设有纵倾角调节机构的船艇的制作方法

本实用新型涉及一种设有纵倾角调节机构的船艇。

背景技术：

纵倾角(trim angle)是舰船在正浮时的水线面与纵倾后的水线面相交的角度，而纵倾是指船舶中纵剖面垂直于静止水面，但是中横剖面与铅锤面成一纵倾角时的浮态。通常将船舶向首部方向倾斜称“艏倾”，对应纵倾角为正值；向尾部方向倾斜称“艉倾”，对应纵倾角取负值。通常纵倾调整是在型线设计和总体布局区划的基础上进行的。首先要计算各载况的浮态，并视计算结果对总布置进行调整，即改变各部分重量的纵向分布，直到浮态满意为止。值得注意的是，浮态仅仅是总布置设计时要考虑的主要因素之一，也就是说，浮态调整要在总布置可能调整的范围内进行，否则就要通过其他方法如改变浮心纵向位置来进行。而目前都是在艇设计时就将纵倾考虑进去，但实际不论什么艇它在航行时其纵倾角是会受到恶劣海况的影响而不断变化的，如果能够做到在艇航行时根据纵倾情况自动改变配重的分布以实现调整纵倾角来避免纵倾过大则是一个大的突破，目前都是提前设计好艇体线型及配重以及浮心的纵向位置，而在艇航行后就无法改变。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于，克服现有技术中存在的缺陷，提供一种设有纵倾角调节机构的船艇，能够在艇纵倾时实现艇体配重的自动调整，以避免艇的纵倾角过大，且调整纵倾效果极其明显，调整纵倾速度快，能够自动调整艇的纵倾角却不需使用动力源，构思巧妙。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是设计一种设有纵倾角调节机构的船艇，包括艇体和设置在艇体内部下方均匀分布的浮体，浮体与艇体固定连接，浮体内设置配重以及用于使艇保持平衡的配重调整机构；浮体呈壳体状，配重包括设置在浮体内的压载水，压载水其水平面低于浮体内壁上表面的最低点，配重调整机构包括漂浮设置在压载水水平面上的漂浮件，漂浮件包括壳体状配重调节板，配重调节板与浮体内侧壁通过连接件铰接，配重调节板内设有隔板，隔板位于配重调节板中部且与配重调节板内壁下表面、配重调节板内侧壁固定连接，隔板的顶端与配重调节板内壁上表面设有间距，隔板将壳体状配重调节板分成两个盛放配重水的腔室，隔板与艇体的宽度方向平行，艇体正浮时两腔室内的配重水的水平面位于同一水平高度且与隔板顶端齐平；配重调整机构还包括浮体内壁上表面上设置的两个导向杆且分别位于配重调节板其沿艇体长向的两侧，导向杆上设置浮筒，浮筒包括配重调节板倾斜调整部分，配重调节板倾斜调整部分位于配重调节板下方且在艇体正浮时与配重调节板设有间距。通过自动调整艇的纵倾角的配重调整机构的设置，能够在艇纵倾时实现艇体配重的自动调整，以避免艇的纵倾角过大，改善了滑行状态中的纵倾角过大。这样的设置能够在艇体纵倾时实现配重水从一个腔室流向另一个腔室，且流向与纵倾方向相反，实现了配重的调整，以调整纵倾使得艇体回正，并且由于配重的调整采用配重水这样一个流体的方式，可以不占据浮体内腔的空间，并且配重水的量可以根据实际情况选择厚的配重调节板以增大所需调整的配重水的量，如果配重水的量设置得较大，在调整纵倾时更迅速、效率更高，调整效果也更加明显。这样设置在艇体纵倾时配重调节板两侧的浮筒一侧升起一侧降下，将配重调节板反向翘起，且整个调整过程通过艇体纵倾后压载水水面的变化结合浮筒浮力无需任何动力，实现自动调整，设计巧妙。浮筒与配重调节板下表面的间距很小，具体数值根据艇体的形状、大小结合海况的情况设计，满足艇体在海况不恶劣时(即海浪较小时艇体的左右倾斜情况不足以使得浮筒随着压载水水面的浮动而触碰到配重调节板，或略微顶起配重调节板<配合配重调节板上表面凹弧面的设置>也不会使得位于配重调节板中心位置处的配重滚动体离开配重调节板中心位置)。遮挡板的高度的设置及压载水水面高度的设置以满足在纵倾(艏倾和艉倾最大纵倾角)时遮挡板最高处不触碰浮体内壁上表面。浮体内腔呈长方体形的设置使得压载水水面上的配重调整机构的受力状态及倾斜状态在设计时容易，不难计算及设计。

