一种防翻沉的船舶的制作方法

1.本发明涉及船舶制作技术领域，具体地说是一种结构简单、船舶稳定性好、抵抗横倾能力强、防沉性能高的防翻沉的船舶。


背景技术：

2.众所周知，船舶在行驶时，因为水面开阔，大风会造成船体倾斜，严重时导致船舶翻转，并造成进水沉没，所以如何增加船舶防翻、防沉的性能是本领域技术人员急需解决的技术问题。
3.现有公开号为cn207173915u的中国实用新型专利，公开了一种防翻、防沉船舶，包括船体，船体上设有通水阀，船体的两侧和后方的船缘上设有水浮子，水浮子的上表面的边缘处设有护栏。本实用新型结构简单，成本低；本实用新型在船体两侧及后部的船缘处设有水浮子，水浮子采用泡沫材料制成，增加了船体的浮力，使得船舶不会沉船；本实用新型的船体上设有通水阀，在遇到大风时，开启通水阀向船舱内通水，使得船底增重，一方面减小了船体露出水面部分的面积，减小了其所承受的风力，另一方面降低了船体的重心，防止了船舶侧翻现象的发生。
4.现有技术采用泡沫制成的水浮子，不仅增加了航行阻力，而且当船体发生翻转后会导致更难以恢复甲板朝上，增加船体沉没的风险，往船舱内通水，降低船体浮力，导致吃水线更深，增加甲板货物的受损风险。


