回旋减摇装置及浮式海洋结构物

摘要

本发明公开了一种回旋减摇装置及浮式海洋结构物，包括四块翼板和驱动装置，第一翼板和第二翼板位于浮式海洋结构物底部的其中一侧，第三翼板和第四翼板位于浮式海洋结构物底部的相对一侧；四块翼板均向水下倾斜延伸，且第一翼板的倾斜方向与第四翼板的倾斜方向呈对称关系，第二翼板的倾斜方向与第三翼板的倾斜方向呈对称关系；所述驱动装置驱动第一翼板和第四翼板同步运动，驱动第二翼板和第三翼板同步运动；且第一翼板和第二翼板以水流方向为镜像轴镜像运动，第三翼板和第四翼板以水流方向为镜像轴镜像运动。本发明通过设计运动翼板且做镜像回转运动，由此可以加快对浮式海洋结构物的扶正速度，且可以减少不必要的能量损失，达到节能效果。

权利要求

1.一种回旋减摇装置，应用在浮式海洋结构物上，其特征在于，包括：

翼板，其设置有四块，分别为第一翼板、第二翼板、第三翼板和第四翼板；所述第一翼板和第二翼板位于浮式海洋结构物底部的其中一侧，所述第三翼板和第四翼板位于浮式海洋结构物底部的相对一侧；四块所述的翼板均向水下倾斜延伸，且其中一侧安装在浮式海洋结构物的底部，记为固定侧，其中，第一翼板的倾斜方向与第四翼板的倾斜方向以第一翼板的固定侧为轴线呈对称关系，第二翼板的倾斜方向与第三翼板的倾斜方向以第二翼板的固定侧为轴线呈对称关系；

驱动装置，其驱动所述第一翼板和第四翼板同步运动，驱动第二翼板和第三翼板同步运动；且第一翼板和第二翼板以水流方向为镜像轴镜像运动，第三翼板和第四翼板以水流方向为镜像轴镜像运动。

2.根据权利要求1所述的回旋减摇装置，其特征在于，还包括：

第一滑槽，其安装在所述浮式海洋结构物的底部，且从所述浮式海洋结构物底部的所述其中一侧向所述相对一侧延伸；

第二滑槽，其安装在所述浮式海洋结构物的底部，且与所述第一滑槽垂直；所述第二滑槽设置有四根，平行间隔排列，与所述第一滑槽形成四个直角坐标系，且沿所述浮式海洋结构物底部的所述其中一侧朝所述相对一侧的方向依次定义为第一直角坐标系、第二直角坐标系、第三直角坐标系和第四直角坐标系；

第一滑块，其安装在所述第一滑槽中，且沿第一滑槽滑动；所述第一滑块设置有四个，分布在所述的四个直角坐标系中；

第二滑块，其安装在所述第二滑槽中，且沿第二滑槽滑动；所述第二滑块设置有四个，分布在所述的四个直角坐标系中；

其中，四块所述的翼板分布在所述的四个直角坐标系中，且第一翼板的固定侧安装在第一直角坐标系中的第一滑块和第二滑块上，第二翼板的固定侧安装在第二直角坐标系中的第一滑块和第二滑块上，第三翼板的固定侧安装在第三直角坐标系中的第一滑块和第二滑块上，第四翼板的固定侧安装在第四直角坐标系中的第一滑块和第二滑块上；所述驱动装置通过驱动所述第一滑块和第二滑块滑动，以驱动四块所述的翼板运动。

3.根据权利要求2所述的回旋减摇装置，其特征在于，所述第一滑块和第二滑块为球体，球体底部安装有柱体，所述翼板的固定侧固定连接在所述的柱体上。

4.根据权利要求3所述的回旋减摇装置，其特征在于，将所述翼板的固定侧的两个边角对应连接在第一滑块和第二滑块的柱体上；所述翼板向水下倾斜的方向与水深方向所成的夹角在40°-50°之间。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的回旋减摇装置，其特征在于，所述浮式海洋结构物为船舶，所述第一滑槽从船舶的左舷向右舷延伸；所述第一翼板和第二翼板位于船舶底部的左侧，所述第三翼板和第四翼板位于船舶底部的右侧。

6.根据权利要求5所述的回旋减摇装置，其特征在于，在所述船舶上设置有用于检测所述船舶的左舷和右舷上下摇晃方向的检测装置；在船舶前进过程中，当所述检测装置检测到船舶的左舷由平衡位置向下运动，右舷由平衡位置向上运动时，所述驱动装置分别驱动位于第一直角坐标系和第四直角坐标系中的第一滑块由坐标原点向右舷方向滑动，第二滑块由船尾方向向坐标原点滑动，滑动过程中，第一翼板向船尾倾斜，第四翼板向船首倾斜；与此同时，所述驱动装置分别驱动位于第二直角坐标系和第三直角坐标系中的第一滑块由坐标原点向左舷方向滑动，第二滑块由船尾方向向坐标原点滑动，滑动过程中，第二翼板向船尾倾斜，第三翼板向船首倾斜；

