CN102530200B - 用于浮船坞引船的液压定位装置及其工作方法 - Google Patents

Abstract

一种用于浮船坞引船的液压定位装置及其工作方法，属于修造船和海洋工程装备技术领域。这种具有液压控制功能的引船定位装置，它由平面钢架、胶轮和液压缸等组成，安装在浮船坞坞墙两舷内侧。该装置能够用于两种进坞坐墩的需求，并保证精确坐墩位置。这两种进坞坐墩情况分别是：在浮船坞下潜时，引船进坞坐墩；或在浮船坞对接码头时，由气囊承载海工结构物进坞坐墩。另外，该装置还能在浮船坞运输过程中，对被运输的产品起到辅助紧固作用。在浮船坞坞墙上安装该装置，能够在引船接载过程中，精确、快速、可控地对进坞产品进行安全坐墩定位。该装置特点是机构简洁、操作简单、液压程控、刚性限位、精确定位、安装方便、造价低廉。

Description

用于浮船坞引船的液压定位装置及其工作方法

技术领域

本发明涉及一种用于浮船坞引船的液压定位装置及其工作方法，是海洋工程、修船工艺和海上运输的限位控制装置，属于修造船和海洋工程装备技术领域。

背景技术

目前，在浮船坞坞墙上，通常安装有引船小车，该引船小车是电机带动柔性钢缆来牵引船舶漂浮进入浮船坞。该工艺过程有如下缺点：第一，柔性钢缆牵引船舶的精度低，牵引速度很慢，操作效率低；第二，浮船坞的坞墙如果不连续，就安装不了引船小车；第三，引船小车、轨道及牵引系统是沿浮船坞坞墙，从前到后连续铺设，占用坞墙甲板使用面积；第四，引船小车只能用于漂浮进入浮船坞的船舶牵引，不能用于浮船坞与码头平面对接运输，也不能用于浮船坞海上拖航运输时的辅助紧固措施。

在这背景情况下，研发的本发明机构装置具有机构简洁、操作简单、液压程控、刚性限位、精确定位、安装方便、造价低廉等特点。由于本发明装置采用平面钢架结构，由液压程控精确操作，所以它能够满足传统引船小车所有功能以外，还具备快速进坞、精确限位、过程程控等功能；还能在浮船坞对接码头，由气囊承载海工结构物进坞坐墩时，对进坞的海工结构物进行限位控制；还能在浮船坞运输过程中，对被运输的产品起到辅助紧固作用，是绑扎件紧固安全措施的补充。

发明内容

为了克服现有技术中存在的问题，本发明提供一种用于浮船坞引船的液压定位装置及其工作方法，该液压定位装置应能在引船接载过程中，精确、快速、可控地对进坞产品进行安全坐墩定位。

本发明采用的技术方案是：一种用于浮船坞引船的液压定位装置的工作方法，所述液压定位装置包括平面钢架、液压缸和胶轮，固定在浮船坞舷墙上的第一支座和第二支座以浮船坞的中心为对称布置，平面钢架的一端与第一支座成转动连接，另一端设有一个与胶轮成转动配合的胶轮轴，液压缸的一端与第二支座成转动连接，另一端与平面钢架经铰链成铰链连接；所述平面钢架采用四个纵梁、一个横梁、多个短梁和斜梁连接的框架结构，在平面钢架的横梁端与二个第一支座连接，在平面钢架的另一端设有二个第一胶轮和一个第二胶轮，所述液压缸设置在平面钢架的中间位置；或所述平面钢架采用二个纵梁、一个横梁、多个短梁和斜梁连接的框架结构，在平面钢架的横梁端与二个第一支座连接，在平面钢架的另一端设有二个第一胶轮，所述液压缸设置在平面钢架的中间位置；或所述平面钢架采用三个纵梁、一个横梁、多个短梁和斜梁连接的框架结构，在平面钢架的横梁端与二个第一支座连接，在平面钢架的另一端设有二个第一胶轮和一个第二胶轮，第二胶轮置在所述液压缸位于平面钢架一侧的外侧；或所述平面钢架采用二个纵梁、一个横梁、多个短梁和斜梁连接的框架结构，在平面钢架的横梁端与二个第一支座连接，在平面钢架的另一端设有一个第一胶轮和二个第二胶轮，二个第二胶轮分别设置在平面钢架的外侧；其特征是：所述工作方法采用的步骤如下：

