式)與船頭艙、輔助艙(為封閉式)共同產(chǎn)生上浮力和支撐船臺的作用。旋浮艙為同步的旋轉(zhuǎn)裝置，動力艙為航行的驅(qū)動裝置，船頭艙為導向和輔助用艙，輔助艙為利用其空間起輔助作用的裝置。
艙體是按以下原則布置的每艘多體旋浮船的每種組合，只有一個船頭艙設在船體的最前方，其后是一對旋浮艙或為一對動力艙。按照左右對稱布置的原則，把旋浮艙和動力艙進行組裝，隨著艙體數(shù)增加，船體就增大，每對旋浮艙和旋浮艙中間或旋浮艙和動力艙中間可以夾設一個輔助艙，每艘船可有多種組合。均安裝在船臺下方。旋浮艙和動力艙均為豎直園桶狀，艙身外壁設置一頭以上的葉斗，可為三棱錐體，葉斗按螺旋線形裝置，左右側(cè)艙葉斗對稱，螺距相等，方向恰好相反。葉斗的一個面緊貼艙身外壁螺旋上升，左側(cè)艙的葉斗從艙身右下方向左上方旋升，右側(cè)艙的葉斗從艙身左下方向右上方旋升。其中動力艙為帶負荷的葉斗，一律向前前進方向的外側(cè)，旋浮艙為不帶負荷的葉斗，一律向著前進方向的內(nèi)側(cè)，葉斗頂端指向外側(cè)上方，大小均一律相等。同時在艙壁上設置一頭以上的葉條，與葉斗平行為雙頭或多頭螺旋線布置(二者均可增加艙身剛性)，當左側(cè)動力艙和右側(cè)動力艙在發(fā)動機驅(qū)動作逆時針和順時針旋轉(zhuǎn)時，直接由葉斗、葉條與水形成向左側(cè)和右側(cè)后方旋轉(zhuǎn)的壓力，即產(chǎn)生相反方向的反作用力，從而推動多體旋浮船前進，左右兩側(cè)旋浮艙借助水流作用于葉斗、葉條的壓力形成左側(cè)艙作同步逆時針的空旋轉(zhuǎn)運動，而右側(cè)艙作同步順時針的空旋轉(zhuǎn)運動，從而使左側(cè)艙和左側(cè)艙的葉斗、葉條的背水升角面在水流作用下、形成的流滾摩阻力，此力可分解為水平分力和垂直向上分力，從而增加了船的上浮力，把水流直接與艙體的流摩阻力變?yōu)榱鳚L阻力。動力艙、旋浮艙的旋轉(zhuǎn)越快，產(chǎn)生向上旋升的上浮力就越大，艙體吃水面積隨之減小，船與水流的摩阻力也變小，因此，節(jié)能越顯著。
艙底呈傘狀錐形，為了協(xié)同艙身的葉斗葉條作同步運動，必須在旋浮艙、動力艙的園錐底外壁表面上，布置有蝸輪式弧形葉片，分左側(cè)艙的弧形葉片和右側(cè)艙的弧形葉片，有左、右對稱的不同方向的升角面之別。其弧形葉片均為上寬且厚，逐漸向下變窄變薄收縮交會于艙底的底錐中心。葉片外緣厚，內(nèi)緣薄，其縱橫斷面均呈三角形或棒錘形，形成傾斜一側(cè)的升角面。左側(cè)艙底的弧形葉片凹槽溝面向右側(cè)(于對稱艙的內(nèi)側(cè))。當左側(cè)艙和右側(cè)艙在航行時或逆流停航時，弧形葉片的凹槽溝在水流作用下，與艙身葉斗和葉條形成同向的旋轉(zhuǎn)作用力，有利于作逆時針方向和順時針方向的旋轉(zhuǎn)運動。其弧形葉片的升角面，將定向旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生在升角面上的流滾摩阻力分解為水平分力和垂直向上分力(上浮力)。其旋轉(zhuǎn)速度越快，產(chǎn)生垂直向上的分力(上浮力)越大，艙體吃水面積越小，因此，節(jié)能越顯著。船頭艙和輔助艙為封閉式、旋浮艙、動力艙的隔水是通過設置在艙頸的隔水圈和隔水蓋的隔水圈來實現(xiàn)的。
