一种船艇安全平衡器的制作方法

本发明涉及船艇的设计领域，具体涉及到一种船艇安全平衡器。

背景技术：

船艇在水路交通中多有使用，船艇的构造和性能与船艇的性能密切相关。

目前，船艇主要有单体船艇、双体船艇和三体船艇，在在江河湖海中行驶上多有波浪作用，使得船艇有不同程度的横向摇摆，舒适性低下，有的人晕船和呕吐，给乘客带来不舒适的体验。

技术实现要素：

为解决现有技术存在的问题，本实用新型（发明）提出一种结构简单的船艇安全平衡器，所述船艇安全平衡器为一套降低船艇横向摇摆的平衡装置，使得船艇行驶平稳，提升舒适性和安全性；在平稳性提高的同时，也能提高船艇的行驶速度。

本实用新型的技术方案为：甲板、设置在甲板上的左储水舱和右储水舱、电动机和水泵；换向阀的第一水管管路和第二水管管路分别连接所述水泵两端、第三水管管路和第四水管管路分别连接左储水舱和右储水舱；所述电动机，与所述水泵机械连接，并与开关电路连接；设置换向阀控制器，与所述换向阀连接，用于感知船艇重心偏移，偏移时控制所述换向阀和电动机，以使所述水泵工作，使所述船艇平衡。

进一步的，所述换向阀控制器包括船艇平衡传感器、控制单元、电磁阀和电源电路，其中，所述电磁阀与换向阀机械连接，控制换向阀的通断。

进一步的，所述换向阀为三位四通换向阀或以二位四通换向阀。

进一步的，所述平衡器传感器为中空的球状绝缘体，球体内设置有导电液体，球壳的两侧各设置有两个电极片，所述电极片连接晶体管电路，所述晶体管电路用于控制所述电磁阀的通断。

进一步的，所述晶体管电路由晶体管、电阻r1、r2和电磁阀的电磁线圈以及电源组成。

船艇安全平衡器适用于三体船艇、二体船艇和单体船艇，将平衡器传感器置于船艇中央部位，通过传感器、阀门和左右储水仓，即可调整船艇的左右平衡。

进一步的，也可以对船艇的前后进行平衡，附加前储水舱和和后储水舱即可，工作原理和平衡动作与所述横向平衡相同。

本实用新型的有益效果为：零件少，结构简单；成本低；有效地消除甲板和船艇横向摇摆，提高了船艇的舒适性，适用于水上公交船艇和房船艇。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型(发明)实施例技术中的技术方案，下面对实施例或现有技术描述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实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

附图1是本实用新型一个实施例的三体船艇横向前视图和安全平衡器的结构示意图；

图中，00.水平面，1.水泵，2.管路，3.换向阀阀体，4.换向阀控制器，5.左船舱，6.右船舱；7.中船仓，8.甲板，9.船艇体；a—a接口，b—b接口，p—p接口，t—t接口；

附图2是本实用新型一个实施例的单体船和附加平衡仓构造示意图；

15.左小船舱和压仓水，16.右小船舱和压仓水，17.单体船，18.单体船甲板和加长甲板，19.单体船船体。

附图3是本实用新型一个实施例的开关电路的原理图；

图中，21.电源正极，22.保险丝，23.电路开关，24.电动机，25.电源负极，26.继电器；

附图4是本实用新型一个实施例的换向阀工作原理图；

图中，00.水平面，1.水泵，2.管路，3.换向阀阀体，33.换向阀阀芯，5.左船舱，6.右船舱；

附图5是本实用新型一个实施例的平衡传感器结构示意图；

图中，8.甲板，27.船艇平衡传感器绝缘球，28.导电液，29.电极片，k—传感器开关；v--晶体管电路晶体管，r1--电阻，r2—电阻，l--电磁阀的电磁线圈，（ -）电源；

附图6是本实用新型一个实施例的三位四通阀构造与左船舱和右船舱管路连接示意图及符号；

00.水平面，5.左船舱，6.右船舱；34.电磁阀铁芯，35.电磁阀线圈；

附图7是本实用新型一个实施例的三体船艇纵向视图和安全平衡器构和消摇船艇造示意图；

图中，00.水平面，1.水泵，2.管路，3.换向阀阀体，4.换向阀控制器，8.甲板，9.船艇体；a—a接口，b—b接口，p—p接口，t—t接口；30.前船舱和压仓水，31.后船舱和压仓水。

附图8是本实用新型一个实施例三体船艇的4电极平衡传感器示意图；

图中，8.甲板，27.船艇平衡传感器绝缘球，28.导电液，29.横向电极片，32.纵向电极片，k—传感器开关。

具体实施方式

下面将结合本实用新型发明实施例中的附图，对本实用新型发明实施例中的技术方案进行描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型发明中的实施例，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，都属于本实用新型发明保护的范围。

