一种新型船舶防倾覆装置的制作方法

本发明涉及船舶技术领域，具体涉及一种新型船舶防倾覆装置。

背景技术

船舶在风浪中不可避免地会产生各种摇荡，其中以横摇最为显著，影响也最大。船舶在系泊或低航速状态下，当涌浪周期接近船舶自然横摇周期时，船舶摇摆比航行时更为剧烈。然而，只有船舶的航速较高时，常规减摇鳍才可以有效地减摇；船舶在低航速或零航速情况下，由于流过鳍表面的水流速度为零，鳍上升力也将消失，因而此时减摇鳍几乎不能进行减摇。对于在低航速或系泊状态下仍需要减摇的船舶来说，传统的减摇鳍就不再适用了，强烈的摇摆容易导致船舶侧翻、倾覆，引发海难。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种新型船舶防倾覆装置，包括船体、底部装置组成，所述船体底部设有底部装置并且采用过盈配合，所述底部装置由矩形钢架、中心龙骨、伸缩装置组成，所述矩形钢架内部中心位置设有中心龙骨，所述中心龙骨上下两端扣合固定在矩形钢架凹槽上，所述矩形钢架内部设有两个伸缩装置并且伸缩装置对称分布在中心龙骨两侧，所述伸缩装置由收放机构、伸缩机构、平衡浮板、齿轮传动机构、驱动机构、高功率智能电机和框架组成，所述框架内部中心位置设有高功率智能电机，所述高功率智能电机通过螺栓固定在框架内，高功率智能电机的输出轴位于驱动机构的内部，所述框架内部设有两个齿轮传动机构并且齿轮传动机构对称分布在高功率智能电机上下两端，所述框架左侧的上下两端对称设有伸缩机构，所述伸缩机构扣合固定在框架上，所述框架通过伸缩机构与平衡浮板相铰接，所述齿轮传动机构的上端与伸缩机构的一端固定连接，所述齿轮传动机构上端与收放机构啮合，所述收放机构和伸缩机构相配合。

优选的，所述收放机构由第一传动轴套、第一传动带、主动轴、第二传动轴套、第二传动带、弹簧限位套、第三传动轴套、从动轴、第一弹簧、线筒、传动钢丝绳、第一皮带轮、传动齿轮组成，所述传动齿轮前端设有第一皮带轮并且二者采用过盈配合，所述传动齿轮一侧设有主动轴，所述主动轴从上到下分别设有第二传动轴套和第一传动轴套，所述第二传动轴套和第一传动轴套扣合固定在主动轴上，所述第一传动轴套和第一皮带轮通过第一传动带连接，所述传动齿轮另一侧设有从动轴，所述从动轴从上到下分别设有第三传动轴套和线筒，所述第三传动轴套和线筒与从动轴采用过盈配合，所述第三传动轴套和第二传动轴套通过第二传动带相连接，所述线筒上方设有弹簧限位套，所述弹簧限位套与从动轴相扣合，所述弹簧限位套和线筒之间设有第一弹簧，所述第一弹簧上下两端分别固定在弹簧限位套底面和线筒顶面上，所述线筒上设有传动钢丝绳并且二者相配合。

优选的，所述收放机构通过传动钢丝绳与伸缩机构传动连接。

优选的，所述伸缩机构由弹簧铰链、传动插销、伸缩滑杆、定位滑套、活塞筒组成，所述活塞筒扣合在框架凹槽上并且通过螺栓固定，所述活塞筒内部设有定位滑套并且二者采用过盈配合，所述伸缩滑杆贯穿活塞筒并且与定位滑套采用滑动配合，所述伸缩滑杆一端设有弹簧铰链并且二者采用过盈配合，所述弹簧铰链上设有传动插销，所述传动插销和弹簧铰链相配合，所述伸缩滑杆和平衡浮板通过弹簧铰链连接，所述传动插销和线筒通过传动钢丝绳相连接，所述传动插销和线筒相配合。

优选的，所述齿轮传动机构由限位推进机构、第三传动带、第二皮带轮、第四传动带、第四传动轴套组成，所述第四传动轴套扣合固定在驱动机构的一端，所述第四传动轴套上方设有第二皮带轮，所述第四传动轴套和第二皮带轮通过第四传动带相连接。

