[發明專利]一種能量再利用的船舶減搖平衡系統

在審

• 申請號: 201810097414.9
• 申請日: 2018-01-31
• 公開（公告）號: CN108275248A
• 公開（公告）日: 2018-07-13
• 發明（設計）人: 吳俊;劉強
• 申請（專利權）人: 江蘇海事職業技術學院
• 主分類號: B63B39/10
• 分類號: B63B39/10;F03B13/00
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 戴朝榮

本發明是一種能量再利用的船舶減搖平衡系統，包括船體以及設置在船體底部的兩組平衡系統，每組平衡系統均包括設置在船底平衡水道中央位置的平衡葉輪，葉輪通過傳動鏈與船艙內的傳動軸傳動連接，傳動軸的兩端分別通過離合器與增速箱和減速箱傳動連接，其中增速箱的輸出端與發電機組連接，發電機組與蓄電池組連接，減速箱的輸入端與步進電機組連接，步進電機組與蓄電池組連接，該種平衡系統可通過控制兩個離合器的工作狀態進而控制整套平穩系統的工作狀態，當船舶行駛時，水流對船體的橫向沖擊會有部分能量帶動葉輪轉動，進而進行通過發電機組對蓄電池充電，當船體停止時，通過船首和船尾的加速度傳感器控制兩組葉輪的轉動方向維持船體平衡。

技術領域

本發明是涉及船舶控制系統領域，具體的說是一種能量再利用的船舶減搖平衡系統。

背景技術

船舶在航行中受到側面風浪作用傾側。假設船體向右傾斜，如果船上的貨物不移動，重心位置就不會有變化。但由于左面一部分體積露出水面，右邊同樣大小的體積浸入水中，因此浮心向右移動。如果重心比較低，或者船身比較寬，浮心向右移動相對比較大，浮力作用線就會移到重力作用線的右側。這時候，浮力的力矩會使船體回復到正常狀態。如果重心比較高，或者船體比較窄，浮力向右移動相對較小，浮力作用線在重力作用線的左側。這時候，浮力的力矩會繼續使船體傾側。這兩種情況，前一種是穩定的，后一種是不穩定的，需要一種能夠抵消和收集側面風浪沖擊的裝置。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種能量再利用的船舶減搖平衡系統，該種平穩系統能夠在船舶速度小于設定大小時，對船舶實現平穩控制，當船速超過設定值時，可以收集水流側面沖擊船體的能量，轉換為電能收集在蓄電池中。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：

一種能量再利用的船舶減搖平衡系統，其特征是：包括船體，所述的船體的底部設置有前平衡水道和后平衡水道，所述的前平衡水道和后平衡水道均水平設置，所述的前平衡水道內安裝有前平衡葉輪，所述的后平衡水道內安裝有后平衡葉輪，所述的前平衡葉輪和后平衡葉輪均通過轉軸固定在支撐塊的中央位置，所述的支撐塊若干根支架與前平衡水道和后平衡水道的內壁固定連接，所述的轉軸通過傳動鏈與傳動軸傳動連接，所述的傳動軸設置在船艙內，所述的船體的船首底部安裝有船首加速度傳感器，所述的船體的船尾底部安裝有船尾加速度傳感器；

所述的轉軸一端與第一離合器連接，所述的第一離合器與變速器連接，所述的變速器與發電機模組連接，所述的轉軸另一端與第二離合器連接，所述的第二離合器與變速器連接，所述的變速器與步進電機模組連接，所述的發電機模組和步進電機模組均與蓄電池組連接，所述的發電機模組能夠為蓄電池組充電，所述的蓄電池組能夠為步進電機模組的工作提供電能；

所述的船體內設置有船速數據采集裝置，所述的船速數據采集裝置與控制中心的信號輸入端信號連接，所述的控制中心的信號輸入端與加速度傳感器和船尾加速度傳感器信號連接，所述的控制中心的信號輸出端還與第一離合器和第二離合器的控制機構信號連接，所述的控制中心的信號輸出端還與步進電機模組信號連接。

為優化上述發明，采取的具體措施還包括：

所述的傳動軸設置在水密間內，所述的傳動軸的兩端分別穿過水密間兩側壁伸出與第一離合器和第二離合器傳動連接。

所述的變速器包括變速器殼體，所述的變速器殼體內水平設置有第一軸、第二軸和第三軸，所述的第一軸、第二軸和第三軸相互平行且軸徑相同，所述的第一軸和第三軸同軸心設置，所述的第三軸一端開有凹槽，所述的凹槽內設置有軸承，所述的第一軸一端固定在凹槽內的軸承中，所述的第一軸可相對第三軸自由轉動，所述的第二軸兩端通過軸承固定在變速器殼體的內壁上，第一軸和第三軸的連接處固定在支撐軸承內，所述的支撐軸承通過支撐架固定在變速器殼體的內壁上，所述的第一軸上安裝有第一小齒輪，所述的第三軸上安裝有第二大齒輪，所述的第二軸上設置有第一大齒輪和第二小齒輪，所述的第一大齒輪與第一小齒輪相互嚙合傳動連接，所述的第二小齒輪與第二大齒輪相互嚙合傳動連接。