豎橫支撐系統(tǒng)是利用豎向緩沖液壓裝置，原動力發(fā)動裝置和水平的平衡液壓裝置作為豎向和橫向支撐。豎向緩沖液壓裝置是通過支撐空心軸(外壁為多面體)和支撐導壓管(內(nèi)壁為多面體)與下端鉸形成支撐作用。由支撐空心軸上端法蘭盤緊固在船臺板下邊的桁架梁上，下端插入支撐導壓管內(nèi)，支撐導壓管內(nèi)液體(或氣體)通過出液閥與船臺上邊液壓室相通經(jīng)透平機后至存液箱，返回液管到進液閥組成緩沖液壓裝置，支撐導壓管下端因艙體不同而用三種不同的鉸接方式(定向、定位既定向又定位)將重力作用于艙底正中心，將船體重心降至艙底，增加船體穩(wěn)定性，并且通過支撐空心軸在支撐導壓管內(nèi)上下位移運動和鉸接作用，而適應艙體作不規(guī)則顛幅運動和旋轉(zhuǎn)運動。橫向的平衡液壓裝置與發(fā)電機連接，通過曲柄連桿的往復運動，以適應船體運動，它和豎向支撐裝置均能利用波浪不規(guī)則的豎向、橫向顛簸能量，分別轉(zhuǎn)成上、下的往復式機械運動，既能起到緩減船的搖擺起伏運動，同時將機械能轉(zhuǎn)化為電能，作為再生能源的補償。需要航行時，動力艙利用離合器的合成作用，由動力軸(花鍵軸)的轉(zhuǎn)動帶動花鍵凹槽座而驅(qū)動動力艙旋轉(zhuǎn)在內(nèi)河逆水停船時，利用離合器的分離，通過橫向支撐，傳遞水力，由變速箱提供一定的轉(zhuǎn)速，驅(qū)動動力發(fā)電機發(fā)電。在航行時，旋浮艙則利用離合器分離變速箱齒輪的作用，讓旋浮艙作旋轉(zhuǎn)運動，內(nèi)河逆水停航時，利用離合器合成變速箱齒輪的作用，同時通過變速箱提供一定的轉(zhuǎn)速，供驅(qū)動水力發(fā)電機發(fā)電。
導向系統(tǒng)包括分水尖、液壓操縱伸縮力桿、分水板、鉸鏈、分水板用鉸鏈定在船頭艙上，船頭艙內(nèi)的豎向支撐導壓管不作緩沖液壓裝置導壓管，只與偏向左右前方的水平伸縮力桿的導管接通，借助于液壓室內(nèi)的油壓經(jīng)自動調(diào)節(jié)閥以控制分水板，形成不同形狀的交角，達到分水導向、緩速、控制的目的。當船直線勻速前進時，其分水角最小，有效將水流導向左右兩側(cè)的最佳利用。若船需要向左轉(zhuǎn)向時，左側(cè)液壓伸縮力桿向前推出，即形成左側(cè)分水板角的水流摩阻力大于右側(cè)，而產(chǎn)生向左轉(zhuǎn)向，若需要向右轉(zhuǎn)向時，右側(cè)液壓伸縮力桿向前推出，即形成右側(cè)分水板角的水流摩阻力大于左側(cè)，而產(chǎn)生向右轉(zhuǎn)向，必要減速航行時，同時利用左右兩側(cè)的液壓伸縮力桿向前緩慢地推出，形成兩側(cè)分水板的水流摩阻力逐漸同步增大，而產(chǎn)生減速，若需緊急制動時，則兩側(cè)液壓伸縮力桿迅速向前推出，成“一”字形，即形成左右兩側(cè)分水板水流摩阻力立即增大，而產(chǎn)生緊急制動。
