一种磁吸式的船舶减阻防护模块装置及其应用方法

本发明涉及船舶航行，具体指一种磁吸式的船舶减阻防护模块装置及其应用方法。

背景技术：

1、当今世界经济正在高速发展，经济全球化使得交通运输业得到了极大发展，其中海洋运输承担了全球三分之二的国际贸易任务，减少船舶能源消耗，提高能源使用率是目前船舶行业发展的方向和趋势。

2、船舶在水面上航行时，船体处于空气和水两种流体介质中运动，必然通受空气和水对船体的阻力，其中水阻力远远大于空气阻力，减小船舶所受的水阻力能显著降低船舶能源消耗并提高船舶航行效率。

3、然而，对于用于船舶的减阻板的研究非常少。目前，中国专利仅公开了一件名称为一种用于船舶月池的楔形减阻装置，申请号为202122302778.6的相关专利，该装置包括月池、纵向移动机构、横向伸缩机构、楔形减阻机构和自动舱门，所述月池四周内壁均设有多个间隔分布的舱口，每个所述舱口后端均设有自动舱门，所述月池四周外侧均设有纵向移动机构，且每个所述纵向移动机构与月池间隔分布，每个所述纵向移动机构前端均设有横向伸缩机构，每个所述横向伸缩机构前端均设有楔形减阻机构。通过设置楔形减阻机构，可以根据月池内部海水波浪运动产生激荡的力度的不同，改变楔形减阻板的减阻角度，从而达到最佳减阻效率。其通过机械结构实现减阻的效果，但是如果在海面上高速航行，对于设备冲击非常大，设备容易损坏，稳定性差。另外，结构复杂，容易被海水腐蚀导致损坏，使用寿命有一定的限制，并且维修难度大。

4、另外，由于船舶要长期浸泡在高盐度的海水中，船舶底部会受到海水腐蚀，会降低船舶的使用寿命。除了海水腐蚀之外，船体也会附着一些海洋生物，包括藤壶、海藻、海螺、海星等，它们的生长会对船舶造成危害，比如增加船体阻力，降低航速，加大运输成本，也会破坏船体材料，对船体材料造成破坏，减少船体使用寿命，因此船体上附着的海洋生物需要及时清理，以确保良好的船舶性能，并且清理难度较大。根据上述存在的问题，通常会在船体上喷涂一层带有毒性的漆层，这种漆层可用于防止船体被腐蚀，也能预防海洋生物寄生，但取得的效果不是很显著。船体受到外力冲击导致损伤的情况没有彻底解决，有毒的漆层也存在污染海洋生态环境的风险，人工手动清理海洋生物会投入大量成本，也可能会对漆层造成损伤。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术的不足，提出一种磁吸式的船舶减阻防护模块装置及其应用，结构简单，技术合理，制作成本低廉，能有效降低船舶在航行过程中受到的水阻力。

2、为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

3、一种磁吸式的船舶减阻防护模块装置，包括不锈钢板、框架主板和防水磁铁，所述防水磁铁固定在框架主板上，所述不锈钢板固定在框架主板一侧，所述不锈钢板表面涂敷有疏水涂层。

4、上述技术方案中，结构简单，技术合理，通过防水磁铁的磁力将减阻板自身磁吸在船舶表面，通过涂敷有疏水涂层的不锈钢板与水接触，船舶在航行时对水起到疏水作用，能显著降低船舶在航行中受到的水阻力，从而降低能源消耗，提高航行效率。

5、作为优选，所述框架主板中间处设有安装口，所述防水磁铁设置在安装口内。

6、具体的，安装口呈圆形结构，设置在框架主板的中心处，所述防水磁铁与安装口为同轴心间隙配合。

7、作为优选，所述框架主板上下两侧分别设置有上固定件和下固定件，所述安装口边缘处设置有若干固定连接槽，所述上固定件和下固定件分别通过螺栓连接至固定连接槽。

8、上述技术方案中，上固定件与框架主板连接，下固定件与框架主板连接；所述防水磁铁在框架主板安装口的内部，上固定件和下固定件夹紧防水磁铁，防止防水磁铁产生移动。

9、作为优选，所述框架主板的另一侧设置有缓冲垫圈。

10、具体的，所述缓冲垫圈镶嵌在框架主板底部的环形凹槽内，并且缓冲垫圈要比框架主板底部略微凸起，安装时只有缓冲垫圈与船体接触，能更好地保护船体不受损伤。

11、作为优选，所述框架主板为正多边形结构。

12、上述技术方案中，通过正多边形的设置，结构简单，便于多个减阻板组合使用

13、作为优选，所述框架主板的每条等边侧壁交替设置有球座件和球头件。

14、上述技术方案中，所述球座件和球头件通过螺纹连接安装在框架主板的侧面上，球座件和球头件都间隔一个面安装。

15、本发明还提供了一种磁吸式的船舶减阻防护模块装置应用方法，若干所述减阻板的侧边通过球座件和球头件相连接，并通过防水磁铁磁吸在船舶表面。

16、作为优选，所述减阻板上设置有缓冲垫圈侧靠近船舶表面。

17、上述技术方案中，减阻板可以根据船体轮廓进行组装拼接，可形成一块整体的面，形成的整体面用以覆盖与水接触的船体部分，每一个个体上都有一块不锈钢板，不锈钢板也是依靠防水磁铁的磁力进行固定，拼接出的整体面就变成一块疏水面，疏水面能显著降低船舶在航行中受到的水阻力，从而降低能源消耗，提高航行效率。

