[發明專利]一種弧面可調式的減搖鰭

有效

• 申請號: 201410604267.1
• 申請日: 2014-10-31
• 公開（公告）號: CN104309778A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發明（設計）人: 冷建興;姜雪
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: B63B39/06
• 分類號: B63B39/06
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

技術領域

本發明涉及一種減搖鰭，具體涉及一種弧面可調式的減搖鰭。

背景技術

船舶航行于海上時，風、浪等不定天氣對船舶的動態穩定性有很大影響，往往由于船舶嚴重的搖動，造成貨品受損、船員工作效率降低，甚至影響到海上作戰任務進行，如：作戰時戰斗系統射控穩定、反潛直升機起降等。船舶橫搖運動阻尼很小，所以船舶在風浪中會產生劇烈地橫搖。為了減小船舶橫搖，人們已經設計了各種各樣的減搖裝置，但實際應用的并不多。減搖裝置被大量淘汰的原因主要是使用要求很高，但減搖裝置應該是有效的，可靠的，而且是經濟的。所以人們還在尋找更好的方法來實現減搖。

如同飛機可憑借機翼飛上藍天，船鰭同樣可利用在水中運動時產生的升力起到減搖作用。在船兩側各安裝一個鰭，通過安裝在船體上一系列的裝置使船兩邊的鰭面在水中產生一定的攻角，當有航速時就會產生升力，鰭面上產生方向相反的力，鰭的升力就產生了所需的穩定力矩，借以減少橫搖。在實際的應用中，鰭的轉角、角速度、角加速度對減搖效果至關重要，三個參數究竟按什么比例進行迭加才能得到最佳減搖效果，目前仍未得到滿意解決。傳統的減搖鰭是改變整個鰭面在水中的攻角來控制升力的大小，所以難以得到有效的配合參數。

公開號為CN?103895833?A的中國專利文獻公開了一種柔性橫軸減搖鰭裝置，包括鰭軸，安裝在鰭軸上的鰭面，所述鰭面為柔性鰭面，鰭面內布置有兩根支撐結構，鰭軸與船的艏尾線平行安裝于船上，還包括兩個由控制器控制的液壓缸，兩個液壓缸的缸桿分別與兩根支撐結構鉸接，兩個液壓缸的缸鉸接在船上。

該減搖鰭裝置通過連桿伸縮調控鰭面的形狀，但連桿伸縮的幅度是恒定的，所產生的減搖升力也是恒定的，使得船舶在不同的航速下，以及不同的風浪等級下航行時，減搖效率較差，減搖可靠性較低。

發明內容

本發明提供了一種弧面可調式的減搖鰭，該減搖鰭具有可調式弧面，在復雜航海條件下保持減搖的高效率和高可靠性。

一種弧面可調式的減搖鰭，包括鰭支架，該鰭支架的外圍設有相對布置的上下兩個鰭面以及用于封閉鰭面兩端部的端蓋，每個鰭面均由多塊可翻轉的鰭弧板依次搭接而成，其中首尾兩塊鰭弧板鉸接在鰭支架上，所述鰭支架上還設有用于驅動各個鰭弧板翻轉的傳動系統。

由多塊可翻轉的鰭弧板依次搭接而成的鰭面，極大地便利了對減搖升力的控制。在不同的航速下，以及不同的風浪等級下，根據所需要的穩定力矩，傳動系統可以有機地調節鰭面的形狀，得到合適的減搖扭矩，產生相應的減搖升力，同時將減搖升力傳遞至船體，從而對船體形成有效的減搖力矩；保證在任何復雜海域中均能有效減搖，大大提高了減搖效率。

本發明中，整個減搖鰭的外圍包裹有柔性的防水層。柔性防水層在保證減搖鰭內部結構處于密封狀態的同時，保證鰭弧板的角度變換能實時地體現在減搖鰭的外圍。

本發明中，鰭弧板之間的連接方式為：每個鰭面中，相鄰的兩塊鰭弧板之間，其中一塊鰭弧板帶有限位槽，另一塊鰭弧板的端部滑動搭接在該限位槽內。通過調節一塊鰭弧板端部在另一塊鰭弧板的限位槽內的滑動距離，可以調節鰭弧板的翻轉角度。同一鰭面上所有鰭弧板均通過這種方式依次聯動，實現所有鰭弧板之間的柔性連接。

作為優選，每個鰭面的鰭弧板中，包括與傳動系統直接聯動的主動鰭弧板以及僅受相鄰主動鰭弧板帶動的被動鰭弧板。并且，每個鰭面的主動鰭弧板按照相鄰關系依次分為若干組，每組主動鰭弧板配置一套傳動系統。如此在保證有效傳動的基礎上，可減少減搖鰭內部零件的數量，縮小內部結構的體積，降低制造和維修成本。

為保證傳動系統與主動鰭弧板之間的聯動效率，作為優選，每組主動鰭弧板中含有兩塊主動鰭弧板，每套傳動系統包括：

輸入軸，一端延伸至減搖鰭外部用以連接動力源，另一端處在減搖鰭內部；

兩個調節臂，絞裝在鰭支架上，各調節臂的擺動端與對應的主動鰭弧板聯動；

絲桿螺母副，傳動連接在輸入軸與各調節臂之間，用于各調節臂運動。

絲桿螺母副用于將動力源的旋轉運動轉換為調節臂的擺動運動，其中，所述絲桿螺母副包括：

螺旋絲桿，與所述輸入軸之間通過一對圓錐齒輪相嚙合傳動；

絲母滑塊，與所述螺旋絲桿螺紋配合，且通過連動桿與兩個調節臂聯動。

螺旋絲桿受圓錐齒輪的驅使作旋轉運動，絲母滑塊則沿著螺旋絲桿滑動，滑動的絲母滑塊通過連動桿牽引調節臂，使調節臂擺動，進而驅使與調節臂擺動端聯動的主動鰭弧板作上下俯仰運動(即翻轉)，調節自身的翻轉角度，改變鰭面弧度。在水流的作用下，相應的鰭面弧度產生相應的升力，改變鰭面弧度即實現對升力的調節。