CN104015893B - 一种增强半潜运输船稳性的装置及其工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种增强半潜运输船稳性的装置，其特征在于：所述半潜运输船包括主体船身，所述主体船身两侧设有伸缩式附体结构，较外侧的附体套接在较内侧的附体内部，所述伸缩式附体结构由液压系统(7)驱动；正常航行时，主体船身水面线上方，向上依次设有若干水浸传感器(1)，所述水浸传感器(1)与液压系统(7)连接，触发伸缩式附体结构的逐级伸出。附体装置在船舶正常航行时收纳在船体内，不会增加船舶尺度，也不会增加航行阻力，对于装卸货也不会产生阻碍；该装置解决了半潜运输船舶下潜过程中稳性不足的问题，使得船舶的横向摇摆幅度降低，改善了下潜操作人员的工作环境，提高了船舶的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及一种增强半潜运输船稳性的装置及其工作方法，属于船舶技术领域。
背景技术
当前的半潜运输船舶在下潜作业过程中，在主甲板浸水的短时间内，由于水线面的急剧减小和甲板面上波浪运动的双重作用，导致船舶的稳性急剧恶化。同时由于半潜运输船的压载泵的排量很大，在下潜过程中任何一丝操作失误都会导致船舶剧烈的晃动，使后续的下潜作业很难进行。
半潜运输船舶的下潜作业，是风险极高的作业过程。目前世界上少数拥有半潜运输船舶的公司，即使事先做了大量验算，也无法担保作业安全的万无一失。其风险主要产生于，主甲板浸水的一刹那，水线面突然减小，由此带来船舶的稳性突降。因此这类作业往往是在缴纳了高额保险费用后，选择在极佳的气象条件下进行作业。即使如此，此前也依然发生过半潜船在下潜作业过程中，因上述原因而发生倾覆并沉没的恶性事故。
针对以上问题，当前常见的方法，一是在尾部设置若干浮箱，以在下潜的过程中提供额外的水线面，从而为全船提供浮力储备，提高稳性。二是通过增加首部船体线型的丰满度，来达到增加水线面积的目的，进而提高全船稳性。
针对第一种方法，尾部浮箱虽然可以增加水线面面积，但是相比主甲板浸水后产生的水线面积突减，比例依然很小，所以能起到的作用极其有限。此外，浮箱如果尺度过大，对于装卸货又会产生不利的影响。
针对第二种方法，首部船体线型即使增肥，其带来的水线面增加的效果也非常有限。同时，如果首部线型过于丰满，航行时会极大增加阻力，进而降低航速，同时对于抛锚作业不利。
由此可见，现有技术对于增加半潜运输船舶在下潜作业过程中的稳性，是本领域长期以来的一大技术难题。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是：现有的半潜运输船舶在下潜作业过程中，稳性较差，具有较大的安全风险，对天气条件依赖性较大，而且作业的保险费用非常昂贵。
本发明采取以下技术方案：
一种增强半潜运输船稳性的装置，所述半潜运输船包括主体船身，所述主体船身两侧设有伸缩式附体结构，较外侧的附体套接在较内侧的附体内部，所述伸缩式附体结构由液压系统7驱动；正常航行时，主体船身水面线上方，向上依次设有若干水浸传感器1，所述水浸传感器1与液压系统7连接，触发伸缩式附体结构的逐级伸出。
本技术方案的特点在于：基于增加水面线从而增加半潜运输船稳性的原理，为半潜运输船增设了伸缩式的附体结构，并且在船身主体上自下而上设置一系列水浸传感器，随着船体下潜的过程，附体在液压系统的驱动下自动适时地向外逐级推出，当最高位置的水浸传感器也浸没的时候，所有附体向外推出到最大位置，最大限度的增加水面线的面积。增加船体的稳性。
进一步的，所述液压系统7设有两组，分别驱动主体船身左右两侧的伸缩式附体结构。
更进一步的，所述水浸传感器1也分为两组，分别与各自的液压系统7连接。
再进一步的，所述水浸传感器1分为上、中、下3个高度，分别为上传感器，中传感器，下传感器。
再进一步的，船身主体两侧各设有三级伸缩式附体，分别为外附体4，中附体5，内附体6，每个伸缩式附体均具有两级伸出距离。
一种上述的增强半潜运输船稳性的装置的工作方法，包括以下步骤：船舶开始下潜作业后，下传感器浸水后，向液压系统7发出指令，由液压系统7将外附体4、中附体5、内附体6一齐向外推出至指定延伸长度后锁定；当中传感器浸入水中后，向液压系统7再次发出指令，由其将外附体4和中附体5再次向船外推出一级，到达延伸长度后锁定；当上传感器3浸入水中后，向液压系统7再次发出指令，由其将内附体6再次向船外推出，到达设计延伸长度后锁定。此时附体已全部伸出，全船的水线面处于最大状态。
本发明的有益效果在于：
1)大大提高了半潜运输船的稳性。
2)提高了半潜运输船的作业安全性，有助于降低巨额的作业保险费用。
3)设计巧妙，全自动控制。
4)船舶航行时，不增加船舶宽度，也不会增加航行阻力，同时对装卸货娿不会产生阻碍；
5)解决了长期以来半潜运输船稳性难以提高的技术难题。
