一种运输船舱室结构的制作方法

本实用新型属于船舶技术领域，具体涉及一种运输船舱室结构。

背景技术：

水路运输相对于其它运输方式而言具有经济性和环保性等诸多优势，国外内河航运发达国家的经验证明，科学推进运输船型标准化可以极大地促进航运的健康发展。航道水深是水运发展的前提与保障，水运所需的航道建设主要是利用天然河道，天然水资源时空分布地不均衡性及航道上水工建筑相对固定性决定高效通航预期常被各种自然因素延误，究其原因归纳如下几种情形：

1、枯水期因水量少，航道实际有效宽度、深度减小，原规划、设计通航能力收窄，满载客货船舶常因局部通航能力不足出现搁浅、堵航现象，汛期、丰水期水位超预期，甚至超过警戒线，航道上密布的水工建筑高度却不能水涨船高，这就导致水面与水工建筑间通航高度变小，空载船舶必须进行压载方能通过。

2、水位周期性的涨落使得船舶在高水位时可能顺利停泊，等到低水位时却意外搁浅无动动弹，此时只需船体稍作倾斜以适应河床结构便能摆脱搁浅状态，客货装卸也经常遇到类似的困扰，随着上客货增减，船体不可避免地上浮或下潜或倾斜，为确保生产作业顺利进行，必须花大力气进行平衡或位置调整，否则可能引发意外事故。为保证船舶行驶安全，正常行驶也必须调整船体载货平衡。

3、船民居家生活在封闭移动船舶单元中，生活用水不能统配是现实，其直接制约着厨卫对水使用，日常生活远不如城市居民便捷，同样生活污水收集不便，基本上直接排入航道，容易污染环境。

技术实现要素：

为了解决运输船在各种水域下航行所引发的一系列问题，提供一种能够调节船体吃水深度、方便船民生活用水且能适应各种航线水域和不同航行时期的运输船舱室结构。

基于上述目的，本实用新型通过如下技术方案实现：

一种运输船舱室结构，包括船体，船体内设有货舱和与货舱相配合的调节装置，调节装置包括设置在货舱相对两侧的主负压吸气仓和设置在货舱下方的储气仓，储气仓的相对两侧均设有主水气交替仓，储气仓其他两侧分别设有次水气交替仓组和生活用仓组；货舱一侧与生活用仓组相配合，另一侧设有次负压吸气仓组；船体内设有抽气装置和加气装置；抽气装置包括真空泵，真空泵通过抽气管与主负压吸气仓、次负压吸气仓组相连通，抽气管上设有抽气阀；加气装置包括空气压缩机，空气压缩机通过充气管与储气仓相连通，充气管上设有充气阀。

优选地，生活用仓组包括生活用水仓，生活用水仓的两侧均设有污水收集仓，污水收集仓上设有污水支管，污水支管与污水主管相连通。

优选地，生活用水仓上设有加水管、生活仓加气管和生活仓负压管，加水管上设有加水控制阀，生活仓加气管与储气仓相连通，生活仓加气管上设有生活加气控制阀，生活仓负压管与主负压吸气仓相连通，生活仓负压管上设有生活负压控制阀；污水收集仓上设有与储气仓相连通的污水仓加气管和通气管，污水仓加气管上设有污水加气控制阀，通气管上设有通气阀。

优选地，次水气交替仓组包括一对次水气交替仓；次负压吸气仓组包括一对与次水气交替仓相配合的次负压吸气仓，任一次负压吸气仓通过次吸气管与相对应的次水气交替仓相连通，次吸气管上设有次吸气阀；主负压吸气仓均通过主吸气管与相对应的主水气交替仓连通，主吸气管上设有主吸气阀；主负压吸气仓、次负压吸气仓均通过排水加气管与储气仓相连通，排水加气管上均设有排水阀。

优选地，任一次水气交替仓、主水气交替仓上均设有进水支管、顶面上设有放气阀，进水支管上均设有支管控制阀，进水支管与设置在船体外底面上的进水主管相连通；进水主管的进水口上设有滤网。

优选地，调节装置还包括设置在船体四周侧板与船体底板外表面连接处并沿船体底板外表面一周的裙板，裙板与船体底板相配合形成底端开口的沉箱腔；船体底板上设有与沉箱腔相配合的沉箱加气管，沉箱加气管上设有加气阀，沉箱加气管与空气压缩机相连接。

