[发明专利]液舱中主动抑制液体晃荡的摆板装置

说明书

本发明涉及一种液舱中主动抑制液体晃荡的摆板装置，包括液舱，所述液舱内设置有摆板，所述摆板底部与转轴固连并铰接于液舱侧板的底部，所述转轴与液舱侧板连接处设有密封机构，转轴伸出所述密封机构与位于舱外的驱动机构连接；摆板的密度小于舱内液体，可在稳定状态下沿深度方向漂浮在舱内液体中，当舱内液体发生晃荡，摆板侧面受液体推力作用时，所述驱动机构主动控制、或被动阻碍所述转轴转动，从而控制摆板摆动以降低液体晃荡程度。通过控制摆板运动，以适应不同类型的液体晃荡，可在更宽的工况范围内起到抑制液体晃荡的作用，有效地解决了现有技术中液体晃荡类型发生改变导致晃荡抑制效果减弱的技术问题。

技术领域

本发明涉及液体晃荡抑制技术领域，尤其是一种液舱中主动抑制液体晃荡的摆板装置。

背景技术

车辆、船舶或飞机等载具采用液舱容纳液态运输品，在载具运动过程中姿态不断变化，液体携带率不饱和及液体内部运动速度不均匀，造成液舱内部的液体晃动。特别是当载具受到强烈的外部扰动时，例如：路面颠簸、海面波浪、空气湍流等，液舱内部液体晃荡严重，强烈地冲击液舱表面。同时，在液体晃荡过程中，液舱中的气相与液相会发生大幅度热交换，可能加速液相的蒸发，也可能促进气相液化而造成气压下降。液体晃荡引起的冲击载荷将严重影响液舱的结构安全和性能，并影响载具在运输过程中的稳定性和操纵性。因此，为了提高液体货物运输的安全性，有必要抑制液舱内部液体的晃荡，尽量减小液体晃荡对液舱和载具的不利影响。

目前，抑制液舱内液体晃荡比较普遍的方法是采用隔板。例如申请号为201911004914.4和201910360570.4的发明专利，分别采用了水平隔板和将隔板开孔的方式来达到抑制液体晃荡的目的。然而，上述方案均为被动式结构，只能在设计工况下产生一定的液体晃荡抑制效果；当偏离设计工况时，即液体晃荡的类型发生改变时，上述方案的晃荡抑制效果减弱。另一方面，上述方案在抑制液体晃荡过程中，所吸收的液体晃荡能量存积于液舱内部，使得液舱内温度升高，加剧舱内液体的蒸发，从而造成液体的损失甚至导致爆炸。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种液舱中主动抑制液体晃荡的摆板装置，解决了液体晃荡类型发生改变导致晃荡抑制效果减弱的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种液舱中主动抑制液体晃荡的摆板装置，包括液舱，所述液舱内设有摆板，所述摆板底部与转轴固连并铰接于液舱侧板的底部，所述转轴与液舱侧板连接处设有密封机构，转轴伸出所述密封机构与位于舱外的驱动机构连接；

摆板的密度小于舱内液体，在稳定状态下沿深度方向漂浮在舱内液体中，当舱内液体发生晃荡，摆板侧面受液体推力作用时，所述驱动机构主动控制、或被动阻碍所述转轴转动，从而控制摆板摆动以降低液体晃荡程度。

进一步技术方案为：

所述摆板位于宽度方向的截面由顶部至底部逐渐变窄。

摆板高度与液舱高度齐平，摆板长度略小于液舱的相对两侧板之间的距离。

所述摆板包括前后两个，沿液舱的前后方向均匀间隔分布。

所述密封机构的结构包括一级密封件、密封套、二级密封件以及轴承件；

所述一级密封件采用简单式迷宫密封结构，一端与液舱外壁连接，另一端与所述密封套连接；所述密封套将所述二级密封件和所述轴承件同轴安装于其内部；二级密封件采用复合式迷宫密封结构。

一级密封件的下游位置安装有第一密封圈，其受到一级密封件的径向挤压与转轴紧密接触；二级密封件的下游位置连接有挤压件，其内周安装有第二密封圈，其受到挤压件的径向挤压与二级密封件紧密接触。

所述轴承件安装于所述第二密封圈的下游，轴承件内圈与转轴固连以支撑转轴并使其自由旋转。

一级密封件与液舱外壁接触面上安装有静封圈，其同时受到一级密封件与液舱外壁挤压。