[发明专利]一种基于履带式运动吸附的船舶通气减阻装置

说明书

本发明公开了一种基于履带式运动吸附的船舶通气减阻装置，包括通气模块以及固定模块，所述固定模块为履带式运动机构，所述履带式运动机构的履带表面安装有磁吸附单元；本发明通过增设磁吸附单元在不破坏原有的船体结构的前提下，使通气模块吸附在船体外表面，以避免对原有船体结构的改动和影响，降低减阻装置的安装成本和周期。

技术领域

本发明涉及船舶气泡减阻技术领域，特别涉及一种基于履带式运动吸附的船舶通气减阻装置。

背景技术

气泡减阻的主要技术思路是在船舶底面引入空气，通过船体和水之间形成的连续或离散的气泡，降低船体的沾湿面积，以大幅减少船舶航行的摩擦阻力。技术途径上，一般利用船体废气或外置气源，在船体前部安装通气装置，配合船舶运行航速调节气量，实现船舶的绿色、节能航行。

船舶气泡减阻能够有效降低船体阻力，节省船舶推进功率，降低能耗。然而，这一设计思想在推广应用中却并不容易实现。主要原因有两个：一是通气减阻构件的可移植性低，前期非标准化设计成本较高。二是船底锈蚀和生物污染问题严重，运行周期维护和检修成本较大。

目前的通气机构主要都是固定连接在船体上的，对船体具有较大的更改和破坏，或者设计具有船底通气功能的新船型,成本很高。同时,其通气机构可调节的功能很小，在应用过程中扩大了生产和使用成本，维护成本也很高。例如专利申请号201510136084.6的专利文献公开了船舶气膜减阻节能船底装置，设置在船底上或在船底开设的横向凹槽上的横向导流板装置，来实现通气。需要在船底开设凹槽，对船体实施永久性不可逆更改，加大了使用成本。又例如专利申请号201510916814.4的专利文献公开了一种船舶减阻装置，同样也需要在船底开孔固定，破坏了船体原有结构强度，对船体造成了不可逆的更改。同时，通气机构对水质要求非常高，极大地限制了工程中的应用，在实际江河和海洋环境中，存在着大量的生物，会对机构进行缠绕和堵塞。水中的各种物质也会对通气机构进行腐蚀和生锈。

综上所述，现有的通气机构技术存在着两个主要问题，一个是需要对船体进行不可逆的更改，另一个是不方便维护检修，应用范围非常局限。目前的通气减阻机构主要都是固定加工在船体上的，对船体具有较大的更改和破坏，且爬壁机器人都是在船舶停航时进行工作。缺乏一种既可以不破坏船体本身构件又可以在船舶航行过程中进行工作的爬壁吸附机构。因此，发明一种满足以上要求的运动吸附通气减阻机构来减小通气减阻应用成本和运行周期维护检修成本是具有重要意义的。

发明内容

本发明提供了一种基于履带式运动吸附的船舶通气减阻装置，通过将履带式运动机构和气泡减阻结构相结合的方式，以实现气泡减阻技术的可移植设计和定期检修功能。

一种基于履带式运动吸附的船舶通气减阻装置，包括通气模块以及固定模块，所述固定模块为履带式运动机构，所述履带式运动机构的履带表面安装有磁吸附单元。

通过设置带有磁吸附单元的履带式运动机构以实现在船底地爬行，便于在船底安装、固定和拆卸通气模块，便于维护和维修。磁吸附单元可以采用电磁铁或者永磁铁，为了方便制造，优选采用永磁体，减少了保护电磁铁的密封结构，安装和使用更方便。

为了使本装置能根据船体底面的弧度进行变形，优选的，所述履带式运动机构包括通过连接支架连接的多个履带子单元，所述履带子单元包括：

履带支架，与相邻的连接支架铰接；

主动链轮和从动链轮，安装在履带支架上；

履带，装在所述主动链轮和从动链轮上。

支架连接分别与两侧的履带支架铰接，从而实现相邻履带子单元相互转动，更贴合船底的弧形表面。

通气模块可以直接固定在所述固定模块，也可以根据固定模块进行多种形状和安装方式的变化，优选的，所述通气模块包括对应连接每个履带子单元的多个通气减阻组件，所述通气减阻组件包括：