进一步的技术方案是，浮体对称分布在艇体的船舷两侧；所述配重调节板呈矩形壳体状。这样的设置能够避免在横倾过大时如果仅设置一个浮体艇体容易倾覆的问题(两侧都是浮体的话，即使横倾，翘起来的一侧由于有浮体，浮体内一般设置压载水，这样翘起来的那一侧的压载水并未流至较低的船舷那一侧，因此翘起来的那一侧由于浮体的自重不会那么容易倾覆，而如果浮体设置成一个，横倾时压载水流向较低的船舷那一侧，翘起来的部分几乎没有压载水，是很容易倾覆的)。

进一步的技术方案是，配重调节板上固定设置铰接轴，铰接轴位于配重调节板中部且铰接轴轴向与艇体宽度方向一致，浮体内壁上表面上固定设置与铰接轴适配的轴承座。

进一步的技术方案为，配重调节板通过浮筒使得配重调节板的下表面在艇体正浮时呈水平；导向杆呈圆柱体形；浮筒为壳体状且采用HDPE制成，浮筒呈方筒形或盘状，所述配重调节板倾斜调整部分为浮筒上靠近配重调节板中部且位于配重调节板下方的部分；导向杆垂直于浮体的下表面设置。

进一步的技术方案为，导向杆固定设置在浮体内壁上表面上，导向杆上穿设浮筒，浮筒上设置与导向杆适配的通孔。

进一步的技术方案为，导向杆上下滑动设置，浮体上表面设置与导向杆适配的孔，导向杆下固定设置浮筒。

进一步的技术方案为，浮筒内设置压载液体，压载液体的量为浮筒体积的1/8至2/3。压载液体可以是水，根据艇体的情况及配重调整机构的情况设计压载液体的具体的量。也即浮筒内的压载液体不灌满整个浮筒，具体的量根据浮筒大小及配重调节板的规格及配重水的量来调整，以满足浮筒的浮力为所设计的浮力值。

进一步的技术方案是，艇体的舯部斜升角为25°，艉部斜升角为10°～15°；折角线长度为2.69m，折角线宽度为0.54m。这样设置改善了斜升角，增强了艇的适航性；改良了折角线宽度和高度，增强了侧面艇的强度和滑行面积；整体线形改良，航速，航态等主要指标都有较大改善。

另一种技术方案是，包括艇体和设置在艇体内部下方或外部下方均匀分布的浮体，浮体与艇体固定连接，浮体内设置配重以及用于使艇保持平衡的配重调整结构；浮体呈壳体状且内设矩形空腔，配重包括设置在空腔内的压载水及设置在压载水上方的压载油，压载油其油面低于浮体内壁上表面，配重调整结构包括配重调整隔板，配重调整隔板位于浮体中部且与浮体内壁下表面、浮体内侧壁、浮体内壁上表面固定连接，配重调整隔板将壳体浮体分成两个盛放压载水及压载油的腔室，隔板与艇体的宽度方向平行，艇体正浮时两腔室内的液面位于同一水平高度且低于配重调整隔板的顶端；配重调整结构还包括三块超疏水超亲油隔板，一块设置在配重调整隔板上且位于水面下紧邻压载油，另两块分别设置在浮体两内侧壁上(即矩形空腔的两个侧面上)，一个设置在靠近船艏的内侧壁上，另一个设置在靠近船艉的内侧壁上，且均高于油面又紧邻压载油设置，两块设置在浮体两内侧壁上的超疏水超亲油隔板的外侧(也即浮体外侧壁)通过软管与另一腔室相通，软管的另一端连接在腔室的下部，腔室与软管连接处也设置超疏水超亲油隔板(且形状与软管的截面相适配)。这样当艇体纵倾时，翘起来的腔室反而由于相对腔室的油的流入而变得更重，这样能够自动调整纵倾，避免纵倾角过大的问题，而且调整回来后，由于那个之前翘起来的腔室流入了油，其油液面上升，这样其内的油液又能通过浮体内侧壁上的超疏水超亲油隔板及软管流回之前低的那个腔室，只需三块超疏水超亲油隔板的设置即能实现自动调整配重，结构简单，设计巧妙。

