一种主动与被动相结合的减摇防横倾一体化装置的制作方法

1.本发明涉及船舶技术领域，更具体地说，涉及一种应用于船舶的主动与被动相结合的减摇防横倾一体化装置。


背景技术：

2.船舶营运过程中，由于船上油水消耗或者货物分布经常变化将不可避免的导致船舶出现左右横倾状态。横倾状态不利于船舶稳性，同时影响船员生活和工作舒适性。此外，船舶在海上航行时，不可避免的会遭受到恶劣天气、海况，不利的风浪会使船舶发生周期性的左右摇晃，严重影响船上人员生活舒适性和工作效率，甚至在风浪过大时会造成安全隐患。因此设置一对可灵活倒载的防横倾舱和实时可调的减横摇舱，用于随时调节船上压载水分布，调节船舶横倾姿态并实现船舶减摇功能，是十分必要的。


技术实现要素：

3.本发明的目的是解决因船上荷载不均或恶劣环境引起的横倾问题。
4.本发明采取以下技术方案：
5.一种主动与被动相结合的减摇防横倾一体化装置，包括舱体部分，管道部分和控制部分。其中所述舱体部分包括：设置在船底两侧且以船体纵轴为对称轴的左减横摇底舱和右减横摇底舱，所述左减横摇底舱和所述右减横摇底舱之间设置了连通舱。还包括比邻所述左减横摇底舱的左侧且沿船舭部延伸至船舷顶部的左防横倾边舱，以及比邻所述右减横摇底舱的右侧且沿船舭部延伸至船舷顶部的右防横倾边舱。
6.所述管道部分包括：第一管路和第二管路。所述第一管路位于所述连通舱内且连通了所述左减横摇底舱和所述右减横摇底舱；所述第二管路主管路的中部安装了一台可正反转切换的本地泵，所述第二管路的左侧设置了两个支路分别连通了所述左减横摇底舱和所述左防横倾边舱，所述第二管路的右侧设置了两个支路分别连通了所述右减横摇底舱和所述所述右防横倾边舱；所述第一管路上和所述第二管路的各支路上分别安装了阀门。
7.优选的是，所述第二管路的各个支路均伸入各自所在舱内靠近船中一侧的底部，并且各支路的伸入端均安装了喇叭状的吸口。以便能够最大限度使吸口处于该舱液体液面以下，进而使泵正常工作。
8.优选的是，所述左减横摇底舱和所述右减横摇底舱的舱内上部各设一个船用液位检测装置。实现减摇底舱内液位实时监控。
9.优选的是，各所述船用液位检测装置布置在各自所在舱的吸口上方位置。
10.优选的是，所述左防横倾边舱的下部和所述右防横倾边舱的下部分别设置了一台低液位报警器；所述左防横倾边舱的上部和所述右防横倾边舱的上部分别设置了一台高液位报警器。
11.优选的是，所述低液位报警器布置在各自所在舱的吸口上方150～200mm位置，高液位报警器布置在各自所在舱距顶部不小于300mm位置。分别实现防横倾舱内液位高、低位
的报警功能，以防调整压载水过程中出现鼓满舱，或舱内水位过低吸入空气。
12.优选的是，所述阀门为手动阀门或者遥控阀门。
13.优选的是，所述第一管路上设置有流量计。实时监控以评估减摇效果。
14.本发明避免了在船舶正常航行状态下，减摇水舱中水由于自由液面较大而对船舶稳性造成不利影响的问题。减摇水舱工作时，打开左右减摇水舱间管路上阀门，通过双共振原理使减摇水舱内的水的摇摆周期与船舶横摇周期保持固定的相位差，必要时还可通过本地泵辅助倒水，以便控制调节水流速度，根据需要的时间完成水流方向转换，最大程度地发挥减摇水舱效果。本发明利用简单的系统构成，合理的设备布局达到了同时实现船舶防横倾和减横摇的目的，并最大化实现减摇功能，提高船上人员生活舒适性和工作效率，降低船舶航行安全隐患。
附图说明
15.图1是本发明所述的主动与被动相结合的减摇防横倾一体化装置的整体剖面结构示意图。
16.其中：1-左减横摇底舱，1.1-右减横摇底舱，1.2-连通舱，2-左防横倾边舱，2.1-右防横倾边舱，3-第二管路，4-本地泵，5-第一阀门，6-第二阀门，7-第三阀门，8-第四阀门，9-第一管路，10-第五阀门，11-低位报警传感器，12-高位报警传感器，13-船用液位检测装置。
具体实施方式
17.下面结合附图对本发明的具体实施方式作描述。
18.实施例：
19.如图1所示，一种主动与被动相结合的减摇防横倾一体化装置，包括舱体部分，管道部分和控制部分；其中被动指：水仅通过第一管路9左右流通，左减横摇底舱1和右减横摇底舱1.1中有水即可，水受重力和惯性影响在左右减摇底舱中流动，无需借助外力；主动指：在被动的基础上本地泵4介入辅助倒水。
20.其中所述舱体部分包括：设置在船底两侧且以船体纵轴为对称轴的左减横摇底舱1和右减横摇底舱1.1，所述左减横摇底舱1和所述右减横摇底舱1.1之间设置了连通舱1.2；