优选的，所述限位推进机构设于第二皮带轮上方，所述齿轮传动机构通过第三传动带与限位推进机构传动连接。

优选的，所述限位推进机构由齿条限位滑轨、传动齿条、齿轮、第三皮带轮、定位插销、限位架、活动插销组成，所述第三皮带轮上设有齿轮并且二者相扣合，所述第三皮带轮前端设有活动插销，所述活动插销垂直固定在第三皮带轮表面上，所述齿轮前端设有限位架，所述限位架和活动插销采用滑动配合，所述限位架通过定位插销固定在框架内部，所述齿轮上方设有传动齿条并且二者相啮合，所述传动齿条上下两面设有轮齿并且二者为一体化结构，所述传动齿条两侧设有齿条限位滑轨并且二者采用滑动配合，所述第三皮带轮设于第二皮带轮上方并且二者通过第三传动带连接，所述第三皮带轮和第二皮带轮相配合，所述传动齿条前端与伸缩滑杆底部采用过盈配合。

优选的，所述驱动机构包括支柱、转轴、轴承柱、支座、驱动块、联动块、第三弹簧和支撑板，所述支柱设在高功率智能电机的上下两端且支柱的一端与框架固定连接，所述轴承柱的两端固定在支柱的另一端，所述支座靠近高功率智能电机且支座的两端与支柱固定连接，支座的中心位置设有通孔，所述高功率智能电机输出轴的延伸至通孔内部一半深度的位置，所述转轴与第四传动轴套键连接，转轴的一端与中心龙骨转动连接，转轴的另一端穿过轴承柱并延伸至通孔内部另一半深度的位置，所述转轴通过轴承与轴承柱连接，所述高功率智能电机输出轴的顶端对称设有第二槽口，所述转轴面对高功率智能电机的一端对称设有第一槽口，所述通孔的内侧壁设有圆形槽口，所述联动块的一半与圆形槽口滑动连接，联动块的另一半固定连接在第一槽口的内部，联动块的左上部分设有联动杆槽，所述圆形槽口内侧壁设有矩形槽口，所述矩形槽口的底部设有转动槽，所述驱动块与矩形槽口和第二槽口相对应，驱动块面对转动槽端面对称设有电磁铁，驱动块面对转动槽端面的中心位置与固定杆的一端固定连接，驱动块面对联动块的端面与联动杆的一端固定连接，所述固定杆的另一端与转动槽滑动连接，所述联动杆的另一端与联动杆槽滑动连接，所述支撑板位于矩形槽口的底部，支撑板与固定杆键连接，支撑板的两端设有与电磁铁相对应的磁铁，所述第三弹簧套接在固定杆上，第三弹簧的一端与支撑板固定连接，第三弹簧的另一端与驱动块固定连接。

有益效果

本发明一种新型船舶防倾覆装置，当船舶处于高速状态时，电磁铁断电，驱动块在第三弹簧的弹力作用下脱离第二槽口进入到矩形槽口中，使驱动块锁死，此时当外部环境造成转轴有动作倾向时，由于驱动块进入到矩形槽口中，转轴在外部扭矩作用下带动联动块转动，但联动杆与驱动块的动作一致，将转轴的扭矩吸收，使转轴保持稳定，当船舶处于低航速或系泊状态下时，首先电磁铁通电产生磁力使磁力与磁铁相斥，进而使驱动块在排斥力作用下克服第三弹簧的弹力进入到第二槽口和圆形槽口中，这时通过船舶上的控制室控制高功率智能电机使其通电并进入工作状态，当高功率智能电机的输出轴转动时，带动驱动块转动，进而使联动块在联动杆的带动下转动，进而带动转轴转动，这时驱动块和联动块在圆形槽口内转动，转轴正转时平衡浮板张开，转轴反转时平衡浮板收起，因为第四传动轴套扣合固定在转轴上，所以当转轴正转时第四传动轴套正转，第四传动轴套通过第四传动带与第二皮带轮连接，此时第二皮带轮逆时针旋转并通过第三传动带传动第三皮带轮逆时针旋转，因为齿轮扣合固定在第三皮带轮上，所以此时齿轮逆时针旋转，因为齿轮和传动齿条相啮合，所以此时传动齿条沿两侧设有的齿条限位滑轨向前滑动并推动伸缩滑杆沿定位滑套伸出，从而实现平衡浮板被推出，因为传动齿轮和传动齿条顶面设有的轮齿相啮合，所以当传动齿轮向前滑动时传动齿条逆时针旋转，因为第一皮带轮扣合固定在传动齿轮上，第一皮带轮和第一传动轴套通过第一传动带连接，所以此时主动轴旋转并通过第二传动带传动从动轴旋转，使从动轴上设有的线筒将传动钢丝绳逐渐放出，因为线筒和传动插销通过传动钢丝绳相连接，所以此时传动插销因为弹簧复位的原因开始旋转，使弹簧铰链逐渐张开，从而使平衡浮板贴合在水面上，平衡浮板不用时可以收起，有利于船舶进行高速航行。

