本发明涉及一种设有纵倾角、横倾角调节机构的船艇。
背景技术：
纵倾角(trimangle)是舰船在正浮时的水线面与纵倾后的水线面相交的角度，而纵倾是指船舶中纵剖面垂直于静止水面，但是中横剖面与铅锤面成一纵倾角时的浮态。通常将船舶向首部方向倾斜称“艏倾”，对应纵倾角为正值；向尾部方向倾斜称“艉倾”，对应纵倾角取负值。通常纵倾调整是在型线设计和总体布局区划的基础上进行的。首先要计算各载况的浮态，并视计算结果对总布置进行调整，即改变各部分重量的纵向分布，直到浮态满意为止。值得注意的是，浮态仅仅是总布置设计时要考虑的主要因素之一，也就是说，浮态调整要在总布置可能调整的范围内进行，否则就要通过其他方法如改变浮心纵向位置来进行。而目前都是在艇设计时就将纵倾考虑进去，但实际不论什么艇它在航行时其纵倾角是会受到恶劣海况的影响而不断变化的，如果能够做到在艇航行时根据纵倾情况自动改变配重的分布以实现调整纵倾角来避免纵倾过大则是一个大的突破，目前都是提前设计好艇体线型及配重以及浮心的纵向位置，而在艇航行后就无法改变。
技术实现要素：
本发明的目的在于，克服现有技术中存在的缺陷，提供一种设有纵倾角、横倾角调节机构的船艇，能够在艇纵倾时实现艇体配重的自动调整，以避免艇的纵倾角过大，能够自动调整艇的纵倾角却不需使用动力源，艇在纵倾时调整用的配重却向相反方向滚动，实现自动改变配重的分布，以调整纵倾角，防止艇纵倾角过大的问题；甚至能够调整横倾角，避免横倾角过大。
为实现上述目的，本发明的技术方案是设计一种设有纵倾角、横倾角调节机构的船艇，包括艇体和设置在艇体内部下方或外部下方均匀分布的浮体，浮体与艇体固定连接，浮体内设置配重以及用于使艇保持平衡的配重调整机构。通过自动调整艇的纵倾角的配重调整机构的设置，能够在艇纵倾时实现艇体配重的自动调整，以避免艇的纵倾角过大，改善了滑行状态中的纵倾角过大。
进一步的技术方案是，浮体对称分布在艇体的船舷两侧。这样的设置能够避免在横倾过大时如果仅设置一个浮体艇体容易倾覆的问题。
进一步的技术方案是，浮体呈壳体状，所述配重包括设置在浮体内的压载水，压载水其水平面低于浮体内壁上表面的最低点，所述配重还包括漂浮设置在压载水水平面上的漂浮件，漂浮件包括漂浮板及固定设置在漂浮板下的第一浮筒，漂浮板通过第一浮筒使得漂浮板的上表面的最低点位于漂浮板的中心位置处，漂浮板与浮体内侧壁通过连接件铰接。这样设置在艇体纵倾时漂浮板两侧的第二浮筒一侧升起一侧降下，将漂浮板反向翘起，这样配重滚动体滚向艇体翘起的一侧，使得那一侧的配重加大，以调整纵倾，减小纵倾角。且整个调整过程通过艇体纵倾后压载水水面的变化结合第二浮筒浮力无需任何动力，实现自动调整，设计巧妙。第二浮筒与漂浮板下表面的间距很小，具体数值根据艇体的形状、大小结合海况的情况设计，满足艇体在海况不恶劣时(即海浪较小时艇体的左右倾斜情况不足以使得第二浮筒随着压载水水面的浮动而触碰到漂浮板，或略微顶起漂浮板<配合漂浮板上表面凹弧面的设置>也不会使得位于漂浮板中心位置处的配重滚动体离开漂浮板中心位置)。遮挡板的高度的设置及压载水水面高度的设置以满足在纵倾(艏倾和艉倾最大纵倾角)时遮挡板最高处不触碰浮体内壁上表面。
