一种用于船舶破损稳性模型试验的主动控制装置

1.本发明涉及船舶破损稳性模型试验技术领域，特别的，是一种用于船舶破损稳性模型试验的主动控制装置。


背景技术：

2.船舶破损稳性是衡量船舶航行安全性的重要性能，当船舶由于碰撞、搁浅、触礁等事故发生船舶舷侧或底部破损后，会引起船舶得到下沉或者倾覆，对船舶航行安全带来严重威胁，破损船舶的生存能力是评价破损船舶安全性的重要指标，需要在破损船舶运动特性研究的基础上，综合考虑破损船舶的环境条件，建立破损船舶失稳运动的预报方法和模型试验技术，为破损船舶生存能力评估提供有效的技术手段，目前在进行船舶破损的主动控制中，试验中，船舶的破损主要有重物敲击的方式实现破损开口的瞬时打开以及盖板在电机的驱动下打开破损口，重物敲击的方式仅能够实现一种破损开口尺寸的研究，而通过盖板打开不同尺寸的破损口虽然能够实现不同尺寸的研究，但是，船舶在行驶中，受到的浪花冲击不同，若是浪向得到冲击力大，则盖板的打开将会受到一定的冲击力作用，打开的过程较为缓慢，这种方式不能够满足对破损开口快速打开时间的要求。