当所述检测装置检测到船舶的左舷由向下恢复到平衡位置，右舷由向上恢复到平衡位置时，所述驱动装置分别驱动位于第一直角坐标系和第四直角坐标系中的第一滑块由右舷方向向坐标原点滑动，第二滑块由坐标原点向船首方向滑动，滑动过程中，第一翼板向船尾倾斜，第四翼板向船首倾斜；与此同时，所述驱动装置分别驱动位于第二直角坐标系和第三直角坐标系中的第一滑块由左舷方向向坐标原点滑动，第二滑块由坐标原点向船首方向滑动，滑动过程中，第二翼板向船尾倾斜，第三翼板向船首倾斜；

当所述检测装置检测到船舶的左舷由平衡位置向上运动，右舷由平衡位置向下运动时，所述驱动装置分别驱动位于第一直角坐标系和第四直角坐标系中的第一滑块由坐标原点向左舷方向滑动，第二滑块由船首方向向坐标原点滑动，滑动过程中，第一翼板向船首倾斜，第四翼板向船尾倾斜；与此同时，所述驱动装置分别驱动位于第二直角坐标系和第三直角坐标系中的第一滑块由坐标原点向右舷方向滑动，第二滑块由船首方向向坐标原点滑动，滑动过程中，第二翼板向船首倾斜，第三翼板向船尾倾斜；

当所述检测装置检测到船舶的左舷由向上恢复到平衡位置，右舷由向下恢复到平衡位置时，所述驱动装置分别驱动位于第一直角坐标系和第四直角坐标系中的第一滑块由左舷方向向坐标原点滑动，第二滑块由坐标原点向船尾方向滑动，滑动过程中，第一翼板向船首倾斜，第四翼板向船尾倾斜；与此同时，所述驱动装置分别驱动位于第二直角坐标系和第三直角坐标系中的第一滑块由右舷方向向坐标原点滑动，第二滑块由坐标原点向船尾方向滑动，滑动过程中，第二翼板向船首倾斜，第三翼板向船尾倾斜。

7.根据权利要求6所述的回旋减摇装置，其特征在于，所述翼板在直角坐标系中的运动周期与船舶的摇晃周期相同。

8.根据权利要求6所述的回旋减摇装置，其特征在于，在所述船舶中还设置有控制装置，接收所述检测装置输出的检测信号，并生成控制信号发送至所述的驱动装置，进而控制所述驱动装置驱动四个所述的第一滑块和四个所述的第二滑块滑动。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的回旋减摇装置，其特征在于，所述浮式海洋结构物为停留在水面上的海洋平台或浮标，在所述浮式海洋结构物的底部设置有两组所述的回旋减摇装置，且两组回旋减摇装置在浮式海洋结构物底部的布设方向相垂直；在所述浮式海洋结构物上设置有用于检测所述浮式海洋结构物摇晃方向的检测装置，两组回旋减摇装置中的驱动装置根据检测装置检测到的摇晃方向驱动相应的翼板运动，以扶正所述的浮式海洋结构物。

10.一种浮式海洋结构物，其特征在于，设置有如权利要求1至9中任一项所述的回旋减摇装置。

说明书

回旋减摇装置及浮式海洋结构物

技术领域

[0001] 本发明属于减摇装置技术领域，具体地说，是涉及一种应用在浮式海洋结构物（船舶、海洋平台、浮标等）上，用于减小浮式海洋结构物摇晃的装置以及配置有这种减摇装置
的浮式海洋结构物。

背景技术

[0002] 海洋中蕴藏着丰富的自然资源，例如煤、石油、天然气、可燃冰等。随着人们对海洋资源认识的逐渐加深，海洋研究工作也变得越来越频繁。人们对海洋资源的探究需要借助
于船舶、海洋平台、浮标等浮式海洋结构物才能顺利地开展，但是海洋环境复杂多变，工作
在海洋中的浮式海洋结构物经常会受到洋流或海浪的冲击而产生剧烈地摇晃，从而影响了
浮式海洋结构物运行的稳定性，进而对从事海洋研究工作的科研人员的人身安全造成了严
重的威胁。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于提供一种回旋减摇装置，应用在浮式海洋结构物上，可以减小浮式海洋结构物晃动的幅度，以保证其工作的安全性和稳定性。

[0004] 为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

[0005] 一种回旋减摇装置，应用在浮式海洋结构物上，包括翼板和驱动装置；所述翼板设置有四块，分别为第一翼板、第二翼板、第三翼板和第四翼板；所述第一翼板和第二翼板位
于浮式海洋结构物底部的其中一侧，所述第三翼板和第四翼板位于浮式海洋结构物底部的
相对一侧；四块所述的翼板均向水下倾斜延伸，且其中一侧安装在浮式海洋结构物的底部，
记为固定侧，其中，第一翼板的倾斜方向与第四翼板的倾斜方向以第一翼板的固定侧为轴
线呈对称关系，第二翼板的倾斜方向与第三翼板的倾斜方向以第二翼板的固定侧为轴线呈
对称关系；所述驱动装置驱动所述第一翼板和第四翼板同步运动，驱动第二翼板和第三翼
板同步运动；且第一翼板和第二翼板以水流方向为镜像轴镜像运动，第三翼板和第四翼板
以水流方向为镜像轴镜像运动。