优选地，生活用仓组设置在靠近船尾一侧的船体内，次水气交替仓组、次负压吸气仓组均设置在靠近船头一侧的船体内。

优选地，储气仓、主负压吸气仓、次负压吸气仓内均设有气压传感器；主水气交替仓、次水气交替仓、污水收集仓、生活用水仓、沉箱腔内均设有液位传感器。

优选地，船体内还设有船舶控制系统；空气压缩机、真空泵、抽气阀、充气阀、加水控制阀、生活加气控制阀、生活负压控制阀、污水加气控制阀、通气阀、次吸气阀、主吸气阀、放气阀、支管控制阀、气压传感器、液位传感器均与船舶控制系统电连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

（1）本实用新型通过在船体内设置调节装置、抽气装置和加气装置，实现对船体吃水深度的调整，有效调整船体在航线时在水下的深度，实现该运输船在干旱季节、水域深度较浅地区、水库航道等的正常航行，使其能够在不同水域情况下航行，提高了该运输船的适应能力；主负压吸气仓对主水气交替仓进行负压抽吸，方便水流流向主水气交替仓内，实现增加船体配重的目的；次负压吸气仓组对次水气交替仓组进行负压抽吸，方便水流流向次水气交替仓组内，实现持续增加船体配重的目的；真空泵对主负压吸气仓、次负压吸气仓组进行抽真空作业，持续降低主负压吸气仓、次负压吸气仓组内的气压；抽气阀起到保证主负压吸气仓、次负压吸气仓组内处于负压状态，防止气体进入；空气压缩机通过充气管向储气仓充气，充气阀起到防止储气仓内气体溢出的作用。

（2）生活用水仓储存生活用水，污水收集仓对使用后的生活用水进行收集，杜绝直接将使用后的生活用水排水自然水体内，防止对自然水体产生污染；生活区域使用完毕的废水均流到污水主管内，污水主管内的废水通过污水支管分别流向两侧的污水收集仓内进行暂时储存。生活仓加气管的设计，起到对生活用水仓内加入压缩气体的作用，增加生活用水仓内水压强度，便于利用生活用水仓内的水源；污水仓加气管起到对污水收集仓加入压缩气体的作用，当污水收集仓内的污水需要排出时，打开污水加气控制阀，对污水收集仓内的污水加压，加快污水收集仓内污水的流出，通气管和通气阀相配合，能够及时对污水收集仓进行通气，方便污水流入污水收集仓内。

（3）次水气交替仓通过水和气交替的方式，调节船体的配重，实现调节船体吃水深度的效果；真空泵对任一次负压吸气仓进行抽气，使其内气压降低，通过内外气压压强的不同，加快水流流向水气交替仓的速度；次吸气管和次吸气阀相配合，及时开启或关闭次吸气阀，防止次水气交替仓内的水流流到次负压吸气仓内；主吸气管与主吸气阀，起到控制主水气交替仓吸水的目的，防止水流流到主负压吸气仓内；储气仓通过排水加气管向主负压吸气仓、次负压吸气仓加入压缩气体，将主负压吸气仓、次负压吸气仓内的水挤压出去，从而减少船体的配重，调节船体的吃水深度，排水阀的设计，方便对排水量进行控制，进行开启或关闭。支管控制阀起到控制水流进入次水气交替仓、主水气交替仓的作用，滤网的设置防止杂质等流入进水主管内，造成堵塞等后果。

（4）裙板与加气装置配合，在运输船航行时，加气装置向裙板和船体底板组成的沉箱腔内加入压缩气体，充入的压缩气体将沉箱腔中的水排出沉箱腔外，在沉箱腔内的水与船体底板之间形成气体隔层，使得运输船升高相当于气体隔层的高度。当储气仓充入沉箱腔内的气体体积大于裙板与船体底板形成的沉箱腔体积时，多余压缩气体从裙板四周溢出，同时通过调整加气阀来调整沉箱腔内气体隔层高度，当行驶中因波浪等的影响，运输船产生簸动，沉箱腔内部即气体隔层下部的水层随之波动，能够保护沉箱腔上部的压缩气体不溢出沉箱腔，原运输船底部与水间摩擦阻力将转移到随运输船底部沉箱腔内移动的水层与水面的流动阻力，从而实现大幅减少行驶阻力的目的。空气压缩机为储气仓提供压缩气体，储气仓对压缩气体进行储存，通过加气阀的控制实现随时对沉箱腔内补充压缩气体；放气口配合密封盖起到对储气仓放气的目的。气压传感器能够随时检测储气仓内的气体压力，保证储气仓内气体处于合适的压力值内，与船舶控制系统配合，能够及时对储气仓内进行压缩气体补充，液位传感器实时检测沉箱腔内水位高度，随时对沉箱腔内的压缩气体进行补充。

