[發明專利]確定向船用推進艙施加的力的方向和幅度的方法和設備

有效

• 申請號: 201880045574.7
• 申請日: 2018-07-10
• 公開（公告）號: CN110914147B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 讓-雅克·布萊;盧瓦克·文森特;萊昂內爾·朱利安;皮埃爾·亨伯特;簡·赫梅爾曼
• 申請（專利權）人: 艾特賽富公司
• 主分類號: B63H5/125
• 分類號: B63H5/125;G01L5/12;B63B79/40
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理有限公司 11363
• 代理人: 王建國;李琳

本發明涉及一種用于確定向包括靜態部分(13)和可移動部分(12)的系統(10)施加的力的方向和幅度的方法，所述可移動部分(12)在受到所述力時能夠變形。通過測量靜態部分和可移動部分之間在所述力的施加方向上的距離來測量在受到所述力時向所述可移動部分施加的機械變形，并且處理該距離測量值，以確定力的幅度和方向。

本發明涉及一種用于確定向機械結構施加的力的方向和幅度的方法和設備，所述機械結構特別地是船用推進艙，也稱為定向推進式驅動器或POD。

在本說明書中，“船”是指設計成航行的任何類型的機動浮船或車輛。

船可以適配有一個或多個部分布置在船體中的部分浸沒式推進艙。

圖1示出了船體1，其包括浸沒在諸如海(M)的水中的船推進艙2。

推進艙2包括：浸沒式可移動殼體3、經由旋轉軸鏈接到可移動殼體3的螺旋槳4和放置在船體中的定向設備5。

可移動殼體3包括驅動螺旋槳4的發動機。可移動殼體3經由樞轉連桿6鏈接到定向設備5。設備5包括驅動設備，該驅動設備設計成使可移動殼體3定向，從而改變螺旋槳4的推進方向。

可移動殼體3被浸沒并由此經受特別地由與浮動固體(例如，在破冰船的情況下的冰山)碰撞而產生的應力。

需要估算造成的損壞，以安排維護操作和向船長報告推進艙的狀態。換句話說，需要估計接收到的碰撞的特征。因此，需要知道每次碰撞的方向和幅度。

為了確定在使用過程中對推進艙造成的損壞，一種解決方案包括為推進艙的可移動殼體安裝應力傳感器。

然而，為了使應力傳感器進行精確的測量，應力傳感器必須覆蓋可移動殼體的整個表面。此外，每個傳感器必須根據可移動殼體上的位置進行校準。

因此需要大量的應力傳感器，并且這些傳感器的安裝復雜。每個傳感器必須固定到外殼上并進行校準。

考慮到上述內容，提出克服與使用布置在可移動殼體的整個表面上的應力傳感器來確定推進艙受到的碰撞的特征有關的缺點。

因此，根據一個方面，提出了一種用于確定向包括靜態部分和可移動部分的系統施加的力的方向和幅度的方法，該可移動部分在所述力的作用下能夠變形。

根據一個實施例，通過測量靜態部分和可移動部分之間在力的施加方向上的距離來測量在所述力的作用下向可移動部分施加的機械變形，并且處理該距離測量值，以確定力的幅度和方向。

根據另一實施例，通過傳送極限測量值的至少一個測量傳感器的位置來確定力的方向，所述極限測量值是相對于測量值而言的，所述測量值分別由測量可移動部分相對于靜態部分的移動的一組成角度分布的測量傳感器提供。

有利地，通過根據力的值預先確定的一組距離測量值來確定力的幅度。

優選地，該距離測量值根據力的值而線性變化。

根據另一實施例，該方法包括使用有限元方法的計算步驟。

優選地，該方法包括在測試臺上進行的力測量和移動步驟。

根據另一方面，提出了一種用于確定向包括靜態部分和可移動部分的系統施加的力的方向和幅度的設備，該可移動部分在所述力的作用下能夠變形。

根據一個實施例，該設備包括用于測量可移動部分的機械變形的裝置，所述裝置包括用于測量可移動部分和靜態部分之間在力的施加方向上的距離的裝置以及能夠使用由測量裝置傳送的測量值來確定力的幅度和方向的處理裝置。

有利地，測量裝置包括在可移動部分周圍成角度地分布的一組測量傳感器。

優選地，測量傳感器安裝在可移動部分和靜態部分的圓柱形部分上。