CN105523153A

CN105523153A - 三体船附加侧体装置及三体船

Info

Publication number: CN105523153A
Application number: CN201511020208.0A
Authority: CN
Inventors: 宗智; 郑文慧
Original assignee: Dalian University of Technology
Current assignee: Dalian University of Technology
Priority date: 2015-12-30
Filing date: 2015-12-30
Publication date: 2016-04-27

Abstract

本发明公开了一种三体船附加侧体装置及三体船，所述侧体装置包括：气囊；竖直设置的调节杆；所述调节杆下端与所述气囊相连接；所述调节杆的左右两侧面均设置有多个从上至下排列的锯齿；分别设置在所述调节杆左右两侧的第一齿轮和第二齿轮；所述第一齿轮和第二齿轮规格相同，且第一齿轮的中心与第二齿轮的中心处于同一水平面上；所述第一齿轮的轮齿与所述调节杆左侧面上的锯齿啮合连接；所述第二齿轮的轮齿与所述调节杆右侧面上的锯齿啮合连接；带动第一齿轮旋转的第一齿轮驱动装置和带动第二齿轮旋转的第二齿轮驱动装置；本发明结构简单、操作性强，能够明显降低三体船静止时的横揺幅值。

Description

三体船附加侧体装置及三体船

技术领域

本发明属于船舶设计领域，具体为一种三体船附加侧体装置及具有该种侧体装置的三体船。

背景技术

高性能船舶是当前世界船舶行业研究的热点，三体船作为多体船的重要组成部分，是高性能船舶研究的主要对象之一。三体船包括位于中间的主船体、以及位于主船体两侧的侧船体，三个船体共享一个主甲板和上层结构；三体船具有快速性好、稳定性佳、总体布置性优越和适航性强等优点。本申请人经过一定的数值计算和试验观察，发现三体船在静止时受波浪的影响较大，横摇幅度较大。

发明内容

本发明针对以上问题的提出，而研制一种能够明显降低三体船静止时的横揺幅值的三体船附加侧体装置及三体船。

本发明的技术手段如下：

一种三体船附加侧体装置，所述三体船包括主船体、分别位于主船体两侧的第一侧船体和第二侧船体；所述侧体装置包括：

气囊；

竖直设置的调节杆；所述调节杆下端与所述气囊相连接；所述调节杆的左右两侧面均设置有多个从上至下排列的锯齿；所述调节杆左侧面上分布的锯齿与所述调节杆右侧面上分布的锯齿相对称；

分别设置在所述调节杆左右两侧的第一齿轮和第二齿轮；所述第一齿轮和第二齿轮规格相同，且第一齿轮的中心与第二齿轮的中心处于同一水平面上；所述第一齿轮的轮齿与所述调节杆左侧面上的锯齿啮合连接；所述第二齿轮的轮齿与所述调节杆右侧面上的锯齿啮合连接；

带动第一齿轮旋转的第一齿轮驱动装置和带动第二齿轮旋转的第二齿轮驱动装置；由第一齿轮驱动装置带动的第一齿轮与由第二齿轮驱动装置带动的第二齿轮同时旋转，且第一齿轮的旋转方向与第二齿轮的旋转方向相反；当第一齿轮和第二齿轮旋转时，所述调节杆由上至下移动或由下至上移动，进而带动所述气囊上下移动；

另外，所述侧体装置还包括与主船体相连接的连接体；所述连接体侧壁上突出设置有能够容置所述调节杆的容纳槽；所述容纳槽的左右两侧壁均开设有条形通道；所述第一齿轮的轮齿经过所述容纳槽左侧壁上的条形通道与所述调节杆左侧面上的锯齿啮合连接；所述第二齿轮的轮齿经过所述容纳槽右侧壁上的条形通道与所述调节杆右侧面上的锯齿啮合连接；

进一步地，所述第一齿轮驱动装置位于第一齿轮后方，并固定在所述连接体侧壁上；所述第二齿轮驱动装置位于第二齿轮后方，并固定在所述连接体侧壁上；

进一步地，所述气囊为半径为R、长度为b的圆柱体结构，其中，0.25m＜R＜2m，2m＜b＜L_WL-l_WL，其中,L_WL为主船体设计水线的长度、l_WL为第一侧船体或第二侧船体的设计水线的长度；

