[发明专利]一种高耐波性船舶浮体装置

说明书

本发明公开了一种高耐波性船舶浮体装置，包括上层建筑、设置于上层建筑底部的多根立柱以及分别套于每个立柱上的多个浮筒；每个所述立柱上设有减振装置，所述减振装置位于上层建筑和浮筒之间；所述立柱的底部设有基座，所述基座与浮筒为可滑动连接；所述浮筒的顶部内壁面与所述基座的顶部外壁面之间设有多根弹簧，所述浮筒的底部内壁面与所述基座的底部外壁面之间设有多根弹簧。通过将船舶浮体装置的水上部分与水下部分分隔开，中间通过小水线面的立柱相连接，减小了船体水线面面积，降低了船舶浮体装置对于波浪的敏感性。此外，通过在立柱上安装减振装置及弹簧，也可以对波浪作用下的浮体运动响应进行折减，从而进一步提高上层建筑的稳定性。

技术领域

本发明涉及船舶浮体设计技术领域，特别涉及一种高耐波性船舶浮体装置。

背景技术

船舶与海洋浮体作为海上交通运输最主要的运载工具和保障海上生产作业的平台，一直以来都是朝着大型化和高速化的方向发展。海面上70％以上时间都存在波浪，船舶浮体在恶劣海浪中会产生较大幅度的运动响应。剧烈的摇荡运动不仅会使船上的人员以及设备的工作能力下降，甚至还可能引起船舶倾覆等灾难事故。

传统的排水型船舶或海洋浮体由于具有较大的水线面面积，对于波浪的敏感性较高，因此在波浪作用下容易产生六自由度摇荡运动。此外，常规排水型船舶高速航行时会产生较大的兴波阻力。船舶兴波阻力与航速呈立方倍关系，导致总阻力随航速增加而迅速增加，这也是制约船舶高速化发展的最主要因素。为了能够获取更大的航行驱动力，传统船舶一般装有大功率内燃机，其工作所排放的氮硫氧化物等会对环境造成污染。海洋可再生能源的开发利用是解决化石能源危机的有效手段。波浪能是海洋能量的主要存在形式之一，波浪能以其能流密度大、分布范围广、储藏量丰富以及清洁可再生等优势得到了人们的广泛关注。另外，传统的船舶设计建造通常需要将上百个横舱段进行拼装，每个分段的结构形式复杂且各不相同，导致生产加工过程中材料浪费严重，设计建造周期也较长。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷和不足，提供了一种高耐波性船舶浮体装置，该船舶浮体装置具有较好的耐波性和稳定性。

本发明的目的可以通过如下技术方案实现：一种高耐波性船舶浮体装置，包括上层建筑、设置于上层建筑底部的多根立柱以及分别套于每个立柱上的多个浮筒；每个所述立柱上设有减振装置，所述减振装置位于上层建筑和浮筒之间；所述立柱的底部设有基座，所述基座与浮筒为可滑动连接；所述浮筒的顶部内壁面与所述基座的顶部外壁面之间设有多根弹簧，所述浮筒的底部内壁面与所述基座的底部外壁面之间设有多根弹簧。经过弹簧和减振装置的双重缓冲，可耗散掉各浮筒的垂荡运动的主要能量，从而可大幅降低船舶浮体及上层建筑在波浪中的整体运动幅度。

作为优选的技术方案，所述基座的外侧壁面与浮筒的内侧壁面之间填满滚珠。滚珠使得浮筒与基座可沿垂向无摩擦地平行移动。

作为优选的技术方案，所述多根立柱通过桁架结构相互连接，所述桁架结构设于上层建筑与减振装置的高度之间。桁架结构可提高船舶浮体装置的结构强度和整体结构稳定性。

作为优选的技术方案，每个所述浮筒底部安装有摆线推进器。摆线推进器可为船舶浮体航行提供动力。当摆线推进器不作为推进器工作时，它还具有能量转换功能，可以利用水流实现摆线叶片的旋转，从而将潮流能转换为电能。

作为优选的技术方案，在所述上层建筑的外壁面上设有多个挂环。挂环用于连接锚链，对船舶浮体进行系泊固定。

作为优选的技术方案，所述船舶浮体装置还包括系泊系统，所述系泊系统包括多根锚链和多个锚块，锚链的一端与挂环连接，另一端与锚块连接。

作为优选的技术方案，所述锚块置于海底，或为码头上的桩柱。

作为优选的技术方案，所述上层建筑内设有多个舱室。舱室用于搭载乘客及货物或作为生产操作平台。