一种船用床的维稳装置的制作方法

本发明属于船舶舱室设备技术领域，涉及一种船用床,特别是一种船用床的维稳装置。

背景技术：

传统船舶内的床，通过四只床脚固定在舱室内的甲板上，当船舶遇到风浪起伏颠簸时，该床会随着甲板起伏和摇摆，当床左右倾斜摆动时，容易造成船员在床上翻滚，甚至从床上滚落，另外，船舶受海浪冲击上下起伏，冲击力通过床板传递给船员，给船员造成了不适感，影响船员的正常休息，对于新船员，甚至造成晕船，严重影响身体健康。另外，传统船舶内的床功能单一，除了给船员提供休息外，并无其他功能性，不利于船舶内宝贵空间的利用。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种船用床的维稳装置，本船用床的维稳装置在船舶颠簸起伏时，降低床板对船员身体的冲击力，提高船员休息的舒适性。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种船用床的维稳装置，包括床板，所述床板的两侧中部分别固定有连接轴一和连接轴二，连接轴一和连接轴二的另一端为自由端，所述床板设置在一内支撑环内，所述的内支撑环竖直设置，所述连接轴一的自由端以轴向固定周向转动的方式设置在内支撑环的一侧，连接轴一的轴线与内支撑环的水平中心线重合，所述连接轴二的自由端以轴向固定周向转动的方式设置在内支撑环的另一侧，连接轴二的轴线与内支撑环的水平中心线重合，所述内支撑环固定在一外支撑环内，内支撑环的顶部与外支撑环的顶部固定，内支撑环的底部与外支撑环的底部固定，所述内支撑环与外支撑环相互垂直，所述外支撑环设置在一U形叉架上，所述U形叉架的顶部具有叉口，所述外支撑环的中部一侧固定有销轴一，销轴一以轴向固定周向转动的方式设置在叉口的一端，所述外支撑环的中部另一侧固定有销轴二，销轴二以轴向固定周向转动的方式设置在叉口的另一端，所述U形叉架的底部竖直固定有支撑杆；其特征在于，维稳装置包括液压缸和活塞杆，所述液压缸竖直固定在一底座上，所述活塞杆滑动设置在液压缸内，活塞杆向上伸出所述的液压缸，活塞杆的顶端与所述支撑杆的底端固定连接，所述液压缸固定有一重力感应计，所述液压缸的侧壁开设有连通液压缸内腔和外部的进液孔和出液孔，所述进液孔通过管路与一电磁阀一的输出口连接，电磁阀一的输入口通过管路与一液压泵一的输出口连接，液压泵一的输入口通过管路与一储液缸连通，所述储液缸内储存有液压油；所述出液孔通过管路与一电磁阀二的输入口连接，电磁阀二的输出口通过管路与一液压泵二的输入口连接，液压泵二的输出口通过管路与所述的储液缸连通。

所述连接轴一上设置有平衡电机一，平衡电机一包括内定子一和外转子一，内定子一套设并固定在连接轴一上，外转子一可转动套设在内定子一上，所述外转子一上套设并固定有呈筒形的配重块一；所述连接轴二上设置有平衡电机二，平衡电机二包括内定子二和外转子二，内定子二套设并固定在连接轴二上，外转子二可转动套设在内定子二上，所述外转子二上套设并固定有呈筒形的配重块二；所述床板的前端和后端分别固定有连接轴三和连接轴四，所述连接轴三上设置有平衡电机三，平衡电机三包括内定子三和外转子三，内定子三套设并固定在连接轴三上，外转子三可转动套设在内定子三上，所述外转子三上套设并固定有呈筒形的配重块三；所述连接轴四上设置有平衡电机四，平衡电机四包括内定子四和外转子四，内定子四套设并固定在连接轴四上，外转子四可转动套设在内定子四上，所述外转子四上套设并固定有呈筒形的配重块四；所述的平衡电机一、平衡电机二、平衡电机三和平衡电机四均通过线路与一控制器连接。

