轮船抗倾覆阻尼摆的制作方法

1.本发明涉及水上交通工具技术领域，特别是涉及一种轮船抗倾覆阻尼摆。


背景技术：

2.水上交通运输与陆、空交通运输相比较有其自身的许多优势：运载量大(吨位和容积都很大)、航程远、成本低等，因而这一运输方式无疑是与人类社会发展息息相关的。
3.但是自从古人发明了独木舟以来，已有数以万计的人因船舶倾覆而葬身鱼腹，在当今社会科技迅猛发展的时代，轮船倾覆的事件仍然屡次发生。
4.因此，如何提高轮船抵抗风浪的能力使之不易倾覆，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种轮船抗倾覆阻尼摆，以解决上述现有技术存在的问题，提高轮船抵抗风浪的能力，降低轮船倾覆风险。
6.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
7.本发明提供一种轮船抗倾覆阻尼摆，在轮船底部伸出像大扇子般的阻尼摆吊在船底，其两侧由锚链斜拉着，它能使船身不会随海浪的起伏而产生大幅度的摇晃，更不会倾覆。
8.优选地，采用内外两层伸缩臂(由卷杨机放送和回收)从轮船底部中轴线伸出此阻尼摆，其两侧用连杆拉板及锚链斜拉着。
9.优选地，在阻尼摆伸出的过程中，最下端的阻力板自动由水平方向旋转为竖直方向；在收缩回位的过程中，阻力板又自动由竖直方向旋转成水平方向，其完全收回后与船底平齐(图6-1)，不影响轮船航行。
10.优选地，当伸缩臂伸出到最深处固定锁牢后，阻力板已由水平方向旋转成竖直方向，再拉紧两侧锚链(图7)，连杆拉板正好销牢阻力板[图12-lb面]，就能使阻力板不会再旋转。具体地，阻力板的加强筋紧贴内伸缩臂并使之受限于第一限位面(图12-1xw2)，左边连杆拉板第二限位面(12-lb面)自然紧靠伸缩臂正好销牢阻力板，就能使阻力板不会再旋转。
[0011]
优选地，平时无大风大浪可将阻尼摆收回至轮船底部(图9-1、图9-2)，伸缩臂下部设计有多级封口的特殊密封圈(图9-4、图9-5)封住阻尼摆的滑道伸出口，再抽干滑道内的余水(图9-4
⑦
)就能保持伸缩臂处于干燥清洁状态。
[0012]
优选地，用压管压紧伸缩臂的第二方案：当阻尼摆伸出轮船底部至最末端时，再扳动压管旋转手柄，由压管下端的两突出斜面块压紧內伸缩臂上端内侧两斜面(图13)，最后拉紧两侧锚链；此方法比图10压管直接固定在内伸缩臂上端的结构要好很多，它不占用太多的上层船舱空间(压管的顶部不需要升的很高)。
[0013]
优选地，关键理论依据：1)阻尼摆无法与船体同步绕船的浮心作旋转运动(图3-4)，因为阻尼摆伸长后，若要想使其绕船的浮心迅旋转运动，则要消耗更大的能量，并且阻
尼摆的摆动方向与船体的摆动方向正好相反(图3-4n)，船体向右摆时阻尼摆正好向左摆，反之向右摆；另外阻尼摆摆动受到下层波浪的冲击；2)船体和阻尼摆都受到方向相同的波浪冲击，迫使船体和整个阻尼摆同时随波浪偏移且只能产生一个较小的倾斜偏角r(图3-5)；3)整套阻尼摆有一定的重量，其吊在轮船底部使船体的综合重心有所下降，能使船体更稳定；4)阻尼摆伸出得越远，就越能使船体的摆动(或旋转)的频率变低(周期变长)；好比花样滑使船体的摆动(或旋转)的频率变低(周期变长)；好比花样滑冰运动员在作定点快速旋转时，若将手臂和腿向外伸，则转速立马降低，当其将手臂和腿收回后，转速又有所加快；所以船体不会按波浪的起伏周期左右摇摆得越来越厉害。
[0014]
本发明的轮船抗倾覆阻尼摆，包括连接臂和阻力板，所述阻力板设置于轮船的底部，所述连接臂连接所述轮船与所述阻力板，所述连接臂竖直设置，所述阻力板所在平面平行于所述轮船的长度方向。
[0015]
优选地，所述连接臂为伸缩臂，所述伸缩臂包括外伸缩臂和内伸缩臂，所述内伸缩臂可滑动地设置于所述外伸缩臂内，所述外伸缩臂可滑动地与所述轮船相连，所述外伸缩臂相对于所述轮船的滑动方向平行于竖直方向，所述内伸缩臂远离外伸缩臂的一端与所述阻力板相连。
[0016]
优选地，所述伸缩臂连接有第一驱动组件，所述第一驱动组件能够带动所述伸缩臂相对于所述轮船往复(上、下)运动。
[0017]
优选地，所述阻力板可转动地与所述内伸缩臂相连，具体地，所述阻力板可转动地与所述内伸缩臂下端相连，所述阻力板连接有第二驱动组件，所述第二驱动组件能够带动所述阻力板相对于所述伸缩臂转动，所述阻力板相对于所述伸缩臂的转动轴线平行于所述轮船的长度方向。
[0018]
优选地，所述第二驱动组件包括卷扬机和斜拉锚链，所述卷扬机固定于所述轮船内，所述斜拉锚链的一端与所述卷扬机相连，所述斜拉锚链的另一端与所述阻力板相连；所述卷扬机与所述阻力板的连线与所述伸缩臂的轴线之间具有夹角；所述第二驱动组件的数量为两组，两组所述第二驱动组件相对于所述伸缩臂的轴线对称设置于所述伸缩臂的两侧；其中一根所述斜拉锚链与所述阻力板靠近所述伸缩臂的一侧(图7中m向)相连，另外一根所述斜拉锚链与所述阻力板远离所述伸缩臂的一侧(图7中n向)相连，所述阻力板靠近所述伸缩臂的一侧指的是所述阻力板与所述伸缩臂相连的一侧，所述阻力板靠近所述伸缩臂的一侧和所述阻力板远离所述伸缩臂的一侧指的是阻力板相对的两侧。
