专利名称：船舶自动应急避碰减摇脱浅抗沉防倾覆装置的制作方法
技术领域：
一种船舶自动应急避碰减摇脱浅抗沉防倾覆装置，本发明涉及船舶的安全装置。
背景技术：
在已有的技术中，常用的避碰装置(设备)有(1)实心橡胶护舷(2)废旧轮胎(3)护木；常用的减摇装置(设备)有(1)减摇水舱(2)舭龙骨(3)减摇鳍(4)回转仪减摇装置(5)舵减摇装置；常用的脱浅装置及措施有(1)拖轮拖带(2)排出压载水舱中的水或卸载(3)等涨潮水位升高使船舶浮起脱浅；常用的抗沉装置及措施有(1)双层船底(2)水密舱壁(3)增加干舷高度(4)提高船体结构和开口关闭的水密性(5)船上配备足够的排水设备和堵漏器材；常用的防倾覆装置及措施有(1)装减摇装置(2)设置纵向舱壁(3)增大船宽度吃水比。
上述装置和措施虽然一直在使用，并且它们在各自的岗位上均能较好的发挥其作用，但存在下列问题(1)各装置功能单一，不能兼顾。如现有的几种减摇装置只能减横摇，不能减纵摇，而纵摇也是对船舶破坏力较大的运动之一。
(2)各种装置效能的发挥受到一定的限制。如现有的避碰装置避碰效果差，且仅适合船与码头之间的避碰；舵减摇装置只有在较高航速和转舵速度才能发挥较好的减摇性能，否则减摇效果极差。
(3)加装某一装置的目的是为了改善船舶某一方面的性能，却带来其它副作用。如为提高船舶抗沉性使船舶结构变复杂，造价高；减摇水舱占据一定的船体空间，减少装载能力；增加船宽必然会增加正常的航行阻力，降低航速；装设纵向舱壁使船舶结构便的复杂、造价高、而且装卸货不方便等。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构比较简单，安装使用方便，平时气囊叠放在气囊贮存箱内，不占舱位，也不影响适航性，需要时通过船上的自动控制系统迅速将相应的气囊贮存箱盖打开，并给相应的气囊充气，既可提高船舶的抗沉性、减摇性、防倾覆能力，使船舶有再生能力，又能避免或减轻船舶碰撞，船舶搁浅时，帮助船舶脱离搁浅险情，集船舶避碰、减摇、脱浅、抗沉、防倾覆多种功能于一体的船舶自动应急避碰减摇脱浅抗沉防倾覆装置。它能弥补现有避碰、减摇、脱浅、抗沉、防倾覆装置的上述不足。
根据仿生学(鳍使鱼在水中运动时身体保持平衡，鳔用来控制鱼在水中的升降，)和浮力基本原理，分析船舶沉没、倾覆、摇荡、搁浅、碰撞的原因及船舶一般结构特点，针对已有技术中存在的问题，本发明的基本构思是在不影响船体强度和水密性的前提下，在船体外板的船艏、船艉和满载载重线、空载载重线、空载载重线以下等不同的部位对称开设多个内凹的气囊贮存箱，平时气囊叠放在气囊贮存箱内，气囊贮存箱盖密闭与舷侧板成为同一平面，水下气囊就兼顾了鱼鳍和鱼鳔的功能。当船舶发生剧烈横摇时，给两舷水面附近及水下的气囊充气，气囊充气后伸出舷板外，浸入水中的气囊就会产生向上的浮力，当船舶横摇时，由于力臂较长，从而产生一个较大的减摇力矩，阻止船舶横摇。当船舶发生剧烈纵摇时，给艏、艉两舷水面附近及水下的气囊充气，气囊充气后伸出舷外就产生一减纵摇力矩，阻止船舶纵摇。当船舶因货物移位、配载不均、自由液面、风浪等影响发生倾斜时，给倾斜侧水中的气囊充气，就产生一抗倾力矩，阻止船舶继续倾斜或使其逐步复位。当船舶破舱进水时，破舱部位由于浮力损失会出现下沉及倾斜，给破舱处及附近的气囊充气，气囊产生的浮力使船舶破舱部位减缓下沉及倾斜；如船舶整体下沉，给全部气囊充气，船舶的总储备浮力就增加，从而提高船舶的抗沉性。当船舶发生搁浅时，如检查无破舱进水，可给水下的全部气囊充气，当船舶浮起船底脱离浅滩后再慢速驶离浅滩水域。当船舶进出港、雾航或有碰撞危险时给艏、艉气囊以及满载载重线附近的气囊充气，用压缩空气作为缓冲介质，吸收较大的冲击能量，用于避免或减轻船舶之间及船舶与码头的碰撞。
本发明的目的可通过如下技术措施来实现本发明所述的船舶自动应急避碰减摇脱浅抗沉防倾覆装置，其特征在于该装置由安装在船上的高压空气瓶1、气囊2345、空压机6、抽气机7、电磁换向控制阀8、安全阀9、气囊内压力传感器10、单向阀11、管路12构成，高压空气瓶1与每个气囊进排气口之间均通过电磁换向控制阀8、安全阀9、气囊内压力传感器10、管道12相连结，抽气机7与每个气囊进排气口之间均通过电磁换向控制阀8、安全阀9、气囊内压力传感器10、管道12相连结。空压机和高压空气瓶均是船舶柴油机压缩空气启动装置中的已有设备，空压机通过单向阀11、管路12给高压空气瓶补充压缩空气。