（5）生活用仓组靠近船尾设置，方便船尾上的生活区域使用，次水气交替仓组、次负压吸气仓组靠近船头设置，方便调节对船体进行整体配合。

（6）气压传感器起到检测储气仓、主负压吸气仓、次负压吸气仓内的气压强度的作用，并及时将检测数据传递给船舶控制系统；液位传感器起到及时检测主水气交替仓、次水气交替仓、污水收集仓、生活用水仓、沉箱腔内水位深度的作用，并及时将检测数据传递给船舶控制系统。

综上，本实用新型通过在船体内设置调节装置、抽气装置和加气装置，实现对船体吃水深度的调整，有效调整船体在航线时在水下的深度，实现该运输船在干旱季节、水域深度较浅地区、水库航道等的正常航行，使其能够在不同水域情况下航行，提高了该运输船的适应能力；船体底板上的裙板与加气装置配合，实现进一步调整船体吃水深度的作用，配合主水气交替仓和次水气交替仓实现对船体的调节工作，同时，加气装置能够对生活用水仓和污水收集仓加压，方便使用生活用水，便于对收集的污水进行排出。

附图说明

图1是实施例1中本实用新型的侧面示意图；

图2是实施例1中a-a向剖视图图；

图3是实施例1中b-b向剖视图。

图中，1、船体，2、裙板，3、船体底板，4、气体隔层，6、次水气交替仓，7、主水气交替仓，8、储气仓，9、污水收集仓，10、生活用水仓，11、污水收集仓，12、主水气交替仓，13、次水气交替仓，14、次负压吸气仓，15、主负压吸气仓，16、货舱，17、主负压吸气仓，18、次负压吸气仓。

具体实施方式

以下通过具体实施例对本实用新型作进一步说明，但并不限制本实用新型的范围。

实施例1：

一种运输船舱室结构，其结构如图1-图3所示，包括船体1，船体1内设有货舱16和与货舱16相配合的调节装置，调节装置包括设置在货舱16相对两侧的主负压吸气仓15、17和设置在货舱16下方的储气仓8，储气仓8的相对两侧均设有主水气交替仓7、12，储气仓8其他两侧分别设有次水气交替仓组和生活用仓组；货舱16一侧与生活用仓组相配合，另一侧设有次负压吸气仓组；船体1内设有抽气装置和加气装置；抽气装置包括真空泵，真空泵通过抽气管与主负压吸气仓15、17、次负压吸气仓组相连通，抽气管上设有抽气阀；加气装置包括空气压缩机，空气压缩机通过充气管与储气仓8相连通，充气管上设有充气阀。生活用仓组包括生活用水仓10，生活用水仓10的两侧均设有污水收集仓9、11，污水收集仓9、11上设有污水支管，污水支管与污水主管相连通。生活用水仓10上设有加水管、生活仓加气管和生活仓负压管，加水管上设有加水控制阀，生活仓加气管与储气仓8相连通，生活仓加气管上设有生活加气控制阀，生活仓负压管与主负压吸气仓15、17相连通，生活仓负压管上设有生活负压控制阀；污水收集仓9、11上设有与储气仓8相连通的污水仓加气管和通气管，污水仓加气管上设有污水加气控制阀，通气管上设有通气阀。

次水气交替仓组包括一对次水气交替仓6、13；次负压吸气仓组包括一对与次水气交替仓6、13相配合的次负压吸气仓14、18，任一次负压吸气仓14、18通过次吸气管与相对应的次水气交替仓6、13相连通，次吸气管上设有次吸气阀；主负压吸气仓15、17均通过主吸气管与相对应的主水气交替仓7、12连通，主吸气管上设有主吸气阀；主负压吸气仓15、17、次负压吸气仓14、18均通过排水加气管与储气仓8相连通，排水加气管上均设有排水阀。任一次水气交替仓6、13、主水气交替仓7、12上均设有进水支管、顶面上设有放气阀，进水支管上均设有支管控制阀，进水支管与设置在船体1外底面上的进水主管相连通；进水主管的进水口上设有滤网。