进一步的技术方案为，漂浮板包含有纵截面呈凹弧面的上表面且凹弧面以上表面的中心对称设置，漂浮板上固定设置铰接轴，浮体内壁上表面上固定设置与铰接轴适配的轴承座。
进一步的技术方案为，漂浮板包含有任意截面均成凹弧面的上表面，漂浮板通过关节轴承与浮体内壁上表面连接。这样不论艇体是横倾还是纵倾，漂浮板上设置的配重球均能做出相应的补偿调整，能够调整艇体浮态。
进一步的技术方案为，配重调整机构包括漂浮板上设置的配重滚动体，配重滚动体设置在漂浮板的中部。
进一步的技术方案为，配重滚动体通过漂浮板上表面设置的凹槽设置在漂浮板的中部，凹槽为矩形槽或u形槽，矩形槽的长与艇体的长向平行，凹槽的中心设置与配重滚动体适配的定位槽，铰接轴位于定位槽下，漂浮板其上表面的边缘设置配重滚动体的遮挡板。
进一步的技术方案为，浮体内壁上表面上固定设有两个导向杆且分别位于漂浮板其沿艇体长向的两侧，导向杆上设置第二浮筒，第二浮筒上设置与导向杆适配的通孔，第二浮筒包括漂浮板倾斜调整部分，漂浮板倾斜调整部分位于漂浮板下方且在艇体正浮时与漂浮板及第一浮筒均设有间距。当然，为了既能调整纵倾又能调整横倾，第二浮筒设置四个，位于漂浮板的四角下，导向杆相应设有四个，位于漂浮板的四角上方。
进一步的技术方案为，浮体设置在艇体外部下方，浮体的上表面与艇体下表面相适配，浮体的下表面由中部的平面和两侧的流线型曲面构成；漂浮板其下表面为平面，漂浮板通过第一浮筒使得漂浮板的下表面在艇体正浮时呈水平，第一浮筒设有四个且分别位于漂浮板的四角处，第一浮筒呈圆柱筒形或方筒形；遮挡板与漂浮板一体成型或固定连接；导向杆呈圆柱体形；第一浮筒和第二浮筒均为壳体状且采用hdpe制成，第二浮筒呈方筒形或盘状，所述漂浮板倾斜调整部分为第二浮筒上靠近漂浮板中部且位于漂浮板下方的部分；导向杆垂直于浮体的下表面设置。浮体的下表面由中部的平面和两侧的流线型曲面构成，这样将浮体设置得类似于艇体下表面的形状，流线型的设置可以尽量减少浮体在水中的阻力；浮体内腔呈长方体形的设置使得压载水水面上的配重调整机构的受力状态及倾斜状态在设计时容易，不难计算及设计；漂浮板可以看出将一个矩形板的上表面剜出一个凹弧面，以便于在漂浮板倾斜后回正时配重滚动体倾向于停在漂浮板上表面的中心位置处。
进一步的技术方案为，第二浮筒内设置压载液体；所述配重滚动体为配重球或配重圆柱。压载液体可以是水，根据艇体的情况及配重调整机构的情况设计压载液体的具体的量；当配重滚动体采用配重球时凹槽从漂浮板的一边设置至另一边；当配重滚动体采用配重圆柱时，配重圆柱的高小于漂浮板的沿艇体宽度的尺寸；凹槽与配重滚动体之间有摩擦力，凹槽的槽壁面可以镀一层镀膜以改变配重滚动体与凹槽间的摩擦力，再配合漂浮板上表面凹弧面的设置，能够保证在正浮时配重滚动体处于漂浮板上表面的中心位置处。
进一步的技术方案是，艇体的舯部斜升角为25°，艉部斜升角为10°～15°；折角线长度为2.69m，折角线宽度为0.54m。这样设置改善了斜升角，增强了艇的适航性；改良了折角线宽度和高度，增强了侧面艇的强度和滑行面积；整体线形改良，航速，航态等主要指标都有较大改善。