上述所有气囊平时均被叠放在气囊贮存箱内，气囊贮存箱盖与船体外板成为同一平面并密封连接，气囊贮存箱盖配有专门的启闭机构，用于气囊贮存箱盖的开启与关闭，气囊充气后胀出船体外并通过绳索网络与船体系固；其中气囊2装于船体外板的船艏、船艉，气囊3装于满载载重线附近，气囊4装于空载载重线附近，气囊5装于空载载重线以下；气囊2和气囊3避免或减轻船舶之间及船舶与码头的碰撞的功用，要求有较高的充气压力和承压能力。并配有横摇角速度传感器、纵摇角速度传感器、横倾角度传感器、纵倾角度传感器、吃水传感器、检漏传感器等自控元件及自动控制系统，用于实现各功能的自动控制。
本发明的优点是结构简单，安装使用方便，一套装置有避碰、减摇、脱浅、抗沉、防倾覆多种用途，功能齐全又互不冲突，气囊平时不用时收缩叠放在气囊贮存箱内，不占舱容，不改变船舶现有结构，不影响适航性，需要时可快速投入使用，效果显著，使船舶的稳性、抗沉性、减摇性、防倾能力和避碰能力有较大提高，船舶航行更安全可靠，船员及乘客更舒适安全。
图1为本发明最佳实施例之一的主要部件组装后整体外形结构主视图；图2为本发明最佳实施例之一的装置系统部件相互连接关系示意图(各气囊与其它部件的连接关系均相同，该图以气囊3为例)。
图中1高压空气瓶，2艏艉气囊，3满载载重线气囊，4空载载重线气囊，5空载载重线以下气囊，6空压机，7抽气机，8电磁换向控制阀，9安全阀，10气囊内压力传感器，11单向阀，12管道。
具体实施例方式结合附图和最佳实施例将本发明的结构特征进一步描述如下船舶柴油机压缩空气启动装置中已有的空压机6和高压空气瓶1，在它们之间用单向阀11和管路12连接起来，从高压空气瓶1的出气口引出管路12通过电磁换向控制阀8、安全阀9、气囊内压力传感器10与各气囊(2、3、4、5)的进排气口连接，抽气机7的抽气口也通过管路12、电磁换向控制阀8、安全阀9、气囊内压力传感器10与各气囊(2、3、4、5)的进排气口连接，各气囊平时不用时收缩叠放在气囊贮存箱内，气囊贮存箱盖与船体外板成为同一平面并密封连接，应急时通过专门的启闭机构开启气囊贮存箱盖，并给气囊3充气，气囊3充气后胀出船体外并通过绳索网络与船体系固以防气囊3移位；气囊3的进排气口也通过管路12、电磁换向控制阀8、安全阀9、气囊内压力传感器10与抽气机7的抽气口连接，当紧急情况解除后，启动抽气机7将气囊3内的空气抽出，拉动绳索网络将气囊3收回气囊贮存箱内并启动启闭机构关闭气囊贮存箱盖。
作为本实施例的变更1.气囊的形状、大小、多少、耐压强度及气囊贮存箱的位置可根据船舶的具体情况作适当变更，水下气囊可设计成流线型以减小水阻力。
2.本发明可作为潜水艇的辅助上浮装置。
权利要求
1.一种船舶自动应急避碰减摇脱浅抗沉防倾覆装置，其特征在于该装置由安装在船上的高压空气瓶1、气囊2345、空压机6、抽气机7、电磁换向控制阀8、安全阀9、气囊内压力传感器10、单向阀11、管路12构成，上述的高压空气瓶1与每个气囊进排气口之间均通过电磁换向控制阀8、安全阀9、气囊内压力传感器10、管路12相连结，抽气机7与每个气囊进排气口之间均通过电磁换向控制阀8、安全阀9、气囊内压力传感器10、管道12相连结，空压机通过单向阀11、管路12给高压空气瓶补充压缩空气。
2.根据权利要求1所述的一种船舶自动应急避碰减摇脱浅抗沉防倾覆装置，其特征在于气囊贮存箱盖与船体外板成为同一平面并密封连接，气囊贮存箱盖配有启闭机构，气囊充气后胀出船体外并通过绳索网络与船体系固；其中气囊2装于船体外板的船艏、船艉，气囊3装于满载载重线附近，气囊4装于空载载重线附近，气囊5装于空载载重线以下；气囊2和气囊3避免或减轻船舶之间及船舶与码头的碰撞的功用，要求有较高的充气压力和承压能力。并配有横摇角速度传感器、纵摇角速度传感器、横倾角度传感器、纵倾角度传感器、吃水传感器、检漏传感器等自控元件及自动控制系统，用于实现各功能的自动控制。
全文摘要
一种船舶自动应急避碰减摇脱浅抗沉防倾覆装置，该装置由安装在船上的高压空气瓶、气囊、空压机、抽气机、电磁换向控制阀、安全阀、气囊内压力传感器、单向阀、管路构成，上述的高压空气瓶与每个气囊进排气口之间均通过电磁换向控制阀、安全阀、气囊内压力传感器、管路相连结，抽气机与每个气囊进排气口之间均通过电磁换向控制阀、安全阀、气囊内压力传感器、管道相连结，空压机通过单向阀、管路给高压空气瓶补充压缩空气。
文档编号B63B43/14GK1465500SQ0213515
公开日2004年1月7日 申请日期2002年7月1日 优先权日2002年7月1日
发明者杨庆勇 申请人:杨庆勇