船舶抗翻結構制造技術

本發明專利技術公開了一種在復雜水域或突發性天氣等狀況能更好的防止翻船的船舶抗翻結構。它包括主框架、前倉和后倉，所述的主框架內為船舶的主倉，所述的前倉通過伸縮式萬向節與主框架的前端相連接，所述的后倉通過伸縮式萬向節與主框架的后端相連接，所述的主框架的外周通過導向機構連接有一個可圍繞主框架進行旋轉的外殼；所述的主框架與外殼之間設置有用于防止外物進入的旋轉密封結構。所述的前后倉上與水體相接觸的部分均為流線型結構，且均設有觀察窗、進出氣口、人員及物料進出口、動力輸出及導向連接頭。該結構還有效解決了船舶在急轉彎時無法正常行駛、遇大風大浪或操作失誤以及失去動力、無法掌控任意漂泊等等情況下造成的側翻、下沉等問題。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種船舶制造行業的機械結構，具體是指一種適用于船舶等水上或水下航行的船舶抗翻結構。
技術介紹
船舶指的是：舉凡利用水的浮力，依靠人力、風帆、發動機（如蒸氣機、燃氣渦輪、柴油引擎、核子動力機組）等動力，牽、拉、推、劃、或推動螺旋槳、高壓噴嘴，使能在水上移動的交通運輸工具。另外，民用船一般稱為船（古稱舳艫）、輪（船）、舫，軍用船稱為艦（古稱艨艟，排水量500噸以上）、艇（排水量500噸以下），小型船稱為舢舨、艇、筏或舟，其總稱為艦船、船舶或船艇。船是重要的水上交通工具。在石器時代就出現了最早的船——獨木舟（把一根圓木中間挖空）。然后，出現了有槳和帆的船。后來又出現了用蒸汽或柴油發動機提供動力的船。今天人們用太陽能和噴氣式發動機作為船的動力，航行的速度令人吃驚，最高時速已經可以達到500千米以上了。船舶在航行過程中，由于水面情況復雜多變，一不小心就會出現側翻的風險。目前傳統的船舶結構在設計時，為了防止翻船，需要一個能夠使船回復到原平衡位置的力矩，即“復原力矩”。復原力矩只有在船體呈現橫搖、縱搖、垂蕩三個方向的運動狀態時才會產生，而翻船與船體橫搖有最為直接的關系。在這里我們著重分析船體橫搖方向的復原力矩。以船體順時針向右傾斜θ度為例——這時船體右側浸水中的體積相對左側變大，即浮力作用的中心位置（浮心）移向船體右側，而船的重心并不隨著船體傾斜發生變化。這樣，船體就出現一個由重心出發豎直向下、大小等于排水量的重力，同時出現一個由已移向船體右側的浮心出發豎直向上、與排水量相等的浮力。由于這時船體的重力與浮力不在同一直線上，所以就會產生一個逆時針方向的、使傾斜船體回復到原有狀態的力矩，這就是“復原力矩”。重力與浮力所在直線之間的距離叫做“穩性力臂”，用“GZ”表示。縱軸取GZ、橫軸取船身傾斜角度所構成的曲線，叫做“穩性曲線”。當這個曲線變為負數時，就會發生翻船。復原力矩的判定方法：在船體傾斜的狀態下，由船體的浮力出發豎直向上的浮力作用線與船體中心線的交點叫做“穩心”。在穩心比重心高的情況下，復原力矩為正值，這時即使船體傾斜也會回復到原平衡位置；反之，如果穩心比重心低，復原力矩為負數，則會發生翻船。重心到穩心的距離叫低復原做“穩心高度”，用“GM”來表示。置于波浪中，船體總要發生搖蕩運動。具體而言，它會出現六個“自由度”的運動。其中，有三種運動屬于直線運動：一是“垂蕩”，即上下方向的運動；二是“橫蕩”，即左右方向的運動；三是“縱蕩”，即前后方向的運動。另外，還有三種屬于旋轉運動：一是“縱搖”，即以船體中央作為中心的船首與船尾的上下運動；二是“橫搖”，以船體的中心線為軸的橫向搖擺；三是“艏搖”，即船首與船尾的橫向左右搖擺。雖然船舶設計師通過上述方法對船舶進行了科學且精密的設計，但是在現實中，翻船事故率仍然頗高。比如2015年6月1日21時30分，隸屬于重慶東方輪船公司的東方之星輪，在從南京駛往重慶途中突然遇到罕見的強對流天氣，在長江中游湖北監利水域發生側翻沉沒。沉船事件發生后，交通運輸部門、解放軍、武警部隊和公安干警、沿江省市等調集動員了大批專業搜救人員、解放軍、武警和消防官兵以及沿江地區群眾，采取空中巡航、水面搜救、水下搜救、進艙搜救和全流域搜救相結合的方式，在事發地及下游水域開展全方位、立體式、拉網式搜尋。截至2015年6月13日，經有關各方反復核實、逐一確認，“東方之星”號客輪上共有454人，其中成功獲救12人，遇難442人。2015年12月30日，長江沉船事故調查報告公布，經國務院調查組調查認定，“東方之星”號客輪翻沉事件是一起由突發罕見的強對流天氣（颮線伴有下擊暴流）帶來的強風暴雨襲擊導致的特別重大災難性事件。另外國外類似的翻船事件也常有發生。綜合上述背景內容，可見船舶遇到復雜水域或突發性天氣等狀況時，抗翻能力仍然急需改進。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題是，提供一種在復雜水域或突發性天氣等狀況能更好的防止翻船的船舶抗翻結構。