技术实现要素：

5.本发明的目的是解决上述现有技术的不足，提供一种结构简单、船舶稳定性好、抵抗横倾能力强、防沉性能高的防翻沉的船舶。
6.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种防翻沉的船舶，设有船体，其特征在于船体的下方设有防翻组件和防沉组件，所述的防翻组件包括伸缩套、旋转轴、收纳槽、铅块、牵引绳和卷扬电机，所述的收纳槽下端开口并设在船体的下端，收纳槽经旋转轴与船体连接，所述的收纳槽内设有多级逐渐缩小的伸缩套，最上端的伸缩套固定在收纳槽上，最下端的伸缩套内连接铅块，铅块经穿过伸缩套内部的牵引绳与船体上安装的卷扬电机连接，所述的收纳槽的上端两侧分别对称设有两个缓冲臂，两个缓冲臂的内侧分别经缓冲弹簧与船体上的舱壁连接，所述的船体底部设有水密舱，水密舱经隔板分隔成多个单元水密舱室，所述的单元水密舱室内布置防沉组件，所述的防沉组件包括加热管道、膨胀箱、膨胀填充层，每个单元水密舱室内安装膨胀箱，膨胀箱内填充膨胀填充层，膨胀填充层为加热膨胀材质，膨胀填充层上布置加热管道，相邻的单元水密舱室的加热管道相互连接并连通，加热管道连接后与船体上的主机冷却水排泄管、独立热水管道及蒸汽系统的管道连接并连通。
7.本发明所述的伸缩套为环形的金属壁，上方环形金属壁的下端滑动连接在下方环形金属壁的外侧面，实现环形金属壁的收缩和释放。
8.本发明所述的缓冲臂设有多个并均布在旋转轴上，每个缓冲臂都经弹簧与船体舱壁连接，保证缓冲的稳定性。
9.本发明所述的旋转轴上部、缓冲臂和弹簧分别收纳在船体底部舱盒内。
10.本发明所述的膨胀箱内的膨胀填充层的材质为：基于多孔液态镓铟合金金属的普适性柔性plus材料。
11.本发明所述的膨胀箱为弹性箱，在膨胀填充层膨胀时随着膨胀，在膨胀填充层收缩时随着收缩，弹性箱上设有复位口，复位口上设有与弹性箱密封可拆卸连接的复位盖，通过打开复位盖朝向膨胀填充层内加入氢氧化钠溶液处理并烘干后，可得到异常坚硬的多孔金属材料，在此固体材料上再次添加盐酸并搅拌，使其重新恢复至液态，重复利用。
12.本发明由于采用上述结构，具有结构简单、船舶稳定性好、抵抗横倾能力强、防沉性能高等优点。
附图说明
13.图1为本发明的轴测图；图2为图1的俯视图；图3为图2中c-c剖视图；图4为图2中d-d剖视图。
具体实施方式
14.下面结合附图对本发明进一步说明：如附图所示，一种防翻沉的船舶，设有船体1，其特征在于船体1的下方设有防翻组件和防沉组件，所述的防翻组件包括伸缩套2、旋转轴3、收纳槽4、铅块5、牵引绳和卷扬电机，所述的收纳槽4下端开口并设在船体1的下端，收纳槽4经旋转轴3与船体1连接，所述的收纳槽4内设有多级逐渐缩小的伸缩套2，最上端的伸缩套2固定在收纳槽4上，最下端的伸缩套2内连接铅块5，铅块5经穿过伸缩套2内部的牵引绳与船体1上安装的卷扬电机连接，所述的收纳槽4的上端两侧分别对称设有两个缓冲臂6，两个缓冲臂6的内侧分别经缓冲弹簧7与船体1上的舱壁连接，所述的船体1底部设有水密舱，水密舱经隔板分隔成多个单元水密舱室8，所述的单元水密舱室8内布置防沉组件，所述的防沉组件包括加热管道9、膨胀箱10、膨胀填充层11，每个单元水密舱室8内安装膨胀箱10，膨胀箱10内填充膨胀填充层11，膨胀填充层11为加热膨胀材质，膨胀填充层11上布置加热管道9，相邻的单元水密舱室8的加热管道9相互连接并连通，加热管道9连接后的进口和出口分别与船体1上的主机冷却水排泄管、独立热水管道及蒸汽系统的管道连接并连通。
15.进一步，所述的伸缩套2为环形的金属壁，上方环形金属壁的下端滑动连接在下方环形金属壁的外侧面，实现环形金属壁的收缩和释放。
16.进一步，所述的缓冲臂6设有多个并均布在旋转轴3上，每个缓冲臂6都经弹簧7与船体1舱壁连接，保证缓冲的稳定性。
17.进一步，所述的旋转轴3上部、缓冲臂6和弹簧7分别收纳在船体1底部舱盒12内。
18.进一步，所述的膨胀箱10内的膨胀填充层11的材质为：基于多孔液态镓铟合金金属的普适性柔性plus材料。
19.进一步，所述的膨胀箱10为弹性箱，为橡胶材质，在膨胀填充层11膨胀时随着膨胀，在膨胀填充层11收缩时随着收缩，弹性箱上设有复位口，复位口上设有与弹性箱密封可拆卸连接的复位盖，通过打开复位盖朝向膨胀填充层11内加入氢氧化钠溶液处理并烘干后，可得到异常坚硬的多孔金属材料，在此固体材料上再次添加盐酸并搅拌，使其重新恢复至液态，重复利用。
20.上述所述的牵引绳的下端与铅块5连接，牵引绳的上端穿过伸缩套后、穿过收纳槽、船体后与卷扬电机的卷扬轴连接，通过卷扬电机带动卷扬轴的旋转实现伸缩套的收缩和释放，牵引绳和卷扬电机为现有技术。
