一種蚌式舭龍骨的控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種減小橫搖的船用設(shè)備，具體涉及一種用于船舶抗沉減搖防傾覆的舭龍骨。
【背景技術(shù)】
[0002]船舶的搖蕩運(yùn)動(dòng)是一種有害的船舶運(yùn)動(dòng)，它對(duì)船員、船體結(jié)構(gòu)、機(jī)械設(shè)備等帶來(lái)不利的影響。船舶搖蕩運(yùn)動(dòng)包括橫搖、縱搖、艏搖、縱蕩、橫蕩和垂蕩六種形式，其中橫搖對(duì)船舶性能的影響最大，縱搖次之。為了減緩或降低船舶的搖擺，可在船舶上加設(shè)減搖裝置。
[0003]根據(jù)構(gòu)成穩(wěn)定力矩的力的本質(zhì)分類，可將減搖裝置分為重力作用式、流體動(dòng)力作用式、回轉(zhuǎn)力作用式三類;按照控制形式又可分為被動(dòng)式和主動(dòng)式兩類。目前，船舶常用的減搖裝置有:舭龍骨、減搖鰭、減搖水艙、回轉(zhuǎn)儀減搖裝置、舵減搖裝置等。其中，舭龍骨因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低、維護(hù)方便、效能較好而得到廣泛應(yīng)用，幾乎每艘船舶都裝有舭龍骨。
[0004]—般來(lái)說(shuō)，舭龍骨是固定安裝在船體外面舭部且盡量與舭列板垂直，沿著水流方向的一塊長(zhǎng)條板，它是最簡(jiǎn)單的一種被動(dòng)式水動(dòng)力船舶減搖裝置。舭龍骨的長(zhǎng)度一般為船長(zhǎng)的1/3到1/2，寬度一般為船寬的4%至6%，且寬度通常不超過(guò)中橫剖面的方框線。
[0005]舭龍骨減搖的原理為利用其裝在船體舭部外殼上來(lái)產(chǎn)生對(duì)船舶橫搖的附加水阻力，以減少船舶橫搖。
[0006]已有的技術(shù)改進(jìn)往往注重對(duì)不同船舶系數(shù)的船進(jìn)行尺度上的經(jīng)驗(yàn)優(yōu)化，且致力于簡(jiǎn)單直線型的端部改進(jìn)和斷面優(yōu)化，如:對(duì)于方形系數(shù)大的船舶，采用長(zhǎng)而窄的舭龍骨，同時(shí)，為了避免舭龍骨參與總縱彎曲，設(shè)置為分段式結(jié)構(gòu);對(duì)于方形系數(shù)小的船舶，如漁船，舭龍骨盡可能安裝在舭部上方，短而寬，可制成三角形以提高局部強(qiáng)度。
[0007]舭龍骨的優(yōu)點(diǎn)為:橫搖角度越大、越劇烈，其減搖效果越好;航行時(shí)減搖效果比停泊時(shí)更好;對(duì)船舶航行阻力小，橫搖阻力較大;減搖效果好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，費(fèi)用低廉，應(yīng)用廣泛。然而，現(xiàn)有的舭龍骨結(jié)構(gòu)形式存在以下缺陷和不足:易遭損壞；對(duì)船舶產(chǎn)生一定的航行阻力；只能減橫搖，不能減縱搖。而且，受舭龍骨尺寸的限制，減搖的阻尼力矩有限，減搖的能力(減小擺幅)受限，減搖效果一般在10%?20%左右，難以滿足需求。此外，對(duì)于確定的舭龍骨，由于舭龍骨形狀尺寸的固定，不能針對(duì)海況的變化及橫搖角度和加速度的緩急進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，極大地影響其使用范圍。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種在不明顯影響船舶快速性的情況下可以增強(qiáng)橫搖穩(wěn)定性的舭龍骨。本發(fā)明的舭龍骨，展開狀態(tài)的舭龍骨有效面積翻倍，可以增加船舶的橫搖阻尼，有效地減小船舶的橫搖，增強(qiáng)橫搖穩(wěn)定性;折疊狀態(tài)的舭龍骨整體外形光順，不會(huì)過(guò)多增加船舶航行阻力，從而不會(huì)明顯影響船舶快速性。本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0009]—種蚌式舭龍骨控制方法，所針對(duì)的蚌式舭龍骨的主體結(jié)構(gòu)包括固定蚌殼結(jié)構(gòu)(2)和轉(zhuǎn)動(dòng)蚌殼結(jié)構(gòu)(I)兩部分，兩部分合體后呈扁平形，首尾兩端為流線型，固定蚌殼結(jié)構(gòu)
(2)固定連接于舭列板(3)，所述的轉(zhuǎn)動(dòng)蚌殼結(jié)構(gòu)(I)通過(guò)轉(zhuǎn)軸系統(tǒng)與固定蚌殼結(jié)構(gòu)(2)連接，轉(zhuǎn)軸系統(tǒng)用于轉(zhuǎn)動(dòng)蚌殼結(jié)構(gòu)(I)的開合;控制方法為:為橫搖角度、角速度、角加速度三個(gè)參數(shù)分別設(shè)定安全閾值上限和安全閾值下限，在船舶航行時(shí)，監(jiān)測(cè)船舶橫搖角度、角速度和角加速度，并獲取船舶吃水信息，校核船舶穩(wěn)性變化，如果橫搖角度、角速度、角加速度三個(gè)參數(shù)中的任何一個(gè)指標(biāo)在設(shè)定時(shí)間內(nèi)持續(xù)超出相應(yīng)的安全閾值上限，則判斷船舶橫搖運(yùn)動(dòng)較大，利用電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸系統(tǒng)展開舭龍骨的轉(zhuǎn)動(dòng)蚌殼結(jié)構(gòu)，如果橫搖角度、角速度、角加速度三個(gè)參數(shù)在設(shè)定時(shí)間內(nèi)均持續(xù)低于相應(yīng)的安全閾值下限，則判斷船舶橫搖很小，利用電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸系統(tǒng)折疊舭龍骨的轉(zhuǎn)動(dòng)蚌殼結(jié)構(gòu)。