6)实施方便，成本不高，具有广泛推广的应用前景。
附图说明
图1是本发明增强半潜运输船稳性的装置安装在船身上的机构示意图，视角方向为沿船身纵向。
图中，1.下传感器，2.中传感器，3.上传感器，4.外附体，5.中附体，6.内附体，7.液压系统。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进一步说明。
参见图1，一种增强半潜运输船稳性的装置，所述半潜运输船包括主体船身，所述主体船身两侧设有伸缩式附体结构，较外侧的附体套接在较内侧的附体内部，所述伸缩式附体结构由液压系统7驱动；正常航行时，主体船身水面线上方，向上依次设有若干水浸传感器1，所述水浸传感器1与液压系统7连接，触发伸缩式附体结构的逐级伸出。图中标出了下潜吃水的水位与正常航行吃水水位。
所述液压系统7设有两组，分别驱动主体船身左右两侧的伸缩式附体结构。设置两组液压系统，动力输出更稳定。
所述水浸传感器1也分为两组，分别与各自的液压系统7连接，两组水浸传感器分别对两个液压系统进行控制，稳定性更高。
所述水浸传感器1分为上、中、下3个高度，分别为上传感器，中传感器，下传感器，这是根据半潜运输船的实际情况进行优选的技术方案。
船身主体两侧各设有三级伸缩式附体，分别为外附体4，中附体5，内附体6，每个伸缩式附体均具有两级伸出距离。这是根据液压系统的实际情况，尽量简化传动机构的复杂程度，从而减少附体的数量，作出的优选的技术方案。
本发明基于增加水面线从而增加半潜运输船稳性的原理，为半潜运输船增设了伸缩式的附体结构，并且在船身主体上自下而上设置一系列水浸传感器，随着船体下潜的过程，附体在液压系统的驱动下自动适时地向外逐级推出，当最高位置的水浸传感器也浸没的时候，所有附体向外推出到最大位置，最大限度的增加水面线的面积。增加船体的稳性。
具体的实施步骤如下：船舶开始下潜作业后，下传感器浸水后，向液压系统7发出指令，由液压系统7将外附体4、中附体5、内附体6一齐向外推出至指定延伸长度后锁定；当中传感器浸入水中后，向液压系统7再次发出指令，由其将外附体4和中附体5再次向船外推出一级，到达延伸长度后锁定；当上传感器3浸入水中后，向液压系统7再次发出指令，由其将内附体6再次向船外推出，到达设计延伸长度后锁定。此时附体已全部伸出，全船的水线面处于最大状态。随着吃水增加，主甲板开始浸水，水线面突然减少。但是由于附体已经全部伸出并与水面接触，从而充分补偿了水线面的减小部分。此外由于附体沿船宽方向伸出，可有效减小船舶的横摇，保持全船的稳性在可控范围内。
本发明针对半潜运输船舶下潜过程中，由于主甲板浸水后水线面突减导致的稳性大幅降低的问题，提出了解决方案，附体装置在船舶正常航行时收纳在船体内，不会增加船舶尺度，也不会增加航行阻力，对于装卸货也不会产生阻碍。该装置解决了半潜运输船舶下潜过程中稳性不足的问题，使得船舶的横向摇摆幅度降低，改善了下潜操作人员的工作环境，提高了船舶的安全性。
Claims (6)
1.一种增强半潜运输船稳性的装置，其特征在于：
所述半潜运输船包括主体船身，所述主体船身两侧设有伸缩式附体结构，较外侧的附体套接在较内侧的附体内部，所述伸缩式附体结构由液压系统(7)驱动；
正常航行时，主体船身水面线上方，向上依次设有若干水浸传感器(1)，所述水浸传感器(1)与液压系统(7)连接，触发伸缩式附体结构的逐级伸出。
2.如权利要求1所述的增强半潜运输船稳性的装置，其特征在于：所述液压系统(7)设有两组，分别驱动主体船身左右两侧的伸缩式附体结构。
3.如权利要求2所述的增强半潜运输船稳性的装置，其特征在于：所述水浸传感器(1)也分为两组，分别与各自的液压系统(7)连接。
4.如权利要求3所述的增强半潜运输船稳性的装置，其特征在于：所述水浸传感器(1)分为上、中、下3个高度，分别为上传感器，中传感器，下传感器。
5.如权利要求4所述的增强半潜运输船稳性的装置，其特征在于：船身主体两侧各设有三级伸缩式附体，分别为外附体(4)，中附体(5)，内附体(6)，每个伸缩式附体均具有两级伸出距离。
6.一种如权利要求5所述的增强半潜运输船稳性的装置的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：
船舶开始下潜作业后，下传感器浸水后，向液压系统(7)发出指令，由液压系统(7)将外附体(4)、中附体(5)、内附体(6)一齐向外推出至指定延伸长度后锁定；
当中传感器浸入水中后，向液压系统(7)再次发出指令，由其将外附体(4)和中附体(5)再次向船外推出一级，到达延伸长度后锁定；
当上传感器(3)浸入水中后，向液压系统(7)再次发出指令，由其将内附体(6)再次向船外推出，到达设计延伸长度后锁定；此时附体已全部伸出，全船的水线面处于最大状态。
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