一种基于钢球滑轨和电磁连接的船舶分离式减横摇装置制造方法及图纸

一种基于钢球滑轨和电磁连接的船舶分离式减横摇装置，涉及近海船只或游艇的减摇技术。设有船体外壳和船体内胆，所述船体外壳与船体内胆之间由钢球连接；所述船体外壳和船体内胆在船尾部通过电磁连接器相互连接。所述船体外壳两侧可采用光滑流线型设计，没有增加任何阻碍船体高速航行的部件。所述船体外壳上可设有船体外壳滑轨，所述船体内胆可设有船体内胆滑轨，船体外壳滑轨与船体内胆滑轨之间可设有至少1个钢球，只能产生横向方向上的相对滑动，不能产生分离或者其他形式的运动。具有减横摇零延迟的优点，不受航速限制，因此可以在船体全航速的范围内，在近海范围内中小级别的风浪条件下达到船体平稳、最大极限减少船体横摇的目的。

A ship separate roll reduction device based on steel ball slide rail and electromagnetic connection

A ship separation anti-rolling device based on steel ball sliding rail and electromagnetic connection relates to the anti-rolling technology of offshore vessels or yachts. The hull is provided with a hull and a hull gallbladder, and the hull and the hull gallbladder are connected by a steel ball, and the hull and the hull gallbladder are connected with each other through an electromagnetic connector at the stern part of the ship. The two sides of the hull shell can be designed in a smooth streamlined shape without adding any parts that hinder the high-speed navigation of the hull. The hull can be provided with a hull sliding rail, the hull can be provided with a hull gall sliding rail, and at least one steel ball can be arranged between the hull sliding rail and the hull gall sliding rail, which can only produce relative sliding in the transverse direction, and can not produce separation or other forms of motion. It has the advantage of reducing roll zero delay and is not restricted by speed. Therefore, it can achieve the goal of stable hull and reducing roll to the maximum in the range of full speed of hull and in the condition of small and medium-sized wind and wave in the offshore area.