[0010]作為優(yōu)選實(shí)施方式，轉(zhuǎn)軸系統(tǒng)包括至少一套傳送機(jī)構(gòu)、傳送軸(9)及輸出軸(10)，傳動(dòng)軸(9)置于固定蚌殼結(jié)構(gòu)(2)內(nèi)遠(yuǎn)離舭列板(3)的一側(cè)，由固定在固定蚌殼結(jié)構(gòu)(2)上的軸承支撐;輸出軸(10)與傳動(dòng)軸(9)靠近并平行，置于轉(zhuǎn)動(dòng)蚌殼結(jié)構(gòu)(I)內(nèi)，由固定在轉(zhuǎn)動(dòng)蚌殼結(jié)構(gòu)(2)上的軸承支撐;各套傳送機(jī)構(gòu)設(shè)置在不同部位，傳送機(jī)構(gòu)包括輸入軸(8)、錐齒輪
[11]和直齒輪(13)，輸入軸(8)橫向布置在固定蚌殼結(jié)構(gòu)(2)的腔內(nèi)，一端穿過(guò)舭列板(3)，連接到船體內(nèi)部的電機(jī);另一端通過(guò)錐齒輪(11)驅(qū)動(dòng)與之垂直的傳動(dòng)軸(9);傳動(dòng)軸(9)通過(guò)直齒輪(13)嚙合驅(qū)動(dòng)輸出軸(10)轉(zhuǎn)動(dòng);在固定蚌殼結(jié)構(gòu)(2)和轉(zhuǎn)動(dòng)蚌殼結(jié)構(gòu)(I)的腔內(nèi)設(shè)置有加強(qiáng)板(14)。在加強(qiáng)板(14)上開設(shè)有減輕孔(15)。在每套傳送機(jī)構(gòu)外均密封連接有傳動(dòng)箱，傳動(dòng)箱固定在固定蚌殼結(jié)構(gòu)(2)內(nèi)。
[0011 ]采用本發(fā)明的有益效果是:
[0012]1.本發(fā)明的控制方法所針對(duì)的可開合的舭龍骨結(jié)構(gòu)形式，使得船舶能夠?qū)崿F(xiàn)靈活應(yīng)對(duì)不同航行條件和要求。面對(duì)大風(fēng)浪的情況或者對(duì)穩(wěn)性要求較高時(shí)，可以展開舭龍骨，增大阻尼、減小橫搖，增強(qiáng)穩(wěn)性;面對(duì)小風(fēng)浪的情況或限制航道內(nèi)可折疊舭龍骨，防止觸底、碰撞等，而且折疊狀態(tài)的舭龍骨外形光順不會(huì)影響船舶的快速性。
[0013]2.集成船舶運(yùn)動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備的控制系統(tǒng)，可以準(zhǔn)確掌握船舶具體航行狀態(tài)，據(jù)此科學(xué)決策，便捷且智能地操控舭龍骨開合。
[0014]2.舭龍骨主體結(jié)構(gòu)上下對(duì)稱，前后對(duì)稱，除去首尾兩端，中間部分橫截面形狀相同。建造時(shí)可以使用同一套模具，批量模塊化生產(chǎn)。
[0015]3.轉(zhuǎn)軸傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，且充分利用了舭龍骨封閉結(jié)構(gòu)的內(nèi)部空間。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為適用本發(fā)明的控制方法的內(nèi)張型可開合蚌式舭龍骨總體結(jié)構(gòu)圖；
[0017]圖2為適用本發(fā)明的控制方法的內(nèi)張型可開合蚌式舭龍骨完全折疊狀態(tài)圖；
[0018]圖3為適用本發(fā)明的控制方法的內(nèi)張型可開合蚌式舭龍骨完全展開狀態(tài)圖
[0019]圖4為適用本發(fā)明的控制方法的內(nèi)張型可開合蚌式舭龍骨轉(zhuǎn)軸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；
[0020]圖5為適用本發(fā)明的控制方法的內(nèi)張型可開合蚌式舭龍骨在前傳動(dòng)箱位置的局部結(jié)構(gòu)圖；
[0021 ]圖6為本發(fā)明的蚌式舭龍骨控制流程示意圖；
[0022]1.轉(zhuǎn)動(dòng)蚌殼結(jié)構(gòu)2.固定蚌殼結(jié)構(gòu)3.舭列板4.覆板5.后傳動(dòng)箱6.中傳動(dòng)箱7.前傳動(dòng)箱8.輸入軸9.傳動(dòng)軸10.輸出軸11.錐齒輪12.軸承13.直齒輪14.加強(qiáng)板15.減輕孔
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面將結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。此處所描述的具體實(shí)施例方式僅用于解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0024]本發(fā)明的控制方法適用裝置為一種內(nèi)張型可開合蚌式舭龍骨，主要用于各類船舶，用于在多種復(fù)雜狀態(tài)下抑制橫搖。
[0025]如圖1