動力系統(tǒng)包括原動力發(fā)動機、緩沖發(fā)電機、平衡發(fā)電機和水力發(fā)電機。原動力發(fā)動機是直接推動旋浮船航行的動力裝置，可按一般柴油發(fā)動機、汽油發(fā)動機的類型設計。緩沖發(fā)電機是利用浪峰顛簸產(chǎn)生于艙體的機械能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。平衡發(fā)電機是利用風浪所產(chǎn)生于艙體的水平搖擺提供機械能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。水力發(fā)電機是利用在內(nèi)河逆水停航時合上離合器，借助水力沖動艙體旋轉(zhuǎn)的能量，經(jīng)過變速箱提供給發(fā)電機一定的轉(zhuǎn)速發(fā)電，航行時離合器分離開讓航速產(chǎn)生的水阻力使艙體均作空旋轉(zhuǎn)運動同時產(chǎn)生上浮力而節(jié)省原動力。上述發(fā)電機發(fā)出的電能均統(tǒng)一輸送到船臺上的中央控制室，再通過調(diào)頻變壓，將電源輸送集中儲存起來，用于船臺的加工、照明、通訊和航行時增加動力補償。
上部結(jié)構(gòu)系以桁架梁和船臺為主要承載結(jié)構(gòu)。其上面設置控制及工作用房和生活用房，兩側(cè)設有擋浪板欄桿之類，此外還有防渣網(wǎng)，打撈器等設置。
本發(fā)明“多體旋浮船”有以下特點1.具有多體艙可將船臺上的荷載通過每個艙的豎向支撐將重力作用于艙底中心，增加了船體的穩(wěn)定性。
2.分布在船體兩側(cè)的艙體，隨船的航行分別作(水平方向)逆時針和順時針旋轉(zhuǎn)，使船體與水流之間的滑動摩阻力轉(zhuǎn)化為滾動摩阻力，從而使船在航行中摩阻力大大減小，增加航速。
3.由于旋浮艙和動力艙的艙身外壁設計有螺旋走向的三棱體葉斗、葉條，艙底設計有蝸輪式的弧形葉片，當水流沖擊葉斗葉條和葉片時，在葉斗葉條和葉片背水面形成升角面產(chǎn)生上升力，減少艙體的吃水面積。
4.在航行或停航時，如需導向、緩速、制動則利用液壓調(diào)節(jié)閥，以控制液壓伸縮力桿，調(diào)整左右分水板，擴大或縮小不同的交角及與水流產(chǎn)生的方向和阻力差異來實現(xiàn)導向、緩速、制動的目的，即省時又節(jié)能。
5.充分利用風浪和水流作用所產(chǎn)生的顛幅和旋轉(zhuǎn)能量，在旋浮艙和動力艙內(nèi)設計有多種發(fā)電裝置，使機械能轉(zhuǎn)化為電能，為船的照明、機械加工等提供了新的再生能源作為航行能源的補償。將液體壓進輔助艙或船臺存液箱供統(tǒng)一轉(zhuǎn)化為電能，增加了船臺的平穩(wěn)，內(nèi)河逆流中停船時有效地利用水力發(fā)電。
6.由于旋浮艙、動力艙，在隔水蓋的有效配合，可防止浪鋒涌進艙內(nèi)，其輔助艙和船頭艙均為封閉式可防止浪峰進入艙內(nèi)。其船身兩側(cè)的擋浪板可作吃水標尺。
7.“多體旋浮船”是組合式的，可根據(jù)需要組合成大小，并且當一部分船體損壞時可隨時拆卸、更換。
此外，還可利用“多體旋浮船”設計特點，用于改造常規(guī)船舶，可改成新型的減幅蓄能船。