[0006] 为了实现所述翼板在浮式海洋结构物底部的回旋运动，本发明优选在所述回旋减摇装置中设置第一滑槽、第二滑槽、第一滑块和第二滑块；其中，第一滑槽安装在所述浮式
海洋结构物的底部，且从所述浮式海洋结构物底部的所述其中一侧向所述相对一侧延伸；
第二滑槽安装在所述浮式海洋结构物的底部，且与所述第一滑槽垂直；所述第二滑槽设置
有四根，平行间隔排列，与所述第一滑槽形成四个直角坐标系，且沿所述浮式海洋结构物底
部的所述其中一侧朝所述相对一侧的方向依次定义为第一直角坐标系、第二直角坐标系、
第三直角坐标系和第四直角坐标系；第一滑块安装在所述第一滑槽中，且沿第一滑槽滑动；
所述第一滑块设置有四个，分布在所述的四个直角坐标系中；第二滑块安装在所述第二滑
槽中，且沿第二滑槽滑动；所述第二滑块设置有四个，分布在所述的四个直角坐标系中；其
中，四块所述的翼板分布在所述的四个直角坐标系中，且第一翼板的固定侧安装在第一直
角坐标系中的第一滑块和第二滑块上，第二翼板的固定侧安装在第二直角坐标系中的第一
滑块和第二滑块上，第三翼板的固定侧安装在第三直角坐标系中的第一滑块和第二滑块
上，第四翼板的固定侧安装在第四直角坐标系中的第一滑块和第二滑块上；所述驱动装置
通过驱动所述第一滑块和第二滑块滑动，以驱动四块所述的翼板运动。

[0007] 优选的，所述第一滑块和第二滑块优选设计成球体，球体底部安装有柱体，通过将所述翼板的固定侧固定连接在所述的柱体上，以实现翼板在浮式海洋结构物底部的装配。

[0008] 为了提高翼板回旋转动的灵活性，优选将所述翼板的固定侧的两个边角对应连接在第一滑块和第二滑块的柱体上；所述翼板向水下倾斜的方向与水深方向所成的夹角优选
设计在40°-50°之间，以减少甚至抵消由于增加翼板而对浮式海洋结构物的航行产生的阻
力。

[0009] 当所述浮式海洋结构物为船舶时，可以将所述第一滑槽从船舶的左舷向右舷延伸；所述第一翼板和第二翼板位于船舶底部的左侧，所述第三翼板和第四翼板位于船舶底
部的右侧。

[0010] 进一步的，在所述船舶上设置有用于检测所述船舶的左舷和右舷上下摇晃方向的检测装置；在船舶前进过程中，当所述检测装置检测到船舶的左舷由平衡位置向下运动，右
舷由平衡位置向上运动时，所述驱动装置分别驱动位于第一直角坐标系和第四直角坐标系
中的第一滑块由坐标原点向右舷方向滑动，第二滑块由船尾方向向坐标原点滑动，滑动过
程中，第一翼板向船尾倾斜，第四翼板向船首倾斜；与此同时，所述驱动装置分别驱动位于
第二直角坐标系和第三直角坐标系中的第一滑块由坐标原点向左舷方向滑动，第二滑块由
船尾方向向坐标原点滑动，滑动过程中，第二翼板向船尾倾斜，第三翼板向船首倾斜；且四
块翼板的攻角都越来越大（翼板与水流方向的夹角）。由此一来，在第一翼板和第二翼板的
作用下，可以在船舶的左侧产生越来越大的向上升力；同时，在第三翼板和第四翼板的作用
下，可以在船舶的右侧产生越来越大的向下拉力，继而起到越来越强的扶正作用。当所述检
测装置检测到船舶的左舷由向下恢复到平衡位置，右舷由向上恢复到平衡位置时，所述驱
动装置分别驱动位于第一直角坐标系和第四直角坐标系中的第一滑块由右舷方向向坐标
原点滑动，第二滑块由坐标原点向船首方向滑动，滑动过程中，第一翼板向船尾倾斜，第四
翼板向船首倾斜；与此同时，所述驱动装置分别驱动位于第二直角坐标系和第三直角坐标
系中的第一滑块由左舷方向向坐标原点滑动，第二滑块由坐标原点向船首方向滑动，滑动
过程中，第二翼板向船尾倾斜，第三翼板向船首倾斜；且四块翼板的攻角都越来越小。由此
一来，在第一翼板和第二翼板的作用下，可以在船舶的左侧产生越来越小的向上升力；同
时，在第三翼板和第四翼板的作用下，可以在船舶的右侧产生越来越小的向下拉力，继而起
到越来越弱的扶正作用。当所述检测装置检测到船舶的左舷由平衡位置向上运动，右舷由
平衡位置向下运动时，所述驱动装置分别驱动位于第一直角坐标系和第四直角坐标系中的
第一滑块由坐标原点向左舷方向滑动，第二滑块由船首方向向坐标原点滑动，滑动过程中，
第一翼板向船首倾斜，第四翼板向船尾倾斜；与此同时，所述驱动装置分别驱动位于第二直
角坐标系和第三直角坐标系中的第一滑块由坐标原点向右舷方向滑动，第二滑块由船首方
向向坐标原点滑动，滑动过程中，第二翼板向船首倾斜，第三翼板向船尾倾斜；且四块翼板
的攻角都越来越大。由此一来，在第一翼板和第二翼板的作用下，可以在船舶的左侧产生越
来越大的向下拉力；同时，在第三翼板和第四翼板的作用下，可以在船舶的右侧产生越来越
大的向上升力，继而起到越来越强的扶正作用。当所述检测装置检测到船舶的左舷由向上
恢复到平衡位置，而右舷由向下恢复到平衡位置时，所述驱动装置分别驱动位于第一直角
坐标系和第四直角坐标系中的第一滑块由左舷方向向坐标原点滑动，第二滑块由坐标原点
向船尾方向滑动，滑动过程中，第一翼板向船首倾斜，第四翼板向船尾倾斜；与此同时，所述
驱动装置分别驱动位于第二直角坐标系和第三直角坐标系中的第一滑块由右舷方向向坐
标原点滑动，第二滑块由坐标原点向船尾方向滑动，滑动过程中，第二翼板向船首倾斜，第
三翼板向船尾倾斜；且四块翼板的攻角都越来越小。由此一来，在第一翼板和第二翼板的作
用下，可以在船舶的左侧产生越来越小的向下拉力；同时，在第三翼板和第四翼板的作用
下，可以在船舶的右侧产生越来越小的向上升力，继而起到越来越弱的扶正作用。