进一步地，所述气囊的长度方向与主船体的长度方向相互平行；所述气囊采用橡胶材料制成；

进一步地，所述侧体装置能够布设在第一侧船体的前方、第一侧船体的后方、第二侧船体的前方、或者第二侧船体的后方；

进一步地，所述调节杆与所述气囊上端中心处相连接；位于第一侧船体前方或后方的侧体装置所包括的气囊的纵向中心线与主船体的纵向中心线之间的距离大于X/2，X表示第一侧船体的纵向中心线与主船体的纵向中心线之间的距离；位于第二侧船体前方或后方的侧体装置所包括的气囊的纵向中心线与主船体的纵向中心线之间的距离大于Y/2，Y表示第二侧船体的纵向中心线与主船体的纵向中心线之间的距离；

进一步地，位于第一侧船体前方或后方的侧体装置所包括的气囊的纵向中心线与第一侧船体的纵向中心线在同一直线上；位于第二侧船体前方或后方的侧体装置所包括的气囊的纵向中心线与第二侧船体的纵向中心线在同一直线上；

进一步地，

当所述三体船在水面上由航行状态变换为静止状态时，通过第一齿轮驱动装置带动第一齿轮顺时针旋转，以及第二齿轮驱动装置带动第二齿轮逆时针旋转，使得调节杆由上至下移动，进而调节杆带动所述气囊向下移动，在所述气囊的至少一半高度置于水面以下时，停止第一齿轮和第二齿轮的旋转；

当所述三体船在水面上由静止状态变换为航行状态时，通过第一齿轮驱动装置带动第一齿轮逆时针旋转，以及第二齿轮驱动装置带动第二齿轮顺时针旋转，使得调节杆由下至上移动，进而调节杆带动所述气囊向上移动，在所述气囊底部离开水面时，停止第一齿轮和第二齿轮的旋转。

一种三体船，所述三体船包括主船体、分别位于主船体两侧的第一侧船体和第二侧船体，所述三体船还包括两个上述任一项所述的三体船附加侧体装置；两个所述侧体装置分别位于第一侧船体和第二侧船体的前方、或者第一侧船体和第二侧船体的后方。

由于采用了上述技术方案，本发明提供的三体船附加侧体装置及三体船，所述三体船附加侧体装置能够实现当三体船在水面上处于静止状态时，保证气囊的一半高度伸到水面以下，增大了三体船的横揺阻尼，减小了三体船的横揺幅值，以及实现当三体船在水面上处于航行状态时，保证气囊拉出水面，减小三体船航行阻力，本发明所述侧体装置能够自如地在三体船处于不同状态时相应的控制和调整气囊的位置，结构简单、操作性强，能够明显降低三体船静止时的横揺幅值。

附图说明

图1是本发明所述侧体装置的竖向剖面结构示意图。

图2是本发明所述侧体装置的结构示意图；

图3是本发明所述侧体装置在所述主船体设计水线、第一侧船体设计水线和第二侧船体设计水线所在平面上的俯视示意图；

图4是当所述三体船在水面上由航行状态变换为静止状态时，本发明所述侧体装置的工作示意图；

图5是当所述三体船在水面上由静止状态变换为航行状态时，本发明所述侧体装置的工作示意图。

图中：1、主船体，2、第一侧船体，3、第二侧船体，4、侧体装置，5、气囊，6、调节杆，7、主甲板，8、水面，9、连接体，10、容纳槽，11、第一齿轮，12、第二齿轮，13、第一齿轮驱动装置，14、第二齿轮驱动装置，15、主船体的纵向中心线，25、第一侧船体的纵向中心线，35、第二侧船体的纵向中心线，55、气囊的纵向中心线，61、锯齿，101、条形通道。