本发明通过上述部件的互相组合，底部装置两侧设有伸缩装置，其伸缩张开并利用平衡浮板贴合在水面上，增加船体与水面的接触面积，从而实现船舶在低航速或系泊状态下依然可以保持稳定的状态，进而提高船舶在海上航行时的安全性和平稳性，能够有效防止船舶侧翻和倾覆，另外通过驱动机构，在高速时，将伸缩装置锁死，避免伸缩装置受到外部环境影响，在低航速或系泊状态下时，将伸缩装置打开，方便调节伸缩装置使船舶保持稳定。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是一种新型船舶防倾覆装置的结构示意图；

图2是一种新型船舶防倾覆装置的动态图；

图3是一种新型船舶防倾覆装置的左半部分结构示意图；

图4是图4中一种新型船舶防倾覆装置的左半部分的结构详图；

图5是图5中a处的放大图；

图6是图3中驱动机构的接结构示意图；

图7是图6中c处的放大图；

图8是图6中支座的机构示意图；

图9是沿图8中b-b处的剖视图；

图10是图6中转轴的左视图；

图11是图7中联动块的俯视图。

其中，船体-1、底部装置-2、矩形钢架-21、中心龙骨-22、伸缩装置-23、收放机构-231、第一传动轴套-23101、第一传动带-23102、主动轴-23103、第二传动轴套-23104、第二传动带-23105、弹簧限位套-23106、第三传动轴套-23107、从动轴-23108、第一弹簧-23109、线筒-231010、传动钢丝绳-231011、第一皮带轮-231012、传动齿轮-231013、伸缩机构-232、弹簧铰链-23201、传动插销-23202、伸缩滑杆-23203、定位滑套-23204、活塞筒-23205、平衡浮板-233、齿轮传动机构-234、限位推进机构-23401、齿条限位滑轨-2340101、传动齿条-2340102、齿轮-2340103、第三皮带轮-2340104、定位插销-2340105、限位架-2340106、活动插销-2340107、第三传动带-23402、第二皮带轮-23403、第四传动带-23404、第四传动轴套-23405、驱动机构-235、通孔-23501、支柱-23502、转轴-23503、轴承柱-23504、支座-23505、第一槽口-23506、第二槽口-23507、驱动块-23508、联动块-23509、联动杆-23510、联动杆槽-23511、圆形槽口-23512、矩形槽口-23513、转动槽-23514、固定杆-23515、电磁铁-23516、磁铁-23517、第三弹簧-23518、支撑板-23519、高功率智能电机-236、框架-238。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式以及附图说明，进一步阐述本发明的优选实施方案。

实施例

请参阅图1-图11，本发明提供一种新型船舶防倾覆装置，包括船体1、底部装置2组成，所述船体1底部设有底部装置2并且采用过盈配合，所述底部装置2由矩形钢架21、中心龙骨22、伸缩装置23组成，所述矩形钢架21内部中心位置设有中心龙骨22，所述中心龙骨22上下两端扣合固定在矩形钢架21凹槽上，所述矩形钢架21内部设有两个伸缩装置23并且伸缩装置23对称分布在中心龙骨22两侧，所述伸缩装置23由收放机构231、伸缩机构232、平衡浮板233、齿轮传动机构234、驱动机构235、高功率智能电机236和框架238组成，所述框架238内部中心位置设有高功率智能电机236，所述高功率智能电机236通过螺栓固定在框架238内，高功率智能电机236的输出轴位于驱动机构235的内部，所述框架238内部设有两个齿轮传动机构234并且齿轮传动机构234对称分布在高功率智能电机236上下两端，所述框架238左侧的上下两端对称设有伸缩机构232，所述伸缩机构232扣合固定在框架238上，所述框架238通过伸缩机构232与平衡浮板233相铰接，所述齿轮传动机构234的上端与伸缩机构232的一端固定连接，所述齿轮传动机构234上端与收放机构231啮合，所述收放机构231和伸缩机构232相配合。