[0011] 其中，设计所述翼板在直角坐标系中的运动周期与船舶的摇晃周期相同。

[0012] 进一步的，在所述船舶中还设置有控制装置，接收所述检测装置输出的检测信号，并生成控制信号发送至所述的驱动装置，进而控制所述驱动装置驱动四个所述的第一滑块
和四个所述的第二滑块滑动。

[0013] 当所述浮式海洋结构物为停留在水面上的海洋平台或浮标时，可以在所述浮式海洋结构物的底部设置两组所述的回旋减摇装置，且两组回旋减摇装置在浮式海洋结构物底
部的布设方向相垂直；在所述浮式海洋结构物上设置用于检测所述浮式海洋结构物摇晃方
向的检测装置，两组回旋减摇装置中的驱动装置根据检测装置检测到的摇晃方向驱动相应
的翼板运动，以起到扶正的作用。

[0014] 基于上述回旋减摇装置的结构设计，本发明还提出了一种浮式海洋结构物，设置有回旋减摇装置，所述回旋减摇装置包括翼板和驱动装置；所述翼板设置有四块，分别为第
一翼板、第二翼板、第三翼板和第四翼板；所述第一翼板和第二翼板位于浮式海洋结构物底
部的其中一侧，所述第三翼板和第四翼板位于浮式海洋结构物底部的相对一侧；四块所述
的翼板均向水下倾斜延伸，且其中一侧安装在浮式海洋结构物的底部，记为固定侧，其中，
第一翼板的倾斜方向与第四翼板的倾斜方向以第一翼板的固定侧为轴线呈对称关系，第二
翼板的倾斜方向与第三翼板的倾斜方向以第二翼板的固定侧为轴线呈对称关系；所述驱动
装置驱动所述第一翼板和第四翼板同步运动，驱动第二翼板和第三翼板同步运动；且第一
翼板和第二翼板以水流方向为镜像轴镜像运动，第三翼板和第四翼板以水流方向为镜像轴
镜像运动。通过驱动四块所述的翼板在浮式海洋结构物的底部做回旋运动，以对浮式海洋
结构物起到扶正的作用。

[0015] 与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明在浮式海洋结构物的底部安装回旋减摇装置，底部的固壁镜像作用可以产生几近双倍的定常升力，通过设计回旋减
摇装置中的翼板为运动翼板可以产生非定常升力，且成对的做镜像回转运动，又可加强非
定常升力，加快对浮式海洋结构物的扶正速度。翼板在旋转过程中可以改变攻角的正负和
大小，由此可以减少不必要的能量损失，达到节能的效果。此外，对于有航速的情况，向水下
倾斜延伸的翼板会增加浮式海洋结构物的阻力，根据耐波性理论，翼板产生的升力除了会
有垂直分量还有水平分量，而升力水平分量与水流方向相反，即起到动力作用，因此可以抵
消一部分增加的阻力，且翼板产生的升力水平分量越大，抵消的阻力越多，甚至可以大于阻
力，达到节能的作用。而对于零航速的情况，可以利用运动翼板产生的非定常升力起到扶正
的作用。因此，本发明的回旋减摇装置既适应于有航速的工况，也适应于低航速和零航速的
工况。

