[發明專利]穩定裝置

有效

• 申請號: 200680038420.2
• 申請日: 2006-08-22
• 公開（公告）號: CN101287646A
• 公開（公告）日: 2008-10-15
• 發明（設計）人: A·R·埃爾姆斯
• 申請（專利權）人: 科技投資股份有限公司
• 主分類號: B63B39/04
• 分類號: B63B39/04;G01C19/06;B62D37/06
• 代理公司: 北京北翔知識產權代理有限公司
• 代理人: 楊勇;鄭建暉

技術領域

本發明涉及一種可以用于諸如交通工具這樣的移動式平臺的穩定裝置；在整個說明書中，術語“交通工具”應被認為包括任一種形式的能夠在相關介質中移動的水上、陸地或空中的交通工具，并且還應被認為包括基本靜止以及基本懸浮的平臺，例如，期望保持平臺基本靜止的水上漂浮平臺、空中平臺、甚至外太空中的平臺。靜止平臺的一個實例就是在鉆井位置保持原位的浮式鉆井平臺。

本發明的具體應用涉及一種可以用于水上船舶的穩定裝置。根據本發明的穩定裝置利用了陀螺系統。過去已提出了陀螺穩定系統，但是因為它們的質量和容納它們所需的空間，使得它們通常被限制用于大型船舶上。但是，最近，可使用的滾動元件軸承和閉環控制設備都已降低了成本并可能減小了尺寸。所采取的定向限制了軸向軸承載荷，而該載荷將被要求用來支撐轉子的重量。正是軸向載荷限制了轉子速度并因此限制了所需的轉子的重量。在GB243316、US5628267、GB581776、GB1315119中公開了過去已提出的裝置實例。

一些過去已提出的裝置已經提出了：陀螺裝置與一組翼片(foil)和/或舵進行主動配合來控制船舶的移動，而包括被動裝置的其他裝置用來控制交通工具的搖擺。

發明內容

在整個說明書中，術語“穩定軸”應被認為包括轉子運動所產生的進動力圍繞該軸不起作用的軸線。在期望交通工具朝一個方向運動的情況下，“穩定軸”是運動方向。

根據一個方面，本發明涉及一種交通工具穩定裝置，該交通工具穩定裝置包括：一對支架，該支架支撐在底托的一側上，以并排的關系位于底托的一側上；轉子，每個所述轉子在一對間隔開的支座之間支撐于各自的支架上以被支座可旋轉地支撐；驅動裝置，所述驅動裝置支撐于支架上并且連接到各自的轉子以使轉子能以基本恒定不變的角速度旋轉；每個轉子可繞第一軸線旋轉，位于支架的側面的支座遠離底托，每個支架可旋轉地支撐于底托上以可繞第二軸旋線旋轉，所述第二軸線垂直于轉子旋轉的第一軸線并且與該轉子的第一軸線交叉，所述底托用于被固定到交通工具以使得運行時第一軸線和第二軸線基本垂直于穩定軸的方向。

根據本發明的一個優選特征，支架以相互并排的關系被支撐，控制裝置包括一個與支架互連的控制驅動裝置。

根據本發明的一個優選特征，在使用中，支架位于交通工具里面或上面，以及被定位為并排地橫向位于交通工具內部。第一軸線是基本共線的。

根據本發明的一個優選特征，在使用中，支架位于交通工具里面或上面，以及相對于交通工具的交通工具縱軸線被并排地縱向定位在交通工具內部。根據本發明的一個優選特征，第一軸線是基本平行的。

根據本發明的一個優選特征，在使用中，支架以并排的關系沿安裝軸線定位，所述安裝軸線位于交通工具的交通工具縱軸線和到縱軸線的橫向之間的任何位置。

根據本發明的一個優選特征，支架以彼此相對的關系支撐于底托上，以從底托延伸到底托的相對側。

根據本發明的一個優選特征，所述支架連接有控制裝置，在進動力矩施加到轉子的其中一個或兩個上時，所述控制裝置適于產生彼此大小相等但方向相反的轉子進動。

根據本發明的一個優選特征，控制裝置包括支架之間的齒輪互連機構。根據本發明的一個優選特征，該齒輪互連機構包括在每個支架上的至少局部圓形的齒輪元件，所述齒輪元件嚙合互連。根據本發明的一個優選特征，至少一個支架連接第二驅動裝置，所述第二驅動裝置適于克服在進動力矩被轉子施加到支架上時所被施加到支架上的慣性力和/或摩擦力。根據本發明的一個優選特征，第二驅動裝置包括一個齒輪，所述齒輪與該至少一個支架的齒輪元件嚙合并且由第二驅動裝置驅動，所述第二驅動裝置由控制器控制，所述控制器適于檢測由轉子施加到支架的進動力矩的感應和變化并且適于使第二驅動裝置促使支架產生相應移動以克服支架的慣性。根據一個實施方案，該齒輪包括一個小齒輪。根據另一實施方案，該齒輪包括一個蝸輪。根據又一實施方案，該齒輪包括一個螺旋齒輪。

根據本發明的一個優選特征，其中第二驅動裝置適于能夠根據控制器的致動而給支架施加阻尼力。

根據本發明的一個優選特征，控制裝置包括繞著每個支架并且在每個支架之間延伸的傳動繩索。根據本發明的一個優選特征，繩索可選自傳動帶、鏈索或類似的柔性細長元件中的任一個或它們的組合。根據本發明的一個優選特征，至少一個支架連接第二驅動裝置，所述第二驅動裝置適于克服在進動力矩被轉子施加到支架時所被施加到支架上的慣性力和/或摩擦力。