沖箱式多模態(tài)減搖裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及一種沖箱式多模態(tài)減搖裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]船舶及海洋工程浮動(dòng)建筑在海面上航行或作業(yè)時(shí)，不可避免有風(fēng)浪引發(fā)的搖擺，包括橫搖、縱搖、垂蕩(升沉)、首搖等，搖蕩會(huì)造成船舶載荷增加、降低船舶作業(yè)效率、引起乘客和船員眩暈、嚴(yán)重時(shí)甚至引發(fā)傾覆事故，船舶減搖裝置是一類消除或減緩船舶搖蕩的專用設(shè)備的總稱，減搖裝置從力學(xué)原理分類可分為增大搖蕩阻尼和增加抗波傾力矩兩類，根據(jù)減搖裝置工作時(shí)是否需要從外部提供動(dòng)力分為被動(dòng)和主動(dòng)式兩類，其中比較經(jīng)典、應(yīng)用較多的不超過(guò)10種，例如，舭龍骨因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，初期投資低、適應(yīng)性好而作為船舶的標(biāo)配，以致人們常常遺忘它的被動(dòng)減搖器老大的地位;減搖鰭是主動(dòng)式減搖裝置的杰出代表，因其減搖效率高、尺寸小(與零速減搖鰭比較)、重量輕(與減搖水艙、減搖陀螺比較)而受到船東的青睞，在中高速小船上較常見，但由于其力學(xué)原理和控制系統(tǒng)高可靠性要求，限制了在零航速(低速)大噸位船舶的應(yīng)用；
主動(dòng)式減搖水艙的原理直觀易懂，船舶設(shè)計(jì)師熟悉的壓載水艙可以看成減搖水艙的雛形，然而將大量水從一個(gè)艙栗至另一個(gè)艙所消耗的能量之大著實(shí)令人生畏，或許成為主動(dòng)式減搖水艙極少實(shí)船應(yīng)用的原因，被動(dòng)式減搖水艙力學(xué)原理與主動(dòng)式相距甚遠(yuǎn)，典型的被動(dòng)式減搖水艙有自由表面水艙、U形水艙，均巧妙地應(yīng)用“雙諧搖原理”，使水艙內(nèi)水的搖蕩運(yùn)動(dòng)相位落后于海上波浪運(yùn)動(dòng)180°，水艙水產(chǎn)生的阻尼力矩部分地抵消了波浪擾動(dòng)力矩。被動(dòng)式減搖水艙與主動(dòng)式減搖水艙都需要占用艙內(nèi)較大容積，被動(dòng)式減搖水艙在諧搖區(qū)減搖效果明顯，在非諧搖區(qū)有可能增大搖擺，可控被動(dòng)減搖水艙在被動(dòng)水艙的基礎(chǔ)上對(duì)艙內(nèi)水流動(dòng)的速度和相位進(jìn)行調(diào)節(jié)以提高減搖效果，設(shè)計(jì)良好的可控被動(dòng)減搖水艙的減搖效果可達(dá)50%，減搖水艙的設(shè)計(jì)必須與船體總體設(shè)計(jì)同步進(jìn)行，控制系統(tǒng)一般由專業(yè)廠商提供；舵減搖裝置利用尾舵來(lái)實(shí)施，它巧妙地利用了轉(zhuǎn)向操縱運(yùn)動(dòng)和橫搖周期的差異，在實(shí)施操縱控制的同時(shí)又達(dá)到減搖的目的，表面上看似乎很合算，但減搖需要頻繁擺動(dòng)舵葉，普通舵機(jī)不能勝任，需要更換特殊舵機(jī)，而且舵減搖效果遠(yuǎn)差于減搖鰭，綜合計(jì)算其整體費(fèi)效比或低于減搖鰭，所以實(shí)船應(yīng)用并不太多；減搖陀螺的減搖機(jī)理與眾不同，結(jié)構(gòu)緊湊、無(wú)航速限制、不增加航行阻力、效率很高，減搖陀螺的關(guān)鍵技術(shù)是高速轉(zhuǎn)子軸承的潤(rùn)滑和冷卻、轉(zhuǎn)子腔內(nèi)維持真空、消除陀螺減搖器對(duì)首搖的擾動(dòng)力矩。目前實(shí)際應(yīng)用的減搖陀螺單機(jī)功率有限；零速減搖鰭的力學(xué)原理與傳統(tǒng)的減搖鰭完全不同，傳統(tǒng)的減搖鰭阻尼力矩來(lái)自機(jī)翼的升力，零速減搖鰭應(yīng)稱為“撲翼”，更適用于水下機(jī)器人等小型潛器的姿態(tài)調(diào)整，未見大型船舶上實(shí)際應(yīng)用;Magnus效應(yīng)回轉(zhuǎn)軸減搖器外型是一根旋轉(zhuǎn)的圓柱，早期出現(xiàn)在特種舵中，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于收放、響應(yīng)敏捷，是一種不錯(cuò)的主動(dòng)減搖裝置，Magnus效應(yīng)回轉(zhuǎn)軸減搖器需要有“來(lái)流”，所以船舶系泊狀態(tài)下是無(wú)法使用的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種可以在主動(dòng)、被動(dòng)、被動(dòng)可控等多種模態(tài)間切換，亦可混合模態(tài)工作的沖箱式多模態(tài)減搖裝置。