[0016] 结合附图阅读本发明实施方式的详细描述后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

[0017] 图1是本发明所提出的回旋减摇装置的一种实施例的俯视方向的结构示意图；

[0018] 图2是图1所示回旋减摇装置的一种实施例的仰视方向的结构示意图；

[0019] 图3是图1所示回旋减摇装置的局部立体图；

[0020] 图4是翼板与第一滑块和第二滑块的连接关系示意图；

[0021] 图5是回旋减摇装置在船舶上的安装位置示意图；

[0022] 图6是回旋减摇装置在海洋平台或浮标上的安装位置示意图。

具体实施方式

[0023] 下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细地描述。

[0024] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语 “上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不
是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不
能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示
或暗示相对重要性。

[0025] 运行或工作在海面上的浮式海洋结构物，例如船舶、海洋平台或浮标等，经常会受到海浪或者洋流的影响而出现剧烈地摇晃，本实施例为了提高浮式海洋结构物在海面上运
行和工作的稳定性，设计了一种回旋减摇装置，安装在浮式海洋结构物的底部，以起到减小
浮式海洋结构物海面晃动的作用。

[0026] 参见图2所示，本实施例的回旋减摇装置主要包括四块翼板10、20、30、40和驱动四块翼板10、20、30、40运动的驱动装置（图中未示出）。定义四块翼板分别为第一翼板10、第二
翼板20、第三翼板30和第四翼板40，且将第一翼板10和第二翼板20归为一组，安装在浮式海
洋结构物6的底部的其中一侧，如图2所示的左侧位置，以用于减小浮式海洋结构物6左侧的
上下晃动；将第三翼板30和第四翼板40归为一组，安装在浮式海洋结构物6的底部的相对一
侧，如图2所示的右侧位置，以用于减小浮式海洋结构物6右侧的上下晃动。在布设每一组翼
板时，优选将第一翼板10布设在第二翼板20的外侧，将第四翼板40布设在第三翼板30的外
侧。选择每一块翼板10、20、30、40的其中一侧作为固定侧11、21、31、41，安装在浮式海洋结
构物6的底部，四块翼板10、20、30、40的其余部分均向水下倾斜延伸。

[0027] 由于浮式海洋结构物6在左右摇摆的过程中，左侧和右侧的晃动方向相反，因此需要对每一组翼板的倾斜方向进行对称设计，才能获得两个反向的力。为此，本实施例设计第
一翼板10的倾斜方向与第四翼板40的倾斜方向以第一翼板10的固定侧11（或第四翼板40的
固定侧41）为轴线呈对称关系；第二翼板20的倾斜方向与第三翼板30的倾斜方向以第二翼
板20的固定侧21（或第三翼板30的固定侧31）为轴线呈对称关系。其中，第一翼板10的固定
侧11与第四翼板40的固定侧41平行，第二翼板20的固定侧21与第三翼板30的固定侧31平
行。在通过驱动装置驱动四块所述的翼板10、20、30、40做回转运动的过程中，驱动第一翼板
10和第四翼板40做同步运动，驱动第二翼板20和第三翼板30同步运动；且第一翼板10和第
二翼板20以水流方向为镜像轴做镜像运动，第三翼板30和第四翼板40以水流方向为镜像轴
做镜像运动，由此起到对浮式海洋结构物6扶正的作用。

[0028] 为了便于驱动装置驱动四块所述的翼板10、20、30、40在浮式海洋结构物6的底部按照要求做回旋运动，本实施例优选在回旋减摇装置中设置一根第一滑槽5和四根第二滑
槽1、2、3、4，结合图1、图2所示。将所述第一滑槽5安装在浮式海洋结构物6的底部，且从所述
浮式海洋结构物6的底部的所述其中一侧（如左侧）向所述相对一侧（如右侧）延伸。将四根
第二滑槽1、2、3、4沿与第一滑槽5垂直的方向，平行间隔地排布在所述浮式海洋结构物6的
底部，并与所述第一滑槽5垂直相交，由此便可以形成四个直角坐标系Z1、Z2、Z3、Z4，以限定
四块翼板10、20、30、40的活动区域。

[0029] 当然，所述第一滑槽5也可以设计成两根，其中一根与第二滑槽1、2形成第一直角坐标系Z1和第二直角坐标系Z2，另外一根与第二滑槽3、4形成第三直角坐标系Z3和第四直
角坐标系Z4。也可以将所述第一滑槽5设计成四根，四根第一滑槽5与四根第二滑槽1、2、3、4
一一对应垂直相交，以形成所述的四个直角坐标系Z1、Z2、Z3、Z4。本实施例并不仅限于以上
举例。

[0030] 在每一个直角坐标系Z1、Z2、Z3、Z4所对应的第一滑槽5和第二滑槽1、2、3、4中，分别设计有第一滑块7和第二滑块8，如图1、图2所示。其中，第一滑块7安装在所述的第一滑槽
5中，且可沿第一滑槽2滑动；第二滑块8对应安装在所述的第二滑槽1、2、3、4中，且可沿第二
滑槽1、2、3、4滑动。将四块翼板10、20、30、40分布在所述的四个直角坐标系Z1、Z2、Z3、Z4中，
且将每一块翼板10、20、30、40的固定侧11、21、31、41固定安装在其所在直角坐标系Z1、Z2、
Z3、Z4中的第一滑块7和第二滑块8上，驱动装置通过驱动第一滑块7和第二滑块8在滑槽内
滑动，以带动四块翼板10、20、30、40运动。