在本实施例中，所述收放机构231由第一传动轴套23101、第一传动带23102、主动轴23103、第二传动轴套23104、第二传动带23105、弹簧限位套23106、第三传动轴套23107、从动轴23108、第一弹簧23109、线筒231010、传动钢丝绳231011、第一皮带轮231012、传动齿轮231013组成，所述传动齿轮231013前端设有第一皮带轮231012并且二者采用过盈配合，所述传动齿轮231013一侧设有主动轴23103，所述主动轴23103从上到下分别设有第二传动轴套23104和第一传动轴套23101，所述第二传动轴套23104和第一传动轴套23101扣合固定在主动轴23103上，所述第一传动轴套23101和第一皮带轮231012通过第一传动带23102连接，所述传动齿轮231013另一侧设有从动轴23108，所述从动轴23108从上到下分别设有第三传动轴套23107和线筒231010，所述第三传动轴套23107和线筒231010与从动轴23108采用过盈配合，所述第三传动轴套23107和第二传动轴套23104通过第二传动带23105相连接，所述线筒231010上方设有弹簧限位套23106，所述弹簧限位套23106与从动轴23108相扣合，所述弹簧限位套23106和线筒231010之间设有第一弹簧23109，所述第一弹簧23109上下两端分别固定在弹簧限位套23106底面和线筒231010顶面上，所述线筒231010上设有传动钢丝绳231011并且二者相配合。

在本实施例中，所述收放机构231通过传动钢丝绳231011与伸缩机构232传动连接。

在本实施例中，所述伸缩机构232由弹簧铰链23201、传动插销23202、伸缩滑杆23203、定位滑套23204、活塞筒23205组成，所述活塞筒23205扣合在框架238凹槽上并且通过螺栓固定，所述活塞筒23205内部设有定位滑套23204并且二者采用过盈配合，所述伸缩滑杆23203贯穿活塞筒23205并且与定位滑套23204采用滑动配合，所述伸缩滑杆23203一端设有弹簧铰链23201并且二者采用过盈配合，所述弹簧铰链23201上设有传动插销23202，所述传动插销23202和弹簧铰链23201相配合，所述伸缩滑杆23203和平衡浮板233通过弹簧铰链23201连接，所述传动插销23202和线筒231010通过传动钢丝绳231011相连接，所述传动插销23202和线筒231010相配合。

在本实施例中，所述齿轮传动机构234由限位推进机构23401、第三传动带23402、第二皮带轮23403、第四传动带23404、第四传动轴套23405组成，所述第四传动轴套23405扣合固定在驱动机构5的一端，所述第四传动轴套23405上方设有第二皮带轮23402，所述第四传动轴套23405和第二皮带轮23402通过第四传动带23404相连接。

在本实施例中，所述限位推进机构23401设于第二皮带轮23403上方，所述齿轮传动机构234通过第三传动带23402与限位推进机构23401传动连接。

在本实施例中，所述限位推进机构23401由齿条限位滑轨2340101、传动齿条2340102、齿轮2340103、第三皮带轮2340104、定位插销2340105、限位架2340106、活动插销2340107组成，所述第三皮带轮2340104上设有齿轮2340103并且二者相扣合，所述第三皮带轮2340104前端设有活动插销2340107，所述活动插销2340107垂直固定在第三皮带轮2340104表面上，所述齿轮2340103前端设有限位架2340106，所述限位架2340106和活动插销2340107采用滑动配合，所述限位架2340106通过定位插销2340105固定在框架238内部，所述齿轮2340103上方设有传动齿条2340102并且二者相啮合，所述传动齿条2340102上下两面设有轮齿并且二者为一体化结构，所述传动齿条2340102两侧设有齿条限位滑轨2340101并且二者采用滑动配合，所述第三皮带轮2340104设于第二皮带轮23403上方并且二者通过第三传动带23402连接，所述第三皮带轮2340104和第二皮带轮23403相配合，所述传动齿条2340102前端与伸缩滑杆23203底部采用过盈配合。

在本实施例中，所述驱动机构235包括支柱23502、转轴23503、轴承柱23504、支座23505、驱动块23508、联动块23509、第三弹簧23518和支撑板23519，所述支柱23502设在高功率智能电机236的上下两端且支柱23502的一端与框架238固定连接，所述轴承柱23504的两端固定在支柱23502的另一端，所述支座23505靠近高功率智能电机236且支座23505的两端与支柱23502固定连接，支座23505的中心位置设有通孔23501，所述高功率智能电机236输出轴的延伸至通孔23501内部一半深度的位置，所述转轴23503与第四传动轴套23405键连接，转轴23503的一端与中心龙骨22转动连接，转轴23503的另一端穿过轴承柱23504并延伸至通孔23501内部另一半深度的位置，所述转轴23503通过轴承与轴承柱23504连接，所述高功率智能电机236输出轴的顶端对称设有第二槽口23507，所述转轴23503面对高功率智能电机236的一端对称设有第一槽口23506，所述通孔23501的内侧壁设有圆形槽口23512，所述联动块23509的一半与圆形槽口23512滑动连接，联动块23509的另一半固定连接在第一槽口23506的内部，联动块23509的左上部分设有联动杆槽23511，所述圆形槽口23512内侧壁设有矩形槽口23513，所述矩形槽口23513的底部设有转动槽2314，所述驱动块23508与矩形槽口23513和第二槽口23507相对应，驱动块23508面对转动槽2314端面对称设有电磁铁23516，驱动块23508面对转动槽2314端面的中心位置与固定杆23515的一端固定连接，驱动块23508面对联动块23508的端面与联动杆23510的一端固定连接，所述固定杆23515的另一端与转动槽23514滑动连接，所述联动杆23510的另一端与联动杆槽23511滑动连接，所述支撑板23519位于矩形槽口23519的底部，支撑板23519与固定杆23515键连接，支撑板23519的两端设有与电磁铁23516相对应的磁铁23517，所述第三弹簧23518套接在固定杆23515上，第三弹簧23518的一端与支撑板23519固定连接，第三弹簧23518的另一端与驱动块23508固定连接。