[0019]
优选地，所述第二驱动组件还包括连杆拉板，所述斜拉锚链利用所述连杆拉板与所述阻力板相连，所述斜拉锚链以及所述阻力板均分别与所述连杆拉板皎接；与所述阻力板靠近所述伸缩臂一侧相连的所述连杆拉板还连接有连接杆，所述连杆拉板以及所述阻力板均分别与所述连接杆钗接。
[0020]
优选地，所述内伸缩臂与所述外伸缩臂均分别连接有限位块，与所述外伸缩臂相连的所述限位块与所述轮船相配合能够限制所述外伸缩臂向下伸出的极限位置(参考图8-1)，与所述内伸缩臂相连的所述限位块与所述外伸缩臂相配合能够限制所述内伸缩臂向下伸出外伸缩臂的极限位置(参考图8-2)。
[0021]
优选地，所述内伸缩臂下端还设置有限位条，所述限位条绕所述内伸缩臂的外侧壁设置。
[0022]
优选地，所述轮船上具有安装筒，所述伸缩臂可滑动地设置于所述安装筒内，所述伸缩臂处于收缩状态时，所述阻力板平行于所述轮船的底部，且与所述轮船的底部平齐。
[0023]
优选地，所述内伸缩臂与所述阻力板相连的一端连接有密封圈(图9-4
⑧
)，所述密封圈设置于所述限位条下部，所述密封圈能够封堵所述内伸缩臂与所述安装筒之间的缝隙，所述安装筒还连接有抽水孔，所述抽水孔位于所述限位条的顶部，所述抽水孔与所述内伸缩臂与所述外伸缩臂之间的缝隙以及所述内伸缩臂的内腔相连通。
[0024]
优选地，所述密封圈的轴向截面为凹字形，所述密封圈处设置有压紧条(图9-4
⑥
)，所述密封圈具有翅片结构，所述压紧条能够使所述密封圈压紧在所述安装筒上。
[0025]
优选地，所述安装筒上端还连接有压管，所述内伸缩臂可滑动地套装于所述压管的外部，所述压管可转动地与所述内伸缩臂相连，所述压管的外侧壁具有斜面压块，所述内伸缩臂的内侧壁的顶部设置有斜面挡块，当所述外伸缩臂和所述内伸缩臂均向下伸出至极限位置时，旋转所述压管，所述斜面压块压紧所述斜面挡块(两个斜面配合，随着压管旋转，斜面压块和斜面挡块二者越旋越紧)。
[0026]
优选地，所述斜面压块和所述斜面挡块均为扇形，所述斜面压块的数量为两块，两块所述斜面压块相对于所述压管的轴线对称设置，两块所述斜面压块之间的间隙能够容纳所述斜面挡块。
[0027]
优选地，所述压管连接有锁紧手柄，所述锁紧手柄能够带动所述压管相对于所述内伸缩臂转动。
[0028]
优选地，轮船抗倾覆阻尼摆还包括压管压块和手柄压块，处于锁紧状态时，所述压管与所述压管压块相抵，所述锁紧手柄旋转至所述手柄压块的正下方。
[0029]
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：本发明的轮船抗倾覆阻尼摆，包括连接臂和阻力板，连接臂和阻力板设置于轮船的底部，连接臂连接轮船与阻力板，连接臂竖直设置，阻力板所在平面平行于轮船的长度方向。
[0030]
本发明的轮船抗倾覆阻尼摆，设置于轮船的底部，在轮船遇到风浪(左右摇摆)时，轮船受到风浪的推力方向与阻力板受到(下层)的海水的作用力方向相同，阻力板受力从而对轮船施加一定的作用力，连接臂作为力臂，阻力板对轮船施加的力矩方向与风浪对轮船施加的力矩方向相反，从而缓解轮船所受冲击(横向旋转扭力)，避免轮船大幅度摆动，提高轮船抵抗风浪的能力，降低轮船倾覆风险。
附图说明
[0031]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0032]
说明书附图第1页主视图中：
[0033]
上边图1-1是设计安装有阻尼摆轮船的侧面图，右下边图1-2a-a是轮船在阻尼摆位置的剖面图，左下边图1-3是阻尼摆最下端阻力板的放大图。
[0034]
附图第2页中：
[0035]
图2是轮船在受到海浪冲击而发生偏斜的剖面示意图。
fx是船体的浮心，zx是轮船的重心，α是安全偏斜角度，β是极限零界偏斜角度。
[0036]
附图第3页中：
[0037]
图3-1至图3-6是轮船是否安装阻尼摆在海浪冲击时的受力分析图。上边图3-1、图3-2是无阻尼摆的状况，下边图3-3至图3-6是有阻尼摆的状况。
[0038]
附图第4页小木块实验图中：
[0039]
上边图4是当水波浪较大时，小木块很容易被掀翻示意图，由图4-1变为图4-2；下边图5是小木块下面钉有两小圆铁钉后就不会被水波浪掀翻示意图，若像图5-2那样将小铁钉的头拧弯90
°
，则更不会被水波浪掀翻。
[0040]
附图第5页中：
[0041]
上边图6-1阻尼摆收回到位图，下边图6-2阻尼摆在伸缩过程中的图，图6-3是连杆拉板横剖面图。
[0042]
附图第6页中：
[0043]
图7阻尼摆向下伸到尽头再拉紧两侧锚链后的状况，图7-1、图7-2是阻力板左右侧视图。
[0044]
附图第7页中：
[0045]
图8是阻尼摆纵剖面图，图8-1为外伸缩臂受到限位图，图8-2为内伸缩臂受到限位图。
[0046]
附图第8页图9中：
[0047]
图9-1是阻尼摆收回到位的状态、图9-2是阻尼摆收回到位时纵剖面图，图9-3为9-2中b处放大图，图9-4为图9-1中a处的放大图，下边中间图9-5是异形密封圈放大图。