船用床还包括用于检测所述床板水平状态的检测装置，所述的检测装置通过线路与所述的控制器连接。

所述重力感应计、电磁阀一、电磁阀二、液压泵一和液压泵二均通过线路与所述的控制器连接。

其工作原理如下：船舶遇到风浪左右或前后摇摆时，床依然能保持处于水平状态，是运用陀螺仪定轴性的原理，即转动的物体具有定轴性，例如转动的陀螺、滚动的车轮不容易倾倒，具有维持轴向方向不变的特性，称为定轴性。本船用床依靠分别设置在床板两侧的平衡电机一和平衡电机二来维持床的原定的左右平衡或倾斜状态，平衡电机一的内定子一与连接轴一固定，平衡电机一的外转子一转动，带动呈筒形的配重块一转动，配重块一在转动的过程中具有定轴性，即维持连接轴一保持原定朝向，当船体左右摇摆时连接轴一维持原定水平或倾斜的朝向，使床板维持原定左右的水平或倾斜状态，设置在床板另一侧的平衡电机二带动配重块二转动，使其转动方向与平衡电机一的转动方向相反，一方面是维持连接轴二保持原定的朝向，当船体左右摇摆时连接轴二维持原定水平或倾斜的朝向，进一步使床板维持原定左右的水平或倾斜状态，另一方面的作用是抵消配重块一在转动时产生的反扭矩，使床板保持前后的平衡，当床板向前或向后倾斜时，检测装置检测床板向前或向后倾斜的信号，将信号传递给控制器，控制器控制平衡电机一或平衡电机二的不同转速产生的扭矩差，使床板向前或向后转动，调节床板保持前后处于水平状态；床板前后两端分别设置的平衡电机三和平衡电机四的原理和作用同平衡电机一和平衡电机二，其目的是当船舶发生前后倾斜时，使床板维持原定前后的水平或倾斜状态，另一方面的作用是，当床板发生左右倾斜时，检测装置检测床板向左或向右倾斜的信号，将信号传递给控制器，控制器控制平衡电机三或平衡电机四的不同转速，利用扭矩差的作用使床板左右处于水平状态；床板通过内支撑环、外支撑环和U形叉架支撑，当船舶发生前后左右倾斜时，减小对床板水平状态的影响。当船舶上下起伏颠簸时，重力感应计检测到船用床的上升或下降的加速度，当船舶向上或向下起伏的幅度越大，重力感应计测量感应到的值就越大，将信号传递给控制器，当船舶向上升起时，重力感应计检测到上升信号，控制器控制电磁阀一关闭，控制电磁阀二打开，并控制液压泵二启动，将液压缸内的液压油抽取到储液缸内，使活塞杆收缩，这样，在船体带动底座上升的过程中，活塞杆下降使床板维持原先高度，当船舶下降时，重力感应计检测到下降信号，控制器控制电磁阀一打开，控制电磁阀二关闭，并控制液压泵一启动，液压泵二关闭，液压泵一将储液缸内的液压油抽取到液压缸内，使活塞杆伸出，这样，在船体带动底座下降的过程中，活塞杆伸出使床板维持原先高度，使得当船舶受风浪处于起伏颠簸状态时，船用床保持上下稳定状态，减小船舶上下起伏颠簸时床板对船员身体造成的冲击，提高船员休息时的舒适性。

上述的检测装置包括水平仪一和水平仪二，所述的水平仪一横向固定于床板，所述的水平仪二纵向固定于床板，所述的水平仪一和水平仪二均通过线路与所述的控制器连接。水平仪一检测床板的左右倾斜状态，将倾斜信号传递给控制器，水平仪二检测床板的前后倾斜状态，将倾斜信号传递给控制器。

上述床板上设置有调节床板横向平衡的调节装置一，所述床板上还设置有调节床板纵向平衡的调节装置二，所述床板的底部固定有呈长方形的安装框，所述的调节装置一包括平衡滑块一和滑轨一，所述的滑轨一横向固定在安装框内，平衡滑轨一的两端分别与安装框的两框边固定，所述平衡滑块一滑动设置在所述的滑轨一内，所述滑块一沿导轨一轴线方向开设有安装通孔，所述的安装通孔内固定有螺套一，所述滑轨一内设置有螺杆一，螺杆一与所述的螺套一旋合，螺杆一转动设置在安装框的两框边之间，螺杆一的一端穿出框边与一调节电机一的输出轴连接，所述调节电机一的机体与所述安装框的框边外壁固定；所述的调节装置二包括平衡滑块二和滑轨二，所述的滑轨二纵向固定在安装框内，滑轨二的两端分别与安装框的另外两框边固定，所述平衡滑块二滑动设置在所述的滑轨二内，所述平衡滑块二沿导轨二轴线方向开设有安装通孔，所述的安装通孔内固定有螺套二，所述滑轨二内设置有螺杆二，螺杆二与所述的螺套二旋合，螺杆二转动设置在安装框的另外两框边之间，螺杆二的一端穿出框边与一调节电机二的输出轴连接，所述调节电机二的机体与所述安装框的框边外壁固定。由于床上会放置一些床上用品而影响床板的左右和前后平衡，通过调节装置一调节床板的左右平衡，通过调节装置二调节床板的前后平衡，其原理是通过调节电机一和调节电机二分别调节平衡滑块一和平衡滑块二在床板上的位置来实现。

