一种船舶行驶平衡装置及平衡方法

本发明涉及船舶技术领域，具体为一种船舶行驶平衡装置及平衡方法。

背景技术：

对于大吨位的船舶，因为其本身大质量就具有良好的稳定性，且因为其空间大，便于安装平衡性装置，而对于小吨位的船舶，如渔民用的小型的捕鱼船，考虑其本身空间和质量，一般不会安装较大的平衡性装置，因此不论是航行还是停泊时有较大风浪，都会造成较大程度的摇摆，甚至在航行时，风浪较大都可能造成船体侧翻。为此，我们提出一种船舶行驶平衡装置及平衡方法。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种船舶行驶平衡装置及平衡方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种船舶行驶平衡装置及平衡方法，包括船体；

浮板，所述浮板设置有两组，且转动连接于船体的长度方向的两侧，用于在船体倾斜时产生一定浮力；

自适应平衡机构，所述自适应平衡机构设置于船体内，且与浮板连接，在浮板的作用下自适应平衡倾斜的船体；

复位机构，所述复位机构设置于船体内，且与自适应平衡机构连接，用于复位自适应平衡机构。

优选的，所述自适应平衡机构包括转动连接于船体内的第一传动轴，所述第一传动轴的两端分别固定连接有第一传动齿轮和第二传动齿轮，所述浮板两端与船体转动连接的轴端上均固定连接有与第一传动齿轮啮合连接的驱动齿轮，所述船体内还传动连接有若干第二传动轴，所述第二传动轴上设置有同步齿轮和与第二传动齿轮啮合连接的第三传动齿轮，相对应的两组所述第二传动轴上的同步齿轮之间设置有同步带，所述船体内还固定连接有若干滑杆，所述滑杆上滑动连接有平衡配重块，所述平衡配重块与同步带之间连接有连接块，通过浮板在水面的作用下，从而带动平衡配重块移动沿船体倾斜的另一边移动，从而更好的进行平衡。

优选的，所述复位机构包括固定安装于船体内的内部为空腔的固定杆，所述固定杆的侧壁开设有滑行槽，所述固定杆内设置有与滑行槽滑动连接且带动平衡配重块移动的联动块，所述联动块的两端与固定杆之间均连接有弹性件，复位机构便于平衡配重块的复位，便于后续的平衡。

优选的，所述船体的两侧均设置有多组用于支撑浮板的伸缩杆，伸缩杆便于调节浮板的初始位置。

优选的，所述第三传动齿轮与第二传动轴之间设置有单向传动的棘轮机构，单向传动的棘轮机构便于更好的调节伸缩杆。

优选的，所述伸缩杆的输出端转动连接有第一磁性块，且所述浮板上安装有与船体单侧第一磁性块数量相同的第二磁性块，且位置一一对应，两种磁性块便于吸附进行固定，防止船体微动时进行晃动。

优选的，所述平衡配重块采用铅材质，密度大，从而占用较小的空间。

一种船舶行驶平衡装置的平衡方法，包括以下步骤：

s1：通过控制伸缩杆来控制两侧的浮板达到指定的位置，在第一磁性块和第二磁性块的作用下，浮板保持稳定状态，为平衡工作预备；

s2：船体倾斜时，一侧的浮板受到浮力作用，通过第一传动齿轮、第一传动轴、第二传动齿轮、第三传动齿轮、第二传动轴和同步齿轮的作用下带动同步带，进而使平衡配重块向着倾斜一侧的反向位置移动进行平衡；

s3：当船体晃动到另一侧时，另一侧的浮板产生与s2相同的动作进行平衡；

s4：在平衡多次后，船体接近平衡时，在弹性件的作用下，平衡配重块恢复到中间位置。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过在船体的两侧设置设置浮板，浮板的位置稍高于船体位于水平面的位置，在船体倾斜晃动时，浮板在浮力的作用下转动，从而带动平衡配重块进行反向移动，使得船体产生不平衡，进而对风浪产生的船体倾斜进行恢复，使得船体平衡性更好。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明船体部分结构剖视示意图；

图3为本发明自适应平衡机构部分结构示意图；

图4为船体截面剖视示意图；

图5为图4中a区结构放大示意图；

图6为同步齿轮出结构示意图；

图7为图6中b区结构放大示意图。

图中：1-船体；2-浮板；3-自适应平衡机构；4-复位机构；5-第一传动轴；6-第一传动齿轮；7-第二传动齿轮；8-驱动齿轮；9-第二传动轴；10-同步齿轮；11-同步带；12-滑杆；13-平衡配重块；14-连接块；15-固定杆；16-滑行槽；17-联动块；18-弹性件；19-伸缩杆；20-第一磁性块；21-第二磁性块；22-棘轮机构。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：一种船舶行驶平衡装置及平衡方法，包括船体1；

浮板2，所述浮板2设置有两组，且转动连接于船体1的长度方向的两侧，用于在船体1倾斜时产生一定浮力，浮板2采用密度小但强度好的材料，密度小便于减小自身的质量，能提供更大的浮力，强度好避免在船体倾斜时在浮力作用和船体倾斜的作用力的作用下损坏；