调节装置还包括设置在船体1四周侧板与船体底板3外表面连接处并沿船体底板3外表面一周的裙板2，裙板2与船体底板3相配合形成底端开口的沉箱腔；船体底板3上设有与沉箱腔相配合的沉箱加气管，沉箱加气管上设有加气阀，沉箱加气管与空气压缩机相连接。生活用仓组设置在靠近船尾一侧的船体1内，次水气交替仓组、次负压吸气仓组均设置在靠近船头一侧的船体1内。储气仓8、主负压吸气仓15、17、次负压吸气仓14、18内均设有气压传感器；主水气交替仓7、12、次水气交替仓6、13、污水收集仓9、11、生活用水仓10、沉箱腔内均设有液位传感器。船体1内还设有船舶控制系统；空气压缩机、真空泵、抽气阀、充气阀、加水控制阀、生活加气控制阀、生活负压控制阀、污水加气控制阀、通气阀、次吸气阀、主吸气阀、放气阀、支管控制阀、气压传感器、液位传感器均与船舶控制系统电连接。

使用时，主水气交替仓7、12、次水气交替仓6、13是通过增减仓室中水的存储量来改变船体1局部浮力大小,在以储气仓8为支点的杠杆原理作用下实现船体1平衡调整或配载的目标。船舶空载时通过主水气交替仓7、12、次水气交替仓6、13作用可实现对船体1部分水下位置进行维修、检查，经常用到的如清理螺旋桨缠绕物和检查水封、油封等工作。具体操作时，打开抽气管上的抽气阀，真空泵对主负压吸气仓15、17、次负压吸气仓组抽真空动作，使主负压吸气仓15、17、次负压吸气仓14、18内处于负压状态，当主水气交替仓7、12、次水气交替仓6、13需要同时加水增加船体1负载时，打开主吸气管上的主吸气阀、次吸气管上的次吸气阀、进水支管上支管控制阀，在主负压吸气仓15、17、次负压吸气仓14、18内负压作用下，船下的水通过进水主管进水口流入，在通过进水支管分别流向主水气交替仓7、12、次水气交替仓6、13，液位传感器及时检测主水气交替仓7、12、次水气交替仓6、13内水位，通过船舶控制系统对主水气交替仓7、12、次水气交替仓6、13内水位进行控制，当主水气交替仓7、12、次水气交替仓6、13内水位达到预设阈值时，船舶控制系统关闭主吸气阀、次吸气阀、支管控制阀，实现对船体1的配载，当需要排出主水气交替仓7、12、次水气交替仓6、13内的水时，排水加气管上的排水阀、支管控制阀打开，储气仓8内的压缩气体进入主水气交替仓7、12、次水气交替仓6、13内，挤压仓内的水通过进水支管排出到进水主管，最终排出至自然水域内，完成配载减重作用，同时可以通过船舶控制系统打开沉箱加气管上的加气阀，向沉箱腔内加入气体，形成气体隔层4，使得船体1升高一定的气体隔层4高度，实现调整船体1吃水深度的作用；当需要调整船体1的倾斜度进行维修或检查时，通过打开一侧的主水气交替仓7、12、次水气交替仓6、13上的主吸气阀、次吸气阀和支管控制阀，通过与之相对应的主负压吸气仓15、17、次负压吸气仓14、18对仓内进行吸气，实现对一侧主水气交替仓7、12、次水气交替仓6、13的配载，实现船体1倾斜的目的，方便对船体1进行维修、检查或在水域狭窄区域的航行；当主水气交替仓7、12、次水气交替仓6、13中的水位点位于河水面之下时，进水时可不启用主负压吸气仓15、17、次负压吸气仓14、18，直接打开次水气交替仓6、13、主水气交替仓7、12上的放气阀，次水气交替仓6、13、主水气交替仓7、12在内外在水压力差作用下水自动进水，也可以使用主负压吸气仓15、17、次负压吸气仓14、18可提高效率加速进水，同理，排水时当次水气交替仓6、13、主水气交替仓7、12中水位位于水面之上，可不启用储气仓8充气排水，也可以使用储气仓8充气，提高排水效率迅速排空。