21.还包括比邻所述左减横摇底舱1的左侧且沿船舭部延伸至船舷顶部的左防横倾边舱2，以及比邻所述右减横摇底舱1.1的右侧且沿船舭部延伸至船舷顶部的右防横倾边舱2.1；
22.所述管道部分包括：第一管路9和第二管路3。所述第一管路9位于所述连通舱1.2内且连通了所述左减横摇底舱1和所述右减横摇底舱1.1；所述第一管路9上设置有流量计。所述第二管路3主管路的中部安装了一台可正反转切换的本地泵4，所述第二管路3的左侧设置了两个支路分别连通了所述左减横摇底舱1和所述左防横倾边舱2，所述第二管路3的右侧设置了两个支路分别连通了所述右减横摇底舱1.1和所述所述右防横倾边舱2.1。所述第二管路3的各个支路均伸入各自所在舱内靠近船中一侧的底部，并且各支路的伸入端均安装了喇叭状的吸口。
23.所述第一管路9上和所述第二管路3的各支路上分别安装了阀门；
24.其中，所述阀门分别包括：左防横倾边舱2支路上的第一阀门5，左减横摇底舱1支
路上的第二阀门6，右减横摇底舱1.1支路上的第三阀门7，右防横倾边舱2.1支路上的第四阀门8，第一管路9上的第五阀门10。所述阀门为手动阀门或者遥控阀门。
25.所述左减横摇底舱1和所述右减横摇底舱1.1的舱内上部各设一个船用液位检测装置13。各所述船用液位检测装置13布置在各自所在舱的吸口上方位置。所述左防横倾边舱2的下部和所述右防横倾边舱2.1的下部分别设置了一台低液位报警器11；所述左防横倾边舱2的上部和所述右防横倾边舱2.1的上部分别设置了一台高液位报警器12。所述低液位报警器11布置在各自所在舱的吸口上方150～200mm位置，高液位报警器12布置在各自所在舱距顶部不小于300mm位置。
26.船舶正常航行时，本发明的状态如下：
27.在船舶正常航行状态下，左减横摇底舱1和右减横摇底舱1.1保持空舱状态，以减少自由液面对船舶稳性的影响；防横倾舱2根据需要携带压载水，并根据船上货物油水变化情况，根据需要进行横倾状态调节。
28.需要调解时，打开第二管路3上第一阀门5和第四阀门8，关闭第二阀门6和第三阀门7；并打开本地泵4进行压载水在左防横倾边舱2和右防横倾边舱2.1之间的驳运，用以调整船舶横倾姿态。
29.其中，当左防横倾边舱2和右防横倾边舱2.1中的一侧液面高过高液位报警器12时，高液位报警器12报警，强制本地泵4停止工作，以保证舱内不会被过载。当左防横倾边舱2和右防横倾边舱2.1中的一侧液面低于低液位报警器11时，低液位报警器11报警，强制本地泵4停止工作，以保证吸口处不会吸入空气。
30.当船舶遭遇恶劣海况发生横摇时，本发明的状态如下：
31.左减横摇底舱1和所述右减横摇底舱1.1介入工作。
32.当船舶处于向右摇摆的半周期时，打开第二管路3支路上的第二阀门6和第四阀门8，关闭第一阀门5和第三阀门7，打开本地泵4将右侧防横倾边舱2的部分压载水泵至左减横摇底舱1。同理，当船舶处于向左摇摆的半周期时，打开第二管路3支路上第一阀门5和第三阀门7，关闭第二阀门6和第四阀门8，将左防横倾边舱2的部分压载水泵至右减横摇底舱1.1，直至左减横摇底舱1或右减横摇底舱1.1中的总压载水量达到计算所需的压载水量后，关闭第二管路3支路上所有阀门，关闭本地泵4，打开管路9上第五阀门10，使得左减横摇底舱1或右减横摇底舱1.1中的压载水可以随船舶横摇而在二者之间流动。由于压载水的流动周期与船舶摇摆周期存在相位差，即可起到减小船舶横摇的作用。
33.同时，为进一步控制压载水的流动周期与船舶摇摆周期间的相位差，使之达到减摇效果最佳的180度相位差，可以使本地泵4介入，主动改变水流进程，达到主被动结合的效果。水流周期与船摇周期只要有相位差就能起到减摇作用，相位差180度时效果最大。
34.其具体实现为，打开第二管路3上第二阀门6和第三阀门7，关闭第一阀门5和第四阀门8，打开本地泵4，在船舶向右摇摆时，使用泵4将右减横摇底舱1.1中压载水泵至左减横摇底舱1；当船舶向左摇摆时，则反向操作。
35.可选的，通过管路上安装的流量计，可以实时监控管路中的水流量，从而控制主动泵水的流量和次数。
36.可选的，通过船上安装的陀螺仪，可以准确掌握船舶摇摆状态，更精确控制减摇泵操作，获得更好的减摇效果。
37.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。