CN117963068B - 一种甲板运输船用压载系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种甲板运输船用压载系统，涉及船舶机械设备技术领域，包括装配托板，所述装配托板的顶部固定安装有定位基座，所述装配托板的顶部分别设有可控排放机构和自主执行机构，所述可控排放机构包括一组中置腔体，每个所述中置腔体的进水端和出水端均连接有第一法兰接座，每个所述中置腔体的内部均设有电磁阀门，所述自主执行机构包括金属支撑架，所述金属支撑架的顶部固定安装有集线箱，所述集线箱的内部固定连接有PCB集成板，所述PCB集成板的外表壁固定连接有一组导电基座，机构可自主进行多个参照数据的采集、组件数量的控制、排放时间的设定和实时数据的更新，减少人为干扰项目，缩减每次船体吃水深度预消耗时间。

Description

一种甲板运输船用压载系统

技术领域

本发明涉及船舶机械设备技术领域，具体为一种甲板运输船用压载系统。

背景技术

船舶压载水系统主要由压载水泵、压载水管路、压载舱及有关阀件组成，系统的作用是根据船舶营运的需要，对全船压载舱进行注入或排出，以达到调整船舶的吃水和船体纵、横向的平稳及安全的稳心高度，减小船体变形，以免引起过大的弯曲力矩与剪切力，降低船体振动；改善空舱适航性的目的。

运输船除开控制室外均可放置所需货物，进而具备较强载货输送的能力，由于船体每次航行需要到达多个港口，在到达目标港口前要连续进行货物补充，因此船体上的货物总质量处于间歇增加的方式，船体重量越高则吃水深度就越大，然船体航行应保证吃水深度一直处于恒定的范围，避免发生控制失灵、搁浅和船体变形等危险事故发生。

但现有技术存在以下不足：

船用压载设备主要控制水舱内部河(海)水的进放比例，避免船体空载时吃水深度达不到预设范围，导致危险事故发生概率增加，但传统压载设备结构单一，智能化水平较低，相关步骤的进行均需人工辅助，无法自主完成相关数据采集，并根据实况合理控制水舱内部河(海)水的排放量，致使货物装载后，稳定船体吃水深度所耗时间过长，且步骤较为繁琐。

所以我们提出了一种甲板运输船用压载系统，以便于解决上述中提出的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种甲板运输船用压载系统，通过与装配托板相连的可控排放机构和自主执行机构，机构可分阶段进行信息采集，第一阶段主要为船体外设信息共享，设备系统可及时获取阶段内所载货物总重量，由相关模块计算出实时船体所溢出重量值，第二阶段可监测单个排出通道的水源流速，由相关模块得出每秒水源流失量，并相关数据支持判断可增加排出通道的数量及满状态下水源排放的时间，可快速将部分溢出重量的水源排放出船体外，以解决上述背景技术提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种甲板运输船用压载系统，包括装配托板，所述装配托板的顶部固定安装有定位基座；

所述装配托板的顶部分别设有可控排放机构和自主执行机构；

所述可控排放机构包括一组中置腔体，每个所述中置腔体的进水端和出水端均连接有第一法兰接座，每个所述中置腔体的内部均设有电磁阀门，所述装配托板的顶部固定安装有第一下置托架，所述第一下置托架的顶部焊接有一组弧形外托，一组所述弧形外托的数量和中置腔体相等，每个所述弧形外托的内部均固定安装有初级增加泵，每个所述初级增加泵的输入端均通过第一法兰接座分别与每个中置腔体的排水端相连通，每个所述初级增加泵的输出端均固定连通有分流管道，所述装配托板的顶部设有聚流接头，且每个分流管道的排水端均与聚流接头的内部相连通，每个所述分流管道的外表壁均设有密封接头，每个所述密封接头的内部均固定插设有金属探针，每个所述金属探针的输出端均固定连接有流速传感器；

所述自主执行机构包括金属支撑架，所述金属支撑架的顶部固定安装有集线箱，所述集线箱的内部固定连接有PCB集成板，所述PCB集成板的外表壁固定连接有一组导电基座，一组所述导电基座的内部分别连接有录入模组、实时比对模块、存储模块、数值计算模块、动作执行模块和解码模块。

优选的，所述聚流接头的外表壁固定安装有上托架，所述上托架的顶部固定安装有数据接收器，每个所述流速传感器的输出端均固定连接有第一信息线，每个所述第一信息线的输出端均与数据接收器的接线端相连接。

优选的，所述金属支撑架的外壁一侧固定安装有外置托架，所述外置托架的顶部固定安装有一组延伸架，一组所述延伸架的外表壁之间固定安装有可触屏幕，所述可触屏幕的输入端和金属支撑架内部排线相连接。