[0031] 作为本实施例的一种优选设计方案，为了便于滑块在滑槽内滑动，本实施例优选将第一滑块7和第二滑块8设计成球体，如图3所示。在球体的底部设置有向水下方向延伸的
柱体9，如图4所示，将所述翼板10、20、30、40的固定侧11、21、31、41连接到第一滑块7和第二
滑块8的柱体9上，以实现翼板10、20、30、40在浮式海洋结构物6底部的装配。

[0032] 在翼板10、20、30、40的具体装配过程中，优选将每一块翼板10、20、30、40的固定侧11、21、31、41的两个边角分别与第一滑块7和第二滑块8的柱体9对应连接，以提高翼板10、
20、30、40转动的灵活性。

[0033] 对于每一块翼板10、20、30、40的倾斜角度α（α为翼板向水下倾斜的方向与水深方向所成的夹角），优选设计在40°-50°之间，例如45°，以减少甚至抵消由于增加翼板而对浮
式海洋结构物6的航行产生的阻力。

[0034] 下面以将本实施例的回旋减摇装置安装在船舶上为例，对所述回旋减摇装置的工作原理进行具体阐述。

[0035] 在所述浮式海洋结构物6为船舶时，可以将所述回旋减摇装置横向安装在船舶的底部，如图5所示，即沿垂直于船舶的船身方向安装，以抑制船身的左右摇晃。

[0036] 具体来讲，可以将第一滑槽5从船舶的左舷向右舷延伸，第二滑槽1、2、3、4的布设方向最好与船身的延伸方向平行，且定义右舷方向为X轴的正半轴，船首方向为Y轴的正半
轴。将第一翼板10和第二翼板20布设在船舶底部的左侧，其初始位置为：连接第一翼板10的
第一滑块7和第二滑块8之间的连线位于第一直角坐标系Z1中的第四象限IV，且第一翼板10
朝向船尾倾斜；连接第二翼板20的第一滑块7和第二滑块8之间的连线位于第二直角坐标系
Z2中的第三象限Ⅲ，且第二翼板20朝向船尾倾斜。将第三翼板30和第四翼板40布设在船舶
底部的右侧，其初始位置为：连接第三翼板30的第一滑块7和第二滑块8之间的连线位于第
三直角坐标系Z3中的第三象限Ⅲ，且第三翼板30朝向船首倾斜；连接第四翼板40的第一滑
块7和第二滑块8之间的连线位于第四直角坐标系Z4中的第四象限IV，且第四翼板40朝向船
首倾斜。

[0037] 在船舶上安装用于检测所述船舶的左舷和右舷上下摇晃方向的检测装置（图中未示出），例如陀螺仪、重力传感器等，以根据检测到的摆动方向确定四块翼板10、20、30、40的
回旋转动方向。

[0038] 在本实施例中，所述检测装置可以设置一个，通过检测左舷或者右舷的摆动方向，即可得知其相对侧的摆动方向。当然，所述检测装置也可以设置两个，分别对船舶的左舷和
右舷的摆动方向进行独立检测。

[0039] 在船舶前进的过程中，水流是从船首流向船尾的，如图2所示的水流方向。当船舶前进时，可以利用本实施例的回旋减摇装置抑制船舶的左右晃动。具体过程如下：

[0040] 当检测装置检测到船舶的左舷由平衡位置向下运动，而右舷由平衡位置向上运动时，表明船身向左侧倾斜。此时，通过驱动装置分别驱动位于第一直角坐标系Z1和第四直角
坐标系Z4中的第一滑块7由其所在坐标系的坐标原点O向右舷方向滑动（即向图2中其所在
坐标系的B点滑动），第二滑块8由船尾方向（即图2中其所在坐标系的C点方向）向其所在坐
标系的坐标原点O滑动。在滑动过程中，位于第一直角坐标系Z1和第四直角坐标系Z4中的第
一滑块7和第二滑块8之间的连线始终处于坐标系的第四象限IV内，且第一翼板10向船尾倾
斜，攻角（翼板与水流方向之间的夹角）逐渐变大；第四翼板40向船首倾斜。与此同时，所述
驱动装置分别驱动位于第二直角坐标系Z2和第三直角坐标系Z3中的第一滑块7由其所在坐
标系的坐标原点O向左舷方向滑动（即向图2中其所在坐标系的A点滑动），第二滑块8由船尾
方向（即图2中其所在坐标系的C点方向）向其所在坐标系的坐标原点O滑动。在滑动过程中，
位于第二直角坐标系Z2和第三直角坐标系Z3中的第一滑块7和第二滑块8之间的连线始终
处于坐标系的第三象限Ⅲ内，且第二翼板20向船尾倾斜，攻角逐渐变大；第三翼板30向船首
倾斜，且攻角逐渐变大。由此一来，在第一翼板10和第二翼板20的共同作用下，可以在船舶
的左侧产生越来越大的向上升力；在第三翼板30和第四翼板40的共同作用下，可以在船舶
的右侧产生越来越大的向下拉力，继而起到越来越强的扶正作用。

