船舶液舱的双重制荡装置及其制荡方法与流程

本发明涉及船舶制造技术领域，尤其是涉及一种能够降低晃荡产生的冲击载荷对舱壁的损害的船舶液舱的双重制荡装置及其制荡方法。

背景技术：

油船在海上航行的过程中，会携带大量的货油，在恶劣的海况下，船体随着风、浪、流等外力作用下产生摇摆和上下升沉的等运动，液舱内不满舱的货油也随着船体的运动而运动，液舱内的货油随着船体的运动而产生晃荡，晃荡产生的冲击载荷对舱壁会造成一定的损害，当冲击载荷大于舱壁能够承受的极限时，舱壁会损坏，对油船的稳定性造成很大的影响，严重时甚至会危及全船人员的生命安全。

目前液舱制荡措施设计主要有制荡舱壁和固定制荡网两种形式。

制荡舱壁是一种安装在舱内、与舱型截面相同的钢制舱壁结构，舱壁上开空，并安装横、纵桁材和加强筋，该结构根据安装的疏密程度，获得不同的制荡效果，具有制荡效果好的优点，但结构复杂、重量大、建造成本高、维修难度高、一旦安装不可移动等特点，且其较大的结构重量使得船舶载货量会有所降低。

固定制荡网是一种安装在液舱适当位置的固定网面浮体结构，发明人慎灿孝（三星重工业株式会社）提出了一种固定安装在货舱适当位置的起伏引导单元，借助被约束在起伏引导单元上的漂浮体，抑制货物的晃荡。该装置在结构形式上与制荡舱壁相同，不同的是漂浮体可以沿着安装在货舱直角舱壁上的固定导轨滑动，利用漂浮体在轨道上的移动阻力来消弱晃荡压力。该装置由于需要在舱室各个围壁上安装导轨等构件，使得结构复杂、建造成本高、且仅适用于舱室围壁均为直角舱壁的规则舱室，对于不能安装导轨的折角型、曲面型等舱壁不适用。

综上所述，目前的制荡装置结构复杂，投资成本高，应用到现有的液舱程度不高，难以解决现有船舶的制荡问题。

技术实现要素：

本发明为了克服现有技术中存在的上述不足，提供了一种能够降低晃荡产生的冲击载荷对舱壁的损害的船舶液舱的双重制荡装置及其制荡方法。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种船舶液舱的双重制荡装置，包括水平制荡面板、n个竖直制荡面板、水平制荡面板连接装置和竖直制荡面板连接装置；所述水平制荡面板连接装置包括定滑轮，牵引钢丝绳、固定臂和第一电机，所述固定臂的一端与船舶液舱壁连接，固定臂的另一端与定滑轮连接，所述钢丝牵引绳的一端穿过定滑轮与水平制荡面板连接，钢丝牵引绳的另一端与第一电机连接；所述水平制荡面板和各个竖直制荡面板上均设有若干个通孔。

本发明根据超声波探头、无线压力传感器和无线加速度传感器检测的数据，采用水平制荡面板和n个竖直制荡面板制成的双重制荡装置来解决现有船舶的制荡问题。

作为优选，还包括控制器、超声波探头、无线通信模块）、无线加速度传感器、若干个无线压力传感器和显示器；所述超声波探头位于水平制荡面板上，所述无线加速度传感器位于船舶上，各个无线压力传感器均位于船舶液舱内壁上；所述控制器分别与第一电机、超声波探头、无线通信模块、无线加速度传感器和各个无线压力传感器电连接。

作为优选，所述竖直制荡面板连接装置包括第一横向轨道、第二横向轨道、n个纵向轨道和第二电机；所述第一横向轨道和第二横向轨道分别位于船舶液舱底部长度方向的两侧，各个纵向轨道的两端分别与第一横向轨道和第二横向轨道连接；所述第二电机与控制器电连接。

作为优选，竖直制荡面板嵌入纵向轨道内，竖直制荡面板能够沿着所述第一纵向轨道和第二纵向轨道左右滑动。

作为优选，所述水平制荡面板的四周均采用柔性材料包裹，竖直制荡面板的顶部和底部均采用柔性材料包裹。

作为优选，n的取值为1到4。

一种船舶液舱的双重制荡装置的制荡方法，包括如下步骤：

（7-1）将竖直制荡面板嵌入纵向轨道内，设置冲击力值的上限及加速度值的上限；

（7-2）利用超声波探头检测船舶液面距离水平制荡面板的距离S，利用无线加速度传感器检测船舶的加速度，利用各个无线压力传感器检测船舶液舱内壁受到的压力，将检测到的数据传输给控制器；