自适应平衡机构3，所述自适应平衡机构3设置于船体1内，且与浮板2连接，在浮板2的作用下自适应平衡倾斜的船体1；

复位机构4，所述复位机构4设置于船体1内，且与自适应平衡机构3连接，用于复位自适应平衡机构3。

自适应平衡机构3包括转动连接于船体1内的第一传动轴5，所述第一传动轴5的两端分别固定连接有第一传动齿轮6和第二传动齿轮7，所述浮板2两端与船体1转动连接的轴端上均固定连接有与第一传动齿轮6啮合连接的驱动齿轮8，所述船体1内还传动连接有若干第二传动轴9，第二传动轴9的数量与第一传动轴5相同，其数量根据船体大小以及其质量而设置不同，所述第二传动轴9上设置有同步齿轮10和与第二传动齿轮7啮合连接的第三传动齿轮23，相对应的两组所述第二传动轴9上的同步齿轮10之间设置有同步带11，所述船体1内还固定连接有若干滑杆12，所述滑杆12上滑动连接有平衡配重块13，浮板2的转动会通过驱动齿轮8带动第一传动齿轮6，进而第一传动齿轮6转动带动第二传动齿轮7，第二传动齿轮7的传动带动第二传动轴9转动，第二传动轴9的上设置的同步齿轮10则在第二传动轴9的带动下使同步带11传动，所述平衡配重块13与同步带11之间连接有连接块14，平衡配重块13在连接块14的作用下，沿着滑杆12的轴向滑动且方向向着船体翘起的一侧运动，越靠近另一侧，其与滑杆12的中心越远，即越偏船体1的边缘，其平衡配重块13重力产生的力臂越大，从而使得船体更快的恢复，且晃动的幅度更小。

复位机构4包括固定安装于船体1内的内部为空腔的固定杆15，所述固定杆15的侧壁开设有滑行槽16，所述固定杆15内设置有与滑行槽16滑动连接且带动平衡配重块13移动的联动块17，所述联动块17的两端与固定杆15之间均连接有弹性件18，弹性件18优选弹簧，因为在船体晃动后，平衡配重块13会左右移动，在机械本身的配合之间的阻力以及滑杆12等摩擦力作用下，平衡配重块13可能难以复位到正中心，因此设置固定杆15来限制联动块17只能左右滑行，滑行时，因为两侧弹性件18均会在向一侧时提供弹力或者拉力，使其始终有向中间运动的趋势或正向中心运动，以便于能在船体1不晃动时快速恢复。

所述船体1的两侧均设置有多组用于支撑浮板2的伸缩杆19，因为在一些情况下，并不需要浮板2的展开，或者是需要浮板2展开较大的位置，在船体1上的载重不同的情况下，浮板2所在的位置力水面的位置高度是不同的，因此在较高位置时如果浮板2展开较小位置时则有可能无法在浮力的作用下展开而导致无法转动，又或者船体1为渔船时，需要在侧边进行工作时，需要浮板2收起，以便于不会对其渔网等产生干扰，伸缩杆19采用电动伸缩杆或者液压杆，要实现上述的浮板2的位置改变，而需要驱动齿轮8为半程齿轮，即有部分缺齿，以便于在一定的范围内，浮板2转动时不会带动第一传动齿轮6，从而影响平衡配重块13的位置。

所述伸缩杆19的输出端转动连接有第一磁性块20，且所述浮板2上安装有与船体1单侧第一磁性块20数量相同的第二磁性块21，且位置一一对应，因为仅仅只是支撑的作用，浮板2难以在收起时被很好的固定，而两个磁性块的吸附能使其在任何位置都会受到一定的吸附力从而保持稳定。

所述第三传动齿轮23与第二传动轴9之间设置有单向传动的棘轮机构22，棘轮机构22的主要的作用是因为在单侧的浮板2在浮力的作用下转动时，因为浮板2转动的角度有限，而滑杆12上的平衡配重块13需要移动的距离较大，而船体1在倾斜时浮板2转动时有一定的速度，因此在转动后，平衡配重块13任然在惯性的作用下继续滑动，移动的距离更大，且因为另一侧的浮板2是出于未受力状态，作为半程齿轮的驱动齿轮8未处于啮合状态，因此不受影响，进一步的还能通过齿轮减速机构来进行替换扩大行程。

所述平衡配重块13采用铅材质，密度大，从而占用较小的空间。

一种船舶行驶平衡装置的平衡方法，包括以下步骤：

s1：通过控制伸缩杆19来控制两侧的浮板2达到指定的位置，在第一磁性块20和第二磁性块21的作用下，浮板2保持稳定状态，为平衡工作预备；

s2：船体1倾斜时，一侧的浮板2受到浮力作用，通过第一传动齿轮6、第一传动轴5、第二传动齿轮7、第三传动齿轮23、第二传动轴9和同步齿轮10的作用下带动同步带11，进而使平衡配重块13向着倾斜一侧的反向位置移动进行平衡；

s3：当船体1晃动到另一侧时，另一侧的浮板2产生与s2相同的动作进行平衡；

s4：在平衡多次后，船体1接近平衡时，在弹性件18的作用下，平衡配重块13恢复到中间位置。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。