优选的，所述金属支撑架的外壁一侧固定安装有定位板，所述定位板的外表壁固定安装有导入插座，所述导入插座的输出端固定安装有一组第二信息线，一组所述第二信息线的输出端均与金属支撑架的接线端相连接。

优选的，所述装配托板的顶部焊接有L型架，所述L型架的顶部固定安装有机械可调式抽水泵，所述机械可调式抽水泵的输出端和输入端均设有第二法兰接座，所述机械可调式抽水泵的动力输入端连接有伺服电机，一个所述第二法兰接座的内部固定连通有初级进水管道，所述初级进水管道的进水端固定连通有空心套筒，另一个所述第二法兰接座的内部固定连通有次级进水管道，且次级进水管道的外表壁嵌设在定位基座的内部。

优选的，所述装配托板的顶部焊接有第二下置托架，所述第二下置托架的外表壁固定套设有外接定位环，所述外接定位环的内表壁固定安装有装配套筒，所述装配套筒的内表壁通过一组螺丝固定安装拼接套环，且拼接套环的内表壁嵌设有软性过滤网，所述装配套筒的末端和空心套筒的进水端相连接，且软性过滤网位于空心套筒的内部。

优选的，所述装配套筒的内表壁固定安装有镂空架，所述镂空架的中心处固定安装有空心块，所述软性过滤网的尾端固定安装有定位块，所述空心块的内部活动插设有拉杆，所述拉杆的外壁一端固定插设在定位块的内部。

优选的，所述装配托板的顶部焊接有第三下置托架，所述第三下置托架的顶部固定安装有交汇罐，所述聚流接头的排水端与交汇罐的外壁一端相连通。

优选的，所述交汇罐的后表面开设有圆孔，且圆孔的内部固定安装有次级增压泵，所述次级增压泵的输入端和交汇罐的内部相连通，所述次级增压泵的输出端固定连通有次级排水管道。

优选的，一组所述中置腔体的外表壁均嵌设在定位基座的内部，所述金属支撑架的底部焊接在装配托板的顶部，每个所述中置腔体的进水端均通过第一法兰接座固定连通有初级排水管道。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过设置可控排放机构和自主执行机构，机构可分为两个阶段进行相关数据采集，第一阶段主要为船体外设信息共享，设备系统可及时获取阶段内所载货物总重量，由相关模块计算出实时船体所溢出重量值，第二阶段可监测单个排出通道的水源流速，由相关模块得出每秒水源流失量，并相关数据支持判断可增加排出通道的数量及满状态下水源排放的时间，可快速将部分溢出重量的水源排放出船体外，进而机构可自主进行多个参照数据的采集、组件数量的控制、排放时间的设定和实时数据的更新，减少人为干扰项目，缩减每次船体吃水深度预消耗时间。

2、本发明中设备排水为阶段性模块，主要依据每次装载货物的总量确定排离水源的量，可保证船体重量一直处于较为恒定的范围内，无需反复对压载舱进行注水和排水等步骤，因此船体吃水深度调节更为便捷，且降低多个用电部件的能量消耗。

附图说明

图1为本发明一种甲板运输船用压载系统中主视结构立体图；

图2为本发明一种甲板运输船用压载系统中侧视结构立体图；

图3为本发明一种甲板运输船用压载系统为图2中B处结构放大立体图；

图4为本发明一种甲板运输船用压载系统中可控排放机构放大立体图；

图5为本发明一种甲板运输船用压载系统为图4中A处结构放大立体图；

图6为本发明一种甲板运输船用压载系统中自主执行机构结构放大立体图；

图7为本发明一种甲板运输船用压载系统中部分结构放大立体图；

图8为本发明一种甲板运输船用压载系统中空心套筒内部结构放大立体图。

图中：1、装配托板；2、定位基座；3、可控排放机构；301、中置腔体；302、电磁阀门；303、第一下置托架；304、弧形外托；305、初级增加泵；306、第一法兰接座；307、分流管道；308、聚流接头；309、上托架；310、数据接收器；311、密封接头；312、金属探针；313、流速传感器；314、第一信息线；315、初级排水管道；4、自主执行机构；401、金属支撑架；402、集线箱；403、PCB集成板；404、导电基座；405、录入模组；406、实时比对模块；407、存储模块；408、数值计算模块；409、动作执行模块；410、解码模块；411、外置托架；412、延伸架；413、可触屏幕；414、定位板；415、导入插座；416、第二信息线；5、L型架；6、机械可调式抽水泵；7、第二法兰接座；8、伺服电机；9、初级进水管道；10、空心套筒；11、第二下置托架；12、外接定位环；13、装配套筒；14、软性过滤网；15、镂空架；16、空心块；17、拉杆；18、次级进水管道；19、第三下置托架；20、交汇罐；21、次级增压泵；22、次级排水管道。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施条例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅附图1-附图8所示，本发明提供一种技术方案：一种甲板运输船用压载系统，包括装配托板1，装配托板1的顶部固定安装有定位基座2，装配托板1的顶部分别设有可控排放机构3和自主执行机构4。

