[发明专利]一种计算机控制船舶稳定航行的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及船舶技术领域，特别涉及一种计算机控制船舶稳定航行的装置及方法。

背景技术

船舶的摇摆，可能产生六个自由度的运动即：横荡，纵荡，艏摇，横摇，纵摇，垂荡。 船舶在外力作用下，即在风浪作用下作周期性的左右横摇和前后摇摆的运动，称为摇摆性。船舶摇摆性是一种有害的性能，剧烈的摇荡会抗低航速，造成货损，损坏船体和机器，使旅 客晕船，影响船员生活和工作等。晕船时感觉上腹不适，继有恶心、面色苍白、出冷汗，旋即 有眩晕、精神抑郁、唾液分泌增多和呕吐等反应。因此，抗低船舶航行中摇摆十分必要。

现有技术中，为了船身的稳定性，大多会在船舶上设置有抗摇摆的结构，如侧龙骨、稳定翼及陀螺仪等结构，通过上述的结构可以对船身起到的稳定效果，避免船体航 行的过程中发生不稳定的情况。抗摇摆装置的侧龙骨固定于船体上，航行时相对增加水下的阻力，另外，稳定翼的 装置安装后也会相对凸出于船体之外，因为无法收回，航行时亦相对于水面下产生阻力，而稳定翼越大，抗摇摆的效果越好，但是过大的稳定翼也常造成船舶停靠码头时发生碰撞毁损的情况，更为重要的是侧龙骨不耐用，使用寿命短，稳定效果差，性能不稳定。

发明内容

本发明所要解决的问题在于克服现有技术的上述缺陷，提供一种计算机控制船舶稳定航行的装置及方法，能够在遇有风浪或船体失衡的情况下，有效地防止摇摆和侧翻，保证船舶行驶安全，装置耐用使用寿命长。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种计算机控制船舶稳定航行的装置，包括船体，所述船体底部设置凹槽，所述凹槽内通过升降机构设有调整块，所述船体两侧分别通过滑动密封机构设有门字形支架，所述滑动密封机构为设置在船体两侧的通孔和位于通孔内的密封圈，所述船体内设有将支架推出的电动推杆，所述支架上设有气囊，所述气囊通过高压输气管连接压缩机，所述电动推杆、升降机构和压缩机均与微型计算机连接。

进一步的，所述升降机构为剪叉式电动升降机构。

进一步的，所述调整块采用纺锤状结构。

进一步的，所述调整块两侧为平面结构。

进一步的，所述支撑机构和调整块均为不锈钢耐腐蚀材料件。

进一步的，所述调整块设置抗摇摆调节机构，所述抗摇摆调节机构包括中空结构的调整块、设置在调整块内的下压缩机和设置在调整块上的排气电磁阀。

进一步的，所述支架与气囊通过滑动机构连接。

进一步的，所述滑动机构包括套装在支架上横杆和下横杆上的若干个滑块，所述气囊上侧和下侧均与滑块固定。

进一步的，所述气囊右侧边与支架的竖杆固定连接。

进一步的，高压输气管设置控制阀和泄压放气机构。

进一步的，所述气囊设置压力传感器。

进一步的，所述船体上设有传感陀螺仪，所述传感陀螺仪与微型计算机连接。

进一步的，微型计算机可采用PLC可编程控制器。

一种计算机控制船舶稳定航行的方法，包括以下步骤：当船体发生摇摆时，微型计算机控制剪叉式升降件伸开，带动调整块向下移动，直到船体平稳；

若剪叉式升降件伸开到最长时，此时调整块达到最大吃水深度，船体依然摇摆，微型计算机控制电磁阀打开，下压缩机工作将水带入调整块内从而调节配种块的重量，通过调节调整块的重量，当船体稳定后，微型计算机关闭电磁阀；当船舶行驶到平静水面，微型计算机控制控制剪叉式升降件收缩，使调整块位于船体凹槽内，此时微型计算机控制电磁阀打开，下压缩机工作使调整块内压力增大将调整块内水排出；

若调整块内灌满水后，调整块达到最大重量，且剪叉式升降件伸开到最长时，此时调整块达到最大吃水深度，船体依然摇摆，此时微型计算机控制两个电动推杆工作，将门字形支架推出船体，微型计算机控制压缩机工作，压缩机将两气囊迅速充气，由此加大船舶的浮力，同时门字形支架能够起到良好的支撑作用，防止气囊弯曲，能够增大气囊与水的接触面积，使船体平稳。

当船体向右侧倾斜时,压缩机右侧气囊充气后，通过微型计算机控制船体右侧的支架伸出，直到船体不倾斜。

所述不锈钢耐腐蚀材料件的化学成分为：0.02-0.04%的C、0.2-0.5%的Si、1.5-2%的Mn、0.01-0.04%的P、0.001-0.003%的S、10-16%的Cr、3-5%的Ni、0.5-3.5%的Mo、0.1-0.5%的Ti、3.5-4%的W、0.5-1%的Nb余量为Fe。