另一种技术方案是，浮体呈壳体状，所述配重包括设置在浮体内的压载水，压载水其水平面低于浮体内壁上表面，所述配重还包括漂浮设置在压载水水平面上的漂浮件，漂浮件包括漂浮板及固定设置在漂浮板下的第一浮筒，漂浮板包含有呈平面的上表面且漂浮板通过第一浮筒使得漂浮板的上表面水平，所述配重调整机构包括漂浮板上设置的配重滚动体，配重滚动体通过漂浮板上表面设置的凹槽设置在漂浮板的中部，凹槽为矩形槽，矩形槽的长与艇体的长向平行，漂浮板其上表面的边缘设置配重滚动体的遮挡板，浮体内壁上表面上固定设有两个导向杆且分别位于漂浮板其沿艇体长向的两侧，导向杆上设置第二浮筒，第二浮筒上设置与导向杆适配的通孔，第二浮筒包括漂浮板倾斜调整部分，漂浮板倾斜调整部分位于漂浮板下方且在艇体正浮时与漂浮板及第一浮筒均设有间距。
进一步的技术方案是，浮体的上表面与艇体下表面相适配，浮体的下表面由中部的平面和两侧的流线型曲面构成；浮体内腔呈长方体形；漂浮板为矩形板，第一浮筒设有四个且分别位于漂浮板的四角处，第一浮筒呈圆柱筒形或方筒形；遮挡板与漂浮板一体成型或固定连接；导向杆呈圆柱体形；第一浮筒和第二浮筒均为壳体状且采用hdpe制成，第二浮筒呈方筒形或盘状，所述漂浮板倾斜调整部分为第二浮筒上靠近漂浮板中部且位于漂浮板下方的部分；导向杆垂直于浮筒的下表面设置。
动作过程如下：艇体正浮时，漂浮板通过轴承座、第一浮筒使得漂浮板下表面是水平的且漂浮板上表面的配重滚动体位于漂浮板上表面的中心处，漂浮板两侧的第二浮筒处于同一水平高度处；艇纵倾时，比如艏倾，靠近艏部的第二浮筒顺着导向杆上行，靠近艉部的第二浮筒顺着导向杆下行(因为浮体内腔呈长方体形，而压载水的水面即使艇体纵倾仍会保持水平，因此第二浮筒有升有降，实现将漂浮板顶起)，这样漂浮板倾斜，配重滚动体向艉部滚动，即发生艏倾时艇艉部的配重增加了，因此能够调整纵倾角，避免纵倾角过大；艇体回正的过程中，仍然由于压载水水面是保持水平的，靠近艉部的第二浮筒上行，靠近艏部的第二浮筒下行，则配重滚动体又往回滚动，直至滚动至漂浮板中心的定位槽内，若此时又出现艉倾，则动作过程相反。
本发明的优点和有益效果在于：通过自动调整艇的纵倾角的配重调整机构的设置，能够在艇纵倾时实现艇体配重的自动调整，以避免艇的纵倾角过大，能够自动调整艇的纵倾角却不需使用动力源，艇在纵倾时调整用的配重却向相反方向滚动，实现自动改变配重的分布，以调整纵倾角，防止艇纵倾角过大的问题，构思巧妙；在艇体纵倾时漂浮板两侧的第二浮筒一侧升起一侧降下，将漂浮板反向翘起，这样配重滚动体滚向艇体翘起的一侧，使得那一侧的配重加大，以调整纵倾，减小纵倾角。且整个调整过程通过艇体纵倾后压载水水面的变化结合第二浮筒浮力无需任何动力，实现自动调整，设计巧妙。浮体的下表面由中部的平面和两侧的流线型曲面构成，这样将浮体设置得类似于艇体下表面的形状，流线型的设置可以尽量减少浮体在水中的阻力；浮体内腔呈长方体形的设置使得压载水水面上的配重调整机构的受力状态及倾斜状态在设计时容易，不难计算及设计；漂浮板可以看出将一个矩形板的上表面剜出一个凹弧面，以便于在漂浮板倾斜后回正时配重滚动体倾向于停在漂浮板上表面的中心位置处。压载液体可以是水，根据艇体的情况及配重调整机构的情况设计压载液体的具体的量；当配重滚动体采用配重球时凹槽从漂浮板的一边设置至另一边；当配重滚动体采用配重圆柱时，配重圆柱的高小于漂浮板的沿艇体宽度的尺寸；凹槽与配重滚动体之间有摩擦力，凹槽的槽壁面可以镀一层镀膜以改变配重滚动体与凹槽间的摩擦力，再配合漂浮板上表面凹弧面的设置，能够保证在正浮时配重滚动体处于漂浮板上表面的中心位置处。