發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)，由以下實施例及附圖給出。


圖1，多體旋浮船在風浪中航行或停航時側(cè)視圖。
其中1-分水尖，2-分水板，3-船頭艙，4-右側(cè)艙，5-左側(cè)艙，6-擋浪板，7-船臺上部建筑，8-輔助艙。
圖2，多體旋浮船側(cè)視圖。
其中1-分水板，2-鉸鏈，3-控制室，4-指揮室，5-氣象室，6-維修室，7-中央控制室，8-調(diào)壓、調(diào)頻室，9-休息室，10-艙庫，11-攔桿，12-船臺板，13-桁架支梁，14-桁架梁，15-擋浪板斜支撐桿，16-左側(cè)艙支撐空心軸，17-輔助艙支撐空心軸，18-擋浪板框架，19-隔水蓋，20-艙頸，21-艙身，22-擋浪板，23-三棱錐葉斗，24-葉條，25-弧形葉片，26-背水面，27-輔助艙，28-分水尖，29-娛樂室，30-通訊室。
圖3，多體旋浮船前視圖。
其中1-指揮室，2-控制室，3-攔桿，4-船臺板，5-桁梁支架，6-桁架梁，7-法蘭盤，8-擋浪板，9-固定角板，10-擋浪板斜支撐桿，11-左側(cè)艙支撐空心軸，12-隔水蓋，13-艙頸，14-艙身，15-三棱錐葉斗，16-葉條，17-分水板，18-弧形葉片，19-背水面。
圖4，多體旋浮船中心線剖面圖。
其中1-分水尖，2-鉸鏈，3-液壓導管，4-支撐液壓管，5-液體，6-船頭艙，7-鉸接座，8-伸縮力桿，9-輔助艙，10-支撐導壓管，11-支撐空心軸，12-桁架梁，13-法蘭盤，14-桁架支梁，15-攔桿，16-船臺板，17-進液閥，18-出液閥，19-返回液管，20-進液閥，21-出液閥，22-高壓貯缸，23-透平機，24-存液箱，25-發(fā)電機，26-液位變速器，27-顯示儀表，28-調(diào)節(jié)器，29-調(diào)節(jié)閥，30-高壓液管，31-固定角板。
圖5，多體旋浮船旋浮艙剖面圖。
其中1-隔水蓋，2-隔水圈，3-艙頸，4-凹槽鋼珠，5-特殊軸承，6-支撐導壓管，7-支撐空心軸，8-三棱錐葉斗，9-葉條，10-艙身，11-液體，12-支撐實心軸，13-鋼珠，14-凹槽座，15-液體，16-弧形葉片，17-曲柄連桿，18-活塞液壓缸，19-高壓貯缸，20-自動控制系統(tǒng)，21-透平機，22-各類發(fā)電機，23-離合器，24-變速箱，25-變速箱。
圖6，多體旋浮船動力艙剖面圖。
其中1-隔水蓋，2-隔水圈，3-凹槽鋼珠，4-艙頂，5-特殊軸承，6-隔水圈，7-艙頸，8-三棱錐葉斗，9-葉條，10-艙知，11-支撐空心軸，12-支撐導壓管，13-液體，14-花鍵軸，15-花鍵凹槽座，16-鋼球，17-曲柄連桿，18-活塞液壓缸，19-高壓貯缸，20-自動控制系統(tǒng)，21-透平機，22-各類發(fā)電機，23-離合器，24-變速箱，25-變速箱，26-弧形葉片，27-液體，28-原動力發(fā)動機，29-艙底，30-花鍵。
圖7，多體旋浮船輔助艙剖面圖。
其中1-艙身，2-軸銷，3-鉸接座，4-軸銷，5-支撐導壓管，6-支撐空心軸，7-液體，8-螺絲頭，9-螺絲頭封圈。
圖8，多體旋浮船艙底傘狀蝸輪式弧形葉片上視圖。