為解決上述技術問題，本專利技術提供的技術方案為：一種船舶抗翻結構，它包括主框架、前倉和后倉，所述的主框架內為船舶的主倉，所述的前倉通過伸縮式萬向節與主框架的前端相連接，所述的后倉通過伸縮式萬向節與主框架的后端相連接，所述的主框架的外周通過導向機構連接有一個可圍繞主框架進行旋轉的外殼；所述的主框架與外殼之間設置有用于防止外物進入的旋轉密封結構。作為優選，所述的前倉與水體相接觸的部分均為流線型結構，所述的前倉與主框架之間設有通道，所述的前倉上設有觀察窗、進出氣口、人員及物料進出口、動力輸出及導向連接頭。作為優選，所述的后倉與水體相接觸的部分均為流線型結構，所述的后倉與主框架之間設有通道，所述的后倉上設有觀察窗、進出氣口、人員及物料進出口、動力輸出及導向連接頭。作為優選，它還包括動力裝置，所述的動力裝置與主框架、前倉或后倉中的任意一個相連。作為優選，所述的導向機構包括導輪、導軌和防脫與制動裝置；所述的導輪上設有用于卡在導軌上的環形槽，所述的導輪和導軌分別設置在主框架和外殼上，所述的導輪和導軌之間設置有防脫與制動裝置。作為優選，所述的主框架的截面為環型、半環型或多邊型結構。作為優選，所述的外殼上開設有玻璃窗，所述的玻璃窗在船舶處于平穩狀態時可以打開。作為優選，所述的伸縮式萬向節的伸縮長度范圍為0.2到0.6米。作為進一步優選，所述的導輪可以在導軌上橫向偏移。采用上述結構后，本專利技術具有如下有益效果：本專利技術是一種新的船舶的外殼與內部框架固定的結構，該結構有效解決了船舶在惡劣天氣下和急轉彎時無法正常行駛、遇大風大浪或操作失誤以及失去動力、無法掌控任意漂泊等等情況下造成的側翻、下沉等等問題，以及外殼受損面積少于50%依然可繼續航行和漂泊，同時采用本專利結構的軍用船舶可在復雜環境下全天候執行任務。綜上所述，本專利技術提供了一種在復雜水域或突發性天氣等狀況能更好的防止翻船的船舶抗翻結構。附圖說明圖1是本專利技術中船舶抗翻結構的結構示意簡圖。圖2是本專利技術中船舶抗翻結構的外殼與主框架之間的截面示意圖。圖3是本專利技術中船舶抗翻結構的主框架為其他形狀時與外殼之間的截面示意簡圖。圖4是本專利技術中船舶抗翻結構的導向機構的放大示意簡圖。如圖所示：1、主框架，2、前倉，3、后倉，4、伸縮式萬向節，5、動力裝置，6、導向機構，601、導輪，602、導軌，603、防脫與制動裝置，7、外殼，8、旋轉密封結構。具體實施方式下面結合附圖對本專利技術做進一步的詳細說明。結合附圖1到附圖4，一種船舶抗翻結構，它包括主框架1、前倉2和后倉3，所述的主框架1內為船舶的主倉，所述的前倉2通過伸縮式萬向節4與主框架1的前端相連接，所述的后倉3通過伸縮式萬向節4與主框架1的后端相連接，所述的主框架1的外周通過導向機構6連接有一個可圍繞主框架1進行旋轉的外殼7；所述的主框架1與外殼7之間設置有用于防止外物進入的旋轉密封結構8。作為優選，所述的前倉2與水體相接觸的部分均為流線型結構，所述的前倉2與主框架1之間設有通道，所述的前倉2上設有觀察窗、進出氣口、人員及物料進出口、動力輸出及導向連接頭。作為優選，所述的后倉3與水體相接觸的部分均為流線型結構，所述的后倉3與主框架1之間設有通道，所述的后倉3上設有觀察窗、進出氣口、人員及物料進出口、動力輸出本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種船舶抗翻結構，其特征在于：它包括主框架（1）、前倉（2）和后倉（3），所述的主框架（1）內為船舶的主倉，所述的前倉（2）通過伸縮式萬向節（4）與主框架（1）的前端相連接，所述的后倉（3）通過伸縮式萬向節（4）與主框架（1）的后端相連接，所述的主框架（1）的外周通過導向機構（6）連接有一個可圍繞主框架（1）進行旋轉的外殼（7）；所述的主框架（1）與外殼（7）之間設置有用于防止外物進入的旋轉密封結構（8）。

【技術特征摘要】
1.一種船舶抗翻結構，其特征在于：它包括主框架（1）、前倉（2）和后倉（3），所述的主框架（1）內為船舶的主倉，所述的前倉（2）通過伸縮式萬向節（4）與主框架（1）的前端相連接，所述的后倉（3）通過伸縮式萬向節（4）與主框架（1）的后端相連接，所述的主框架（1）的外周通過導向機構（6）連接有一個可圍繞主框架（1）進行旋轉的外殼（7）；所述的主框架（1）與外殼（7）之間設置有用于防止外物進入的旋轉密封結構（8）。2.根據權利要求1所述的船舶抗翻結構，其特征在于：所述的前倉（2）與水體相接觸的部分均為流線型結構，所述的前倉（2）與主框架（1）之間設有通道，所述的前倉（2）上設有觀察窗、進出氣口、人員及物料進出口、動力輸出及導向連接頭。3.根據權利要求1所述的船舶抗翻結構，其特征在于：所述的后倉（3）與水體相接觸的部分均為流線型結構，所述的后倉（3）與主框架（1）之間設有通道，所述的后倉（3）上設有觀察窗、進出氣口、人員及物料進出口、動力輸出及導向連接頭。4.根據權利要求1所述的船舶抗...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳伯和，
申請(專利權)人：衡陽華砷科技有限公司，
類型：發明
國別省市：湖南;43