根据图1、图4和图5所示，可控排放机构3包括一组中置腔体301，每个中置腔体301的进水端和出水端均连接有第一法兰接座306，每个中置腔体301的内部均设有电磁阀门302，装配托板1的顶部固定安装有第一下置托架303，第一下置托架303的顶部焊接有一组弧形外托304，一组弧形外托304的数量和中置腔体301相等，每个弧形外托304的内部均固定安装有初级增加泵305，每个初级增加泵305的输入端均通过第一法兰接座306分别与每个中置腔体301的排水端相连通，每个初级增加泵305的输出端均固定连通有分流管道307，装配托板1的顶部设有聚流接头308，且每个分流管道307的排水端均与聚流接头308的内部相连通，每个分流管道307的外表壁均设有密封接头311，每个密封接头311的内部均固定插设有金属探针312，每个金属探针312的输出端均固定连接有流速传感器313。

根据图1和图6所示，自主执行机构4包括金属支撑架401，金属支撑架401的顶部固定安装有集线箱402，集线箱402的内部固定连接有PCB集成板403，PCB集成板403的外表壁固定连接有一组导电基座404，一组导电基座404的内部分别连接有录入模组405、实时比对模块406、存储模块407、数值计算模块408、动作执行模块409和解码模块410。

根据图4和图5所示，聚流接头308的外表壁固定安装有上托架309，上托架309的顶部固定安装有数据接收器310，每个流速传感器313的输出端均固定连接有第一信息线314，每个第一信息线314的输出端均与数据接收器310的接线端相连接，通过预设上述组件，每个流速传感器313可通过金属探针312检测每个分流管道307中在设定时段内的水源流速，并由数据接收器310完成每组数据的初接收，再以电信号形式迅速反馈至设备控制系统中。

根据图6所示，金属支撑架401的外壁一侧固定安装有外置托架411，外置托架411的顶部固定安装有一组延伸架412，一组延伸架412的外表壁之间固定安装有可触屏幕413，可触屏幕413的输入端和金属支撑架401内部排线相连接，通过预设上述组件，可通过查看可触屏幕413中所显示的内容，调整系统参数设定多个初始执行数据，以及实时查看相关组件所反馈的数据，及时获取设备运行的状态。

根据图2、图3和图6所示，金属支撑架401的外壁一侧固定安装有定位板414，定位板414的外表壁固定安装有导入插座415，导入插座415的输出端固定安装有一组第二信息线416，一组第二信息线416的输出端均与金属支撑架401的接线端相连接，通过预设上述组件，因船体中安装有监测吃水深度和现载货物重量的相关设备，因此船体相关连线插头可与导入插座415相连，实现信息共享，为设备系统指令制定提供数据支持。

根据图1和图7所示，装配托板1的顶部焊接有L型架5，L型架5的顶部固定安装有机械可调式抽水泵6，机械可调式抽水泵6的输出端和输入端均设有第二法兰接座7，机械可调式抽水泵6的动力输入端连接有伺服电机8，一个第二法兰接座7的内部固定连通有初级进水管道9，初级进水管道9的进水端固定连通有空心套筒10，另一个第二法兰接座7的内部固定连通有次级进水管道18，且次级进水管道18的外表壁嵌设在定位基座2的内部。

根据图1、图7和图8所示，装配托板1的顶部焊接有第二下置托架11，第二下置托架11的外表壁固定套设有外接定位环12，外接定位环12的内表壁固定安装有装配套筒13，装配套筒13的内表壁通过一组螺丝固定安装拼接套环，且拼接套环的内表壁嵌设有软性过滤网14，装配套筒13的末端和空心套筒10的进水端相连接，且软性过滤网14位于空心套筒10的内部，通过预设上述组件，因河(海)水内存在较多的固体杂质，如沙石、植物和人为垃圾等，而软性过滤网14可初步隔绝该类物质的进入，避免大量进入水舱后给后续水处理设备造成较大巨大工作压力。

