浮筒式随浪活塞式船体自平衡装置制造方法
【专利摘要】一种浮筒式随浪活塞式船体自平衡装置，包括用于安装于船体两侧的左活塞缸和右活塞缸；所述左活塞缸和所述右活塞缸的上部分别设左活塞和右活塞，所述左活塞缸和所述右活塞缸的下端封闭，所述左活塞缸和所述右活塞缸的下部通过导管联通；所述左活塞和所述右活塞的上端连接左浮筒和右浮筒，所述左活塞和所述右活塞的下端通过导轮由活塞绳索连接；所述左浮筒和所述右浮筒漂浮在水面上；所述左活塞和所述右活塞分别在所述左活塞缸和所述右活塞缸内上下滑动；所述左活塞缸、所述右活塞缸和所述导管内密封有高密度流体。本发明巧妙的解决了在水面，尤其是海面上的运输船只或作业平台的抗风浪问题，具有巨大的经济效益和社会效益。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明涉及水上交通及作业设计制造【技术领域】，尤其涉及一种新型的浮筒式随浪 活塞式船体自平衡装置。 淳筒式随浪活塞式船体自平衡装置
【背景技术】
[0002] 水上运输工具或水上作业平台，受水面的风浪颠簸影响很大。由于是在广阔的海 面和大洋上，风浪不仅会造成作业终止，影响工作效率，甚至带来翻船等灾难性破坏。因此， 急需一种能够在大风大浪等颠簸环境中实现自平衡的装置。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于设计一种新型的浮筒式随浪活塞式船体自平衡装置，解决上述 问题。
[0004] 为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
[0005] -种浮筒式随浪活塞式船体自平衡装置，包括用于安装于船体两侧的左活塞缸和 右活塞缸；所述左活塞缸和所述右活塞缸的上部分别设左活塞和右活塞，所述左活塞缸和 所述右活塞缸的下端封闭，所述左活塞缸和所述右活塞缸的下部通过导管联通；所述左活 塞和所述右活塞的上端连接左浮筒和右浮筒，所述左活塞和所述右活塞的下端通过导轮由 活塞绳索连接；
[0006] 所述左浮筒和所述右浮筒漂浮在水面上；所述左活塞和所述右活塞分别在所述左 活塞缸和所述右活塞缸内上下滑动；
[0007] 所述左活塞缸、所述右活塞缸和所述导管内密封有高密度流体。
[0008] 所述左活塞缸和所述右活塞缸左右对称均重。
[0009] 所述导轮包括左导轮和右导轮，所述活塞绳索的一端连接所述左活塞，经过所述 左导轮后，经所述导管伸入所述右活塞缸，通过所述右导轮后，另一端连接到所述右活塞。
[0010] 所谓的高密度流体为固体球珠和润滑液构成。
[0011] 所述固体球珠为钢珠，或者为密度大于等于水的金属球珠或者非金属球珠。
[0012] 还包括中活塞和重力摆球；所述导管为中活塞缸；
[0013] 所述中活塞滑动设置在所述中活塞缸中，所述中活塞将所述左活塞缸、所述右活 塞缸和所述中活塞缸分割成互不连通的左右两部分；所述中活塞上有通孔，穿过通孔所述 活塞绳索可滑动；
[0014] 可左右摆动的所述重力摆球设置在所述中活塞缸的底部，所述中活塞缸的两端分 别设置有第二左导轮和第二右导轮；所述重力摆球分别通过第一重力拉线和第二重力拉 线，分别经过所述第二左导轮和所述第二右导轮连接到所述中活塞的两端。
[0015] 所述中活塞的初始位置在所述左活塞缸、所述右活塞缸和中活塞缸组成的U型活 塞水平位置的正中位置；
[0016] 所述第一重力拉线连接所述中活塞左端，通过所述第二左导轮和所述重力摆球连 接；所述第二重力拉线连接所述中活塞右端，通过所述第二右导轮和所述重力摆球连接。
[0017] 还包括中活塞左右拉动装置、动力及控制装置和船体倾斜探测装置；
[0018] 所述活塞绳索可滑动的穿过所述中活塞；
[0019] 所述船体倾斜探测装置连接到所述动力及控制装置，所述动力及控制装置通过所 述中活塞左右拉动装置，拉动所述中活塞在所述中活塞缸中左右移动。