[0048]
附图第9页中：
[0049]
图10是阻尼摆提升锚链和当阻尼摆向下伸到尽头时的压管图，图10-1至图10-5是各个部位的剖面图。
[0050]
附图第10页中：
[0051]
图11是附图第8页图9中左上图9-1的f-f处剖面(阶梯剖)图，中线左边是外伸缩臂限位条块位置，中线右边是内伸缩臂限条块位置。
[0052]
附图第11页中：
[0053]
图12中，左边图12-1是附图第6页图7中图7-3放大图，右边图12-2是纵剖面图。
[0054]
附图第12页中：
[0055]
图13是阻尼摆收回状态图。
[0056]
图14是阻尼摆伸出到底后，用压板yb挡住压管顶端，再扳动压管旋转手柄(xz)，用压管下端的斜面a压住内伸缩臂上端内侧的斜面b，最终达到锁牢伸缩臂的效果的示意图。图14是伸缩臂向下伸到尽头后压管压紧装置的第二方案,此方案比第9页图10中压管直接固定在内伸缩臂顶端的方案要好很多(压管的顶部不需要升得很高，可节省上层船舱空间)。
[0057]
图15-1是设计安装有阻尼摆轮船的结构示意图，图15-2为图15-1中沿a-a向的剖切结构示意图，图15-3是阻尼摆最下端阻力板的放大图。
[0058]
图16-1是轮船在无海浪冲击时的剖面示意图，图16-2是轮船在受到海浪冲击而发生偏斜的剖面示意图；图16-1和图16-2中：fx是船体的浮心，zx是轮船的重心，α是安全偏斜
角度，β是极限零界偏斜角度。
[0059]
图17为轮船是否安装本发明的轮船抗倾覆阻尼摆的受力分析示意图。
[0060]
图18为轮船是否安装本发明的轮船抗倾覆阻尼摆的原理示意图。
[0061]
图19-1为阻尼摆收回到位图，图19-2阻尼摆在伸缩过程中的图，图19-3是连杆拉板横剖面图。
[0062]
图20-1为阻尼摆向下伸到尽头再拉紧两侧锚链后的状况，图20-2和图20-3分别为阻力板左右侧视图。
[0063]
图21-1是阻尼摆纵剖面图，图21-2为外伸缩臂受到限位图，图21-3为内伸缩臂受到限位图。
[0064]
图22-1是阻尼摆收回到位时横剖面图，图22-2是阻尼摆收回到位时纵剖面图，图22-3为22-2中b处放大图，图22-4为图22-1中a处的放大图，图22-5是异形密封圈放大图。
[0065]
图23-1是图19-1的e-e剖视图，图23-2是图23-1的d-d剖视图，图23-3是图23-1的c-c剖视图，图23-4是图23-3的g-g剖视图。
[0066]
图24-1是图22-1的f-f处剖面(阶梯剖)图，图24-2是图24-1的e-e剖视图。
[0067]
图25-1是图21-1的局部放大图，图25-2是图25-1中b-b处的纵剖面图。
[0068]
图26-1至图26-6以及图27-1至图27-3是伸缩臂向下伸到尽头后压管压紧装置的第二方案。其中，图15-1至15-3、图16-1至图16-2、图17-图18、图19-1至图19-3、图20-1至图20-3、图21-1至图21-3、图22-1至图22-5、图23-1至图23-3、图24-1至图24-2、图25-1至图25-2以及图26-1至图26-6中，1为连接臂，2为阻力板，3为外伸缩臂，4为内伸缩臂，5为第一驱动组件，6为第二驱动组件，7为卷扬机，8为斜拉锚链，9为连杆拉板，10为连接杆，11为限位块，12为限位条，13为安装筒，14为抽水孔，15为密封圈，16为压紧条，17为压管，18为斜面压块，19为斜面挡块，20为锁紧手柄。
具体实施方式
[0069]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0070]
本发明的目的是提供一种轮船抗倾覆阻尼摆，以解决上述现有技术存在的问题，提高轮船抵抗风浪的能力，降低轮船倾覆风险。
[0071]
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
[0072]
本发明的轮船抗倾覆阻尼摆，在轮船底部设计安装有抗倾覆的阻尼摆，平时海上风浪不太大时，可将阻尼摆收回至紧贴轮船底部，若遇到大风大浪时，可将其主体伸缩臂(由内外两层结构)从船底中轴线位置向下伸出吊在船底(见说明书附图第1页图1)，其两侧的斜拉锚链也同步放送，当主体伸缩臂伸到最下端位置后锁紧固定，随即拉紧两侧锚链。在整个运行过程中，最下端的阻力板会自动地从平时的水平方向以反时针旋转成竖直方向(见附图第1页图1和附图第5页图6回位状态hwz至伸出或缩回状态shz，再至第6页伸展到位
的状态图7)。这时候轮船就具有很好的抗倾覆能力。其原理如下：
[0073]