【技术实现步骤摘要】
一种基于钢球滑轨和电磁连接的船舶分离式减横摇装置
本专利技术涉及近海船只或游艇的减摇技术，尤其是涉及减少船舶横摇的一种基于钢球滑轨和电磁连接的船舶分离式减横摇装置。
技术介绍
船舶在海浪中航行，由于受到风、浪、海流等因素的影响，将产生六个自由度的运动：横摇、纵摇、艏摇、横荡、纵荡、垂荡。对这些运动的控制不当，会引起姿态失稳，危及船舶航行安全([1]PerezT,BlankeM.Shiprolldampingcontrol[J].AnnualReviewsinControl,2012,36(1):129-147)。船舶在河海中航行时的摇晃以横摇为主，为了减少船舶的横摇，一般船体上都会被改造装上一些减横摇装置。在一些游艇为主的奢侈品中，舒适性成为衡量游艇优劣的非常重要的指标。减摇鳍是目前效果比较好、应用范围广、装船量高的一种减摇方式。但是，减摇鳍只是在高速下减摇效果明显，在低速以及零航速下减摇效果很不明显。减摇水仓应用范围也比较广，减摇水仓利用船内反向力矩的作用，减摇效果也非常好，但是减摇水仓对船体的改动较大一般占到全船约1％～4％的排水量，不适合中小型机动性能高的船只。利用重物在转动系统中沿径向方向运动时的科氏效应，日本横滨国立大学的Hirakawa等([2]HirakawaY,HirayamaT,KakizoeK,etal.SeatrialofprototypeVerticalWeightStabilizer(VWS)anti-rollingsystemforsmallships[J].JournalofMarineScience&Technology,2014,19(3):292-301)提出了一种垂直重力稳定器系统，并在船模实验中证实了其有效性，然而缺乏合适的致动器，该系统实际应用较为困难。所以，现在需要一种全航速下减摇效果比较好、对船体改动较小以及造价相对低廉的减横摇装置。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种带有钢球滑轨和电磁连接的船舶分离式减横摇方式，可以大幅度减少近海船只在海浪中的横摇问题，减横摇零延迟，对船体改装较小适合高航速、全航速下减摇均较明显、造价相对较低的一种基于钢球滑轨和电磁连接的船舶分离式减横摇装置。本专利技术设有船体外壳和船体内胆，所述船体外壳与船体内胆之间由钢球连接；所述船体外壳和船体内胆在船尾部通过电磁连接器相互连接。所述船体外壳两侧可采用光滑流线型设计，没有增加任何阻碍船体高速航行的部件。所述船体外壳上可设有船体外壳滑轨，所述船体内胆可设有船体内胆滑轨，船体外壳滑轨与船体内胆滑轨之间可设有至少1个钢球，只能产生横向方向上的相对滑动，不能产生分离或者其他形式的运动。所述电磁连接器可设有船体外壳电磁连接器和船体内胆电磁连接器。当船体外壳产生横摇时，在本专利技术的最大减横摇范围内不会相互影响，在钢球充分润滑的前提下，船体外壳会受风浪的影响而产生横摇，但是船体内胆因为本专利技术的存在而保持平稳；当电磁连接器不通电时，电磁连接器收起，船体外壳与船体内胆相互独立；当电磁连接器通电时，电生磁，电磁连接器产生磁性并且电磁连接器同时伸出，在船体外壳与船体内胆位置较合适时，异性相吸，两者固连，从而可以让船体外壳和船体内胆在分离和连结中自由切换。由于船体外壳滑轨有边界，因此船体内胆滑轨只能在船体外壳滑轨两边的边界之内滑动。本专利技术提供了一种能够大幅度解决近海游艇以及近海科研船舶横摇的船舶解决方案。本专利技术具有内外两个船体部分，内外两个船体部分通过钢球滑轨的方式连接并且可以相对滑动，船体外部和内部可以通过电磁连接器固连，从而可以在固结和分离之间灵活切换。本专利技术对船体外部没有改装，因此可以在保留船只的高机动性、驾驶乐趣的前提下，提高近海船只的舒适性、安全性。本专利技术具有减横摇零延迟的优点，不受航速限制，因此可以在船体全航速的范围内，在近海范围内中小级别的风浪条件下达到船体平稳、最大极限减少船体横摇的目的。附图说明图1为本专利技术实施例的等轴测示意图。图2为本专利技术实施例的船体外壳与船体内胆分离示意图。图3为本专利技术实施例的船体尾部非工作状态图。图4为本专利技术实施例的船体尾部电磁连接器工作状态图。图5为本专利技术实施例的船体装配后的爆炸视图。在图1～5中，各标记为：1是船体外壳、2是船体内胆、3是船体外壳滑轨、6是船体内胆滑轨、5是钢球、4是船体外壳电磁连接器、7是船体内胆电磁连接器。具体实施方式以下实施例将结合附图对本专利技术作进一步说明。由于中小型科研船只或者游艇的主要活动范围是近海风浪不是很大的地区，所以本专利技术的使用范围主要是近海附近地区。参见图1～5，本专利技术实施例设有船体外壳1和船体内胆2，所述船体外壳1与船体内胆2之间由钢球5连接；所述船体外壳1和船体内胆2在船尾部通过船体外壳电磁连接器4和船体内胆电磁连接器7相互连接。所述船体外壳1两侧可采用光滑流线型设计，没有增加任何阻碍船体高速航行的部件。所述船体外壳1上设有船体外壳滑轨3，所述船体内胆2设有船体内胆滑轨6，船体外壳滑轨3与船体内胆滑轨6之间可设有至少1个钢球5，只能产生横向方向上的相对滑动，不能产生分离或者其他形式的运动。在本专利技术的装配中，船体外壳滑轨3与船体外壳1固结，船体内胆滑轨6与船体内胆2固结，钢球5具有多个并且固定在船体外壳滑轨3上，并且可以沿着任意方向转动。当船只面临中小级别的风浪时，海浪会让船只产生横摇。由于该船体有滑轨钢球装置，并且船体外壳滑轨3比船体内胆滑轨6长，在减摇装置的最大减横摇范围内船体外壳1的滑动并不会影响到船体内胆2，所以船体内胆2在一定的范围内不会受到影响。船体外壳滑轨3有边界，所以船体内胆滑轨6只能在船体外壳滑轨3两边的边界之内滑动。船体尾部电磁器的目的是为了让船体外壳1和船体内胆2固连，从而从相互滑动的状态变成一个一体的船只。一般情况下，船体外壳1上带有的船体外壳电磁连接器4和船体内胆2上带有的船体内胆电磁连接器7处于未通电的收起状态，目的是不影响船体外壳1和船体内胆2在横向上的相对滑动。当到了船体外壳1横摇的末期时，船体外壳1上带有的船体外壳电磁连接器4和船体内胆2上带有的船体内胆电磁连接器7从收起状态变为伸出状态，这时电磁器通电产生磁性，对应位置的磁性相反，根据异性相吸的原则，对应位置的电磁器吸附到一起，即船体外壳1和船体内胆2固连，这样会使得整个船只横摇的幅度快速减小，更快地过渡到静止状态。由于游艇在海中免不了会高机动地快速航行，本专利技术在船体的外部没有增加任何装置，可以满足游艇对运动性的要求。当游艇在海中高机动高航速地运行时，为了避免船体内胆2与船体外壳1的相对滑动对运动感的削弱，启动电磁器，使得船体外壳1和船体内胆2固结在一起，这样整个船只变成了普通的游艇，保留了传统游艇在高机动高航速时的驾驶乐趣。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于钢球滑轨和电磁连接的船舶分离式减横摇装置，其特征在于设有船体外壳和船体内胆，所述船体外壳与船体内胆之间由钢球连接；所述船体外壳和船体内胆在船尾部通过电磁连接器相互连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于钢球滑轨和电磁连接的船舶分离式减横摇装置，其特征在于设有船体外壳和船体内胆，所述船体外壳与船体内胆之间由钢球连接；所述船体外壳和船体内胆在船尾部通过电磁连接器相互连接。2.如权利要求1所述一种基于钢球滑轨和电磁连接的船舶分离式减横摇装置，其特征在于所述船体外壳两侧采用光滑流线型设计。3.如权利要求1所述一种基于钢球滑轨和电磁连接的船舶分离...

【专利技术属性】
技术研发人员：张帅，蔡宇，肖晶晶，王凌云，孙道恒，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：福建,35