[0020] 所述中活塞左右拉动装置为设置在船体两侧的两个液压棒，所述动力及控制装置 包括液压站、控制阀组和信号处理终端，所述船体倾斜探测装置包括设置在船体两侧的两 个垂直检测仪；
[0021] 所述垂直检测仪、所述液压站和所述控制阀组均连接到所述信号处理终端，所述 液压站为所述液压棒提供液压动力；所述液压棒的固定端固定在船体上，两个所述液压棒 的活动端分别通过左右中活塞拉线连接在所述中活塞的左右两端；所述左右中活塞拉线滑 动密封的穿过所述左活塞和所述右活塞。
[0022] 所述高密度流体在所述左活塞缸、所述右活塞缸和所述导管内可自由流通设置； 所述活塞绳索和所述第一重力拉线和所述第二重力拉线均为刚性绳索。
[0023] 本发明所谓的船体，指一切水面运输工具或水面作业平台；包括但不限于船舶、军 舰、水面军事设施、石油天然气开采平台等。
[0024] 本发明中所述高密度流体在所述左活塞缸、所述右活塞缸和所述导管内可自由流 通。所述左活塞缸和所述右活塞缸均直接或间接固定在水面运输工具或水面作业平台上。
[0025] 本发明的工作原理：
[0026] 船在前进中遇风浪发生摆动，左右浮筒感应，带动活塞上下运动，从而改变左右活 塞缸的重量，从而调整船的重心，使船更加平稳。
[0027] 同时，重力摆球逆向摇摆，带动中间活塞左右运动，从而改变左右活塞缸的重量， 从而调整船的重心，使船更加平稳。
[0028] 本发明的有益效果可以总结如下：
[0029] 本发明巧妙的解决了在水面，尤其是海面上的运输船只或作业平台的抗风浪问 题，具有巨大的经济效益和社会效益。
【专利附图】
【附图说明】
[0030] 图1为本发明的结构示意图。
[0031] 图2为本发明另一种【具体实施方式】的结构示意图。
【具体实施方式】
[0032] 为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合 附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以 解释本发明，并不用于限定本发明。
[0033] 如图1所示的一种浮筒式随浪活塞式船体自平衡装置，包括用于安装于船体23两 侧的左活塞缸1和右活塞缸2 ;所述左活塞缸1和所述右活塞缸2的上部分别设左活塞3和 右活塞4,所述左活塞缸1和所述右活塞缸2的下端封闭，所述左活塞缸1和所述右活塞缸 2的下部通过导管8联通；所述左活塞3和所述右活塞4的上端连接左浮筒5和右浮筒6， 所述左活塞3和所述右活塞4的下端通过导轮由活塞绳索7连接；所述左浮筒5和所述右 浮筒6漂浮在水面上；所述左活塞3和所述右活塞4分别在所述左活塞缸1和所述右活塞 缸2内上下滑动；所述左活塞缸1、所述右活塞缸2和所述导管8内密封有高密度流体。
[0034] 在更加优选的实施例中，所述左活塞缸1和所述右活塞缸2左右对称均重。所述 导轮包括左导轮9和右导轮10,所述活塞绳索7的一端连接所述左活塞3,经过所述左导轮 9后，经所述导管8伸入所述右活塞缸2,通过所述右导轮10后，另一端连接到所述右活塞 4。所谓的高密度流体为固体球珠11和润滑液构成。
[0035] 在更加优选的实施例中，所述固体球珠11为钢珠，或者为密度大于等于水的金属 球珠或者非金属球珠。
[0036] 在更加优选的实施例中，如图1所示，还包括中活塞12和重力摆球13 ;所述导管8 为中活塞缸8 ;
[0037] 所述中活塞12滑动设置在所述中活塞缸8中，所述中活塞12将所述左活塞缸1、 所述右活塞缸2和所述中活塞缸8分割成互不连通的左右两部分；所述中活塞12上有通 孔，穿过通孔所述活塞绳索7可滑动；