生活用水仓10可实现城市居民同样的便捷用水，为节约饮用水，生活用水可直接取自水域水，饮用水由码头定点供给专用的饮用水仓，饮用水仓满水后只要将饮用仓密封并改由储气仓8充入指定压力气体，即可获得生活所需压力水源，且在低谷用水或不用水时不消耗动力，做到节能环保。当生活用水仓10需要加水时，将加水管进水口放入水源内，打开加水控制阀、生活负压控制阀，此时生活用水仓10内气压高于主负压吸气仓15、17内气压，生活用水仓10内气压向主负压吸气仓15、17转移，使得加水管进水口处的水源开始流向生活用水仓10内，主负压吸气仓15、17持续对生活用水仓10吸气，水源内的水持续流向生活用水仓10内，如果主负压吸气仓15、17内的气压传感器检测到仓内气压低于预设阈值时，真空泵启动，对主负压吸气仓15、17进行吸气，直至生活用水仓10内液位传感器检测到生活用水仓10内水位到达预设阈值后，船舶控制系统控制生活负压控制阀、加水控制阀关闭，通过负压吸气的方式实现对生活用水仓10内的加水作业；加水完成后，生活加气控制阀打开，由于储气仓8内的压缩气体强度始终处于一定范围内，因此能够平稳的对生活用水仓10内的水施加一定范围的压力，使得生活用水仓10内的水始终处于加压状态，方便生活区域内人员进行生活使用。

污水收集仓9、11在使用时通气管上的通气阀处于打开状态，生活区域的厨卫、厕所等生活污水在重力作用下流进污水收集仓9、11内，此时通气阀起到保持生活污水正常流入污水收集仓9、11的作用，当污水收集仓9、11内的液位传感器，检测到污水收集仓9、11内污水数据超过船舶控制系统内预设的阈值时，船舶控制系统关闭污水主管上的污水阀，暂时停止污水流入，还可以在船体1内设置与船舶控制系统连接的报警器，提醒船上人员及时清理污水收集仓9、11，或者当船体1靠岸时，及时对污水收集仓9、11进行清理；清理时，首先关闭通气阀，然后打开污水仓加气管上的污水加气控制阀，打开排污主管上的排污阀，各个污水收集仓9、11的污水通过设置在污水收集仓9、11底端的排污支管向排污主管排出污水，排污主管内的污水通过排污主管出口流向指定地点，进行集中处理。

沉箱腔是充分利用储气仓8大容积优势,用较小功率压缩机满载连续工作将燃油消耗能量转化为压缩气体弹性势能储存起来，在气体隔层4有气源需求时能瞬间大量释放,没有需求时不做无用功浪费能量。船舶空载时一般前高后低,裙板2底部边缘不是处在同水一水平高度,现有自动进水平衡功能,可在空载时将船底裙板2调整至水平高度,更好利用气体隔层4；是储气仓8位于舱底下中间处,呈条状分布,其有外侧主水气交替仓7、12阻隔,安全性更好,因此储气仓8可储存更多压缩气体；是储气仓8不仅给气体隔层4提供气源,还为主水气交替仓7、12、次水气交替仓6、13、生活用水仓10、污水收集仓9、11,甚至可以为"船用气动发电机"提供动力源。

负压吸气仓也是利用储气仓8的大容积优势,用小功率真空泵连续工作将其抽成一定真空度的仓室,为主水气交替仓7、12、次水气交替仓6、13将水面以下的水提升出水面进入主水气交替仓7、12、次水气交替仓6、13提供动力,主负压吸气仓15、17、次负压吸气仓14、18可以互连互通,通过控制阀、管道与真空泵相连；当压力传感器检测到主负压吸气仓15、17、次负压吸气仓14、18压力高于设定值,船舶控制系统自动启动真空泵,真空泵对主负压吸气仓15、17、次负压吸气仓14、18进行抽真空动作,当主负压吸气仓15、17、次负压吸气仓14、18压力低于设定值,船舶控制系统自动关闭真空泵,停止对主负压吸气仓15、17、次负压吸气仓14、18抽真空。并且所有的控制阀都可以通过船舶控制系统进行控制操作。

实施例2：

一种运输船舱室结构，与实施例1的不同之处在于：生活用仓组包括一对生活用水仓10，生活用水仓10之间通过水仓连接管连接，水仓连接管上设有连接控制阀。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，但不仅限于上述实例，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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