技术实现要素：

3.针对上述问题，本发明提供一种用于船舶破损稳性模型试验的主动控制装置。
4.为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种用于船舶破损稳性模型试验的主动控制装置，其结构包括船体、围栏、控制室，所述船体上设有围栏，所述控制室安装在船体上，所述船体设有破损口，所述控制室包括连接杆、支撑座、传动齿条，所述支撑座通过连接杆与破损口连接，所述连接杆上设有传动齿条，所述传动齿条与破损口接触配合。
5.作为本发明的进一步改进，所述破损口包括转盘、卡紧装置、密封条、挡板、活动槽、铰接口、连接轴、磁块，所述转盘与挡板的边沿间隙配合，所述挡板上焊接有连接轴，所述连接轴通过铰接口与转盘固定在一起，所述挡板的内侧设有活动槽与磁块，所述活动槽的内部活动配合有卡紧装置，所述卡紧装置固定在转盘上，所述密封条固定在挡板的两侧。
6.作为本发明的进一步改进，所述活动槽贯穿相邻的挡板之间，相邻的所述磁块之间互为异磁且相互磁吸固定。
7.作为本发明的进一步改进，所述转盘与传动齿条采用啮合的方式配合，所述挡板为扇形结构且设有四个，四个所述挡板配合成圆形状。
8.作为本发明的进一步改进，所述活动槽包括槽体、紧凑导块、摆杆、固定口，所述槽体的内部配合有紧凑导块，所述紧凑导块用摆杆连接，所述摆杆与固定口机械连接。
9.作为本发明的进一步改进，所述紧凑导块包括连接口、支撑腔、敞开口、隔层、吸盘、弹簧，所述连接口固定有支撑腔，所述支撑腔的内部设有弹簧与吸盘，所述隔层与支撑腔为一体化结构，所述隔层的中心位置设有敞开口。
10.作为本发明的进一步改进，所述吸盘活动配合于敞开口，所述弹簧设有两个，且分别与支撑腔的内壁连接，所述隔层的外表面与槽体的内壁紧密接触。
11.本发明的有益效果：本发明破损口中设有四个同等结构大小的挡板，其中挡板通过连接轴与铰接口连接，挡板闭合破损口，在实现破损时，铰接口电动折叠挡板，具有折叠效果的挡板可以配合浪的冲击方向，实现了不同尺寸的破损研究，同时，还能够更加快速有效的打开破损口。
12.本发明挡板设有密封条与磁块，密封条以及磁块的配合，可以保证挡板闭合的严密性，挡板上设有的活动槽配合卡紧装置，卡紧装置贯穿于活动槽内部，将相邻的挡板之间从内部更加紧凑的闭合在一起，提高挡板的闭合性能防止被浪冲击开。
13.本发明卡紧装置与转盘相配合，转盘的旋转用于实现卡紧装置与活动槽的固定、分离，活动槽采用月牙形结构，宽口的一端可以更加方便摆杆进入活动槽，而狭窄的一端可以提高紧凑导块与活动槽之间的紧密性，使其更加牢固。
14.本发明紧凑导块设有的为一体化结构的支撑腔与隔层，支撑腔与隔层均采用橡胶材质，在紧凑导块进入活动槽内部时，随着深入的空间不断的缩小，支撑腔被槽体压缩，使得隔层与吸盘表面贴合在一起，吸盘暴露在敞开口中，利用吸盘紧紧的吸附固定在槽体内部，更进一步提高卡紧装置与活动槽之间的卡合稳定性。
附图说明
15.图1为本发明一种用于船舶破损稳性模型试验的主动控制装置的结构示意图。
16.图2为本发明船体与控制室的结构示意图。
17.图3为本发明破损口的内部结构示意图。
18.图4为本发明破损口单口打开的结构示意图。
19.图5为本发明活动槽的内部结构示意图。
20.图6为本发明紧凑导块的结构示意图。
21.图中：船体1、围栏2、控制室3、连接杆31、支撑座32、传动齿条33、转盘111、卡紧装置112、密封条113、挡板114、活动槽115、铰接口116、连接轴117、磁块118、槽体15a、紧凑导块15b、摆杆15c、固定口15d、连接口5b1、支撑腔5b2、敞开口5b3、隔层5b4、吸盘5b5、弹簧5b6。
实施方式
22.为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，图1～图6示意性的显示了本发明实施方式的主动控制装置的结构，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
实施例
23.如图1-图6所示，本发明提供一种用于船舶破损稳性模型试验的主动控制装置，其结构包括船体1、围栏2、控制室3，所述船体1上设有围栏2，所述控制室3安装在船体1上，所述船体1设有破损口11，所述控制室3包括连接杆31、支撑座32、传动齿条33，所述支撑座32通过连接杆31与破损口11连接，所述连接杆31上设有传动齿条33，所述传动齿条33与破损
口11接触配合，所述破损口11包括转盘111、卡紧装置112、密封条113、挡板114、活动槽115、铰接口116、连接轴117、磁块118，所述转盘111与挡板114的边沿间隙配合，所述挡板114上焊接有连接轴117，所述连接轴117通过铰接口116与转盘111固定在一起，所述挡板114的内侧设有活动槽115与磁块118，所述活动槽115的内部活动配合有卡紧装置112，所述卡紧装置112固定在转盘111上，所述密封条113固定在挡板114的两侧，所述活动槽115贯穿相邻的挡板114之间，相邻的所述磁块118之间互为异磁且相互磁吸固定，所述转盘111与传动齿条33采用啮合的方式配合，所述挡板114为扇形结构且设有四个，四个所述挡板114配合成圆形状，所述活动槽115包括槽体15a、紧凑导块15b、摆杆15c、固定口15d，所述槽体15a的内部配合有紧凑导块15b，所述紧凑导块15b用摆杆15c连接，所述摆杆15c与固定口15d机械连接，所述紧凑导块15b包括连接口5b1、支撑腔5b2、敞开口5b3、隔层5b4、吸盘5b5、弹簧5b6，所述连接口5b1固定有支撑腔5b2，所述支撑腔5b2的内部设有弹簧5b6与吸盘5b5，所述隔层5b4与支撑腔5b2为一体化结构，所述隔层5b4的中心位置设有敞开口5b3，所述吸盘5b5活动配合于敞开口5b3，所述弹簧5b6设有两个，且分别与支撑腔5b2的内壁连接，所述隔层5b4的外表面与槽体15a的内壁紧密接触。
24.下面对上述技术方案中的主动控制装置的工作原理作如下说明：本发明在进行破损实验时，其中破损口11与四个同等结构大小的挡板114配合，其中挡板114利用铰接口116实现折叠打开，且打开的方向与浪向同向，在工作时，铰接口116采用电驱动，如图4所示，单个的挡板114被向内打开，通过打开不同的挡板114来实现不同尺寸开口的破损研究，还能够更加快速有效的打开破损口11，在实验完成后，挡板114复位，在闭合中，挡板114侧边设有的密封条113紧密贴合在一起，且磁块118之间磁性吸附在一起，能够更好的保证挡板114的密封性，且复位时不会发生位置便宜，当挡板114闭合后，为了防止强大的浪花冲击力冲破挡板114，在相邻的挡板114之间设有活动槽115，活动槽115与卡紧装置112相配合，传动齿条33啮合转盘111，带动转盘111旋转，在转动的过程中，转盘111带动摆杆15c沿着槽体15a的方向进入，随着摆杆15c不断深入在槽体15a中，摆杆15c连接的紧凑导块15b受到槽体15a狭窄一端的压力，此时，位于连接口5b1两侧的支撑腔5b2被不断的压缩，使得吸盘5b5暴露在敞开口5b3的位置，利用吸盘5b5紧紧的吸附住槽体15a内壁，将卡紧装置112紧紧的固定在活动槽115内部，以此将挡板114之间牢牢的卡合住，提高挡板114的冲击力；而支撑腔5b2与隔层5b4为一体化结构，且隔层5b4表面为弧形，在摆杆15c延伸进活动槽115内部时，可以更加顺利，且在未受到槽体15a的压力时，吸盘5b5置于支撑腔5b2的内部，保证摆杆15c有效延伸如活动槽15内部。
25.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“侧向”、“长度”、“宽度”、“高 度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“侧”等指示的方位或位置关系为基于附图中所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构 造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
26.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