[0038] 可左右摆动的所述重力摆球13设置在所述中活塞缸8的底部，所述中活塞缸8的 两端分别设置有第二左导轮14和第二右导轮15 ;所述重力摆球13分别通过第一重力拉线 16和第二重力拉线17,分别经过所述第二左导轮14和所述第二右导轮15连接到所述中活 塞12的两端。
[0039] 所述中活塞12的初始位置在所述左活塞缸1、所述右活塞缸2和中活塞缸8组成 的U型活塞水平位置的正中位置；
[0040] 所述第一重力拉线16连接所述中活塞12左端，通过所述第二左导轮14和所述重 力摆球13连接；所述第二重力拉线17连接所述中活塞12右端，通过所述第二右导轮15和 所述重力摆球13连接。
[0041] 在更加优选的实施例中，如图2所示，还包括中活塞左右拉动装置18、动力及控制 装置和船体倾斜探测装置22 ;所述中活塞12滑动设置在所述中活塞缸8中，所述中活塞12 将所述左活塞缸1、所述右活塞缸2和所述中活塞缸8分割成互不连通的左右两部分；所述 活塞绳索7可滑动的穿过所述中活塞12 ;所述船体倾斜探测装置22连接到所述动力及控 制装置，所述动力及控制装置通过所述中活塞左右拉动装置18,拉动所述中活塞12在所述 中活塞缸8中左右移动。
[0042] 在更加优选的实施例中，所述中活塞左右拉动装置18为设置在船体23两侧的两 个液压棒18 18,所述动力及控制装置包括液压站19、控制阀组20和信号处理终端21，所述 船体倾斜探测装置22包括设置在船体23两侧的两个垂直检测仪22 ;所述垂直检测仪22、 所述液压站19和所述控制阀组20均连接到所述信号处理终端21，所述液压站19为所述 液压棒18 18提供液压动力；所述液压棒18 18的固定端固定在船体23上，两个所述液压 棒18 18的活动端分别通过左右中活塞拉线26连接在所述中活塞12的左右两端；所述左 右中活塞拉线26滑动密封的穿过所述左活塞3和所述右活塞4。
[0043] 在更加优选的实施例中，所述高密度流体在所述左活塞缸1、所述右活塞缸2和所 述导管8内可自由流通设置；所述活塞绳索7和所述第一重力拉线16和所述第二重力拉线 17均为刚性绳索。
[0044] 其中，
[0045] 浮筒的作用过程如下：
[0046] 当船体23左侧浪高（如图中左侧浪峰24,右侧浪谷25)，左浮筒5在浪头浮力的 作用下瞬间上浮，左浮筒5拉动左活塞3向上滑动，活塞缸内的钢球向左活塞3移动，右活 塞4向下滑动，左活塞缸1内的重力增大，右活塞4重力减小，整个船体23重心左移，左船 舷下沉，从而减小了因左舷浪高引起的船身向右的倾斜。反之亦然。
[0047] 重力摆球13的作用过程如下：
[0048] 当船体23左侧浪高（如图中左侧浪峰24,右侧浪谷25)，重力摆球13向右摆动， 拉动所述中活塞12向左移动，左活塞3上移、右活塞4下移，活塞缸内高密度流体或钢球向 左移动，从而整个船体23重心左移，左船舷下沉，从而调整了因左舷浪高引起的船身向右 的倾斜。反之亦然。
[0049] 倾斜测量式的作用过程如下：
[0050] 当船体23左侧浪高（如图中左侧浪峰24,右侧浪谷25)，船体23左侧高右侧低， 所述船体倾斜探测装置22检测到上述状况后，所述动力及控制装置控制所述中活塞左右 拉动装置18向左拉动所述中活塞12,则左活塞3上移、右活塞4下移，活塞缸内高密度流体 或钢球向左移动，从而整个船体23重心左移，左船舷下沉，从而调整了因左舷浪高引起的 船身向右的倾斜。反之亦然。
[0051] 本发明巧妙的解决了在水面，尤其是海面上的运输船只或作业平台的抗风浪问 题，具有巨大的经济效益和社会效益。