1、首先来作引起船舶倾覆的受力分析，见附图第2页船体横断面示意图图2，海面波浪hl(s)，船底下方的波浪hl(x)，船身另一侧水的阻力zl，由于海面层波浪主要着力于船身的上部而另一侧水的阻力主要着力于船身的下部，这样就产生了一个力偶，使船体绕浮心fx向反时针方向旋转，当波浪一消退，船体又自动复位，紧接着下一个波浪又来使船体重复这动作。图中单虚线.是无波浪时船体的状态，此时船舶的综合中心(zx)，浮心(fx)o当重心越低时h越小，则船舶越稳定。双虚线为有风浪时船体正常摇摆a角的状态。双实线为船体摇摆至极限零界值状态，其偏角为0，此时浮心左面的浮力矩减去右边的浮力矩等于船舶总重量乘以重心偏离浮心的水平距离(lp)o当船舶摇摆的角度接近极限值0时，船身很难恢复平衡，若船体不能及时复位，再接着的第二次、第三次波浪很容易将船舶掀翻。
[0074]
我们研究轮船抗倾覆的宗旨就是要控制其遇大风大浪时船体左右摇摆的角度，使a值尽量小，努力的方向是：
①
使h值尽量小(降低船舶综合重心)，可以从船舶的结构和运载货物的储放位置及重量与体积(货物吨位与货仓空间)的综合搭配方面着手考虑。
②
就是此发明：船底设计安装抗倾覆阻尼摆。
[0075]
2、阻尼摆的主体伸缩臂和阻力板以及连杆拉板和锚链都有一定的重量，它们吊在轮船底部使轮船的综合重心有所下降，这对提高船身的稳定性有一定的效果。
[0076]
3、阻力板和伸缩臂的面积很大，对水的阻力也较大，若风浪要使轮船左右摇摆。则必须同时带动整个阻尼摆绕轮船的浮心(fx)以相反的方向右左摇摆(见附图第3页右下图3-4)，由于阻尼摆伸出船底入水里较深(摆臂较长)，在水下面越深处其波浪也就越缓和(相对平静些)，因为水对阻力板有阻碍作用，就能使阻力板不易大幅度摇摆，也就能使船体不易大幅度摇摆。轮船也就更不会倾覆，而只能像附图3页左下图3-5的效果出现：水面大波浪hl(s)快速地冲击船身，船底以下的水波浪hl(x)较慢速地冲击阻力板，这就迫使船身和阻力板同时向右分别移动l和l，船身产生较小的倾斜角r，但绝不会像图3-4那样左右摇摆。通过图3-5与图3-2对比，就能看出阻尼摆的明显效果。
[0077]
4、根据摆的原理：摆臂越长，其摆动周期也越长，反之越短。此阻尼摆的摆臂伸得较长，而且阻力板的面积也较大，水的阻力能迫使阻尼摆不可能按照波浪的起伏周期摆动。假设要将轮船倾斜20
°
，在这个过程中，阻力板所作的弧线位移路程较大，若阻力大，路程远，那么其所需要消耗的功也相当多，并且运动周期也较长(远远大于海面波浪起伏的周期)好比是花样滑冰运动员在作定点快速旋转时，若将手臂和腿向外伸，侧转速立马降低，当其将手臂和腿收回后，转速又有所加快。这就更能说明有阻尼摆的轮船遇到大风大浪时只会呈现附图第3页左下图3-5的状况。
[0078]
5、阻尼摆有一定的重量(有较大的惯性或称为堕性一牛顿的惯性定律)，当它越申得远，则堕性越大(要想使它绕浮心fx旋转相同一角度所需要的功也越多)。
[0079]
6、在附图第3页右下图3-4中可看出：当海面波浪hl(s)从左向右对船体着力时，假设能使船身绕浮心左右摆动，那么这时整个阻尼摆是绕浮心以相反的方向n向左边作扇形运动弧长为l扇，每运动一次都需要将相当大量体积(v水＝，板乘以l扇)的水移动，并且阻力板后面还会产生负压，另外阻力板还要同时受到船底水波浪hl(x)的冲击力，所以图3-4的状况是不可能出现的。
[0080]
7、最后我们作个小实验：见附图第4页图4-1至图5-2，将一个长方体的小木块放入
水中，若水波浪很大，小木块在图4中很容易被掀翻，就像图4-1变为图4-2的状态；若按图5-1在小木块下面钉上两颗小铁钉，木块就不会被波浪掀翻了，若再按图5-2将小铁钉的头部拧弯90
°
，使钉头的大面积受到水的阻力(就像此发明中的阻力板)，这样小木块就更不会被掀翻了。
[0081]
由以上七个方面进行分析后可以得出结论：轮船抗倾覆阻尼摆的工作原理在理论上是站得住脚的，从常识上来看也是行得通的。下面再来叙述轮船抗倾覆阻尼摆的具体结构和各部件的功能以及在运行过程中的步骤。
[0082]
1、在说明书附图第1页中，从轮船主视图图1-1(侧面图)看：阻尼摆伸出船舶主体腰部底面约有船体高度的0.8～1.3倍，阻力板面积的大小视具体船舶而定，阻尼摆的个数也要根据轮船的长短来作决定。右下图1-2a-a是横剖面从后向前看的图，由上至下分别是：卷扬机jyj，斜拉锚链xll(左右)，连杆拉板lb(左右)。左下图1-3是阻力板结构放大图。
[0083]
2、说明书附图第5页图6中，上部分图6-1是阻尼摆收缩回位后的状态hwz，下部分图6-2是阻尼摆在伸出或缩回过程中的状态shz。左下面图6-3是连杆拉板的剖面图。注意：当主体伸缩臂在伸缩时，两侧斜拉锚链应同步运行，才能保证阻力板的正确姿势(伸出的过程中由水平转为竖直，收缩的过程中由竖直转为水平)oe-e是伸缩臂上部分纵剖面图(见附图第9页图10中的图10-1)
[0084]
3、附图第6页图7是阻尼摆伸展到最深处时的横剖面，a-a是其纵剖面图(见附图第7页图8)，下端iv图7-3放大图见附图第11页(阻力板旋转机构图图12-2)，第11页中，图12-2b-b是阻力板旋转成竖直方向的状态(工作态度)，其水平方向的状态见附图第8页图9-1、图9-2(回位状态)。
[0085]