（a）初始位置：液压缸推杆收回，平面钢架和液压缸收回，并紧靠在浮船坞舷墙的舷侧内壁上，通过液压缸自锁功能，限制平面钢架自由转动；

（b）计算角度：对于确定要限位的船舶或海洋工程结构物的具体主要尺度，由公式

B=L×sin(α)+R+H

计算平面钢架需要限位的角度，然后液压缸工作，由液压缸推杆伸出一定长度，保证平面钢架与舷墙的舷侧内壁的夹角符合计算值要求，胶轮达到限位位置；

（c）调整角度：被限位的船舶或海洋工程结构物在浮船坞运动过程中，需要不断调整它们的坐墩位置，这时就需要液压缸推杆不断调整其伸缩长度，从而调整胶轮的限位位置；

（d）坐墩后紧固：当限位的船舶或海洋工程结构物在浮船坞抬船甲板上坐墩后，如果还需要本装置起到辅助的紧固作用，这时液压缸推杆继续伸出，起到夹紧作用；

（e）收回到初始位置：液压缸推杆缩回，并带动平面钢架收回到舷墙的舷侧内壁上。

本发明的有益效果是：这种具有液压控制功能的引船定位装置系统，它由平面钢架、胶轮和液压缸等组成，安装在浮船坞坞墙两舷内侧。该装置能够用于两种进坞坐墩的需求，并保证精确坐墩位置。这两种进坞坐墩情况分别是：在浮船坞下潜时，引船进坞坐墩；或在浮船坞对接码头时，由气囊承载海工结构物进坞坐墩。另外，该装置还能在浮船坞运输过程中，对被运输的产品起到辅助紧固作用。在浮船坞坞墙上安装该装置，能够在引船接载过程中，精确、快速、可控地对进坞产品进行安全坐墩定位。该装置特点是机构简洁、操作简单、液压程控、刚性限位、精确定位、安装方便、造价低廉。

附图说明

图1是一种用于浮船坞引船的液压定位装置的布置图。

图2是液压定位装置的第一方案结构图。

图3是液压定位装置的第二方案结构图。

图4是液压定位装置的第三方案结构图。

图5是液压定位装置的第四方案结构图。

图6是液压定位装置的第五方案结构图。

图7是液压定位装置的第六方案结构图。

图8是计算用几何参数图。

图中：1、浮船坞舷墙，2、第一支座，2a、第二支座，3、平面钢架，3a、纵梁，3b、横梁，4、液压缸，5、胶轮，5a、第一胶轮，5b、第二胶轮，5c、胶轮轴，6、铰链，7、抬船甲板。

具体实施方式

以下参照附图对本发明的结构做进一步描述。

图1示出了用于浮船坞引船的液压定位装置的布置图。图中，这种用于浮船坞引船的液压定位装置包括二个平面钢架3、二个液压缸4和胶轮5，第一支座2和第二支座2a固定在浮船坞舷墙1上，并以浮船坞的中心为对称布置，平面钢架3的一端转动连接在第一支座2上，另一端设有胶轮轴5c，胶轮5与胶轮轴5成转动配合，液压缸4的一端与第二支座2a成转动连接，另一端与平面钢架3经铰链6成铰链连接。

图2示出了液压定位装置的第一方案结构图。平面钢架3采用四个纵梁3a、一个横梁3b、六个短梁和六个斜梁连接的框架结构，在横梁3b端与二个第一支座2之间为转动连接，另一端设有二个第一胶轮5a和一个第二胶轮5b；液压缸4设置在平面钢架3的中间位置。

图3示出了液压定位装置的第二方案结构图。平面钢架3采用二个纵梁3a、一个横梁3b、六个短梁和四个斜梁连接的框架结构，在横梁3b端与二个第一支座2之间为转动连接，另一端设有二个第一胶轮5a；液压缸4设置在平面钢架3的中间位置。

图4、5示出了液压定位装置的第三、四方案结构图。平面钢架3采用三个纵梁3a、一个横梁3b四个短梁和四个斜梁连接的框架结构，在横梁3b端与二个第一支座2之间为转动连接，另一端设有二个第一胶轮5a和一个第二胶轮5b，第二胶轮5b设置在液压缸4位于平面钢架3一侧的外侧。

图6、7示出了液压定位装置的第五、六方案结构图。平面钢架3采用二个纵梁3a、一个横梁3b、二个短梁和二个斜梁连接的框架结构，在横梁3b端与二个第一支座2之间为转动连接，另一端设有一个第一胶轮5a和二个第二胶轮5b，二个第二胶轮5b分别设置在平面钢架3的外侧。

上述平面钢架3的纵梁3a、横梁3b、短梁和斜梁的断面形式有方形、圆形和工字钢形，可以是某种断面形式的杆件组成的平面钢架结构，也可以是多种断面形式的杆件组成的平面钢架结构。