具体实施方式

如图1、图2、图3、图4和图5所示的一种三体船附加侧体装置，所述三体船包括主船体1、分别位于主船体1两侧的第一侧船体2和第二侧船体3；所述侧体装置4包括：气囊5；竖直设置的调节杆6；所述调节杆6下端与所述气囊5相连接；所述调节杆6的左右两侧面均设置有多个从上至下排列的锯齿61；所述调节杆6左侧面上分布的锯齿61与所述调节杆6右侧面上分布的锯齿61相对称；分别设置在所述调节杆6左右两侧的第一齿轮11和第二齿轮12；所述第一齿轮11和第二齿轮12规格相同，且第一齿轮11的中心与第二齿轮12的中心处于同一水平面上；所述第一齿轮11的轮齿与所述调节杆6左侧面上的锯齿61啮合连接；所述第二齿轮12的轮齿与所述调节杆6右侧面上的锯齿61啮合连接；带动第一齿轮11旋转的第一齿轮驱动装置13和带动第二齿轮12旋转的第一齿轮驱动装置14；由第一齿轮驱动装置13带动的第一齿轮11与由第一齿轮驱动装置14带动的第二齿轮12同时旋转，且第一齿轮11的旋转方向与第二齿轮12的旋转方向相反；当第一齿轮11和第二齿轮12旋转时，所述调节杆6由上至下移动或由下至上移动，进而带动所述气囊5上下移动；另外，所述侧体装置4还包括与主船体1相连接的连接体9；所述连接体9侧壁上突出设置有能够容置所述调节杆6的容纳槽10；所述容纳槽10的左右两侧壁均开设有条形通道101；所述第一齿轮11的轮齿经过所述容纳槽10左侧壁上的条形通道101与所述调节杆6左侧面上的锯齿61啮合连接；所述第二齿轮12的轮齿经过所述容纳槽10右侧壁上的条形通道101与所述调节杆6右侧面上的锯齿61啮合连接；进一步地，所述第一齿轮驱动装置13位于第一齿轮11后方，并固定在所述连接体9侧壁上；所述第一齿轮驱动装置14位于第二齿轮12后方，并固定在所述连接体9侧壁上；进一步地，所述气囊5为半径为R、长度为b的圆柱体结构，其中，0.25m＜R＜2m，2m＜b＜L_WL-l_WL，其中,L_WL为主船体1设计水线的长度、l_WL为第一侧船体2或第二侧船体3的设计水线的长度；进一步地，所述气囊5的长度方向与主船体1的长度方向相互平行；所述气囊5采用橡胶材料制成；进一步地，所述侧体装置4能够布设在第一侧船体2的前方、第一侧船体2的后方、第二侧船体3的前方、或者第二侧船体3的后方；进一步地，所述调节杆6与所述气囊5上端中心处相连接；位于第一侧船体2前方或后方的侧体装置4的气囊的纵向中心线55与主船体的纵向中心线15之间的距离大于X/2，X表示第一侧船体的纵向中心线25与主船体的纵向中心线15之间的距离；位于第二侧船体3前方或后方的侧体装置4所包括的气囊的纵向中心线55与主船体的纵向中心线15之间的距离大于Y/2，Y表示第二侧船体的纵向中心线35与主船体的纵向中心线15之间的距离；进一步地，位于第一侧船体2前方或后方的侧体装置4的气囊的纵向中心线55与第一侧船体的纵向中心线25在同一直线上；位于第二侧船体3前方或后方的侧体装置4的气囊的纵向中心线55与第二侧船体的纵向中心线35在同一直线上；进一步地，当所述三体船在水面8上由航行状态变换为静止状态时，通过第一齿轮驱动装置13带动第一齿轮11顺时针旋转，以及第一齿轮驱动装置14带动第二齿轮12逆时针旋转，使得调节杆6由上至下移动，进而调节杆6带动所述气囊5向下移动，在所述气囊5的至少一半高度置于水面8以下时，停止第一齿轮11和第二齿轮12的旋转；当所述三体船在水面8上由静止状态变换为航行状态时，通过第一齿轮驱动装置13带动第一齿轮11逆时针旋转，以及第一齿轮驱动装置14带动第二齿轮12顺时针旋转，使得调节杆6由下至上移动，进而调节杆6带动所述气囊5向上移动，在所述气囊5底部离开水面8时，停止第一齿轮11和第二齿轮12的旋转。

本发明还提供了一种三体船，所述三体船包括主船体1、分别位于主船体1两侧的第一侧船体2和第二侧船体3，所述三体船还包括两个上述任一项所述的三体船附加侧体装置；两个所述侧体装置4分别位于第一侧船体2和第二侧船体3的前方、或者第一侧船体2和第二侧船体3的后方，图3示出了本发明所述侧体装置4在所述主船体1设计水线、第一侧船体2设计水线和第二侧船体3设计水线所在平面上的俯视示意图，图3中示出的三体船所包括的两个侧体装置4分别位于第一侧船体2和第二侧船体3的后方。

