[发明专利]一种蚌式舭龙骨的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种减小横摇的船用设备，具体涉及一种用于船舶抗沉减摇防倾覆的舭龙骨。

背景技术

船舶的摇荡运动是一种有害的船舶运动，它对船员、船体结构、机械设备等带来不利的影响。船舶摇荡运动包括横摇、纵摇、艏摇、纵荡、横荡和垂荡六种形式，其中横摇对船舶性能的影响最大，纵摇次之。为了减缓或降低船舶的摇摆，可在船舶上加设减摇装置。

根据构成稳定力矩的力的本质分类，可将减摇装置分为重力作用式、流体动力作用式、回转力作用式三类；按照控制形式又可分为被动式和主动式两类。目前，船舶常用的减摇装置有：舭龙骨、减摇鳍、减摇水舱、回转仪减摇装置、舵减摇装置等。其中，舭龙骨因其结构简单、造价低、维护方便、效能较好而得到广泛应用，几乎每艘船舶都装有舭龙骨。

一般来说，舭龙骨是固定安装在船体外面舭部且尽量与舭列板垂直，沿着水流方向的一块长条板，它是最简单的一种被动式水动力船舶减摇装置。舭龙骨的长度一般为船长的1/3到1/2，宽度一般为船宽的4％至6％，且宽度通常不超过中横剖面的方框线。

舭龙骨减摇的原理为利用其装在船体舭部外壳上来产生对船舶横摇的附加水阻力，以减少船舶横摇。

已有的技术改进往往注重对不同船舶系数的船进行尺度上的经验优化，且致力于简单直线型的端部改进和断面优化，如：对于方形系数大的船舶，采用长而窄的舭龙骨，同时，为了避免舭龙骨参与总纵弯曲，设置为分段式结构；对于方形系数小的船舶，如渔船，舭龙骨尽可能安装在舭部上方，短而宽，可制成三角形以提高局部强度。

舭龙骨的优点为：横摇角度越大、越剧烈，其减摇效果越好；航行时减摇效果比停泊时更好；对船舶航行阻力小，横摇阻力较大；减摇效果好，结构简单，费用低廉，应用广泛。然而，现有的舭龙骨结构形式存在以下缺陷和不足：易遭损坏；对船舶产生一定的航行阻力；只能减横摇，不能减纵摇。而且，受舭龙骨尺寸的限制，减摇的阻尼力矩有限，减摇的能力(减小摆幅)受限，减摇效果一般在10％～20％左右，难以满足需求。此外，对于确定的舭龙骨，由于舭龙骨形状尺寸的固定，不能针对海况的变化及横摇角度和加速度的缓急进行动态调整，极大地影响其使用范围。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种在不明显影响船舶快速性的情况下可以增强横摇稳定性的舭龙骨。本发明的舭龙骨，展开状态的舭龙骨有效面积翻倍，可以增加船舶的横摇阻尼，有效地减小船舶的横摇，增强横摇稳定性；折叠状态的舭龙骨整体外形光顺，不会过多增加船舶航行阻力，从而不会明显影响船舶快速性。本发明的技术方案如下：

一种蚌式舭龙骨控制方法，所针对的蚌式舭龙骨的主体结构包括固定蚌壳结构(2)和转动蚌壳结构(1)两部分，两部分合体后呈扁平形，首尾两端为流线型，固定蚌壳结构(2)固定连接于舭列板(3)，所述的转动蚌壳结构(1)通过转轴系统与固定蚌壳结构(2)连接，转轴系统用于转动蚌壳结构(1)的开合；控制方法为：为横摇角度、角速度、角加速度三个参数分别设定安全阈值上限和安全阈值下限，在船舶航行时，监测船舶横摇角度、角速度和角加速度，并获取船舶吃水信息，校核船舶稳性变化，如果横摇角度、角速度、角加速度三个参数中的任何一个指标在设定时间内持续超出相应的安全阈值上限，则判断船舶横摇运动较大，利用电机驱动转轴系统展开舭龙骨的转动蚌壳结构，如果横摇角度、角速度、角加速度三个参数在设定时间内均持续低于相应的安全阈值下限，则判断船舶横摇很小，利用电机驱动转轴系统折叠舭龙骨的转动蚌壳结构。

作为优选实施方式，转轴系统包括至少一套传送机构、传送轴(9)及输出轴(10)，传动轴(9)置于固定蚌壳结构(2)内远离舭列板(3)的一侧，由固定在固定蚌壳结构(2)上的轴承支撑；输出轴(10)与传动轴(9)靠近并平行，置于转动蚌壳结构(1)内，由固定在转动蚌壳结构(2)上的轴承支撑；各套传送机构设置在不同部位，传送机构包括输入轴(8)、锥齿轮(11)和直齿轮(13)，输入轴(8)横向布置在固定蚌壳结构(2)的腔内，一端穿过舭列板(3)，连接到船体内部的电机；另一端通过锥齿轮(11)驱动与之垂直的传动轴(9)；传动轴(9)通过直齿轮(13)啮合驱动输出轴(10)转动；在固定蚌壳结构(2)和转动蚌壳结构(1)的腔内设置有加强板(14)。在加强板(14)上开设有减轻孔(15)。在每套传送机构外均密封连接有传动箱，传动箱固定在固定蚌壳结构(2)内。

采用本发明的有益效果是：