其中1-凹槽溝，2-背水面，3-艙底，4-輔助艙，5-底尖，6-擋浪板，7-擋浪板斜支撐桿，8-桁架支梁，9-桁架斜梁，10-分水板，11-分水尖，12-鉸鏈，13-桁架梁。
圖9，多體旋浮船原動力及發(fā)電裝置平面位置圖。
其中1-分水尖，2-鉸鏈，3-伸縮力桿，4-分水板，5-支撐液壓管，6-液體，7-船頭艙弧面，8-平衡液壓發(fā)電裝置，9-水力發(fā)電裝置，10-液體，11-原動力發(fā)動裝置，12-輔助艙，13-支撐空心軸，14-旋浮艙，15-支撐導壓管，16-支撐導壓管，17-支撐空心軸，18-曲柄連桿，19-動力艙。
圖10，多體旋浮船各艙平切面圖。
其中1-分水尖，2-鉸鏈，3-分水板，4-伸縮力桿，5-伸縮力桿導管，6-滑鏈，7-液體，8-支撐液壓管，9-船頭艙，10-左旋浮艙，11-右旋浮艙，12-三棱錐葉斗，13-逆時針旋轉(zhuǎn)方向，14-左動力艙，15-順時針旋轉(zhuǎn)方向，16-右動力艙，17-輔助艙。
圖11，多體旋浮船緩沖發(fā)電機、平衡發(fā)電機、水力發(fā)電裝置示意圖。
其中1-液體，2-支撐導壓管，3-支撐空心軸，4-法蘭盤，5-出液閥，6-高壓液管，7-高壓貯缸，8-調(diào)節(jié)器，9-顯示儀表，10-液位變速器，11-透平機，12-緩沖發(fā)電機，13-輸送電源線，14-存液箱，15-返回液管，16-船臺板，17-桁架主梁，18-桁架梁，19-調(diào)節(jié)閥，20-變速箱，21-調(diào)頻機，22-進液閥。A-艙壁，B-曲柄連桿，C-活塞液壓缸，D-液體，E-出液閥，F(xiàn)-高壓貯缸，G-高壓液管，H-顯示儀表，I-調(diào)節(jié)器，J-液位變速器，K-透平機，L-平衡發(fā)電機，M-輸送電源線，N-存液箱，O-返回液管，P-進液閥，Q-調(diào)節(jié)閥。a-緊固部件，b-變速箱，c-離合器，d-水力發(fā)電機，e-輸送電源線。
圖12，多體旋浮船艙身三棱錐葉斗及隔水圈示意圖。
其中1-艙身，2-葉條，3-三棱錐葉斗，4-凹槽鋼珠，5-隔水圈。
圖13，多體旋浮船動力艙、旋浮艙、輔助艙(包括船頭艙)花鍵軸、支撐實心軸、鉸接座示意圖。
其中1-花軸鍵，2-鋼球，3-花鍵凹槽座，4-液體，5-鎖片，6-花鍵，7-支撐實心軸，8-凹槽座，9-液體，10-鋼球，11-軸銷，12-鉸接座，13-支撐導壓管。
由附圖給出當一個船頭艙及兩對旋浮艙之間夾的一對動力艙和二個輔助艙組合時的多體旋浮船的實施例。艙頸高度約為艙體總高度的七分之一，直徑約為艙體總高度的五分之一，中部艙身高約為艙體總高度的十四分之十一，直徑約為艙體總高度的十四分之六。
圖2所示旋浮艙艙身外壁的三棱錐葉斗〔23〕、葉條〔24〕和圖3所示動力艙艙身外壁的三棱錐葉斗〔15〕、葉條〔16〕在水流作用下產(chǎn)生向上旋升的上浮力，三棱錐葉斗及葉條呈雙頭螺旋線的布置形式，圍繞著艙身外壁向上旋升，左側(cè)艙的葉斗一律從艙身右下方向左上方旋升，右側(cè)艙正相反。三棱錐葉斗一個面貼艙壁，一個面迎水面，一個面背水面，呈螺旋式傾斜于艙身，形成升角面，三棱錐葉斗大小均一律相等，動力艙斗口朝向艙的旋轉(zhuǎn)方向，旋浮艙正相反(圖10)，圖12給出的葉斗〔3〕可以作出三棱錐體的例子。