[发明专利]用于船只的稳定系统

说明书

本文中描述了一种用于稳定具有船体(15)的船只的系统。稳定系统包括：稳定鳍(16)，其相对于鳍的轴(11)而固定；驱动系统(C)，其包括具有中空轴的电动马达(3,4)和具有中空轴的减速齿轮(2)，以用于转动鳍的轴(11)；以及控制系统，其配置成用于接收关于船只的摇晃的标识数据并根据摇晃来驱动电动马达(3,4)。特别地，驱动系统(C)的壳体(1)包括环形部分(1C)，其构造成用于插入船体(15)的开口中，其中环形部分(1C)包括用于将壳体(1)固定到船体(15)的装置(1A)。减速齿轮(2)包括输入端和连接到鳍的轴的输出端。电动马达(3,4)布置在环形部分(1C)中，并且包括相对于壳体(1)而固定的定子(3)和连接到减速齿轮(2)的输入端的转子(4)，其中鳍的轴(11)穿过电动马达(3,4)和减速齿轮(2)，并且电动马达(3,4)布置在减速齿轮(2)与稳定鳍(15)之间。

技术领域

本公开涉及一种用于稳定船只的系统。

背景技术

在航行期间和在锚泊时，在船只上不适的主要原因之一都是船只由于波浪运动而经受的摇晃。

由于该原因，稳定系统被频繁使用，稳定系统包括一个或多个稳定鳍。

例如，图1示出了船只的船体15的示例，其中多个稳定鳍16安装在所述船体15上。稳定鳍16的目的是通过在航行期间和在锚泊时在船只的所有使用条件下都显著减小摇晃运动来增加船上的舒适性。特别地，船只或船舶的用语“稳定鳍”典型地指示基本上层状的平面结构，其与船只的船体15的底部部分相关联，并且以摆动方式安装在专用轴上，以用于大体上由呈液压和机电类型的一个或多个致动器组件C适当地驱动或定向，以用于稳定船只自身的航行且普遍地稳定在船只锚泊时的摇晃。

例如，通过相对于船体15的纵向轴线而对称的一对或多对鳍16的旋转，有可能在船只上产生动量，该动量可用于抵消由波浪运动产生的动量，且因此明显减小摇晃。

特别地，在航行期间，稳定鳍16利用升力现象来以相对微小的致动表面产生高稳定动量。例如，文献No. GB 999 306、No. EP 0 754 618和No. GB 1 201 401描述了用于航行期间船只的防摇晃稳定的系统。

相反，在锚泊时，不可能利用升力，而必需的是利用惯性力(加速和减速)和粘性阻力(与鳍16的致动速度相关)来产生稳定动量。可容易理解的是，为了在锚泊时稳定，具有比航行期间足够的致动表面明显更大的致动表面是有用的，并且鳍的纵横比对效率具有主要影响。例如，文献No. EP 1 577 210描述了一种呈上述类型的系统，其用于在锚泊时静止的船只的防摇晃稳定，其中可修改鳍的纵横比。

因此，在两种情况下都使用控制单元，该控制单元配置成用于借助于适当的传感器(诸如陀螺仪或加速度计)来检测指示船只的摆动的数据，并且根据检测到的数据来驱动机电控制组件C，以便减小前述摆动。

在该背景下，图2例示了通用控制方案，其中控制系统CS控制受控系统IMP的操作。特别地，控制系统CS包括控制模块CU，控制模块CU配置成用于产生使误差e最小化和/或消除误差e所必需的控制信号u。例如，误差e可在块ERR中被确定为参考信号r与指示系统IMP的状态的测量信号y之间的差。

特别地，在稳定鳍的情况下，系统IMP包括船只15和稳定系统两者，稳定系统继而包括致动系统C和鳍16。因此，控制系统CS具有抵消摇晃的目的；即，参考信号r典型地为零，测量信号y对应于表示船只的摇晃ϑ的信号，并且控制信号u表示驱动鳍16的致动器C的信号。

为了以令人满意的方式实施前面提到的鳍16自身的稳定功能，鳍16因此需要由连接到鳍16的轴的对应机电组件C产生的高扭矩。