4、附图第7页a-a是第6页图7的纵剖面图，ws是外伸缩臂，ns是内伸缩臂，圆圈内放大图：上面图8-1是外伸缩臂限位块受到限位的状态；下面图8-2是内伸缩臂受到限位的状态。ii可参考第8页c-c图9-2(回位状态)。b-b横剖面可参考第9页下图方框内4个角都倒了圆角的两矩形框。最高水位线以上部分的小圆圈放大图是外伸缩臂限位块xwk已收到限制的状态图。
[0086]
5、附图第8页中，图9-1来自附图第5页i放大，在图9-1中，f-f(阶梯剖面图)见第12页，c-c与第14页图12-2b-b结合起来能看出阻力板由水平方向转成竖直方向的旋转机构。左下图a放大图9-4中：
①
、
②
是外伸缩臂、内伸缩臂；
③
、
④
是外伸缩臂收缩在一起的限位装置：
⑥
是密封圈的压紧条：
⑦
是抽水孔，在阻尼摆回位后由异形密封圈(
⑧
mf)封住水，再经此孔抽出密封圈以上部分(内伸缩臂、臂伸缩臂及伸缩臂道中)的余水，平时应尽量使伸缩臂保持干燥；
⑧
mf图9-5异形密封圈剖面放大图作为参考：
⑨
与
⑩
连通，便于密封圈
⑧
mf背面有水的压力后密封效果更佳。在右图c-c图9-2中，放大图b图9-3是内伸缩臂和外伸缩臂都回位后的状态(见a放大图9-4中
①
、
②
、
③
、
④
)。
[0087]
6、附图第10页来自附图第5页图6上部e-e放大，中段图10-3是最高水位线部分可参见第7页，它表示外伸缩臂伸出至尽头被限位的状态。最下面是图10-4是图10-1中c-c剖面图。g-g是从内外伸缩臂之间观察外伸缩臂和限位块的图。最上面是内伸缩臂提升时用的链轮和其下降到底后的向下支承压管(用于压紧伸缩臂)。压紧伸缩臂的第二方案(见附图第12页图13)：当伸缩臂向下伸到底后，再扳动压管旋转手柄，用压管下端的两个突出斜面块压紧内伸缩臂上端内侧的两斜面。此方案与附图第10页图10-1相比较：它能使压管的顶
端不用升得太高，可少占用上层船舱空间。
[0088]
7、附图第12页剖面图来自第8页左图f-f阶梯剖，左边部分：xwt
l
是固定在内伸缩臂外侧四面的限位条，当内伸缩臂上升时它挡着外伸缩臂下端，wk是外壳。右边部分是外伸缩臂的下端，其内侧焊接有限条(xwt2用于限定内伸缩臂(见第7页左下边放大图图8-2中ws和ns)o值得注意是：1)外壳wk与限位条xwt之间的间隙应尽量小(见第8页b放大图9-3)，才有利于
⑧
mf密封圈能起到密封效果；2)第8页左下图
⑨
与@连通，便于
⑧
mf密封圈背面能受到水的压力，使密封效果更佳；3)阻尼摆回位后，再从
⑦
过水孔抽出伸缩臂中的余水。
[0089]
8、在附图第13页中图12-1是阻力板旋转成竖直方向的状态，由此图可以看出：l)f右拉板受力轴线与阻力板旋转中心有一段距离l'，这就能使阻力板的加强筋紧贴内伸缩臂并使之受限于xw2；2)f左拉板拉紧后，连杆拉板b面自然靠紧内伸缩臂，从而能锁定整个旋转机构；3)当伸缩臂向上收缩时，左边拉板和锚链自身重量能使拉板与伸缩臂在b面分开，右边阻力板自身重量能使其按顺时针方向旋转趋于水平。在阻尼摆整个运行过程中应注意：阻尼摆从船底伸出时，应先放松两侧的斜拉锚链，再伸出阻尼臂，同时放送锚链，当其伸到位后压紧(锁死)第10页最上面压管顶端，最后拉紧两侧斜拉锚链：在收回阻尼摆时，应先放松两侧锚链，再提升阻尼臂，同时收回锚链，也就是说在伸出和收回的过程中，两侧锚链都必须保持松弛状态，才能保证伸缩臂伸缩自如。
[0090]
9、附图第15页图13是伸缩臂向下压紧的第二方案，图13是阻尼摆收回的状态：图14是阻尼摆伸出到底后，用压板y挡住压管顶端，再扳动压管旋转手柄(xz)，用压管下端的斜面a压住内伸缩臂上端内侧的斜面b。最终达到锁牢伸缩臂的效果。通过以上1～9项内容基本能说明轮船抗倾覆阻尼摆的构造原理和使用方法，其具体尺寸和强度的设计以及受力结构还得由相关专业的技术人员进行分析计算，可先用船模型或小船作实验，逐步地运用于大型船舶。
[0091]
综上所述，此发明能在很大程度上提高轮船的抗风浪能力。当它能得到广泛应用后，将会产生无比巨大的社会效益：
①
虽然它会使船体自身增重(约0.5～1％)，但它能使轮船的吃水量(吃水深度)增加(约3～6％)，也就是能使轮船的载货量增加(约5～10％)。
②
乘坐这样的轮船感觉更平稳舒适，轮船的架乘者心情更加愉快舒畅，
③
一路乘风破浪，路途少耽搁，能节约一定的时间。
④
最关键的是能避免轮船遇到大风大浪时发生倾覆的事件。开拓思维，措施得当。关注安全。生命至上。
[0092]
参考图15-1至15-3、图16-1至图16-2、图17-图18、图19-1至图19-3、图20-1至图20-3、图21-1至图21-3、图22-1至图22-5、图23-1至图23-3、图24-1至图24-2、图25-1至图25-2以及图26-1至图26-6，本发明的轮船抗倾覆阻尼摆，包括连接臂1和阻力板2，阻力板2设置于轮船的底部，连接臂1连接轮船与阻力板2，连接臂1竖直设置，阻力板2所在平面平行于轮船的长度方向。
[0093]