工作过程及原理：当船舶处于高速状态时，电磁铁23516断电，驱动块23508在第三弹簧23518的弹力作用下脱离第二槽口23507进入到矩形槽口23513中，使驱动块23508锁死，此时当外部环境造成转轴23503有动作倾向时，由于驱动块23508进入到矩形槽口中，转轴23503在外部扭矩作用下带动联动块23509转动，但联动杆23510与驱动块23508的动作一致，将转轴23503的扭矩吸收，使转轴23503保持稳定，当船舶处于低航速或系泊状态下时，首先电磁铁23516通电产生磁力使磁力与磁铁23517相斥，进而使驱动块23508在排斥力作用下克服第三弹簧23518的弹力进入到第二槽口23507和圆形槽口23512中，这时通过船舶上的控制室控制高功率智能电机236使其通电并进入工作状态，当高功率智能电机236的输出轴转动时，带动驱动块23508转动，进而使联动块23509在联动杆23510的带动下转动，进而带动转轴23503转动，这时驱动块23508和联动块23509在圆形槽口23512内转动，转轴23503正转时平衡浮板233张开，转轴237反转时平衡浮板233收起，因为第四传动轴套23405扣合固定在转轴237上，所以当转轴237正转时第四传动轴套23405正转，第四传动轴套23405通过第四传动带23404与第二皮带轮23403连接，此时第二皮带轮23403逆时针旋转并通过第三传动带23402传动第三皮带轮2340104逆时针旋转，因为齿轮2340103扣合固定在第三皮带轮2340104上，所以此时齿轮2340103逆时针旋转，因为齿轮2340103和传动齿条2340102相啮合，所以此时传动齿条2340102沿两侧设有的齿条限位滑轨2340101向前滑动并推动伸缩滑杆23203沿定位滑套23204伸出，从而实现平衡浮板233被推出，因为传动齿轮231013和传动齿条2340102顶面设有的轮齿相啮合，所以当传动齿轮231013向前滑动时传动齿条2340102逆时针旋转，因为第一皮带轮231012扣合固定在传动齿轮231013上，第一皮带轮231012和第一传动轴套23101通过第一传动带23102连接，所以此时主动轴23103旋转并通过第二传动带23105传动从动轴23108旋转，使从动轴23108上设有的线筒231010将传动钢丝绳231011逐渐放出，因为线筒231010和传动插销23202通过传动钢丝绳231011相连接，所以此时传动插销23202因为弹簧复位的原因开始旋转，使弹簧铰链23201逐渐张开，从而使平衡浮板233贴合在水面上，平衡浮板233不用时可以收起，有利于船舶进行高速航行。

本发明解决的问题是船舶在风浪中不可避免地会产生各种摇荡，其中以横摇最为显著，影响也最大。船舶在系泊或低航速状态下，当涌浪周期接近船舶自然横摇周期时，船舶摇摆比航行时更为剧烈。然而，只有船舶的航速较高时，常规减摇鳍才可以有效地减摇；船舶在低航速或零航速情况下，由于流过鳍表面的水流速度为零，鳍上升力也将消失，因而此时减摇鳍几乎不能进行减摇。对于在低航速或系泊状态下仍需要减摇的船舶来说，传统的减摇鳍就不再适用了，强烈的摇摆容易导致船舶侧翻、倾覆，引发海难，本发明通过上述部件的互相组合，底部装置2两侧设有伸缩装置23，其伸缩张开并利用平衡浮板233贴合在水面上，增加船体1与水面的接触面积，从而实现船舶在低航速或系泊状态下依然可以保持稳定的状态，进而提高船舶在海上航行时的安全性和平稳性，能够有效防止船舶侧翻和倾覆。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神或基本特征的前提下，不仅能够以其他的具体形式实现本发明，还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围，因此本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定，而不是上述说明限定。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。