21.本专利的具体设置结构为：在船体1下方，设置收纳伸缩套2的收纳槽4，当起风时，通过设置在船体1上的卷扬电机和牵引绳放下伸缩套2最下端的铅块5，由于铅块5的下移带动伸缩套2的展开，伸缩套2的两侧与水的阻力抵消部分侧风的推力，增强船体1防翻的性能，收纳槽4通过旋转轴3与船体1连接，旋转轴3对称连接的缓冲臂6内侧分别设置有弹簧7，旋转轴3、缓冲臂6、弹簧7均设置在船体1下方的独立的舱盒12内，当瞬时侧风推力过大时，为了避免伸缩套2被强行折断，旋转轴3通过弹簧7的压缩缓冲瞬时的冲击力，并通过两端弹簧7互为阻尼器保持伸缩套2始终恢复到垂直船体1向下，下端的铅块5也能使船体11重心下移，在经过水深较浅的区域，收起伸缩套2通过该区域，同时为了避免船体1进水导致沉船，船体1内设置多层多段独立的水密舱室8，在水密舱室8内，铺设可以与主机冷却水排泄管、独立热水管道及蒸汽系统的管道3连通的加热管道9，并在加热管道9外设置膨胀箱10，膨胀箱10内填充基于多孔液态金属（镓铟合金）的普适性柔性plus材料的膨胀填充层11，当个别船舱破损进水时，关闭水密舱室8的舱门，并通过船体1上的阀门系统使加热后的冷却水进入水密舱室8内的加热管道9内，进而加热plus材料，使其受热膨胀并撑破或者撑开密封箱，迅速占据水密舱室8的空间，排出因水密舱室8破损导致的进水，使船体1不丧失浮力，待外板破损部位修补后，期采用盐酸恢复plus材料，二次利用。
22.本专利中的plus材料为一种基于多孔液态金属（镓铟合金）的普适性柔性材料，这种材料在极限情况下可快速膨胀至原体积的7倍以上，膨胀后甚至可携带重物漂浮于水面，实验表明，在加热条件下，plus材料可在内部迅速形成孔隙结构，在几分钟内即可膨胀至原先体积的数倍，甚至能将重物携带至溶液表面。在此过程中，plus材料由液体逐渐变为膏状物，经氢氧化钠溶液处理并烘干后，可得到异常坚硬的多孔金属材料。如果在此固体材料上再次添加盐酸并搅拌，可使其重新恢复至液态，这种液固转换过程可重复100次以上；本发明中的卷扬电机、牵引绳等牵引装置为本领域技术人员不需要创造性工作可以根据不同船体1合理化设置，所述的伸缩套2能实现伸缩的具体结构也为现有技术，此不赘述，卷扬电机的驱动机13部分设在舱室内，卷扬电机的输出轴伸出舱盒壁与卷扬电机的卷扬轮14连接，卷扬电机的输出轴与舱盒壁密封旋转连接，卷扬轮14上缠绕牵引绳15，牵引绳15的一端缠绕在卷扬轮14上，牵引绳15的另一端与铅块5连接，所述的卷扬电机设有两组，通过两组卷扬电机和卷扬绳对铅块进行牵拉。
23.本发明中的船体与收纳槽的具体连接方式是：船体的底部设有沿着船体前方朝向后侧延伸的条形底槽16，条形底槽16的前后槽壁上连接旋转轴3，所述的收纳槽4的前后两侧与旋转轴3对应的位置设有旋转孔，收纳槽4通过旋转孔和旋转轴3的配合连接进而与条形底槽16旋转连接，收纳槽4的上端左右两侧分别连接缓冲臂6，两个缓冲臂5之间的条形底
槽16上连接舱壁17，缓冲臂6分别经缓冲弹簧7与连接舱臂17连接，卷扬机设在两个旋转轴之间的条形底槽16内。
24.本发明所述的伸缩套之间不需要密封处理，相邻的伸缩套之间通过密封处理的话，在进行伸缩的过程中还需要克服水压的作用，因此，不需要密封，伸缩套只要能实现伸缩功能即可，而且，本专利的伸缩套的作用是加大版舭龙骨，当船舶摇晃，伸缩套打开就像板一样，因为水的阻力提供反作用力，使船舶摇晃降低，增加稳定性，虽然伸缩套和铅块的增加会导致重心降低，但是其重量远远小于船舶的总重量，对船舶整体的重心位置影响很小，不会使gm值增大很多，而且本专利的主要目的是船舶出于恶劣海况剧烈摇晃时打开，靠阻挡水阻的反作用力使船舶减少摇晃及翻沉的风险，收缩时一节一节收缩，伸缩套相互之间不密封，水可以流出便于收放，而且伸缩套、收纳槽、卷扬电机的卷扬轮14都收纳才条形底槽16内，只需要对卷扬电机的输出轴与船体之间进行轴封即可，保证了船舱的密封性。
25.本发明中通过使用plus材料，即便全部舱室破损，依然可以给船体1提供足够的浮力，保持低速航行。
26.本专利的有益效果如下：1、通过设置伸缩套2、铅块5，伸缩套2向下展开后，增加在水中的接触面积，当船体1在风的作用下左右晃动时，伸缩板也在水中左右晃动，水与伸缩板的阻力提供了对船体1摇摆的阻尼，逐步缓解船体1摆动幅度，防止船舶翻转，通过伸缩板增加船体1倾斜时与水体的阻力，提高防侧倾性能，且铅块5可使船体1重心下移，增加航行稳定性。
27.2、通过设置旋转轴3、缓冲臂6和弹簧7，伸缩套2可以通过旋转轴3和弹簧7，缓冲翻转力，避免伸缩板折断，提高伸缩板耐用性。
28.3、通过设置膨胀箱10、膨胀填充层11、加热管道9、膨胀填充层11为可膨胀的plus材料，船舶在发生船体1破损时，也可以通过导入热水，使plus材料受热膨胀，快速填充船舱，使船舱不至于因为进水完全丧失浮力，通过puls材料提供可恢复的快速填充效果，并且在填充后，不损失舱体浮力。
29.本发明由于采用上述结构，具有结构简单、船舶稳定性好、抵抗横倾能力强、防沉性能高等优点。