[0041] 当检测装置检测到船舶的左舷由向下恢复到平衡位置，右舷由向上恢复到平衡位置时，表明船身正在由向左倾斜逐渐恢复到平衡位置。此时，可以通过驱动装置分别驱动位
于第一直角坐标系Z1和第四直角坐标系Z4中的第一滑块7由右舷方向（即图2中其所在坐标
系的B点方向）向其所在坐标系的坐标原点O滑动，第二滑块8由其所在坐标系的坐标原点O
向船首方向滑动（即向图2中其所在坐标系的D点滑动）。在滑动过程中，位于第一直角坐标
系Z1和第四直角坐标系Z4中的第一滑块7和第二滑块8之间的连线始终处于坐标系的第一
象限I内；且第一翼板10向船尾倾斜，攻角逐渐变小；第四翼板40向船首倾斜，且攻角逐渐变
小。与此同时，所述驱动装置分别驱动位于第二直角坐标系Z2和第三直角坐标系Z3中的第
一滑块7由左舷方向（即图2中其所在坐标系的A点方向）向其所在坐标系的坐标原点O滑动，
第二滑块8由其所在坐标系的坐标原点O向船首方向滑动（即向图2中其所在坐标系的D点滑
动）。在滑动过程中，位于第二直角坐标系Z2和第三直角坐标系Z3中的第一滑块7和第二滑
块8之间的连线始终处于坐标系的第二象限Ⅱ内，且第二翼板20向船尾倾斜，攻角逐渐变
小；第三翼板30向船首倾斜，且攻角逐渐变小。由此一来，在第一翼板10和第二翼板20的作
用下，可以在船舶的左侧产生越来越小的向上升力；而在第三翼板30和第四翼板40的作用
下，可以在船舶的右侧产生越来越小的向下拉力，继而起到越来越弱的扶正作用，直到船身
恢复到平衡位置。

[0042] 当检测装置检测到船舶的左舷由平衡位置向上运动，而右舷由平衡位置向下运动时，表明船身向右侧倾斜。此时，可以通过驱动装置分别驱动位于第一直角坐标系Z1和第四
直角坐标系Z4中的第一滑块7由其所在坐标系的坐标原点O向左舷方向滑动（即向图2中其
所在坐标系的A点滑动），第二滑块8由船首方向（即图2中其所在坐标系的D点方向）向其所
在坐标系的坐标原点O滑动。在滑动过程中，位于第一直角坐标系Z1和第四直角坐标系Z4中
的第一滑块7和第二滑块8之间的连线始终处于坐标系的第二象限Ⅱ内；且第一翼板10向船
首倾斜，攻角逐渐变大；第四翼板40向船尾倾斜，且攻角逐渐变大。与此同时，所述驱动装置
分别驱动位于第二直角坐标系Z2和第三直角坐标系Z3中的第一滑块7由其所述坐标系的坐
标原点O向右舷方向滑动（即向图2中其所在坐标系的B点滑动），第二滑块8由船首方向（即
图2中其所在坐标系的D点方向）向其所在坐标系的坐标原点O滑动。在滑动过程中，位于第
二直角坐标系Z2和第三直角坐标系Z3中的第一滑块7和第二滑块8之间的连线始终处于坐
标系的第一象限I内;且第二翼板20向船首倾斜，攻角逐渐变大；第三翼板30向船尾倾斜，且
攻角逐渐变大。由此一来，在第一翼板10和第二翼板20的作用下，可以在船舶的左侧产生越
来越大的向下拉力；而在第三翼板30和第四翼板40的作用下，可以在船舶的右侧产生越来
越大的向上升力，继而起到越来越强的扶正作用。

[0043] 当检测装置检测到船舶的左舷由向上恢复到平衡位置，而右舷由向下恢复到平衡位置时，表明船身正在从向右倾斜恢复到平衡位置。此时，可以通过驱动装置分别驱动位于
第一直角坐标系Z1和第四直角坐标系Z4中的第一滑块7由左舷方向（即图2中其所在坐标系
的A点方向）向其所在坐标系的坐标原点O滑动，第二滑块8由其所在坐标系的坐标原点O向
船尾方向滑动（即向图2中其所在坐标系的C点滑动）。在滑动过程中，位于第一直角坐标系
Z1和第四直角坐标系Z4中的第一滑块7和第二滑块8之间的连线始终处于坐标系的第三象
限Ⅲ内；且第一翼板10向船首倾斜，攻角逐渐变小；第四翼板40向船尾倾斜，且攻角逐渐变
小。与此同时，所述驱动装置分别驱动位于第二直角坐标系Z2和第三直角坐标系Z3中的第
一滑块7由右舷方向（即图2中其所在坐标系的B点方向）向其所在坐标系的坐标原点O滑动，
第二滑块8由其所在坐标系的坐标原点O向船尾方向滑动（即向图2中其所在坐标系的C点滑
动）。在滑动过程中，位于第二直角坐标系Z2和第三直角坐标系Z3中的第一滑块7和第二滑
块8之间的连线始终处于坐标系的第四象限IV内；且第二翼板20向船首倾斜，攻角逐渐变
小，第三翼板30向船尾倾斜，且攻角逐渐变小。由此一来，在第一翼板10和第二翼板20的作
用下，在船舶的左侧产生越来越小的向下拉力；在第三翼板30和第四翼板40的作用下，在船
舶的右侧产生越来越小的向上升力，继而起到越来越弱的扶正作用，直到船身恢复到平衡
位置。

