[发明专利]一种用于船舶减横摇的摇摆伸缩臂减摇装置

说明书

一种用于船舶减横摇的摇摆伸缩臂减摇装置，涉及游艇的减摇技术。设有底座、轴承组、伸缩臂、螺旋桨自旋传动链、伸缩臂摇摆传动链、轴承、电机支座和底座螺栓孔；所述底座与轴承组、电机支座和轴承相固接，底座上设有与船体甲板相固定的底座螺栓孔；所述螺旋桨自旋传动链设有自旋电机、电机锥齿轮、螺旋桨和伸缩臂锥齿轮，电机锥齿轮固定在自旋电机上，螺旋桨和伸缩臂锥齿轮固定在伸缩臂上，自旋电机与伸缩臂垂直设置；所述伸缩臂摇摆传动链设有外壳直齿轮、转体外壳、电机直齿轮和摇摆电机，外壳直齿轮与转体外壳固接，电机直齿轮与摇摆电机固接，所述自旋电机固定在转体外壳内。

技术领域

本发明涉及游艇的减摇技术，尤其是涉及减少船舶横摇的一种用于船舶减横摇的摇摆伸缩臂减摇装置。

背景技术

船舶在海浪中航行，由于受到风、浪、海流等因素的影响，将产生六个自由度的运动：横摇、纵摇、艏摇、横荡、纵荡、垂荡。对这些运动的控制不当，会引起姿态失稳，危及船舶航行安全([1]Perez T,Blanke M.Ship roll damping control[J].Annual Reviews inControl,2012,36(1):129-147)。

船舶在河海中航行时的摇晃以横摇为主，为了减少船舶的横摇，一般船体上都会被改造装上一些减横摇装置。在一些游艇为主的奢侈品中，舒适性成为衡量游艇优劣的非常重要的指标。一般来说，小型游艇的内部空间相对较小，所以通过改造其内部来增加减摇装置的方式并非最佳选择。

减摇鳍是目前效果比较好、应用范围广、装船量高的一种减摇方式。但是，减摇鳍只是在高速下减摇效果明显，在低速以及零航速下减摇效果很不明显。除此之外，减摇鳍的改造费用以及后期的维护费用相对较高，不适用于小型游艇。

减摇水舱应用范围也比较广，减摇水舱利用船内反向力矩的作用，减摇效果也非常好，但是减摇水舱对船体的改动较大一般占到全船约1％～4％的排水量，不适合中小型机动性能高的船只。

利用重物在转动系统中沿径向方向运动时的科氏效应，日本横滨国立大学的Hirakawa等([2]Hirakawa Y,Hirayama T,Kakizoe K,et al.Sea trial of prototypeVertical Weight Stabilizer(VWS)anti-rolling system for small ships[J].Journalof Marine Science&Technology,2014,19(3):292-301)提出了一种垂直重力稳定器系统，并在船模实验中证实了其有效性，然而缺乏合适的致动器，该系统实际应用较为困难。

所以，现在需要一种全航速下减摇效果比较好、对船体改动较小、不占用游艇内部空间以及造价相对低廉的减横摇装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于船舶减横摇的摇摆伸缩臂减摇装置，该装置安装固定在游艇甲板两侧，在全航速下减摇效果比较好、拆装方便、对船体改动较小并且不占用游艇内部空间以及造价相对低廉。

本发明设有底座、轴承组、伸缩臂、螺旋桨自旋传动链、伸缩臂摇摆传动链、轴承、电机支座和底座螺栓孔；

所述底座与轴承组、电机支座和轴承相固接，底座上设有与船体甲板相固定的底座螺栓孔；所述螺旋桨自旋传动链设有自旋电机、电机锥齿轮、螺旋桨和伸缩臂锥齿轮，电机锥齿轮固定在自旋电机上，螺旋桨和伸缩臂锥齿轮固定在伸缩臂上，自旋电机与伸缩臂垂直设置；所述伸缩臂摇摆传动链设有外壳直齿轮、转体外壳、电机直齿轮和摇摆电机，外壳直齿轮与转体外壳固接，电机直齿轮与摇摆电机固接，所述自旋电机固定在转体外壳内。

所述伸缩臂可采用可控式伸缩臂。

所述自旋电机与摇摆电机采用对置的方式放置。

本发明具有拆装方便的优势，可控式伸缩臂可以根据不同船体排水量的不同而自由伸缩，改变其长度来适应不同船体。