根据图8所示，装配套筒13的内表壁固定安装有镂空架15，镂空架15的中心处固定安装有空心块16，软性过滤网14的尾端固定安装有定位块，空心块16的内部活动插设有拉杆17，拉杆17的外壁一端固定插设在定位块的内部，通过预设上述组件，因软性过滤网14采用软性材料制成，进而具备较好的伸缩延展性，利用组件间的灵活连接性，可轻松将滞留在软性过滤网14中的固体物质抽离出，从而减轻软性过滤网14内部清理难度。

根据图1所示，装配托板1的顶部焊接有第三下置托架19，第三下置托架19的顶部固定安装有交汇罐20，聚流接头308的排水端与交汇罐20的外壁一端相连通，通过预设上述组件，可增大中段水流进入面积，用于分散每个分流管道307中的水压强度，抑制负压产生，加快河(海)水排放的速率。

根据图1所示，交汇罐20的后表面开设有圆孔，且圆孔的内部固定安装有次级增压泵21，次级增压泵21的输入端和交汇罐20的内部相连通，次级增压泵21的输出端固定连通有次级排水管道22，通过预设上述组件，可为河(海)水的排放提供二段加速的效果，抑制深水外压的干扰，避免产生回流现象。

根据图1和图2所示，一组中置腔体301的外表壁均嵌设在定位基座2的内部，金属支撑架401的底部焊接在装配托板1的顶部，每个中置腔体301的进水端均通过第一法兰接座306固定连通有初级排水管道315，确定中置腔体301和金属支撑架401与装配托板1之间的连接环境。

其整个机构达到的效果为：先将设备移动至船仓指定区域，固定设备本体，使得装配托板1充分与船体接触，再将船体内所设置的每个外接管道与设备对应管道接口连接，其设备电源与船体供电组件连接，为多个用电部件提供能量，船体空载到达指定码头前，开启伺服电机8带动机械可调式抽水泵6内组件运行，用于抽取航道内的水源，经初级进水管道9和次级进水管道18的输送，持续导入压载舱内部，直至将舱内灌满为止，因舱体内所载水源吨位是恒定的，进而该数据会储存至存储模块407中，当船体到达指定码头后，开始装载货物，其夹板上所配备的监测设备会实时记录该批货物的重量，待货物装载完成后，最终确定的数据，会迅速反馈至集线箱402中，由录入模组405初步接收后，并导入实时比对模块406和数值计算模块408中，此时实时比对模块406可分别列举内含水源重量与阶段内货物总量，得出该阶段内需排放水源的总量，后续由动作执行模块409控制一个电磁阀门302和初级增加泵305的开启，在此之前每个流速传感器313均处于通电的状态，而压载舱内滞留的水源开始被持续抽离出，由初级排水管道315和分流管道307的输送向着下级流动，当水源通过分流管道307中时，会持续与金属探针312的表面接触，进而所对应的金属探针312会在一个时段内监测水源流速，其数值由流速传感器313测算出，再由数据接收器310以电信号形式反馈至集线箱402中，通过录入模组405导入数值计算模块408内，此时数值计算模块408可根据水源流速和分流管道307的横截面积得到每秒水源流失量，并根据预排出水源总量，合理判断出需要增设通道的数量及水源排放的时间，所制定的相关命令由动作执行模块409执行，依次开启对应数量的电磁阀门302和初级增加泵305，由于每个316和分流管道307的内部横截面积均相等，因此可保证所输送水量相等，同时每个初级增加泵305的功率相等，可保证每个分流管道307中水源排放速率基本一致，可在最快时间将预设量的水源抽离出压载舱内，后续每个分流管道307中的水源均汇集至聚流接头308中，并持续进入交汇罐20内，再由次级增压泵21快速将该部分水源排离出船体外，当排放时间到达后，再由动作执行模块409依次关停每个驱动部件，封闭每个排放通道，且更新后的水源总量会暂存至存储模块407中，以此解决船体溢出的重量，当船体依次到达后续码头后，可通过上述方法完成水源排放，直至完全将压载舱中的水源排放干净。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种甲板运输船用压载系统，其特征在于：包括装配托板（1），所述装配托板（1）的顶部固定安装有定位基座（2）；

