具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

本实施例提供了一种船舶隔振装置的安全保护系统，能够自适应船体变形，并能够对浮筏隔振装置进行限位或锁紧，保证船舶用隔振装置在船舶设计潜深范围内及水面高海况下均符合安全性要求。

浮筏隔振装置12相对于船体结构1的相对运动是三向(X向、Y向和Z向)的，其可能受到的外部载荷也是三向的，因此采用三向解耦的思路，对浮筏隔振装置12设置安全保护系统，且安全保护系统三个方向独立设置；

如图1所示，该安全保护系统包括：中央控制器以及与中央控制器相连的X向保护子系统、Y向保护子系统和Z向保护子系统；如图2所示，X向保护子系统、Y向保护子系统和Z向保护子系统分别安装在船体结构1的隔舱壁上，且分别与浮筏隔振装置12(安装在船体结构1中)的X向、Y向和Z向对应；其中，X向保护子系统、Y向保护子系统和Z向保护子系统除了安装方位不同，其结构相同，且均包括四个保护单元，X向保护子系统中的四个保护单元分别设置在船体结构1的船艏、船艉处的左右舷X向，Y向保护子系统中的四个保护单元分别设置在船体结构1的船艏、船艉处的左右舷Y向，Z向保护子系统中的四个保护单元分别设置在船体结构1的船艏、船艉处的左右舷Z向；

以Y向保护子系统为例，其仅实时进行Y向限位或锁紧，与X向和Z向解耦；Y向保护子系统包括：四个保护单元，四个保护单元结构相同但分布于浮筏隔振装置12上XOZ平面的四角处，如图3所示，以其中一个保护单元为例进行说明，其包括：液压缸2、止挡块3、位移传感器6、动作机构7和平面滑动装置；

液压缸2安装在船体结构1的隔舱壁上，动作机构7一端安装在液压缸2中，作为液压缸2的液压杆，另一端朝向浮筏隔振装置12，且该端端部可拆卸连接有平面滑动装置，位移传感器6设置在液压缸2与浮筏隔振装置12相对的一端端面上，用于检测浮筏隔振装置12相对船体结构1的Y向的倾斜位移量；

其中，动作机构7伸入液压缸2中的一端外表面上设有止挡块3，用于对动作机构7向外伸出到设定位置后进行限位；平面滑动装置包括：底座8、底板9、缓冲块10和定位弹簧11，底座8通过螺栓可拆卸安装在动作机构7端部，其朝向浮筏隔振装置12的一侧设有凹槽，底板9两侧通过定位弹簧11支撑在底座8中凹槽的两个相对的内侧壁上，一端通过两个以上球状结构与底座8的凹槽内底面滑动配合，另一端朝向浮筏隔振装置12，缓冲块10设置在底座8与浮筏隔振装置12相对的一端端部，用于对底座8与浮筏隔振装置12接触起缓冲作用；

当船舶潜深变化时，船体结构1和浮筏隔振装置12之间的相对位置会变化，将该变化量作为输入提供给安全保护系统的中央控制器；中央控制器根据船舶航行的状态、外部环境以及上述倾斜位移量等参数，驱动外部液压源向液压缸2输入液压油或从液压缸2中抽出液压油，从而控制动作机构7的Y向伸出或缩回，动作机构7沿Y向伸出时，能够实现浮筏隔振装置12的Y向锁紧或限位，动作机构7沿Y向缩回时，能够实现浮筏隔振装置12的Y向解锁或解除限位；同时，在锁紧保护状态下，该保护单元可实现动作机构7与浮筏隔振装置12接触面之间的平面滑动；其中，液压缸2上设有进油口4和出油口5，进油时，液压缸2内部压力增大，推动动作机构7从液压缸2中伸出，出油时，液压缸2内部压力减小，使动作机构7能够缩回液压缸2中；其中，中央控制器内置控制程序，能够根据位移传感器6输入其中的倾斜位移量驱动外部液压源向液压缸2输入液压油，从而控制动作机构7的Y向伸出。