还包括用于限制床板前后翻转的限位机构一和限制床板左右翻转的限位机构二，所述的限位机构一包括垂直固定在床板侧部的一对限位杆，使所述内支撑环的环体处于所述的一对限位杆之间，所述的限位机构二包括限位环，所述的限位环套设在U形叉架的叉口的顶端，并且限位环的内壁与U形叉架的外壁固定，所述外支撑环的环体穿过所述的限位环。为了防止床板前后或左右翻转角度过大而失去平衡，设置了限位机构一和限位机构二，当床板前后倾斜角度过大时，限位杆被内支撑环的环体挡住，阻挡床板前后过度翻转，当床板左右过度倾斜时，外支撑环的环体被限位环挡住，阻挡床板左右过度翻转，防止船员从床上滚落，同时也方便船员爬上床去。

上述U形叉架的底部设置有呈球面状的球面板一和球面板二，球面板一和球面板二的中心均开设有安装孔，所述球面板一和球面板二通过安装孔套设并固定在所述的支撑杆上，所述球面板一和球面板二之间形成一收纳腔，所述收纳腔内收纳有能将所述内支撑环和外支撑环包覆的防水布，所述防水布连接有用于将防水布从收纳腔拉出包覆内支撑环和外支撑环的提拉机构。当船舶在海上遭遇险难时，通过提拉机构将收纳腔内的防水布拉出包覆内支撑环和外支撑环，再将支撑杆从活塞杆拆离，使该船用床能漂浮在水面上，起到救生的作用。

上述的提拉机构包括若干拉绳，所述拉绳的一端与防水布的沿边固定，拉绳的另一端为自由端，所述内支撑环和外支撑环顶部的交接处竖直开设有提拉孔，所述拉绳的自由端沿所述内支撑环或外支撑环的环体从所述的提拉孔由上往下穿出，拉绳的自由端固定有一拉环。使用时，只需要将拉环往下一拉，收纳腔内的防水布包覆内支撑环和外支撑环，非常的方便，同时防水布的顶端留有空隙，起到透气的作用。

上述活塞杆的顶端与所述支撑杆的底端采用快拆式固定连接。其目的是在逃生的时候，快速将支撑杆从活塞杆拆离，起到快速逃生的目的。

上述支撑杆上固定有配重球，其作用是该船用床作为逃生用品漂浮在水面上时，防止内支撑环和外支撑环在水面上滚动而倾倒。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1.本船用床的维稳装置，船舶的船用床在风浪中遭颠簸前后左右摇摆时，床板能维持水平状态，减轻船舶颠簸对船员休息时造成的影响。