动作过程如下：艇体正浮时，配重调节板通过轴承座、浮筒使得配重调节板是水平的，配重调节板两侧的浮筒处于同一水平高度处；艇纵倾时，比如艏倾，靠近艏部的浮筒顺着导向杆上行，靠近艉部的浮筒顺着导向杆下行(因为浮体内腔呈长方体形，而压载水的水面即使艇体纵倾仍会保持水平，因此浮筒有升有降，实现将配重调节板顶起)，这样配重调节板倾斜，靠近艏部的腔室内的配重水向艉部的腔室内流动，即发生艏倾时艇艉部的配重增加了，因此能够调整纵倾角，避免纵倾角过大；艇体回正的过程中，仍然由于压载水水面是保持水平的，靠近艉部的浮筒上行，靠近艏部的浮筒下行，则配重水往回流动，直至两个腔室内配重水的水平面齐平；若此时又出现艉倾，则动作过程相反。

本实用新型的优点和有益效果在于：通过配重调整机构的设置，能够在艇纵倾时实现艇体配重的自动调整，以避免艇的纵倾角过大，且由于配重的调整采用配重水，可以用于调整配重的重量可以很大，调整纵倾效果极其明显，调整纵倾速度快，能够自动调整艇的纵倾角却不需使用动力源，艇在纵倾时调整用的配重却向相反方向滚动，实现自动改变配重的分布，以调整纵倾角，防止艇纵倾角过大的问题，构思巧妙；通过自动调整艇的纵倾角的配重调整机构的设置，能够在艇纵倾时实现艇体配重的自动调整，以避免艇的纵倾角过大，改善了滑行状态中的纵倾角过大。这样的设置能够在艇体纵倾时实现配重水从一个腔室流向另一个腔室，且流向与纵倾方向相反，实现了配重的调整，以调整纵倾使得艇体回正，并且由于配重的调整采用配重水这样一个流体的方式，可以不占据浮体内腔的空间，并且配重水的量可以根据实际情况选择厚的配重调节板以增大所需调整的配重水的量，如果配重水的量设置得较大，在调整纵倾时更迅速、效率更高，调整效果也更加明显。这样设置在艇体纵倾时配重调节板两侧的浮筒一侧升起一侧降下，将配重调节板反向翘起，且整个调整过程通过艇体纵倾后压载水水面的变化结合浮筒浮力无需任何动力，实现自动调整，设计巧妙。浮筒与配重调节板下表面的间距很小，具体数值根据艇体的形状、大小结合海况的情况设计，满足艇体在海况不恶劣时(即海浪较小时艇体的左右倾斜情况不足以使得浮筒随着压载水水面的浮动而触碰到配重调节板，或略微顶起配重调节板<配合配重调节板上表面凹弧面的设置>也不会使得位于配重调节板中心位置处的配重滚动体离开配重调节板中心位置)。遮挡板的高度的设置及压载水水面高度的设置以满足在纵倾(艏倾和艉倾最大纵倾角)时遮挡板最高处不触碰浮体内壁上表面。浮体内腔呈长方体形的设置使得压载水水面上的配重调整机构的受力状态及倾斜状态在设计时容易，不难计算及设计。能够避免在横倾过大时如果仅设置一个浮体艇体容易倾覆的问题(两侧都是浮体的话，即使横倾，翘起来的一侧由于有浮体，浮体内一般设置压载水，这样翘起来的那一侧的压载水并未流至较低的船舷那一侧，因此翘起来的那一侧由于浮体的自重不会那么容易倾覆，而如果浮体设置成一个，横倾时压载水流向较低的船舷那一侧，翘起来的部分几乎没有压载水，是很容易倾覆的)。

