[發明專利]一種帶能量回收功能的被動式艦船減搖系統

有效

• 申請號: 201810331636.2
• 申請日: 2018-04-13
• 公開（公告）號: CN108583799B
• 公開（公告）日: 2020-03-17
• 發明（設計）人: 楊淑潔;馮武衛;石學智
• 申請（專利權）人: 浙江海洋大學
• 主分類號: B63B39/00
• 分類號: B63B39/00;F03G7/08
• 代理公司: 浙江千克知識產權代理有限公司 33246
• 代理人: 賈森君

本發明公開了一種帶能量回收功能的被動式艦船減搖系統，系統包括沿船體水平放置的基座，以及沿基座水平布放的用于減輕船體搖晃的減搖模塊和用于將船體的晃動能量轉化為電能的能量回收模塊，減搖模塊包括：導軌，沿基座水平布放，用于產生約束力；配重，沿導軌水平布放并受導軌約束，用于在船體產生晃動時沿導軌產生振蕩運動；彈簧，其兩端分別與基座和配重連接，用于提供配重振蕩運動的恢復力。

技術領域

本發明涉及的是一種艦船上用于減搖的系統，更具體地是涉及一種帶能量回收功能的被動式艦船減搖系統，具有減搖和發電雙重作用。

背景技術

船舶受惡劣海況及大風影響產生劇烈晃動是導致海難事故的一個因素，程度較輕的船體晃動則會大幅度降低乘坐體驗，導致暈船等不適感。

船舶的減搖裝置包括主動式和被動式。主動式減搖裝置根據控制對象不同，又可以分為減搖鰭、減搖水倉以及舵減搖等。可以通過控制系統及時地控制受控對象產生反向作用以中和船體的晃動。但是主動式減搖裝置雖然減搖效果較好，但是在減搖的同時會造成能源消耗，不是一種具有經濟性的選擇。

發明內容

本發明的目的之一在于提供一種可實現零航速、無能量消耗減搖，減搖效果好，提高艦船安全性，可實現利用船體晃動發電，且發電效率高，綠色節能的一種帶能量回收功能的被動式艦船減搖系統。

本發明的目的之二在于提供一種解決減輕船體晃動與降低能量消耗之間的矛盾，實現吸收船體晃動的能量并轉化為電能，具有零航速減搖和發電雙重功能的一種帶能量回收功能的被動式艦船減搖系統的減搖方法。

本發明為實現上述目的所采取的技術方案為：一種帶能量回收功能的被動式艦船減搖系統，其特征在于：系統包括沿船體水平放置的基座，以及沿基座水平布放的用于減輕船體搖晃的減搖模塊和用于將船體的晃動能量轉化為電能的能量回收模塊，減搖模塊包括：

導軌，沿基座水平布放，用于產生約束力；

配重，沿導軌水平布放并受導軌約束，用于在船體產生晃動時沿導軌產生振蕩運動；

彈簧，其兩端分別與基座和配重連接，用于提供配重振蕩運動的恢復力。

基座由鋼鐵焊接在船體內部，用于提供系統放置的基礎部件，配重是一塊高密度的大質量物體，可用于抵消較大的船體搖晃力，上述系統的設置解決了減輕船體晃動與減少能量消耗之間的矛盾，減搖模塊可有效降低船體的晃動，減搖效果好，顯著提高艦船航行安全性，且不需要消耗能量，節約能源，能量回收模塊還可在減搖模塊降低船體晃動的過程中吸收晃動能量用于發電，其發電效率高，實現船體在不需要消耗能量的情況下，還可為艦船供給電能，綠色節能，且減搖模塊和能量回收模塊在船體零航速的情況下仍可正常工作，實現零航速減搖，提高船體多種情況下的安全性。

為優化上述技術方案，所采取的措施還包括：基座水平放置方式為沿船體首尾方向放置或沿船體左右方向放置中的一種，不同的布放角度可以分別實現對船體縱向搖擺和橫向搖擺的能量進行吸收，且同時布放兩個不同角度的減搖系統可以實現對兩個維度能量的綜合吸收，使得本系統可根據實際需要進行設計，保持本減搖系統具有最佳的減搖效果，且具有最佳的發電效率；作為優選，導軌與基座的水平放置方向相同，導軌與基座的放置方向相同才可保證配重具有有效的減搖效果，當基座和導軌沿船體首尾方向放置時，沿導軌運動的配重在船的前后方向運動，吸收縱向搖擺方向的能量；當基座和導軌沿船體左右方向放置時，沿導軌運動的配重在船的左右方向運動，吸收橫向搖擺方向的能量，吸收減搖效果好；導軌表面設有刻度，刻度可提供船體人員在配重發生振蕩運動時通過導軌表面的刻度讀出配重的移動距離，從而估算出當前船體的搖擺幅度，根據不同的船體的搖擺幅度作好不同的應急準備，使得減搖系統在減搖過程中還可進行船體狀態報警，提高安裝有本減搖系統的艦船航行的安全性，減少事故的發生。