[发明专利]一种能量再利用的船舶减摇平衡系统

说明书

本发明是一种能量再利用的船舶减摇平衡系统，包括船体以及设置在船体底部的两组平衡系统，每组平衡系统均包括设置在船底平衡水道中央位置的平衡叶轮，叶轮通过传动链与船舱内的传动轴传动连接，传动轴的两端分别通过离合器与增速箱和减速箱传动连接，其中增速箱的输出端与发电机组连接，发电机组与蓄电池组连接，减速箱的输入端与步进电机组连接，步进电机组与蓄电池组连接，该种平衡系统可通过控制两个离合器的工作状态进而控制整套平稳系统的工作状态，当船舶行驶时，水流对船体的横向冲击会有部分能量带动叶轮转动，进而进行通过发电机组对蓄电池充电，当船体停止时，通过船首和船尾的加速度传感器控制两组叶轮的转动方向维持船体平衡。

技术领域

本发明是涉及船舶控制系统领域，具体的说是一种能量再利用的船舶减摇平衡系统。

背景技术

船舶在航行中受到侧面风浪作用倾侧。假设船体向右倾斜，如果船上的货物不移动，重心位置就不会有变化。但由于左面一部分体积露出水面，右边同样大小的体积浸入水中，因此浮心向右移动。如果重心比较低，或者船身比较宽，浮心向右移动相对比较大，浮力作用线就会移到重力作用线的右侧。这时候，浮力的力矩会使船体回复到正常状态。如果重心比较高，或者船体比较窄，浮力向右移动相对较小，浮力作用线在重力作用线的左侧。这时候，浮力的力矩会继续使船体倾侧。这两种情况，前一种是稳定的，后一种是不稳定的，需要一种能够抵消和收集侧面风浪冲击的装置。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能量再利用的船舶减摇平衡系统，该种平稳系统能够在船舶速度小于设定大小时，对船舶实现平稳控制，当船速超过设定值时，可以收集水流侧面冲击船体的能量，转换为电能收集在蓄电池中。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种能量再利用的船舶减摇平衡系统，其特征是：包括船体，所述的船体的底部设置有前平衡水道和后平衡水道，所述的前平衡水道和后平衡水道均水平设置，所述的前平衡水道内安装有前平衡叶轮，所述的后平衡水道内安装有后平衡叶轮，所述的前平衡叶轮和后平衡叶轮均通过转轴固定在支撑块的中央位置，所述的支撑块若干根支架与前平衡水道和后平衡水道的内壁固定连接，所述的转轴通过传动链与传动轴传动连接，所述的传动轴设置在船舱内，所述的船体的船首底部安装有船首加速度传感器，所述的船体的船尾底部安装有船尾加速度传感器；

所述的转轴一端与第一离合器连接，所述的第一离合器与变速器连接，所述的变速器与发电机模组连接，所述的转轴另一端与第二离合器连接，所述的第二离合器与变速器连接，所述的变速器与步进电机模组连接，所述的发电机模组和步进电机模组均与蓄电池组连接，所述的发电机模组能够为蓄电池组充电，所述的蓄电池组能够为步进电机模组的工作提供电能；

所述的船体内设置有船速数据采集装置，所述的船速数据采集装置与控制中心的信号输入端信号连接，所述的控制中心的信号输入端与加速度传感器和船尾加速度传感器信号连接，所述的控制中心的信号输出端还与第一离合器和第二离合器的控制机构信号连接，所述的控制中心的信号输出端还与步进电机模组信号连接。

为优化上述发明，采取的具体措施还包括：

所述的传动轴设置在水密间内，所述的传动轴的两端分别穿过水密间两侧壁伸出与第一离合器和第二离合器传动连接。

所述的变速器包括变速器壳体，所述的变速器壳体内水平设置有第一轴、第二轴和第三轴，所述的第一轴、第二轴和第三轴相互平行且轴径相同，所述的第一轴和第三轴同轴心设置，所述的第三轴一端开有凹槽，所述的凹槽内设置有轴承，所述的第一轴一端固定在凹槽内的轴承中，所述的第一轴可相对第三轴自由转动，所述的第二轴两端通过轴承固定在变速器壳体的内壁上，第一轴和第三轴的连接处固定在支撑轴承内，所述的支撑轴承通过支撑架固定在变速器壳体的内壁上，所述的第一轴上安装有第一小齿轮，所述的第三轴上安装有第二大齿轮，所述的第二轴上设置有第一大齿轮和第二小齿轮，所述的第一大齿轮与第一小齿轮相互啮合传动连接，所述的第二小齿轮与第二大齿轮相互啮合传动连接。