[0044] 由此，翼板10、20、30、40完成了一次回旋运动周期。在整个回旋运动周期内，第二翼板20的运动轨迹与第一翼板10的运动轨迹始终是以第一、第二直角坐标系Z1、Z2的相交
点所在的垂直轴线（所述垂直轴线与坐标系的Y轴平行，即与水流方向平行）呈镜像关系的；
第三翼板30的运动轨迹与第四翼板40的运动轨迹始终是以第三、第四直角坐标系Z3、Z4的
相交点所在的垂直轴线（所述垂直轴线与坐标系的Y轴平行，即与水流方向平行）呈镜像关
系的。并且，第一翼板10与第四翼板40始终同步运动，第二翼板20与第三翼板30始终同步运
动。设计翼板10、20、30、40的回旋运动周期与船舶的摇晃周期相同，二者之间的相对运动关
系参照表1所示。

[0045]船舶左舷晃动方向 第一翼板固定侧的运动位置 第二翼板固定侧的运动位置 第三翼板固定侧的运动位置 第四翼板固定侧的运动位置平衡→下 第四象限 第三象限 第三象限 第四象限
下→平衡 第一象限 第二象限 第二象限 第一象限
平衡→上 第二象限 第一象限 第一象限 第二象限
上→平衡 第三象限 第四象限 第四象限 第三象限

[0046] 表1

[0047] 为了使检测装置和驱动装置能够协同工作，本实施例在所述船舶中还设置有控制装置，分别连接所述的检测装置和驱动装置。所述检测装置将生成的检测信号输出至控制
装置，控制装置根据接收到的检测信号判断出船身的倾斜方向和晃动趋势，进而生成相应
的控制信号发送至所述的驱动装置，通过驱动装置驱动位于四个直角坐标系Z1、Z2、Z3、Z4
中的第一滑块7和第二滑块8的滑动方向，继而带动四块翼板10、20、30、40按照表1所示的对
应关系运动，以起到抑制船身左右摇晃的作用。

[0048] 在本实施例中，所述控制装置可以采用单片机等具有数据处理能力的集成芯片实现，优选安装在船舶的控制室内，以为其提供理想的工作环境。

[0049] 当所述浮式海洋结构物6为停留在水面上的海洋平台或者浮标时，由于该类浮式海洋结构物6的晃动方向不固定，会跟随洋流和海浪方向的变化而改变，因此，可以在该类
浮式海洋结构物6的底部设置两组所述的回旋减摇装置，且两组回旋减摇装置在浮式海洋
结构物6的底部的布设方向相互垂直，如图6所示。例如，将一组回旋减摇装置沿浮式海洋结
构物6的左右方向布设，另一组回旋减摇装置沿浮式海洋结构物6的前后方向布设。利用安
装在该类浮式海洋结构物6上的检测装置检测浮式海洋结构物6的倾斜方向和晃动趋势，进
而控制驱动装置驱动相应一组回旋减摇装置运行，以保持浮式海洋结构物6平稳，提高其工
作的安全性。

[0050] 当然，也可以在浮式海洋结构物6的底部根据需要在需要的位置和方向上增设更多组所述的回旋减摇装置，以满足保持浮式海洋结构物6平稳的设计需求。

[0051] 本实施例的回旋减摇装置，其技术效果主要体现在以下几方面：

[0052] （1）翼板与浮式海洋结构物的底部间隙很小，甚至没有间隙，利用翼板的镜像作用，可以产生双倍的升力，这比传统的水翼要优越得多。

[0053] （2）运动的翼板可以产生非定常的升力，相比仅能产生定常升力的固定翼板来说，能够更好地适应浮式海洋结构物的不同摇晃状态，继而达到更加理想的维稳效果。

[0054] （3）向水下突出的翼板会增加浮式海洋结构物的阻力，根据耐波性理论，翼板产生的升力除了会有垂直分量，还有水平分量，且与水流方向相反，即起到动力作用，可以抵消
一部分增加的阻力。翼板产生的升力越大，抵消的阻力越多，甚至可以产生富余的动力。

[0055] （4）翼板旋转的过程中可以改变攻角的正负，进而减少不必要的能量损失。

[0056] （5）固定水翼减摇对航速要求严格，低航速甚至零航速时不起任何作用，而本实施例的回旋减摇装置可以适应低航速及零航速的工况。

[0057] 当然，以上所述仅是本发明的一种优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和
润饰也应视为本发明的保护范围。