在图1中，在三体船艇中，将左船舱5、右船舱6和中船仓7以及甲板8和船艇体9构成一体，左船舱5和右船舱6中装置储水仓，内有压仓水；三体船漂浮在水平面00上；水泵1以a接口和b接口和换向阀3的第一水管和第二水管管路（统称为管路2）连接，换向阀阀体以p接口和t接口与左船舱压仓水和右船舱压仓水管路（即第三水管管路和第四水管管路）连接；换向阀控制器4与换向阀机械连接。

在图2中，在单体船（包括单体船17、单体船甲板和单体船船体19）中，增加加长甲板18和左小船舱和压仓水15和右小船舱和压仓水16；平衡动作与图1相同。

图3示出电动机供电电路图。在左图中，电源正极21、保险丝22、电路开关23、电动机24和电源负极25电路连接，水泵与电动机24机械连接，当电路开关闭合时，电动机通电使得水泵转动。在右图中，当驱动电动机的电流较大时，电路中加入继电器26，当电路开关闭合时，带动继电器闭合，电动机通电使得水泵转动，起到泵水作用；对于长度为10—15m、宽度为2--6m载重量为5—10t的三体船，可以选择电动机功率为2—4kw和水泵，水泵的排水量为20—50l/s。

图4所示为换向阀的工作原理图。阀芯33有三个位置，阀体上的接口数量有4个，称为三位四通阀。

左上图为依靠换向阀的左右移动起到换向作用，使得压仓水可以从左船舱泵到右船舱，相反压仓水可以从右船舱泵到左船舱。当甲板位于水平位置时，阀芯处于中间位置时，如图3左图上和中，a接口和b接口被堵住，水泵中压力水不能流通。当阀芯右移时，当甲板和船艇体位于右倾位置时，如图4中图，a接口和t接口相通、p接口和b接口相通，右船舱中的压仓水在水泵的作用下，由t接口通过阀芯和b接口、水泵、a接口、阀芯和p接口到达左船舱中，使得左船舱压仓水水平面升高，即质量增加，使得甲板和船艇体左倾，即甲板和船艇体恢复水平状态。

当甲板和船艇体位于左倾位置时，如图4右图，a口和p口相通、t口和b口相通，左船舱中的压仓水在水泵的作用下，由p口通过阀芯和b口、水泵、a口、阀芯和t口到达右船舱中，使得右船舱压仓水水平面升高，即质量增加，使得甲板和船艇体右倾，即甲板和船艇体恢复水平状态，起到了平衡作用。

当甲板向右倾斜时，换向阀的阀芯向右移动，压仓水从右船舱6水泵到左船舱5；当甲板向左倾斜时，换向阀的阀芯向左移动，压仓水从右船舱5水泵到左船舱6。

图5左图所示，在甲板上设置船艇平衡传感器绝缘球27，内中装置具有导电性质的液体，如食盐水28，平衡传感器绝缘球上设置电极片29和设置晶体管电路；左图为平衡状态，上下两个电极片处于开路状态；晶体管电路由晶体管v、电阻r1、r2和电磁阀的电磁线圈l以及电源 -组成，形成电子开关k；晶体管可选择为8050型、电阻r1、r2可选择为10k或8.2k。

图5右图所示为不平衡状态，在不平衡状态下即甲板倾斜时，图中右侧上下两个电极片被导电液接通，处于闭合状态，用来控制晶体管电路的集电极电路中电磁线圈l的接通，电磁线圈接通时吸引电磁阀中的电磁铁移动，移动的电磁铁带动换向阀移动；对于平衡传感器绝缘球的直径可以选择为50—100mm，壁厚可以选择为2—5mm，两个电极的夹角可以选择为1—3°，两个电极的夹角决定了传感器开关的闭合角度，即船艇的平衡角度，角度越小越平稳，排水量也越小。应当说明的是，本船艇安全平衡器一般用于小型船艇，适应于波浪高度小于0.5—1.0m的比较平静的水面为佳，例如在大多数晴好天气情况下，在长江和渤海湾里航行。

在图6中，为二位四通阀构造与左船舱和右船舱管路连接示意图及符号；电磁阀线圈35和电磁阀铁芯34组成电磁阀，电磁阀铁芯连接换向阀的阀芯。

阀芯有二个位置，阀体上的接口数量有4个，称谓二位四通阀。图6左为阀芯位于右的位置，图6右为阀芯位于左的位置。当甲板向右倾斜时，换向阀的阀芯向右移动，压仓水从右船舱6水泵到左船舱5；当甲板向左倾斜时，换向阀的阀芯向左移动，压仓水从右船舱5水泵到左船舱6。

在图7中，对船艇的前后进行平衡，例如附加前船舱和压仓水30和后船舱和压仓水31，其余与图1相同；平衡动作与图1相同。

在图8三体船艇的4电极平衡传感器示意图中，横向电极片29和纵向电极片32位于传感器的横向和纵向，可以对船艇的前后左右进行平衡。

最后应说明的是：以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。