本发明的轮船抗倾覆阻尼摆，设置于轮船的底部，在轮船遇到风浪时，轮船受到风浪的推力方向与阻力板2受到的海水的作用力方向相同，阻力板2受力从而对轮船施加一定的作用力，连接臂1作为力臂，阻力板2对轮船施加的力矩方向与风浪对轮船施加的力矩方向相反，从而缓解轮船所受冲击，避免轮船大幅度摆动，提高轮船抵抗风浪的能力，降低轮船倾覆风险。
[0094]
需要强调的是，连接臂1为伸缩臂，连接臂1的长度能够改变，连接臂1的长度越长，
则阻力板2对轮船的力矩越大。伸缩臂包括外伸缩臂3和内伸缩臂4，内伸缩臂4可滑动地设置于外伸缩臂3内，外伸缩臂3可滑动地与轮船相连，外伸缩臂3相对于轮船的滑动方向平行于竖直方向，内伸缩臂4远离外伸缩臂3的一端与阻力板2相连，伸缩臂相对于轮船滑动以及内伸缩臂4相对于外伸缩臂3滑动均能够改变连接臂1的长度，当无需使用阻力板2时，伸缩臂缩回轮船内，带动阻力板2收回。
[0095]
为了顺利驱动伸缩臂，伸缩臂连接有第一驱动组件5，第一驱动组件5能够带动伸缩臂相对于轮船往复运动，第一驱动组件5可以选择电机，利用电机与伸缩臂传动相连，带动伸缩臂往复运动，第一驱动组件5还可以选择卷扬机7和链条等形式，以驱动伸缩臂运动，调整阻力板2与轮船之间的间距，以适应不同航行环境的需求。
[0096]
具体地，阻力板2可转动地与伸缩臂相连，阻力板2连接有第二驱动组件6，第二驱动组件6能够带动阻力板2相对于伸缩臂转动，阻力板2相对于伸缩臂的转动轴线平行于轮船的长度方向，当轮船需要阻力板2以抵抗风浪时，阻力板2平行于轮船长度方向设置，当行驶环境无需阻力板2工作时，第二驱动组件6带动阻力板2翻转，同时配合伸缩臂收缩，使得阻力板2“紧贴”于轮船底部，尽可能地减少阻力板2以及伸缩臂给轮船行驶带来的阻力。
[0097]
在本具体实施方式中，第二驱动组件6包括卷扬机7和斜拉锚链8，卷扬机7固定于轮船内，斜拉锚链8的一端与卷扬机7相连，斜拉锚链8的另一端与阻力板2相连，卷扬机7转动带动斜拉锚链8收卷或放松，即可带动阻力板2相对于伸缩臂转动；为了提高阻力板2转动控制精确度，卷扬机7与阻力板2的连线与伸缩臂的轴线之间具有夹角，第二驱动组件6的数量为两组，两组第二驱动组件6相对于伸缩臂的轴线对称设置于伸缩臂的两侧，两组第二驱动件分别设置于阻力板2与伸缩臂钗接点的两侧，形成相当于杠杆的结构，控制阻力板2的翻转以及转动角度；其中一根斜拉锚链8与阻力板2靠近伸缩臂的一侧相连，另外一根斜拉锚链8与阻力板2远离伸缩臂的一侧相连，配合伸缩臂的伸缩完成阻力板2的翻转。
[0098]
为了保证第二驱动组件6能够顺利带动阻力板2转动，第二驱动组件6还包括连杆拉板9，斜拉锚链8利用连杆拉板9与阻力板2相连，斜拉锚链8以及阻力板2均分别与连杆拉板9较接；与阻力板2靠近伸缩臂一侧相连的连杆拉板9还连接有连接杆10，连杆拉板9以及阻力板2均分别与连接杆10《接。当本发明的轮船抗倾覆阻尼摆工作时，先将伸缩臂两侧的斜拉锚链8放松，伸缩臂伸出到位后，拉紧两侧斜拉锚链8，使阻力板2呈竖直状态，当工作完成后，仍然先放松两侧的斜拉锚链8，令伸缩臂收缩，然后逐渐收紧斜拉锚链8，当伸缩臂收缩到位后，阻力板2已经呈倾斜状态，拉紧斜拉锚链8后，阻力板2顺利翻转为水平状态，紧贴在轮船底部，设置连杆拉板9和一侧的连接杆10，使得阻力板2顺利翻转至收回状态(即翻转为水平状态)，避免斜拉锚链8与阻力板2之间间隙过大，无法实现阻力板2紧贴轮船底部，增大轮船行驶阻力。还需要说明的是，在本发明的其他具体实施方式中，连杆拉板9和连接杆10能够与阻力板2上的凸起相配合限制阻力板2极限位置，保证阻力板2在竖直状态和水平状态顺利转换，避免阻力板2错位，提高装置的可靠性。
[0099]
更具体地，内伸缩臂4与外伸缩臂3均分别连接有限位块11，与外伸缩臂3相连的限位块11与轮船相配合能够限制外伸缩臂3向下伸出的极限位置，与内伸缩臂4相连的限位块11与外伸缩臂3相配合能够限制内伸缩臂4向下伸出的极限位置。在本具体实施方式中，第一驱动组件5与内伸缩臂4相连，第一驱动组件5带动内伸缩臂4和外伸缩臂3向下运动，即由轮船内伸出，当外伸缩臂3运动到位轴，与外伸缩臂3连接的限位块11与轮船结构相配合，固
定外伸缩臂3，外伸缩臂3停止运动，内伸缩臂4继续伸出至预设位置，内伸缩臂4连接的限位块11与外伸缩臂3相配合固定内伸缩臂4，内伸缩臂4停止运动，设置连接臂1为伸缩臂，减少了连接臂1占用轮船内部空间，限位块11能够限制伸缩臂的极限位置，提高工作安全系数。
[0100]
除此之外，内伸缩臂4下端还设置有限位条12，限位条12绕内伸缩臂4的外侧壁设置，能够有效避免外伸缩臂3滑脱，与限位块11相配合，提高伸缩臂的工作可靠性。
[0101]
另外，在实际应用中，还可以在轮船上设置安装筒13，伸缩臂可滑动地设置于安装筒13内，避免伸缩臂将海水或其它杂物带入轮船内部，伸缩臂处于收缩状态时，阻力板2平行于轮船的底部，且与轮船底部平齐，连杆拉板9同样紧贴于轮船底部，连接杆10可进入安装孔内，尽可能地减小装置为轮船行驶带来的阻力。
[0102]