附图说明

图1是本实用新型一种设有纵倾角调节机构的船艇的立体示意图；

图2是本实用新型的主视图；

图3是图2中浮体内腔的结构示意图；

图4是图3中轴承座部分的放大示意图；

图5是图3中浮筒部分的放大示意图；

图6是图3中配重调节板的放大示意图；

图7是艇体艏倾后图6的状态示意图；

图8是本实用新型实施例二的结构示意图；

图9是图8中浮体内的矩形空腔的放大示意图；

图10是图9中左端的浮体内侧壁处的超疏水超亲油隔板部分的放大示意图；

图11是图9中右端的浮体内侧壁处的超疏水超亲油隔板部分的放大示意图；

图12是图9中配重调整隔板上超疏水超亲油隔板部分的放大示意图；

图13是图9中右侧腔室下部设置的超疏水超亲油隔板部分的放大示意图；

图14是纵倾后图9刚开始的状态示意图；

图15是纵倾后图9过一段时间后的状态示意图；

图16是图15由于左腔室的油进入右腔室后经调整后的状态示意图；

图17是图16过一段时候后的状态示意图。

图中：1、艇体；2、浮体；3、压载水；4、配重调节板；5、隔板；6、配重水；7、导向杆；8、浮筒；9、铰接轴；10、轴承座；11、配重调节板倾斜调整部分。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

实施例一：

如图1至图7所示(为便于图示，图1未示出浮体2)，本实用新型是一种设有纵倾角调节机构的船艇，包括艇体1和设置在艇体1内部下方均匀分布的浮体2，浮体2与艇体1固定连接，浮体2内设置配重以及用于使艇保持平衡的配重调整机构；浮体2呈壳体状，配重包括设置在浮体2内的压载水3，压载水3其水平面低于浮体2内壁上表面的最低点，配重调整机构包括漂浮设置在压载水3水平面上的漂浮件，漂浮件包括壳体状配重调节板4，配重调节板4与浮体2内壁上表面转动连接，配重调节板4内设有隔板5，隔板5位于配重调节板4中部且与配重调节板4内壁下表面、配重调节板4内侧壁固定连接，隔板5的顶端与配重调节板4内壁上表面设有间距，隔板5将壳体状配重调节板4分成两个盛放配重水6的腔室，隔板5与艇体1的宽度方向平行，艇体1正浮时两腔室内的配重水6的水平面位于同一水平高度且与隔板5顶端齐平；配重调整机构还包括浮体2内壁上表面上固定设置的两个导向杆7且分别位于配重调节板4其沿艇体1长向的两侧，导向杆7上设置浮筒8，浮筒8上设置与导向杆7适配的通孔，浮筒8包括配重调节板倾斜调整部分11，配重调节板倾斜调整部分11位于配重调节板4下方且在艇体1正浮时与配重调节板4设有间距。浮体2对称分布在艇体1的船舷两侧；所述配重调节板4呈矩形壳体状。配重调节板4上固定设置铰接轴9，铰接轴9位于配重调节板4中部且铰接轴9轴向与艇体1宽度方向一致，浮体2内壁上表面上固定设置与铰接轴9适配的轴承座10。配重调节板4通过浮筒8使得配重调节板4的下表面在艇体1正浮时呈水平；导向杆7呈圆柱体形；浮筒8为壳体状且采用HDPE制成，浮筒8呈方筒形或盘状，所述配重调节板倾斜调整部分11为浮筒8上靠近配重调节板4中部且位于配重调节板4下方的部分；导向杆7垂直于浮体2的下表面设置。浮筒8内设置压载液体，压载液体的量为浮筒体积的1/8至2/3。