2.本船用床的维稳装置，船舶在风浪中上下起伏时，床板保持上下稳定状态，减轻床板对船员造成的冲击，提高船员休息的舒适性。

3.本船用床的维稳装置，当船舶在海上遇险时，船用床还能充当救生装备来使用，增加了该床的功能性，同时因节省了放置其它救生设备而节省了船舶内宝贵的空间。

附图说明

图1是本发明的轴测结构示意图。

图2是本发明维稳装置剖视结构示意图。

图3是本发明平衡电机一和配重块一的安装结构示意图。

图4是本发明调节装置一和调节装置二的结构示意图。

图5是本发明中防水布处于收纳到收纳腔时的示意图。

图6是本发明中的防水布包覆内支撑环和外支撑环时的示意图。

图7是本发明中快拆式固定连接的结构示意图。

图8是本发明中快拆式固定连接的爆炸结构示意图。

图中，1、床板；2、连接轴一；3、连接轴二；4、内支撑环；5、外支撑环；6、U形叉架；7、销轴一；8、销轴二；9、支撑杆；10、平衡电机一；11、配重块一；13、配重块二；14、连接轴三；15、连接轴四；16、收纳腔；17、配重块三；19、配重块四；20、水平仪一；21、水平仪二；22、液压缸；23、活塞杆；24、底座；25、重力感应计；26、进液孔；27、出液孔；28、电磁阀一；29、液压泵一；30、储液缸；31、电磁阀二；32、液压泵二；33、安装框；34、平衡滑块一；35、滑轨一；36、螺杆一；37、调节电机一；38、平衡滑块二；39、滑轨二；40、螺杆二；41、调节电机二；42、限位杆；43、限位环；44、球面板一；45、球面板二；46、防水布；47、拉绳；48、提拉孔；49、拉环；50、配重球；51、联接轴；52、快拆扳手。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1和图3所示，一种船用床的维稳装置，包括床板1，床板1的两侧中部分别固定有连接轴一2和连接轴二3，连接轴一2和连接轴二3的另一端为自由端，床板1设置在一内支撑环4内，内支撑环4竖直设置，连接轴一2的自由端以轴向固定周向转动的方式设置在内支撑环4的一侧，连接轴一2的轴线与内支撑环4的水平中心线重合，连接轴二3的自由端以轴向固定周向转动的方式设置在内支撑环4的另一侧，连接轴二3的轴线与内支撑环4的水平中心线重合，内支撑环4固定在一外支撑环5内，内支撑环4的顶部与外支撑环5的顶部固定，内支撑环4的底部与外支撑环5的底部固定，内支撑环4与外支撑环5相互垂直，外支撑环5设置在一U形叉架6上，U形叉架6的顶部具有叉口，外支撑环5的中部一侧固定有销轴一7，销轴一7以轴向固定周向转动的方式设置在叉口的一端，外支撑环5的中部另一侧固定有销轴二8，销轴二8以轴向固定周向转动的方式设置在叉口的另一端，U形叉架6的底部竖直固定有支撑杆9；其特征在于，如图2所示，维稳装置包括液压缸22和活塞杆23，液压缸22竖直固定在一底座24上，活塞杆23滑动设置在液压缸22内，活塞杆23向上伸出液压缸22，活塞杆23的顶端与支撑杆9的底端固定连接，液压缸22固定有一重力感应计25，该重力感应计25为现有技术产品，能测量感应向上或向下的加速度，液压缸22的侧壁开设有连通液压缸22内腔和外部的进液孔26和出液孔27，进液孔26通过管路与一电磁阀一28的输出口连接，电磁阀一28的输入口通过管路与一液压泵一29的输出口连接，液压泵一29的输入口通过管路与一储液缸30连通，储液缸30内储存有液压油；出液孔27通过管路与一电磁阀二31的输入口连接，电磁阀二31的输出口通过管路与一液压泵二32的输入口连接，液压泵二32的输出口通过管路与储液缸30连通。

连接轴一2上设置有平衡电机一10，平衡电机一10包括内定子一和外转子一，内定子一套设并固定在连接轴一2上，外转子一可转动套设在内定子一上，外转子一上套设并固定有呈筒形的配重块一11；连接轴二3上设置有平衡电机二，平衡电机二包括内定子二和外转子二，内定子二套设并固定在连接轴二3上，外转子二可转动套设在内定子二上，外转子二上套设并固定有呈筒形的配重块二13；床板1的前端和后端分别固定有连接轴三14和连接轴四15，连接轴三14上设置有平衡电机三，平衡电机三包括内定子三和外转子三，内定子三套设并固定在连接轴三14上，外转子三可转动套设在内定子三上，外转子三上套设并固定有呈筒形的配重块三17；连接轴四15上设置有平衡电机四，平衡电机四包括内定子四和外转子四，内定子四套设并固定在连接轴四15上，外转子四可转动套设在内定子四上，外转子四上套设并固定有呈筒形的配重块四19；平衡电机一10、平衡电机二、平衡电机三和平衡电机四均通过线路与一控制器连接，平衡电机一10、平衡电机二、平衡电机三和平衡电机四为现有技术产品，电机的内定子固定不动，电机的外转子转动，该控制器为PLC可编程控制器。

船用床还包括用于检测床板1水平状态的检测装置，检测装置通过线路与所述控制器连接。

重力感应计25、电磁阀一28、电磁阀二31、液压泵一29和液压泵二32均通过线路与所述的控制器连接。

检测装置包括水平仪一20和水平仪二21，水平仪一20横向固定于床板1，水平仪二21纵向固定于床板1，水平仪一20和水平仪二21均通过线路与所述控制器连接。水平仪一20和水平仪二21采用电子水平仪，为现有技术产品。