[0052] 以上通过具体的和优选的实施例详细的描述了本发明，但本领域技术人员应该明 白，本发明并不局限于以上所述实施例，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、 等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1. 一种浮筒式随浪活塞式船体自平衡装置，其特征在于：包括用于安装于船体两侧的 左活塞缸和右活塞缸；所述左活塞缸和所述右活塞缸的上部分别设左活塞和右活塞，所述 左活塞缸和所述右活塞缸的下端封闭，所述左活塞缸和所述右活塞缸的下部通过导管联 通；所述左活塞和所述右活塞的上端连接左浮筒和右浮筒，所述左活塞和所述右活塞的下 端通过导轮由活塞绳索连接； 所述左浮筒和所述右浮筒漂浮在水面上；所述左活塞和所述右活塞分别在所述左活塞 缸和所述右活塞缸内上下滑动； 所述左活塞缸、所述右活塞缸和所述导管内密封有高密度流体。
2. 根据权利要求1所述的浮筒式随浪活塞式船体自平衡装置，其特征在于：所述左活 塞缸和所述右活塞缸左右对称均重。
3. 根据权利要求1所述的浮筒式随浪活塞式船体自平衡装置，其特征在于：所述导轮 包括左导轮和右导轮，所述活塞绳索的一端连接所述左活塞，经过所述左导轮后，经所述导 管伸入所述右活塞缸，通过所述右导轮后，另一端连接到所述右活塞。
4. 根据权利要求1所述的浮筒式随浪活塞式船体自平衡装置，其特征在于：所谓的高 密度流体为固体球珠和润滑液构成。
5. 根据权利要求4所述的浮筒式随浪活塞式船体自平衡装置，其特征在于：所述固体 球珠为钢珠，或者为密度大于等于水的金属球珠或者非金属球珠。
6. 根据权利要求1所述的浮筒式随浪活塞式船体自平衡装置，其特征在于：还包括中 活塞和重力摆球；所述导管为中活塞缸； 所述中活塞滑动设置在所述中活塞缸中，所述中活塞将所述左活塞缸、所述右活塞缸 和所述中活塞缸分割成互不连通的左右两部分；所述中活塞上有通孔，穿过通孔所述活塞 绳索可滑动； 可左右摆动的所述重力摆球设置在所述中活塞缸的底部，所述中活塞缸的两端分别设 置有第二左导轮和第二右导轮；所述重力摆球分别通过第一重力拉线和第二重力拉线，分 别经过所述第二左导轮和所述第二右导轮连接到所述中活塞的两端。
7. 根据权利要求6所述的浮筒式随浪活塞式船体自平衡装置，其特征在于：所述中活 塞的初始位置在所述左活塞缸、所述右活塞缸和中活塞缸组成的U型活塞水平位置的正中 位置； 所述第一重力拉线连接所述中活塞左端，通过所述第二左导轮和所述重力摆球连接； 所述第二重力拉线连接所述中活塞右端，通过所述第二右导轮和所述重力摆球连接。
8. 根据权利要求6所述的浮筒式随浪活塞式船体自平衡装置，其特征在于：还包括中 活塞左右拉动装置、动力及控制装置和船体倾斜探测装置；所述活塞绳索可滑动的穿过所 述中活塞； 所述船体倾斜探测装置连接到所述动力及控制装置，所述动力及控制装置通过所述中 活塞左右拉动装置，拉动所述中活塞在所述中活塞缸中左右移动。
9. 根据权利要求8所述的浮筒式随浪活塞式船体自平衡装置，其特征在于：所述中活 塞左右拉动装置为设置在船体两侧的两个液压棒，所述动力及控制装置包括液压站、控制 阀组和信号处理终端，所述船体倾斜探测装置包括设置在船体两侧的两个垂直检测仪； 所述垂直检测仪、所述液压站和所述控制阀组均连接到所述信号处理终端，所述液压 站为所述液压棒提供液压动力；所述液压棒的固定端固定在船体上，两个所述液压棒的活 动端分别通过左右中活塞拉线连接在所述中活塞的左右两端；所述左右中活塞拉线滑动密 封的穿过所述左活塞和所述右活塞。
10.根据权利要求1所述的浮筒式随浪活塞式船体自平衡装置，其特征在于：所述高密 度流体在所述左活塞缸、所述右活塞缸和所述导管内可自由流通设置；所述活塞绳索和所 述第一重力拉线和所述第二重力拉线均为刚性绳索。
【文档编号】B63B43/08GK104118541SQ201410374831
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年7月31日 优先权日:2014年7月31日
【发明者】张苓 申请人:北京中天油石油天然气科技有限公司