以Y向保护子系统为例，对该安全保护系统的工作原理进行如下说明为：

1、水面状态

a)水面锁紧：船舶在水面正浮下，浮筏隔振装置12处于零位状态，Y向保护子系统各保护单元中动作机构7从液压缸2中外伸到最大行程(被内部止挡块3限位)，平面滑动装置中的底板9与浮筏隔振装置12刚性接触(缓冲块10被压缩)，通过调节液压缸2进油口4和出油口5的打开和关闭，保证船体结构1左右两舷侧的保护单元对称挤压浮筏隔振装置12，水面横摇状态下，由于液压油的不可压缩性，浮筏隔振装置12不会产生相对于船体的Y向运动，从而浮筏隔振装置12被Y向锁紧；

b)水面限位：Y向保护子系统各保护单元中动作机构7从液压缸2中外伸到平面滑动装置中的缓冲块10与浮筏隔振装置12刚接触但不压缩，此状态为限位的初始装置，可起到Y向限位作用；保护单元的平面滑动装置中的底板9与浮筏隔振装置12接触面之间可自由滑动，以适应船体结构1与浮筏隔振装置12之间的X向和Z向相对位移；

c)通过调节液压缸2的进油和出油，可实现锁紧状态和限位状态之间自由切换，切换时间小于3秒。

2、水下状态

a)水下锁紧状态Ⅰ：船舶在水面锁紧状态下无横倾角下潜时，Y向保护子系统各保护单元的动作机构7的内腔预设超压保护压力值为P＝P0，在船体结构1Y向变形挤压下，动作机构7的内腔压力超过超压保护压力P0，液压缸2溢流，浮筏隔振装置12仍处于Y向锁紧状态；此时动作机构7自带的平面滑动装置中的底板9与浮筏隔振装置12刚性接触，可适应船体结构1与浮筏隔振装置12之间的X向和Z向相对位移；

b)水下锁紧状态Ⅱ：船舶在水面锁紧状态下有横倾角下潜时，安装于船体结构1左舷侧保护单元的动作机构7内腔预设超压保护压力值P为P0+▽P1，记为P1；船体结构1右舷侧保护单元的动作机构7内腔预设超压保护压力值P为P0+▽P2，记为P2；其中，▽P1和▽P2根据浮筏隔振装置12在横倾状态下产生的横向附加力计算得到；若船舶为左横倾状态，则▽P1为正值(用于平衡浮筏隔振装置12及其上设备的重力的横向分力)，▽P2为零，反之则▽P2为正值，▽P1为零；最终保证在不需下层减振器提供Y向附加扶正载荷的情况下，能够平衡浮筏隔振装置12的Y向载荷，使浮筏隔振装置12处于零位锁紧状态；动作机构7自带的平面滑动装置中的底板9与浮筏隔振装置12刚性接触，可适应船体结构1与浮筏隔振装置12之间的X向和Z向相对位移；

c)水下限位：船舶下潜时，通过引入下潜深度信号及位移传感器6测量的位移信号，确定动作机构7的缩回位移，当船体结构1横向变形量大于0.2mm时，动作机构7回退到液压缸2中指定位置处，以适应潜深带来的船体结构1的Y向变形，回退完成后，关闭液压缸2的进油口4和出油口5；反之，上浮则动作机构7从液压缸2中伸出设定长度；

d)水下锁紧状态Ⅰ或水下锁紧状态Ⅱ切换至水下限位：动作机构7由锁紧状态回缩，回缩量根据下潜深度信号及位移传感器6测量的位移信号确定；船舶继续下潜/上浮，当船体结构1的Y向变形量大于0.2mm时，动作机构7相对液压缸2回缩/外伸，动作完成后，关闭液压缸2的进油口4和出油口5，以适应潜深带来的船体结构1的Y向变形；

e)水下限位状态切换至水下锁紧状态Ⅰ：布置在船舶船体结构1左右舷的保护单元中的动作机构7外伸顶上浮筏隔振装置12，并保持一定压力P0，上浮/下潜过程中保持恒压P0，以适应潜深带来的船体结构1的Y向变形，并对浮筏隔振装置12保持恒定的夹紧力；

f)水下限位状态切换至水下锁紧状态Ⅱ：布置在船舶船体结构1左右舷的保护单元中的动作机构7外伸顶上浮筏隔振装置12，左舷侧保护单元中的动作机构7的内腔预设的超压保护压力值为P1，右舷侧保护单元中的动作机构7的内腔预设的超压保护压力值为P2，若横倾角不变，则上浮/下潜过程中保持P1及P2恒定；若横倾角变化，则调整P1及P2的值；

通过以上策略，Y向保护子系统各保护单元可适应潜深带来的船舶船体结构1的三向变形，并对浮筏隔振装置12进行锁紧或限位，以实现浮筏隔振装置Y向的安全保护。

X向保护子系统和Z向保护子系统的工作原理与Y向保护子系统类似。

通过X向保护子系统、Y向保护子系统和Z向保护子系统的共同控制下，能够保证整个系统在锁紧或限位两种安全保护工作状态下自由切换，并能适应船体摇摆、倾斜带来的附加载荷及潜深带来的船体变形。

进一步地，该安全保护系统除了能够配合浮筏隔振装置使用，还可以配合弹性安装的大型机组使用。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。