实施例二：

与实施例一的不同在于，如图8至图17所示，包括艇体和设置在艇体内部下方或外部下方均匀分布的浮体2，浮体2与艇体固定连接，浮体2内设置配重以及用于使艇保持平衡的配重调整结构；浮体2呈壳体状且内设矩形空腔，配重包括设置在空腔内的压载水3及设置在压载水3上方的压载油12，压载油12其油面低于浮体2内壁上表面，配重调整结构包括配重调整隔板13，配重调整隔板13位于浮体2中部且与浮体2内壁下表面、浮体2内侧壁、浮体2内壁上表面固定连接，配重调整隔板13将壳体浮体2分成两个盛放压载水3及压载油12的腔室，配重调整隔板13与艇体的宽度方向平行，艇体正浮时两腔室内的液面位于同一水平高度且低于配重调整隔板13的顶端；配重调整结构还包括三块超疏水超亲油隔板14，一块设置在配重调整隔板13上且位于水面下紧邻压载油12，另两块分别设置在浮体2两内侧壁上(即矩形空腔的两个侧面上)，一个设置在靠近船艏的内侧壁上，另一个设置在靠近船艉的内侧壁上，且均高于油面又紧邻压载油12设置，两块设置在浮体2两内侧壁上的超疏水超亲油隔板14的外侧(也即浮体2外侧壁)通过软管15与另一腔室相通，软管15的另一端连接在腔室的下部，腔室与软管15连接处也设置超疏水超亲油隔板14(且形状与软管15的截面相适配)。这样当艇体纵倾时，翘起来的腔室反而由于相对腔室的油的流入而变得更重，这样能够自动调整纵倾，避免纵倾角过大的问题，而且调整回来后，由于那个之前翘起来的腔室流入了油，其油液面上升，这样其内的油液又能通过浮体2内侧壁上的超疏水超亲油隔板14及软管15流回之前低的那个腔室，只需三块超疏水超亲油隔板14的设置即能实现自动调整配重，结构简单，设计巧妙。如图14所示，假设船艏位于图14的左侧，那么此时出现了艏倾，也即图14中左侧腔室向下，右侧腔室翘起，而由于配重为液体，那么液面在艇体纵倾时仍将保持水平，就如图14所示，两侧腔室的液面将出现不一样的高度，而配重调整隔板13上的超疏水超亲油隔板14的左侧此时为油、右侧为水，因此左腔室的压载油进入到右腔室，并且左腔室左侧壁上的超疏水超亲油隔板14也由于左腔室油液面的变化而将左腔室左侧顶端的油流入到软管15内，由于软管15倾斜设置，因此左腔室左侧顶端的油通过软管15流入右腔室，所以左腔室的液面下降，右腔室的液面上升，如图15所示(为了便于表示状态，图15为油液流入后还未调整变正的状态，实际情况是油液流入右腔室后图14即开始回正)，因此在艏倾时(如图14左侧腔室低)右腔室反而配重重了，因此能够调整纵倾，(反过来艉倾也一样)，图16则是由于左侧腔室的油液流入右腔室后艇体被调正后的状态(为便于理解，将流入右腔室的油液还图示在图16中，实际过程其实油液在艇体调正的过程中已经又回到左腔室，即图17所示)，这时右腔室的油液液面升高(前面油液流入右腔室后由于油的密度小于水，因此在整个流动的过程中从左腔室流入的右腔室的油液最后升至右腔室的压载水上方)，由于右腔室油液升高，因此图16右侧壁上的超疏水超亲油隔板14一侧的油液流入右侧的软管，通过软管流回左腔室，逐渐左右腔室的液面有一样高，图17为图16中右腔室油液回到左腔室后的状态示意图；若出现艉倾，过程与此类似，只是油液流入方向相反。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。