[0004]本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是:一種沖箱式多模態(tài)減搖裝置，包括箱體、沖箱頂板、中隔板、沖箱底板、搖臂、驅(qū)動(dòng)動(dòng)力裝置、連桿、連接轉(zhuǎn)軸、上滾輪和下滾輪，沖箱頂板和沖箱底板分別安裝在箱體的上下兩端，中隔板安裝在箱體內(nèi)，連桿一端與搖臂連接，另一端通過(guò)連接轉(zhuǎn)軸連接在箱體上，驅(qū)動(dòng)動(dòng)力裝置與搖臂連接，上滾輪和下滾輪分別安裝在箱體的背面，減搖裝置通過(guò)搖臂與船體連接，船體上安裝有軌道，減搖裝置的上滾輪和下滾輪沿軌道上下移動(dòng)。
[0005]所述減搖裝置為一組或多組。
[0006]所述沖箱頂板上設(shè)有通氣閥。
[0007]所述中隔板上設(shè)有流水閥。
[0008]所述沖箱底板上設(shè)有流水閥。
[0009]所述驅(qū)動(dòng)動(dòng)力裝置為液壓作動(dòng)器或電動(dòng)伺服缸。
[0010]本發(fā)明一種沖箱式多模態(tài)減搖裝置，可以在主動(dòng)、被動(dòng)、被動(dòng)可控等多種模態(tài)間切換，亦可混合模態(tài)工作，所以稱為“多模態(tài)”，沖箱式減搖器動(dòng)力配置按主動(dòng)式設(shè)計(jì)，實(shí)際操縱時(shí)可以根據(jù)當(dāng)時(shí)海況切換至被動(dòng)(或被動(dòng)可控)模態(tài)以節(jié)省能源，只在減搖效果不理想或船舶特殊作業(yè)對(duì)船舶穩(wěn)態(tài)要求很高時(shí)開啟主動(dòng)模式，沖箱式減搖器采用幾套并列成組的布置，根據(jù)船舶實(shí)際需要還可以將其中一部分選擇被動(dòng)(可控)式，另一部分采用主動(dòng)式;沖箱式減搖器力學(xué)原理清晰，效率較高，適用于有航速和零航速船舶，不增加船體吃水、不降低原船舶穩(wěn)性，采用舷外布置形式時(shí)不占用船體內(nèi)部空間，特別適合于舊船改裝;沖箱式減搖器標(biāo)配形式是船首尾兩側(cè)各安裝一組，共4組，該減搖裝置不僅對(duì)船舶橫搖和縱搖減搖有效，對(duì)垂蕩也有一定的抑制效果，需要時(shí)對(duì)相鄰的兩組沖箱灌水，另兩組沖箱排空，可以起到船舶調(diào)傾作用;沖箱式減搖器安裝維護(hù)便捷，適合于標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化設(shè)計(jì)，方便平行制造，由專業(yè)廠商提供標(biāo)準(zhǔn)系列，便于新船設(shè)計(jì)中采用，更利于在舊船改造時(shí)加裝;沖箱式減搖器分為輕型、中型、重型三大類，其基本原理相同，但由于不同噸位船舶的減搖匹配條件不同在具體結(jié)構(gòu)和作動(dòng)形式上有明顯差別，輕型沖箱式減搖器適用于排水量數(shù)百噸級(jí)以下船舶，追求輕巧靈便、兼顧一機(jī)多用，大多數(shù)采用舷外甚至離舷布置形式，重型沖箱式減搖器適用于萬(wàn)噸級(jí)船舶，重型沖箱式減搖器設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)提高減搖能力和結(jié)構(gòu)的可靠性，布置分為舷內(nèi)和舷外兩種形式，中型沖箱式減搖器則介于兩者之間，上述輕型、中型、重型三大類和舷內(nèi)、舷外的布置形式以及不同的驅(qū)動(dòng)控制方式的交叉組合，派生出豐富的產(chǎn)品系列，總有一款滿足船東用戶的要求；由輕型沖箱式減搖器派生出高速輕型多體快艇，兼顧高航速、高穩(wěn)性、優(yōu)異的適航性、寬大甲板等優(yōu)點(diǎn)，具有廣闊的應(yīng)用前景。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是本發(fā)明一種沖箱式多模態(tài)減搖裝置舷外布置軸測(cè)示意圖。
[0012]圖2是本發(fā)明一種沖箱式多模態(tài)減搖裝置舷外布置平面示意圖。
[0013]圖3是本發(fā)明一種沖箱式多模態(tài)減搖裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖4是本發(fā)明一種沖箱式多模態(tài)減搖裝置舷外布置I套組布置示意圖。
[0015]圖5是本發(fā)明一種沖箱式多模態(tài)減搖裝置舷外布置2套組布置示意圖。
[0016]圖6是本發(fā)明一種沖箱式多模態(tài)減搖裝置舷外布置3套組布置示意圖。
[0017]圖7是本發(fā)明一種沖箱式多模態(tài)減搖裝置舷外布置4套組布置示意圖。
[0018]圖8是本發(fā)明一種沖箱式多模態(tài)減搖裝置舷內(nèi)布置軸測(cè)示意圖。
[0019]圖9是本發(fā)明一種沖箱式多模態(tài)減搖裝置舷內(nèi)布置平面示意圖。
[0020]圖10是本發(fā)明一種沖箱式多模態(tài)減搖裝置舷內(nèi)布置I套組布置示意圖。
[0021]圖11是本發(fā)明一種沖箱式多模態(tài)減搖裝置舷內(nèi)布置2套組布置示意圖。
[0022]圖12是本發(fā)明一種沖箱式多模態(tài)減搖裝置舷內(nèi)布置3套組布置示意圖。
[0023]圖13是本發(fā)明一種沖箱式多模態(tài)減搖裝置舷內(nèi)布置4