圖8所示利用艙底蝸輪式弧形葉片的布置形式在水流作用下也產(chǎn)生旋升的上浮力。旋浮艙、動力艙的隔水是通過設置在艙頸的隔水圈(圖6中的〔6〕)和隔水蓋(圖5、圖6中的〔1〕)的隔水圈(圖6中的〔2〕)來實現(xiàn)，艙頸外壁裝有垂直頸部的橫向弧形薄葉片為隔水圈，隔水蓋內(nèi)壁同樣裝有垂直艙壁的橫向弧形薄葉片的隔水圈與艙頸隔水圈相吻合。艙頸頂部有多個凹槽，每個凹槽內(nèi)裝有一粒鋼蛛(圖5中〔4〕和圖6中〔3〕)，其鋼珠隨著旋浮艙、動力艙作水平往返滾動位移時，其靈活性將不影響隔水蓋固定的橫向位置。在隔水蓋頂中心有一通過支撐空心軸(圖5〔7〕和圖6〔11〕)的園孔，裝置一特殊軸承(圖5及圖6的〔5〕)為艙體轉(zhuǎn)動之用。
豎向支撐系統(tǒng)在旋浮艙、動力艙為支撐空心軸(圖5〔7〕和圖6〔11〕)插入支撐導壓管(圖5〔6〕和圖6〔12〕)，船頭艙為支撐液壓管(圖4〔4〕)，輔助艙為支撐空心軸(圖7〔6〕)插入支撐導壓管(圖7〔5〕)，下端旋浮艙為支撐實心軸(圖5〔12〕)底端弧面直接作用于艙底部中心凹槽座(圖5〔14〕)內(nèi)的鋼球(圖5〔13〕)上，動力艙為花鍵軸(圖6〔14〕)底端弧面直接作用于艙底部中心花鍵凹槽座(圖6〔15〕)內(nèi)的鋼球(圖6〔16〕)上，并用花鍵及鎖片(圖13〔5〕〔6〕)將花鍵軸與花鍵凹槽座連為一體，船頭艙和輔助艙為支撐液壓管(圖4〔4〕)和支撐導壓管(圖4〔10〕)的下端直接用二個軸銷(圖13〔11〕)與鉸接座(圖13〔12〕)連為一體。
橫向支撐系統(tǒng)的平衡液壓裝置(圖5圖6)通過對稱平行固定在動力艙、旋浮艙下部內(nèi)壁的曲柄連桿(圖5圖6〔17〕)與活塞液壓缸(圖5、圖6〔18〕)連接，液壓缸外壁與變速箱(圖5、圖6〔24〕〔25〕)固定，(離合器安裝于變速箱內(nèi))變速箱與發(fā)電機(圖5、圖6〔22〕)鉸接，在動力艙中的發(fā)電機與原動力發(fā)動機(圖6〔28〕)外殼固定，在旋浮艙中的發(fā)電機與旋浮艙的支撐實心軸(圖5〔12〕)固定。
圖4給出船頭艙〔6〕、輔助艙〔9〕剖面圖，船頭艙〔6〕為豎直弧面菱形桶，船頭艙中間設置豎向支撐液壓管〔4〕是用來控制分水板之用。在船頭艙前邊是弧形分水板(其上是固定角板〔31〕)，恰好與船頭艙前半部菱形弧面的外壁相吻合。其分水板長度、寬度和弧面均與船頭艙左右弧面面積大下相等，左右側(cè)分水板前豎直邊沿與船頭艙尖部稍后的鉸鏈〔2〕相鉸接，其左右側(cè)分水板后部的垂直面上(約占寬度的三分之二)，均有平行對稱的五個滑槽(圖10〔6〕)從上至下等距平分，其液壓機構(gòu)左右兩側(cè)的伸縮力桿導管(圖10〔5〕)穿出船頭艙艙壁前部平行對稱、等距，伸縮力桿(圖10〔4〕)頂端滑鏈與分水板滑槽鉸接，其船頭艙艙壁孔裝置有密封螺母，與伸縮力桿導管螺栓封閉緊扣，不影響船頭艙絕對隔水的功能。