进一步地，内伸缩臂4与阻力板2相连的一端连接有密封圈15，密封圈15设置于限位条下部，密封圈15能够封堵内伸缩臂4与安装筒13之间的缝隙，在阻力板2和伸缩臂收回时，密封圈15能够避免海水进入伸缩臂内，安装筒13还连接有抽水孔14，抽水孔14位于限位条的顶部，抽水孔14与内伸缩臂4与外伸缩臂3之间的缝隙以及内伸缩臂4的内腔相连通，在阻力板2和伸缩臂收回后，可利用抽水孔14将残存在伸缩臂内部以及伸缩臂与安装筒13之间的海水抽出排走，保护装置，延长装置使用寿命。
[0103]
还需要说明的是，密封圈15的轴向截面为凹字形，密封圈15处设置有压紧条16，密封圈15与安装筒13接触的侧面具有翅片结构，压紧条16能够使密封圈15压紧在安装筒13上，压紧条16位于密封圈15远离轮船的一侧，在海水的压力作用下，压紧条16进一步压紧密封圈15，密封圏15上的翅片结构起到层层密封的作用，进一步提升密封性能，避免海水进入。
[0104]
更进一步地，安装筒13上端还连接有压管17，内伸缩臂4可滑动地套装于压管17的外部，压管17可转动地与内伸缩臂4相连，压管17的外侧壁具有斜面压块18，内伸缩臂4的内侧壁的顶部和底部均具有斜面挡块19，斜面压块18与斜面挡块19相配合能够固定内伸缩臂4与压管17的相对位置，当所述外伸缩臂和所述内伸缩臂均向下伸出至极限位置时，旋转所述压管，所述斜面压块压紧所述斜面挡块。在内伸缩臂4收回或完全伸出时，均可以通过转动压管17，伸缩块与斜面挡块19相抵，固定内伸缩臂4与压管17的相对位置，以实现内伸缩臂4的定位，在第一驱动组件5失效时仍能够固定内伸缩臂4，提高装置的可靠性。
[0105]
在本具体实施方式中，斜面压块18和斜面挡块19均为扇形，斜面压块18的数量为两块，两块斜面压块18相对于压管17的轴线对称设置，内伸缩臂4两端的斜面挡块19的数量也均为两块，两块斜面压块18之间的间隙能够容纳斜面挡块19，转动压管17，内伸缩臂4沿竖直方向运动，斜面挡块19能够由两块斜面压块18之间的间隙通过，当内伸缩臂4运动到位后，仍然转动压管17，令斜面压块18与斜面挡块19相抵，即斜面挡块19位于斜面压块18的顶部，斜面挡块19阻止了斜面挡块19的下落，即固定内伸缩臂4与压管17的相对位置。
[0106]
为了便于操作，压管17连接有锁紧手柄20，锁紧手柄20能够带动压管17相对于内伸缩臂4转动，提高了操作便捷度。
[0107]
本发明的轮船抗倾覆阻尼摆，设置于轮船的底部，在轮船遇到风浪时，轮船受到风浪的推力方向与阻力板2受到的海水的作用力方向相同，阻力板2受力从而对轮船施加一定的作用力，连接臂1作为力臂，阻力板2对轮船施加的力矩方向与风浪对轮船施加的力矩方向相反，从而缓解轮船所受冲击，避免轮船大幅度摆动，提高轮船抵抗风浪的能力，降低轮
船倾覆风险。在行驶环境较好时，连接臂1可带动阻力板2收回，阻力板2翻转为水平状态位于轮船的底部，减少轮船行驶阻力。
[0108]
本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

技术特征：
1.一种轮船抗倾覆阻尼摆，其特征在于：在轮船底部伸出像大扇子般的阻尼摆吊在船底，其两侧由锚链斜拉着，它能使船身不会随海浪的起伏而产生大幅度的摇晃，更不会倾覆。2.根据权利要求1所述的轮船抗倾覆阻尼摆，其特征在于：采用内外两层伸缩臂从轮船底部中轴线伸出此阻尼摆，其两侧用连杆拉板及锚链斜拉着。3.根据权利要求1所述的轮船抗倾覆阻尼摆，其特征在于：在阻尼摆伸出的过程中，最下端的阻力板自动由水平方向旋转为竖直方向；在收缩回位的过程中，阻力板又自动由竖直方向旋转成水平方向，其完全收回后与船底平齐，不影响轮船航行。4.根据权利要求1所述的轮船抗倾覆阻尼摆，其特征在于：当伸缩臂伸出到最深处固定锁牢后，阻力板已由水平方向旋转成竖直方向，再拉紧两侧锚链，阻力板的加强筋紧贴内伸缩臂并使之受限于第一限位面，左边连杆拉板第二限位面自然紧靠伸缩臂正好销牢阻力板，就能使阻力板不会再旋转。5.根据权利要求1所述的轮船抗倾覆阻尼摆，其特征在于：平时无大风大浪可将阻尼摆收回至轮船底部，伸缩臂下部设计有多级封口的特殊密封圈封住阻尼摆的滑道伸出口，再抽干滑道内的余水就能保持伸缩臂处于干燥清洁状态。6.根据权利要求1所述的轮船抗倾覆阻尼摆，其特征在于：用压管压紧伸缩臂的第二方案：当阻尼摆伸出轮船底部至最末端时，再扳动压管旋转手柄，由压管下端的两突出斜面块压紧内伸缩臂上端内侧两斜面，最后拉紧两侧锚链；此方法比图10压管直接固定在内伸缩臂上端的结构要好很多，它不占用太多的上层船舱空间。7.根据权利要求1所述的轮船抗倾覆阻尼摆，其特征在于，关键理论依据：1)阻尼摆无法与船体同步绕船的浮心作旋转运动，因为阻尼摆伸长后，若要想使其绕船的浮心作旋转运动，则要消耗更大的能量，并且阻尼摆的摆动方向与船体的摆动方向正好相反，船体向右摆时阻尼摆正好向左摆，反之向右摆；另外阻尼摆摆动受到下层波浪的冲击；2)船体和阻尼摆都受到方向相同的波浪冲击，迫使船体和整个阻尼摆同时随波浪偏移且只能产生一个较小的倾斜偏角r；3)整套阻尼摆有一定的重量，其吊在轮船底部使船体的综合重心有所下降，能使船体更稳定；4)阻尼摆伸出得越远，就越能使船体的摆动的频率变低；好比花样滑冰运动员在作定点快速旋转时，若将手臂和腿向外伸，则转速立马降低，当其将手臂和腿收回后，转速又有所加快；所以船体不会按波浪的起伏周期左右摇摆得越来越厉害。