本发明第一齿轮11的旋转方向与第二齿轮12的旋转方向相反，具体地，第一齿轮11顺时针旋转，则第二齿轮12逆时针旋转，第一齿轮11逆时针旋转，则第二齿轮12顺时针旋转；所述调节杆6、第一齿轮11和第二齿轮12采用铸铁或铸钢材料制成；所述第一齿轮驱动装置13和第一齿轮驱动装置14可以采用电控装置或液压装置；所述连接体9可以采用矩形结构；所述侧体装置4布设时要尽量远离主船体的纵向中心线15，优选地，位于第一侧船体2前方或后方的侧体装置4的气囊的纵向中心线55与第一侧船体的纵向中心线25在同一直线上；位于第二侧船体3前方或后方的侧体装置4的气囊的纵向中心线55与第二侧船体的纵向中心线35在同一直线上；所述连接体9可以与主甲板7为一体结构，经由主甲板7连接所述主船体1；本发明采用的是船舶专业通用术语；图1、图4和图5中齿轮上方的箭头表示齿轮的旋转方向，图4和图5中调节杆6右侧的箭头表示调节杆6的移动方向。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种三体船附加侧体装置，所述三体船包括主船体、分别位于主船体两侧的第一侧船体和第二侧船体；其特征在于所述侧体装置包括：

气囊；

带动第一齿轮旋转的第一齿轮驱动装置和带动第二齿轮旋转的第二齿轮驱动装置；由第一齿轮驱动装置带动的第一齿轮与由第二齿轮驱动装置带动的第二齿轮同时旋转，且第一齿轮的旋转方向与第二齿轮的旋转方向相反；当第一齿轮和第二齿轮旋转时，所述调节杆由上至下移动或由下至上移动，进而带动所述气囊上下移动。

2.根据权利要求1所述的三体船附加侧体装置，其特征在于所述侧体装置还包括与主船体相连接的连接体；所述连接体侧壁上突出设置有能够容置所述调节杆的容纳槽；所述容纳槽的左右两侧壁均开设有条形通道；所述第一齿轮的轮齿经过所述容纳槽左侧壁上的条形通道与所述调节杆左侧面上的锯齿啮合连接；所述第二齿轮的轮齿经过所述容纳槽右侧壁上的条形通道与所述调节杆右侧面上的锯齿啮合连接。

3.根据权利要求1所述的三体船附加侧体装置，其特征在于所述第一齿轮驱动装置位于第一齿轮后方，并固定在所述连接体侧壁上；所述第二齿轮驱动装置位于第二齿轮后方，并固定在所述连接体侧壁上。

4.根据权利要求1所述的三体船附加侧体装置，其特征在于所述气囊为半径为R、长度为b的圆柱体结构，其中，0.25m＜R＜2m，2m＜b＜L_WL-l_WL，其中,L_WL为主船体设计水线的长度、l_WL为第一侧船体或第二侧船体的设计水线的长度。

5.根据权利要求4所述的三体船附加侧体装置，其特征在于所述气囊的长度方向与主船体的长度方向相互平行；所述气囊采用橡胶材料制成。

6.根据权利要求1所述的三体船附加侧体装置，其特征在于所述侧体装置能够布设在第一侧船体的前方、第一侧船体的后方、第二侧船体的前方、或者第二侧船体的后方。

7.根据权利要求6所述的三体船附加侧体装置，其特征在于所述调节杆与所述气囊上端中心处相连接；位于第一侧船体前方或后方的侧体装置所包括的气囊的纵向中心线与主船体的纵向中心线之间的距离大于X/2，X表示第一侧船体的纵向中心线与主船体的纵向中心线之间的距离；位于第二侧船体前方或后方的侧体装置所包括的气囊的纵向中心线与主船体的纵向中心线之间的距离大于Y/2，Y表示第二侧船体的纵向中心线与主船体的纵向中心线之间的距离。

8.根据权利要求7所述的三体船附加侧体装置，其特征在于位于第一侧船体前方或后方的侧体装置所包括的气囊的纵向中心线与第一侧船体的纵向中心线在同一直线上；位于第二侧船体前方或后方的侧体装置所包括的气囊的纵向中心线与第二侧船体的纵向中心线在同一直线上。

9.根据权利要求1所述的三体船附加侧体装置，其特征在于，

10.一种三体船，所述三体船包括主船体、分别位于主船体两侧的第一侧船体和第二侧船体，其特征在于所述三体船还包括两个权利要求1至9任一项所述的三体船附加侧体装置；两个所述侧体装置分别位于第一侧船体和第二侧船体的前方、或者第一侧船体和第二侧船体的后方。