所述装配托板（1）的顶部分别设有可控排放机构（3）和自主执行机构（4）；

所述可控排放机构（3）包括一组中置腔体（301），每个所述中置腔体（301）的进水端和出水端均连接有第一法兰接座（306），每个所述中置腔体（301）的内部均设有电磁阀门（302），所述装配托板（1）的顶部固定安装有第一下置托架（303），所述第一下置托架（303）的顶部焊接有一组弧形外托（304），一组所述弧形外托（304）的数量和中置腔体（301）相等，每个所述弧形外托（304）的内部均固定安装有初级增压泵（305），每个所述初级增压泵（305）的输入端均通过第一法兰接座（306）分别与每个中置腔体（301）的排水端相连通，每个所述初级增压泵（305）的输出端均固定连通有分流管道（307），所述装配托板（1）的顶部设有聚流接头（308），且每个分流管道（307）的排水端均与聚流接头（308）的内部相连通，每个所述分流管道（307）的外表壁均设有密封接头（311），每个所述密封接头（311）的内部均固定插设有金属探针（312），每个所述金属探针（312）的输出端均固定连接有流速传感器（313）；

所述自主执行机构（4）包括金属支撑架（401），所述金属支撑架（401）的顶部固定安装有集线箱（402），所述集线箱（402）的内部固定连接有PCB集成板（403），所述PCB集成板（403）的外表壁固定连接有一组导电基座（404），一组所述导电基座（404）的内部分别连接有录入模组（405）、实时比对模块（406）、存储模块（407）、数值计算模块（408）、动作执行模块（409）和解码模块（410）；

所述聚流接头（308）的外表壁固定安装有上托架（309），所述上托架（309）的顶部固定安装有数据接收器（310），每个所述流速传感器（313）的输出端均固定连接有第一信息线（314），每个所述第一信息线（314）的输出端均与数据接收器（310）的接线端相连接，数据接收器（310）与集线箱（402）电连接；

所述金属支撑架（401）的外壁一侧固定安装有定位板（414），所述定位板（414）的外表壁固定安装有导入插座（415），所述导入插座（415）的输出端固定安装有一组第二信息线（416），一组所述第二信息线（416）的输出端均与金属支撑架（401）的接线端相连接；

所述装配托板（1）的顶部焊接有第三下置托架（19），所述第三下置托架（19）的顶部固定安装有交汇罐（20），所述聚流接头（308）的排水端与交汇罐（20）的外壁一端相连通；

所述交汇罐（20）的后表面开设有圆孔，且圆孔的内部固定安装有次级增压泵（21），所述次级增压泵（21）的输入端和交汇罐（20）的内部相连通，所述次级增压泵（21）的输出端固定连通有次级排水管道（22）；

一组所述中置腔体（301）的外表壁均嵌设在定位基座（2）的内部，所述金属支撑架（401）的底部焊接在装配托板（1）的顶部，每个所述中置腔体（301）的进水端均通过第一法兰接座（306）固定连通有初级排水管道（315）。

2.根据权利要求1所述的甲板运输船用压载系统，其特征在于：所述金属支撑架（401）的外壁一侧固定安装有外置托架（411），所述外置托架（411）的顶部固定安装有一组延伸架（412），一组所述延伸架（412）的外表壁之间固定安装有可触屏幕（413），所述可触屏幕（413）的输入端和金属支撑架（401）内部排线相连接。

3.根据权利要求2所述的甲板运输船用压载系统，其特征在于：所述装配托板（1）的顶部焊接有L型架（5），所述L型架（5）的顶部固定安装有机械可调式抽水泵（6），所述机械可调式抽水泵（6）的输出端和输入端均设有第二法兰接座（7），所述机械可调式抽水泵（6）的动力输入端连接有伺服电机（8），一个所述第二法兰接座（7）的内部固定连通有初级进水管道（9），所述初级进水管道（9）的进水端固定连通有空心套筒（10），另一个所述第二法兰接座（7）的内部固定连通有次级进水管道（18），且次级进水管道（18）的外表壁嵌设在定位基座（2）的内部。

4.根据权利要求3所述的甲板运输船用压载系统，其特征在于：所述装配托板（1）的顶部焊接有第二下置托架（11），所述第二下置托架（11）的外表壁固定套设有外接定位环（12），所述外接定位环（12）的内表壁固定安装有装配套筒（13），所述装配套筒（13）的内表壁通过一组螺丝固定安装拼接套环，且拼接套环的内表壁嵌设有软性过滤网（14），所述装配套筒（13）的末端和空心套筒（10）的进水端相连接，且软性过滤网（14）位于空心套筒（10）的内部。

5.根据权利要求4所述的甲板运输船用压载系统，其特征在于：所述装配套筒（13）的内表壁固定安装有镂空架（15），所述镂空架（15）的中心处固定安装有空心块（16），所述软性过滤网（14）的尾端固定安装有定位块，所述空心块（16）的内部活动插设有拉杆（17），所述拉杆（17）的外壁一端固定插设在定位块的内部。