8.一种轮船抗倾覆阻尼摆，其特征在于：包括连接臂和阻力板，所述阻力板设置于轮船的底部，所述连接臂连接所述轮船与所述阻力板，所述连接臂竖直设置，所述阻力板所在平面平行于所述轮船的长度方向。9.根据权利要求8所述的轮船抗倾覆阻尼摆，其特征在于：所述连接臂为伸缩臂，所述伸缩臂包括外伸缩臂和内伸缩臂，所述内伸缩臂可滑动地设置于所述外伸缩臂内，所述外伸缩臂可滑动地与所述轮船相连，所述外伸缩臂相对于所述轮船的滑动方向平行于竖直方向，所述内伸缩臂远离外伸缩臂的一端与所述阻力板相连。10.根据权利要求9所述的轮船抗倾覆阻尼摆，其特征在于：所述伸缩臂连接有第一驱动组件，所述第一驱动组件能够带动所述伸缩臂相对于所述轮船往复运动。11.根据权利要求10所述的轮船抗倾覆阻尼摆，其特征在于：所述阻力板可转动地与所述内伸缩臂相连，所述阻力板连接有第二驱动组件，所述第二驱动组件能够带动所述阻力
板相对于所述伸缩臂转动，所述阻力板相对于所述伸缩臂的转动轴线平行于所述轮船的长度方向。12.根据权利要求11所述的轮船抗倾覆阻尼摆，其特征在于：所述第二驱动组件包括卷扬机和斜拉锚链，所述卷扬机固定于所述轮船内，所述斜拉锚链的一端与所述卷扬机相连，所述斜拉锚链的另一端与所述阻力板相连；所述卷扬机与所述阻力板的连线与所述伸缩臂的轴线之间具有夹角；所述第二驱动组件的数量为两组，两组所述第二驱动组件相对于所述伸缩臂的轴线对称设置于所述伸缩臂的两侧；其中一根所述斜拉锚链与所述阻力板靠近所述伸缩臂的一侧相连，另外一根所述斜拉锚链与所述阻力板远离所述伸缩臂的一侧相连。13.根据权利要求12所述的轮船抗倾覆阻尼摆，其特征在于：所述第二驱动组件还包括连杆拉板，所述斜拉锚链利用所述连杆拉板与所述阻力板相连，所述斜拉锚链以及所述阻力板均分别与所述连杆拉板皎接；与所述阻力板靠近所述伸缩臂一侧相连的所述连杆拉板还连接有连接杆，所述连杆拉板以及所述阻力板均分别与所述连接杆钗接。14.根据权利要求9所述的轮船抗倾覆阻尼摆，其特征在于：所述内伸缩臂与所述外伸缩臂均分别连接有限位块，与所述外伸缩臂相连的所述限位块与所述轮船相配合能够限制所述外伸缩臂向下伸出的极限位置，与所述内伸缩臂相连的所述限位块与所述外伸缩臂相配合能够限制所述内伸缩臂向下伸出外伸缩臂的极限位置。15.根据权利要求14所述的轮船抗倾覆阻尼摆，其特征在于：所述内伸缩臂下端还设置有限位条，所述限位条绕所述内伸缩臂的外侧壁设置。16.根据权利要求9所述的轮船抗倾覆阻尼摆，其特征在于：所述轮船上具有安装筒，所述伸缩臂可滑动地设置于所述安装筒内，所述伸缩臂处于收缩状态时，所述阻力板平行于所述轮船的底部，且与所述轮船的底部平齐。17.根据权利要求16所述的轮船抗倾覆阻尼摆，其特征在于：所述内伸缩臂与所述阻力板相连的一端连接有密封圈，所述密封圈设置于所述限位条下部，所述密封圈能够封堵所述内伸缩臂与所述安装筒之间的缝隙，所述安装筒还连接有抽水孔，所述抽水孔位于所述限位条的顶部，所述抽水孔与所述内伸缩臂与所述外伸缩臂之间的缝隙以及所述内伸缩臂的内腔相连通。18.根据权利要求17所述的轮船抗倾覆阻尼摆，其特征在于：所述密封圈的轴向截面为凹字形，所述密封圈处设置有压紧条，所述密封圈具有翅片结构，所述压紧条能够使所述密封圈压紧在所述安装筒上。19.根据权利要求16所述的轮船抗倾覆阻尼摆，其特征在于：所述安装筒上端还连接有压管，所述内伸缩臂可滑动地套装于所述压管的外部，所述压管可转动地与所述内伸缩臂相连，所述压管的外侧壁具有斜面压块，所述内伸缩臂的内侧壁的顶部设置有斜面挡块，当所述外伸缩臂和所述内伸缩臂均向下伸出至极限位置时，旋转所述压管，所述斜面压块压紧所述斜面挡块。20.根据权利要求19所述的轮船抗倾覆阻尼摆，其特征在于：所述斜面压块和所述斜面挡块均为扇形，所述斜面压块的数量为两块，两块所述斜面压块相对于所述压管的轴线对称设置，两块所述斜面压块之间的间隙能够容纳所述斜面挡块。21.根据权利要求19所述的轮船抗倾覆阻尼摆，其特征在于：所述压管连接有锁紧手
柄，所述锁紧手柄能够带动所述压管相对于所述内伸缩臂转动。

技术总结
本发明公开一种轮船抗倾覆阻尼摆，海上航行遇上大风大浪是不可避免的，此时轮船是最容易出现剧烈摇晃甚至倾覆，此发明是在轮船底部设计安装阻尼摆来增强轮船的稳定性、使其左右摇摆的倾斜角度减小很多，此发明是在轮船底部伸出犹如大扇子般的阻尼摆吊在轮船底部，其两侧用锚链斜拉着，当船身左右摇摆时，由于水对阻尼摆的阻力而使船身不能大幅度摇摆，更不会倾覆。阻尼摆的整个运行过程都由卷杨机拉动锚链来进行，操作简单可靠。平时无较大风浪，则可将此阻尼摆收回至紧贴轮船底部，对轮船的航行没有任何妨碍。没有任何妨碍。没有任何妨碍。


技术研发人员：孙德明
受保护的技术使用者：上海应丰科技开发有限公司
技术研发日：2021.11.03
技术公布日：2023/5/30