如图4所示，床板1上设置有调节床板1横向平衡的调节装置一，所述床板1上还设置有调节床板1纵向平衡的调节装置二，所述床板1的底部固定有呈长方形的安装框33，所述的调节装置一包括平衡滑块一34和滑轨一35，所述的滑轨一35横向固定在安装框33内，滑轨一35的两端分别与安装框33的两框边固定，所述平衡滑块一34滑动设置在所述的滑轨一35内，所述平衡滑块一34沿导轨一轴线方向开设有安装通孔，所述的安装通孔内固定有螺套一，所述滑轨一35内设置有螺杆一36，螺杆一36与所述的螺套一旋合，螺杆一36转动设置在安装框33的两框边之间，螺杆一36的一端穿出框边与一调节电机一37的输出轴连接，所述调节电机一37的机体与所述安装框33的框边外壁固定，该调节电机一37为普通伺服电机；所述的调节装置二包括平衡滑块二38和滑轨二39，所述的滑轨二39纵向固定在安装框33内，滑轨二39的两端分别与安装框33的另外两框边固定，所述平衡滑块二38滑动设置在所述的滑轨二39内，所述平衡滑块二38沿导轨二轴线方向开设有安装通孔，所述的安装通孔内固定有螺套二，所述滑轨二39内设置有螺杆二40，螺杆二40与所述的螺套二旋合，螺杆二40转动设置在安装框33的另外两框边之间，螺杆二40的一端穿出框边与一调节电机二41的输出轴连接，所述调节电机二41的机体与所述安装框33的框边外壁固定，该调节电机二41为普通伺服电机二。

如图1所示，还包括用于限制床板1前后翻转的限位机构一和限制床板1左右翻转的限位机构二，所述的限位机构一包括垂直固定在床板1侧部的一对限位杆42，使所述内支撑环4的环体处于所述的一对限位杆42之间，所述的限位机构二包括限位环43，所述的限位环43套设在U形叉架6的叉口的顶端，并且限位环43的内壁与U形叉架6的外壁固定，所述外支撑环5的环体穿过所述的限位环43。

如图5和图6所示，U形叉架6的底部设置有呈球面状的球面板一44和球面板二45，球面板一44和球面板二45的中心均开设有安装孔，球面板一44和球面板二45通过安装孔套设并固定在支撑杆9上，球面板一44和球面板二45之间形成一收纳腔16，收纳腔16内收纳有能将内支撑环4和外支撑环5包覆的防水布46，防水布46连接有用于将防水布46从收纳腔16拉出包覆内支撑环4和外支撑环5的提拉机构。

提拉机构包括若干拉绳47，本实施例中采用四根拉绳47，沿内支撑环4和外支撑环5构成的球体表面均匀分布，拉绳47的一端与防水布46的沿边固定，拉绳47的另一端为自由端，内支撑环4和外支撑环5顶部的交接处竖直开设有提拉孔48，本实施例中拉绳47的自由端沿内支撑环4和外支撑环5的环体从提拉孔48由上往下穿出，拉绳47的自由端固定有一拉环49。

活塞杆23的顶端与支撑杆9的底端采用快拆式固定连接。该快拆式固定连接包括联接轴51，联接轴51与活塞杆23的顶端固定，在支撑杆9的底端开设有联接孔，联接轴51插入联接孔内，在支撑杆9的侧壁开设有一安装孔，安装孔内铰接有一快拆扳手52，快拆扳手52在转动的过程中能与插入联接孔内的联接轴51抵触或分离，锁紧或松开联接轴51，达到快拆的目的。

支撑杆9上固定有配重球50，例如采用金属球作为配重球50。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了1、床板；2、连接轴一；3、连接轴二；4、内支撑环；5、外支撑环；6、U形叉架；7、销轴一；8、销轴二；9、支撑杆；10、平衡电机一；11、配重块一；13、配重块二；14、连接轴三；15、连接轴四；16、收纳腔；17、配重块三；19、配重块四；20、水平仪一；21、水平仪二；22、液压缸；23、活塞杆；24、底座；25、重力感应计；26、进液孔；27、出液孔；28、电磁阀一；29、液压泵一；30、储液缸；31、电磁阀二；32、液压泵二；33、安装框；34、平衡滑块一；35、滑轨一；36、螺杆一；37、调节电机一；38、平衡滑块二；39、滑轨二；40、螺杆二；41、调节电机二；42、限位杆；43、限位环；44、球面板一；45、球面板二；46、防水布；47、拉绳；48、提拉孔；49、拉环；50、配重球；51、联接轴；52、快拆扳手等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。