附图说明
图1是本发明一种设有纵倾角、横倾角调节机构的船艇的立体示意图；
图2是本发明的主视图；
图3是图2中浮体内腔的结构示意图；
图4是图3中漂浮板的俯视图；
图5是图3中漂浮件的放大示意图；
图6是图5中轴承座部分的放大示意图；
图7是图3中左上角部分的放大示意图；
图8是艇体艏倾后图3的状态示意图。
图中：1、艇体；2、浮体；3、压载水；4、漂浮板；5、第一浮筒；6、配重滚动体；7、凹槽；8、定位槽；9、铰接轴；10、轴承座；11、遮挡板；12、导向杆；13、第二浮筒；14、漂浮板倾斜调整部分。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1至图8所示(为便于图示，图1未示出浮体2)，本发明是一种设有纵倾角、横倾角调节机构的船艇，包括艇体1和设置在艇体1下的浮体2，浮体2与艇体1固定连接，浮体2内设置配重以及用于自动调整艇的纵倾角的配重调整机构。艇体1的舯部斜升角为25°，艉部斜升角为10°～15°；折角线长度为2.69m，折角线宽度为0.54m。浮体2呈壳体状，所述配重包括设置在浮体2内的压载水3，压载水3其水平面低于浮体2内壁上表面，所述配重还包括漂浮设置在压载水3水平面上的漂浮件，漂浮件包括漂浮板4及固定设置在漂浮板4下的第一浮筒5，漂浮板4包含有呈凹弧面的上表面且凹弧面以上表面的中心对称设置，漂浮板4通过第一浮筒5使得漂浮板4的上表面的最低点位于漂浮板4的中心位置处，所述配重调整机构包括漂浮板4上设置的配重滚动体6，配重滚动体6通过漂浮板4上表面设置的凹槽7设置在漂浮板4的中部，凹槽7为矩形槽，矩形槽的长与艇体1的长向平行，凹槽7的中心设置与配重滚动体6适配的定位槽8，漂浮板4上固定设置铰接轴9且铰接轴9位于定位槽8下，浮体2内壁上表面上固定设置与铰接轴9适配的轴承座10，漂浮板4其上表面的边缘设置配重滚动体6的遮挡板11，浮体2内壁上表面上固定设有两个导向杆12且分别位于漂浮板4其沿艇体1长向的两侧，导向杆12上设置第二浮筒13，第二浮筒13上设置与导向杆12适配的通孔，第二浮筒13包括漂浮板倾斜调整部分14，漂浮板倾斜调整部分14位于漂浮板4下方且在艇体1正浮时与漂浮板4及第一浮筒5均设有间距。浮体2的上表面与艇体1下表面相适配，浮体2的下表面由中部的平面和两侧的流线型曲面构成；浮体2内腔呈长方体形；漂浮板4其下表面为平面，漂浮板4通过第一浮筒5使得漂浮板4的下表面在艇体1正浮时呈水平，第一浮筒5设有四个且分别位于漂浮板4的四角处，第一浮筒5呈圆柱筒形或方筒形；遮挡板11与漂浮板4一体成型或固定连接；导向杆12呈圆柱体形；第一浮筒5和第二浮筒13均为壳体状且采用hdpe制成，第二浮筒13呈方筒形或盘状，所述漂浮板倾斜调整部分14为第二浮筒13上靠近漂浮板4中部且位于漂浮板4下方的部分；导向杆12垂直于浮体2的下表面设置。第二浮筒13内设置压载液体；所述配重滚动体6为配重球。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。