圖7所示輔助艙也是一個四面豎直弧面的菱形桶，其菱形弧面的曲率半徑也和動力艙、旋浮艙同一曲率半徑，艙身外壁表面光滑。輔助艙與船頭艙一樣為封閉式無艙頸，其艙身和艙頂用螺絲頭〔8〕和螺絲頭封圈〔9〕進行隔水，輔助艙由于外形結(jié)構(gòu)和空間位置不同，只能利用局限的浪峰起伏進行夜壓緩沖的機械運動，供發(fā)電機一定的轉(zhuǎn)化能量，同時也減少船臺的顛簸，經(jīng)改造后可作淡水艙、燃油艙和液壓艙，當然輔助艙也可以不設置。
圖5圖6圖9顯示原動力發(fā)動機、緩沖發(fā)電機、平衡發(fā)電機和水力發(fā)電機構(gòu)造組成和安裝部位。發(fā)動機的傳動軸是安裝在發(fā)動機的底部，其傳動軸下端為花鍵軸〔14〕，當風浪顛簸動力艙時，在花鍵軸〔14〕與花鍵凹槽〔15〕允許間隙內(nèi)，花鍵凹槽可協(xié)同風浪不規(guī)則運動在鋼球面上作定點不規(guī)則的位移。航行時，花鍵軸〔14〕驅(qū)動花鍵凹槽〔15〕帶動艙體作定點定向的轉(zhuǎn)動，其它花鍵凹槽將圍著滾動的鋼球轉(zhuǎn)動。緩沖發(fā)電機隨著浪峰上下起伏運動，通過高壓液管(圖4〔30〕)隨同艙體在起峰時向上位移，壓迫管內(nèi)的液體從導壓空心軸(圖4〔11〕)沖出出液閥(圖4〔18〕〔21〕)進入高壓貯缸(圖4〔22〕)，由高壓貯缸〔22〕內(nèi)的壓縮液體提供透平機運動的能量，通過透平機帶動發(fā)電機發(fā)電。當浪峰下伏時，又通過高壓液管〔30〕，隨同艙體向下位移，造成高壓液管真空。位移的吸引力將貯液箱(圖4〔24〕)與返回液管(圖4〔19〕)內(nèi)的液體，從進液閥(圖4〔17〕〔20〕)抽入支撐導壓管(圖4〔10〕)內(nèi)連續(xù)作功。平衡發(fā)電機(見圖11)是通過風浪的不規(guī)則運動造成船體左右擺動，艙內(nèi)壁的曲柄連桿推動往復式活塞壓迫缸體內(nèi)液體沖出出液閥〔E〕進入高壓貯缸〔F〕，由高壓貯缸〔F〕供給透平機運轉(zhuǎn)的能量來帶動發(fā)電機發(fā)電。當活塞〔C〕回位時，通過壓迫返回液管〔O〕將透平機耗盡能量的液體，再通過進液閥〔P〕重新輸入高壓貯缸〔F〕內(nèi)連續(xù)作功。水力發(fā)電機(見圖11)是利用水力借助離合器〔c〕和變速箱〔b〕在內(nèi)河逆水停航時發(fā)電。航行時旋浮艙作空旋轉(zhuǎn)運動。
上部結(jié)構(gòu)包括桁架、船臺板、操作控制設施和防渣打撈裝置等(見圖2)。桁架梁位于船臺板下方，支撐船臺板以上荷載和通過法蘭盤與各艙體豎向支撐相連接，并與船頭分水角板連接。各艙體與桁架之間留有一定空隙，可由裝在艙體中心的支撐導壓管在固定于桁架下部的支撐空心軸外壁作上下位移運動，同時不影響旋浮艙、動力艙作不規(guī)則的顛幅運動和360度的旋轉(zhuǎn)運動。(船頭艙不能上下位移和旋轉(zhuǎn)，輔助艙只能做上下位移運動)。船臺板位于桁架梁上部，承載船上貨物，各種房屋及操作控制設施，如控制室〔3〕、維修室〔6〕、通訊室〔30〕、調(diào)壓調(diào)頻室〔8〕、中央控制室〔7〕、氣象室〔5〕、指揮室〔4〕、娛樂室〔29〕、休息室〔9〕等，此外還可設置防渣網(wǎng)、打撈器等。
權利要求
1.一種多體旋浮船，其特征在于它是由旋浮艙、動力艙、船頭艙豎橫支撐系統(tǒng)、導向系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、和上部結(jié)構(gòu)所組成。