18、本发明具有以下的特点和有益效果：

19、采用上述技术方案，通过防水磁铁的磁力吸附在船体上，可以根据船体轮廓进行组装拼接，可形成一块整体的面，形成的整体面用以覆盖与水接触的船体部分，每一个个体上都有一块不锈钢板，不锈钢板也是依靠防水磁铁的磁力进行固定，拼接出的整体面就变成一块疏水面，疏水面能显著降低船舶在航行中受到的水阻力，从而降低能源消耗，提高航行效率。

20、本发明采用模块化设计方案，能提高工程的可维护性和可扩展性，降低工程制作的难度和成本，同时也能提高工程的开发效率和质量。模块之间通过球副进行连接，可实现自由插拔，方便后期的更换和维护。本发明可通过组装拼接形成一个整体，可以在各种型号的远洋船舶上使用，利用磁铁的吸力可使该装置牢固粘附在船体上，疏水涂层不锈钢板的减阻性能可降低船舶在航行时受到的阻力，降低能源消耗，提高航行效率。在后期使用中如果遇到疏水涂层磨损或脱落，疏水涂层不锈钢板受到外力冲击导致变形，海洋生物附着在疏水涂层不锈钢板上等情况，可以直接把有问题的疏水涂层不锈钢板取下，再更换新的疏水涂层不锈钢板，这样操作不会对船体原本的漆层造成任何损伤，也能大幅度降低维护成本。

21、本发明可采用流水线生产模式进行生产，制造成本低，能大范围推广。

22、本发明能为船舶带来良好减阻性能的同时不会产生任何污染，零部件在不同的个体上均可通用，减少资源浪费，能贯彻绿色环保的理念。

23、本发明结构简单紧凑、性能可靠、便于维护，方便组装和拆卸，可适用于任何型号的船舶。

技术特征：

1.一种磁吸式的船舶减阻防护模块装置，其特征在于，包括不锈钢板(1)、框架主板(3)和防水磁铁(4)，所述防水磁铁(4)固定在框架主板(3)上，所述不锈钢板(1)固定在框架主板(3)一侧，所述不锈钢板(1)表面涂敷有疏水涂层。

2.根据权利要求1所述的一种磁吸式的船舶减阻防护模块装置，其特征在于，所述框架主板(3)中间处设有安装口，所述防水磁铁(4)设置在安装口内。

3.根据权利要求2所述的一种磁吸式的船舶减阻防护模块装置，其特征在于，所述框架主板(3)上下两侧分别设置有上固定件(2)和下固定件(5)，所述安装口边缘处设置有若干固定连接槽，所述上固定件(2)和下固定件(5)分别通过螺栓连接至固定连接槽。

4.根据权利要求1所述的一种磁吸式的船舶减阻防护模块装置，其特征在于，所述框架主板(3)的另一侧设置有缓冲垫圈(6)。

5.根据权利要求1-4任意一项所述一种磁吸式的船舶减阻防护模块装置，其特征在于，所述框架主板(3)为正多边形结构。

6.根据权利要求5所述的一种磁吸式的船舶减阻防护模块装置，其特征在于，所述框架主板(3)的每条等边侧壁交替设置有球座件(7)和球头件(8)。

7.一种根据权利要求6所述磁吸式的船舶减阻防护模块装置的应用方法，其特征在于，若干所述减阻板的侧边通过球座件(7)和球头件(8)相连接，并通过防水磁铁(4)磁吸在船舶表面。

8.根据权利要求7所述一种磁吸式的船舶减阻防护模块装置应用方法，其特征在于，所述减阻板上设置有缓冲垫圈(6)侧靠近船舶表面。

技术总结
本发明公开了一种磁吸式的船舶减阻防护模块装置，包括不锈钢板、框架主板和防水磁铁，所述防水磁铁固定在框架主板上，所述不锈钢板固定在框架主板一侧，所述不锈钢板表面涂敷有疏水涂层。结构简单，技术合理，通过防水磁铁将减阻板磁铁在船舶表面，通过涂敷有疏水涂层的不锈钢板与水接触，船舶在航行时对水起到疏水作用，能显著降低船舶在航行中受到的水阻力，从而降低能源消耗，提高航行效率。

技术研发人员：范耿,田晓庆,谢添慰,张清河,张超群,李胜宏,田超亚
受保护的技术使用者：杭州电子科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15