技术特征：
1.一种防翻沉的船舶，设有船体，其特征在于船体的下方设有防翻组件和防沉组件，所述的防翻组件包括伸缩套、旋转轴、收纳槽、铅块、牵引绳和卷扬电机，所述的收纳槽下端开口并设在船体的下端，收纳槽经旋转轴与船体连接，所述的收纳槽内设有多级逐渐缩小的伸缩套，最上端的伸缩套固定在收纳槽上，最下端的伸缩套内连接铅块，铅块经穿过伸缩套内部的牵引绳与船体上安装的卷扬电机连接，所述的收纳槽的上端两侧分别对称设有两个缓冲臂，两个缓冲臂的内侧分别经缓冲弹簧与船体上的舱壁连接，所述的船体底部设有水密舱，水密舱经隔板分隔成多个单元水密舱室，所述的单元水密舱室内布置防沉组件，所述的防沉组件包括加热管道、膨胀箱、膨胀填充层，每个单元水密舱室内安装膨胀箱，膨胀箱内填充膨胀填充层，膨胀填充层为加热膨胀材质，膨胀填充层上布置加热管道，相邻的单元水密舱室的加热管道相互连接并连通，加热管道连接后与船体上的主机冷却水排泄管、独立热水管道及蒸汽系统的管道连接并连通。2.根据权利要求1所述的一种防翻沉的船舶，其特征在于所述的伸缩套为环形的金属壁，上方环形金属壁的下端滑动连接在下方环形金属壁的外侧面。3.根据权利要求1所述的一种防翻沉的船舶，其特征在于所述的缓冲臂设有多个并均布在旋转轴上，每个缓冲臂都经弹簧与船体舱壁连。4.根据权利要求1所述的一种防翻沉的船舶，其特征在于所述的旋转轴上部、缓冲臂和弹簧分别收纳在船体底部舱盒内。5.根据权利要求1所述的一种防翻沉的船舶，其特征在于所述的膨胀箱内的膨胀填充层的材质为：基于多孔液态镓铟合金金属的普适性柔性plus材料。6.根据权利要求1所述的一种防翻沉的船舶，其特征在于所述的膨胀箱为弹性箱，在膨胀填充层膨胀时随着膨胀，在膨胀填充层收缩时随着收缩，弹性箱上设有复位口，复位口上设有与弹性箱密封可拆卸连接的复位盖。

技术总结
本发明涉及船舶制作技术领域，具体地说是一种防翻沉的船舶，设有船体，船体的下方设有防翻组件和防沉组件，防翻组件包括伸缩套、旋转轴、收纳槽、铅块、牵引绳和卷扬电机，收纳槽设在船体的下端，收纳槽经旋转轴与船体连接，最上端的伸缩套固定在收纳槽上，最下端的伸缩套内连接铅块，铅块经穿过伸缩套内部的牵引绳与船体上安装的卷扬电机连接，收纳槽的上端两侧分别对称设有两个缓冲臂，两个缓冲臂的内侧分别经缓冲弹簧与船体上的舱壁连接，船体底部设有水密舱，水密舱经隔板分隔成多个单元水密舱室，单元水密舱室内布置防沉组件，防沉组件包括加热管道、膨胀箱、膨胀填充层，具有结构简单、船舶稳定性好、抵抗横倾能力强、防沉性能高等优点。等优点。等优点。


技术研发人员：张壹博 乔学彬 王伟青
受保护的技术使用者：招商局金陵船舶（威海）有限公司
技术研发日：2023.03.08
技术公布日：2023/5/5