2.根據(jù)權利要求1所述的多體旋浮船，其特征在于所述的旋浮艙動力艙由艙身、隔水蓋、葉斗、葉條、艙底組成。
3.根據(jù)權利要求2所述的多體旋浮船，其特征在于所述的艙身、其艙頸外壁有隔水圈，隔水蓋內(nèi)壁也有隔水圈，兩者呈犬牙交錯布置。
4.根據(jù)權利要求2所述的多體旋浮船，其特征在于所述的葉斗、葉條各有一頭以上。沿艙體外壁呈升角面的雙頭螺旋線或多頭螺旋線，平行布置螺距相等，方向相反。左側(cè)艙以逆時針旋升，右側(cè)艙以順時針旋升，動力艙葉斗斗口朝向艙的旋轉(zhuǎn)方向，旋浮艙正相反。
5.根據(jù)權利要求2所述的多體旋浮船，其特征在于所述的船艙底，為傘狀錐形，裝置著徑向切向似棒錘形或三角形的弧形葉片，沿繞錐面逐漸交會于艙底中心，以左側(cè)艙逆時針旋轉(zhuǎn)形成旋升，右側(cè)艙順時針旋轉(zhuǎn)形成旋升。
6.根據(jù)權利要求2和3所述的多體旋浮船，其特征在于所述的隔水圈，頂部的隔水圈面上有凹槽，內(nèi)裝有鋼珠，隔水蓋中心有一特殊軸承，使支撐空心軸通過。
7.根據(jù)權利要求1所述的多體旋浮船，其特征在于所述的豎橫支撐系統(tǒng)，在旋浮船和動力艙中的豎向支撐是利用緩沖液壓裝置，船頭艙是用支撐液壓管裝置。
8.根據(jù)權利要求7所述的多體旋浮船，其特征在于所述的旋浮艙和動力艙中的緩沖液壓裝置在旋浮船中由支撐空心軸、支撐導壓管、凹槽座、鋼球支撐實心軸組成;在動力艙中由支撐空心軸、支撐導壓管、花鍵凹槽座、鋼珠和花鍵組成。
9.根據(jù)權利要求7所述的多體旋浮船，其特征在于所述的船頭艙支撐液壓管裝置是由支撐液壓管、支撐液壓管前側(cè)有三個以上的液壓導管、鉸接座組成。
10.根據(jù)權利要求1所述的多體旋浮船，其特征在于所述的導向系統(tǒng)，由分水尖、液壓操縱伸縮力桿、分水板、鉸鏈組成。
11.根據(jù)權利要求1所述的多體旋浮船，其特征在于所述的分水板為弧形板或平板，其曲率半徑與船頭艙的前部外壁曲率半徑相等，鉸鏈連接分水板與船頭艙、伸縮力桿為三個以上，與權利要求9的液壓導管數(shù)量一致。
12.根據(jù)權利要求1所述的多體旋浮船，其特征在于所述的旋浮艙與動力艙，在左右前后四艙體空隙部份可以夾設一個輔助艙。
全文摘要
一種“多體旋浮船”由旋浮艙、動力艙、輔助艙、船頭艙、豎橫支撐系統(tǒng)、導向系統(tǒng)、動力系統(tǒng)和上部結(jié)構(gòu)組成。艙外壁有螺旋走向的葉片、葉條。艙底有蝸輪式葉片，在水流沖擊下產(chǎn)生上升力；兩側(cè)不同向旋轉(zhuǎn)的艙體把流摩阻力轉(zhuǎn)為流滾阻力而增加航速；船頭的活動分水板，利用水流阻力導向、緩速、制動、省時節(jié)能；逆水停航用水力發(fā)電，航行用波能發(fā)電；該船可大可小又可部份更換；船體重心底穩(wěn)定性好。
文檔編號B63B1/16GK1039563SQ8910142
公開日1990年2月14日 申請日期1989年3月15日 優(yōu)先權日1989年3月15日
發(fā)明者李恩鴻 申請人:李恩鴻