上述的液压定位装置通过液压系统工作，液压缸4推杆伸缩运动，带动平面钢架3绕钢架轴绞转动，并始终垂直于浮船坞的抬船甲板7，胶轮5与被限位的船舶或海工结构物接触。因此，平面钢架长度、液压缸推杆伸缩运动幅度、钢架平面与浮船坞坞墙夹角、胶轮伸出去的位置等几何参数，以及它们之间的数学关系如下式所示：

$1=\sqrt{{(a-H_1\×\cot \left(\mathrm{\α}\right))}^2+{(b-\frac{H_1}{\sin \left(\mathrm{\α}\right)})}^2-2(a-H_1\×\cot \left(\mathrm{\α}\right))(b-\frac{H_1}{\sin \left(\mathrm{\α}\right)})\×\cos \left(\mathrm{\α}\right)}-h$

B=L×sin(α)+R+H

其中：符号变量所表示的内容如图8所示。

上述用于浮船坞引船的液压定位装置的工作方法采用的步骤同上所述，这里不再赘述。

Claims (1)

1.一种用于浮船坞引船的液压定位装置的工作方法，所述液压定位装置包括平面钢架（3）、液压缸（4）和胶轮（5），固定在浮船坞舷墙（1）上的第一支座（2）和第二支座（2a）以浮船坞的中心为对称布置，平面钢架（3）的一端与第一支座（2）成转动连接，另一端设有一个与胶轮（5）成转动配合的胶轮轴（5c），液压缸（4）的一端与第二支座（2a）成转动连接，另一端与平面钢架（3）经铰链（6）成铰链连接；所述平面钢架（3）采用四个纵梁（3a）、一个横梁（3b）、多个短梁和斜梁连接的框架结构，在平面钢架（3）的横梁（3b）端与二个第一支座（2）连接，在平面钢架（3）的另一端设有二个第一胶轮（5a）和一个第二胶轮（5b），所述液压缸（4）设置在平面钢架（3）的中间位置；或所述平面钢架（3）采用二个纵梁（3a）、一个横梁（3b）、多个短梁和斜梁连接的框架结构，在平面钢架（3）的横梁（3b）端与二个第一支座（2）连接，在平面钢架（3）的另一端设有二个第一胶轮（5a），所述液压缸（4）设置在平面钢架（3）的中间位置；或所述平面钢架（3）采用三个纵梁（3a）、一个横梁（3b）、多个短梁和斜梁连接的框架结构，在平面钢架（3）的横梁（3b）端与二个第一支座（2）连接，在平面钢架（3）的另一端设有二个第一胶轮（5a）和一个第二胶轮（5b），第二胶轮（5b）设置在所述液压缸（4）位于平面钢架（3）一侧的外侧；或所述平面钢架（3）采用二个纵梁（3a）、一个横梁（3b）、多个短梁和斜梁连接的框架结构，在平面钢架（3）的横梁（3b）端与二个第一支座（2）连接，在平面钢架（3）的另一端设有一个第一胶轮（5a）和二个第二胶轮（5b），二个第二胶轮（5b）分别设置在平面钢架（3）的外侧；其特征是：所述工作方法采用的步骤如下：

（a）初始位置：液压缸（4）推杆收回，平面钢架（3）和液压缸（4）收回，并紧靠在浮船坞舷墙（1）的舷侧内壁上，通过液压缸（4）自锁功能，限制平面钢架（3）自由转动；

（b）计算角度：对于确定要限位的船舶或海洋工程结构物的具体主要尺度，由公式

B=L×sin(α)+R+H

计算平面钢架（3）需要限位的角度，然后液压缸（4）工作，由液压缸（4）推杆伸出一定长度，保证平面钢架（3）与舷墙（1）的舷侧内壁的夹角符合计算值要求，胶轮（5）达到限位位置；

（c）调整角度：被限位的船舶或海洋工程结构物在浮船坞运动过程中，需要不断调整它们的坐墩位置，这时就需要液压缸（4）推杆不断调整其伸缩长度，从而调整胶轮（5）的限位位置；

（d）坐墩后紧固：当限位的船舶或海洋工程结构物在浮船坞抬船甲板上坐墩后，如果还需要本装置起到辅助的紧固作用，这时液压缸（4）推杆继续伸出，起到夹紧作用；

（e）收回到初始位置：液压缸（4）推杆缩回，并带动平面钢架（3）收回到舷墙（1）的舷侧内壁上。

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