（7-3）控制器根据接收到的数据调节水平制荡面板和各个竖直制荡面板，降低液舱内液体晃荡对舱壁的冲击力。

作为优选，控制器根据接收到的数据调节水平制荡面板和各个竖直制荡面板的具体步骤如下：

（8-1）控制器接收超声波探头传输过来的数据，控制器控制第一电机工作，带动牵引钢丝绳运动，使水平制荡面板下落S；

（8-2）控制根据无线压力传感器传输过来的数据，如果无线压力传感器检测到的数值大于设定的冲击力值的上限或无线加速度传感器检测到的数值大于设定的加速度值的上限，控制器控制第二电机工作，使各个竖直制荡面板沿第一横向轨道和第二横向轨道滑动，将液舱分为n+1个舱室，改变流体的运动方式。

因此，本发明具有如下有益效果：本发明能够加速低载液率情况下冲顶翻卷等强非线性现象的发生，降低冲顶液体下落的时间，消耗舱内液体的能量，降低晃荡产生的冲击载荷对舱壁的损害。

附图说明

图1是本发明的一种结构示意图；

图2是本发明的一种系统框图；

图3是本发明的一种流程图。

图中：水平制荡面板1、竖直制荡面板2、水平制荡面板连接装置3、竖直制荡面板连接装置4、液舱5、通孔6、控制器7、超声波探头8、无线通信模块9、无线加速度传感器10、无线压力传感器11、显示器12、定滑轮31、牵引钢丝绳32、固定臂33、第一电机34、第一横向轨道41、第二横向轨道42、纵向轨道43、第二电机44。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步描述：

如图1和图2所示的实施例是一种船舶液舱的双重制荡装置，包括水平制荡面板1、2个竖直制荡面板2、水平制荡面板连接装置3和竖直制荡面板连接装置4；所述水平制荡面板连接装置包括定滑轮31，牵引钢丝绳32、固定臂33和第一电机34，所述固定臂的一端与船舶液舱5连接，固定臂的另一端与定滑轮连接，所述钢丝牵引绳的一端穿过定滑轮与水平制荡面板连接，钢丝牵引绳的另一端与第一电机连接；所述竖直制荡面板连接装置包括第一横向轨道41、第二横向轨道42、2个纵向轨道43和第二电机44；所述第一横向轨道和第二横向轨道分别位于船舶液舱底部长度方向的两侧，各个纵向轨道的两端分别与第一横向轨道和第二横向轨道连接；所述水平制荡面板和各个竖直制荡面板上均设有若干个通孔6；竖直制荡面板嵌入纵向轨道内，竖直制荡面板能够沿着所述第一纵向轨道和第二纵向轨道左右滑动；所述水平制荡面板的四周均采用柔性材料包裹，竖直制荡面板的四周均采用柔性材料包裹。

如图2所示，还包括控制器7、超声波探头8、无线通信模块9、无线加速度传感器10、若干个无线压力传感器11和显示器12；所述超声波探头位于水平制荡面板上，所述无线加速度传感器位于船舶上，各个无线压力传感器均位于船舶液舱内壁上；所述控制器分别与第一电机、第二电机、超声波探头、无线通信模块、无线加速度传感器和各个无线压力传感器电连接。

如图3所示，一种船舶液舱的双重制荡装置的制荡方法，包括如下步骤：

步骤100，安装竖直制荡面板，设置参数

步骤101，将竖直制荡面板嵌入纵向轨道内，设置冲击力值的上限及加速度值的上限；

步骤200，检测相关参数

步骤201，利用超声波探头检测船舶液面距离水平制荡面板的距离S，利用无线加速度传感器检测船舶的加速度，利用各个无线压力传感器检测船舶液舱内壁受到的压力，将检测到的数据传输给控制器；

步骤300，调节水平制荡面板和各个竖直制荡面板

步骤301，控制器接收超声波探头传输过来的数据，控制器控制第一电机工作，带动牵引钢丝绳运动，使水平制荡面板下落S；

步骤302，控制根据无线压力传感器传输过来的数据，如果无线压力传感器检测到的数值大于设定的冲击力值的上限或无线加速度传感器检测到的数值大于设定的加速度值的上限，控制器控制第二电机工作，使各个竖直制荡面板沿第一横向轨道和第二横向轨道滑动，将液舱分为3个舱室，改变流体的运动方式，降低液舱内液体晃荡对舱壁的冲击力。

应理解，本实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。