技术特征：
1.一种用于船舶破损稳性模型试验的主动控制装置，其特征在于：其结构包括船体（1）、围栏（2）、控制室（3），所述船体（1）上设有围栏（2），所述控制室（3）安装在船体（1）上，所述船体（1）设有破损口（11），所述控制室（3）包括连接杆（31）、支撑座（32）、传动齿条（33），所述支撑座（32）通过连接杆（31）与破损口（11）连接，所述连接杆（31）上设有传动齿条（33），所述传动齿条（33）与破损口（11）接触配合。2.根据权利要求1所述的一种用于船舶破损稳性模型试验的主动控制装置，其特征在于：所述破损口（11）包括转盘（111）、卡紧装置（112）、密封条（113）、挡板（114）、活动槽（115）、铰接口（116）、连接轴（117）、磁块（118），所述转盘（111）与挡板（114）的边沿间隙配合，所述挡板（114）上焊接有连接轴（117），所述连接轴（117）通过铰接口（116）与转盘（111）固定在一起，所述挡板（114）的内侧设有活动槽（115）与磁块（118），所述活动槽（115）的内部活动配合有卡紧装置（112），所述卡紧装置（112）固定在转盘（111）上，所述密封条（113）固定在挡板（114）的两侧。3.根据权利要求2所述的一种用于船舶破损稳性模型试验的主动控制装置，其特征在于：所述活动槽（115）贯穿相邻的挡板（114）之间，相邻的所述磁块（118）之间互为异磁且相互磁吸固定。4.根据权利要求2所述的一种用于船舶破损稳性模型试验的主动控制装置，其特征在于：所述转盘（111）与传动齿条（33）采用啮合的方式配合，所述挡板（114）为扇形结构且设有四个，四个所述挡板（114）配合成圆形状。5.根据权利要求2所述的一种用于船舶破损稳性模型试验的主动控制装置，其特征在于：所述活动槽（115）包括槽体（15a）、紧凑导块（15b）、摆杆（15c）、固定口（15d），所述槽体（15a）的内部配合有紧凑导块（15b），所述紧凑导块（15b）用摆杆（15c）连接，所述摆杆（15c）与固定口（15d）机械连接。6.根据权利要求5所述的一种用于船舶破损稳性模型试验的主动控制装置，其特征在于：所述紧凑导块（15b）包括连接口（5b1）、支撑腔（5b2）、敞开口（5b3）、隔层（5b4）、吸盘（5b5）、弹簧（5b6），所述连接口（5b1）固定有支撑腔（5b2），所述支撑腔（5b2）的内部设有弹簧（5b6）与吸盘（5b5），所述隔层（5b4）与支撑腔（5b2）为一体化结构，所述隔层（5b4）的中心位置设有敞开口（5b3）。7.根据权利要求6所述的一种用于船舶破损稳性模型试验的主动控制装置，其特征在于：所述吸盘（5b5）活动配合于敞开口（5b3），所述弹簧（5b6）设有两个，且分别与支撑腔（5b2）的内壁连接，所述隔层（5b4）的外表面与槽体（15a）的内壁紧密接触。

技术总结
本发明公开了一种用于船舶破损稳性模型试验的主动控制装置，其结构包括船体、围栏、控制室，船体上设有围栏，控制室安装在船体上，船体设有破损口，控制室包括连接杆、支撑座、传动齿条，支撑座通过连接杆与破损口连接，连接杆上设有传动齿条，传动齿条与破损口接触配合，本发明破损口中设有四个同等结构大小的挡板，其中挡板通过连接轴与铰接口连接，挡板闭合破损口，在实现破损时，铰接口电动折叠挡板，具有折叠效果的挡板可以配合浪的冲击方向，实现了不同尺寸的破损研究，同时，还能够更加快速有效的打开破损口。效的打开破损口。效的打开破损口。


技术研发人员：王立军 王思思 芦润宇 尹建川 李荣辉 贾宝柱 樊尊恒
受保护的技术使用者：广东海洋大学
技术研发日：2023.02.14
技术公布日：2023/4/21