CN109052193B - 一种波浪补偿a型门架专用吊接头 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种波浪补偿A型门架专用吊接头，其特征在于：包括补偿机构，绞盘，回转机构，辅助机构；本发明波浪补偿A型门架专用吊接头，通过A型门架底座上姿态传感器实时监测出母船摇摆和位移的精确数值并传递给控制器，控制器解算出补偿量后通过控制各补偿液压缸协作补偿母船的运动，进而能够在高海况的情形下对设备的安全平稳的吊放及回收；本发明波浪补偿A型门架专用吊接头，能够通过伸缩杆将机械手下放至海面，机械手能够快速将挂在承重台上的挂钩挂到待回收的无人潜水器上，再由母船拖曳系统与A型门架配合回收，耗时短、精度高、大大提高了回收效率。

Description

一种波浪补偿A型门架专用吊接头
技术领域
本发明涉及船舶工程技术领域，尤其涉及一种波浪补偿A型门架专用吊接头。
背景技术
A型门架作为吊放系统的典型装置，广泛应用于各类无人潜水器的收放过程。受海风、海浪的影响，船舶会进行无规律的摇摆运动，海况比较恶劣时无法对设备进行收放，严重影响了海上作业的效率，因此，必须对船舶上的A型门架进行波浪补偿，以提高作业效率。
现有的A型门架主要通过配套恒张力绞车，通过吊缆的收放来进行简单的升沉波浪补偿，或者在A型门架的横梁上挂载抗摇摆的缓冲装置，还停留在被动与机械止荡的缓冲应用上。滞后明显且精度较差。
在A型门架回收无人潜水器过程中，绞车将吊缆下放到海里，然而吊缆在海风海浪的影响下极难与无人潜水器配合，有时需要人工辅助，回收效率低下。
因此，研发一种能够应用于A型门架，能够实现主动波浪补偿功能且能够解决回收过程中吊缆与无人潜水器配合问题的A型门架专用吊接头是非常有必要的。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种波浪补偿A型门架专用吊接头，能够在海况比较恶劣时，保证设备的平稳吊放及回收。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种波浪补偿A型门架专用吊接头，其创新点在于：包括
一补偿机构，所述补偿机构包括吊座、横摇补偿架、纵摇补偿架和补偿液压缸；所述吊座、横摇补偿架、纵摇补偿架自上而下依次铰接；
一绞盘，所述绞盘通过一对绞盘架与纵摇补偿架连接，一对绞盘架相互平行连接在纵摇补偿架上，绞盘安装在绞盘架中心处，且绞盘架尺寸满足绞盘外圆在竖直方向上的一条切线与纵摇补偿架下方的中心孔轴线为同一直线；
一回转机构，所述回转机构包括安装在纵摇补偿架下方的回转台、蜗轮蜗杆、档圈和驱动电机；所述回转台与涡轮连接，回转台上部为一空心圆柱结构，所述回转台与涡轮嵌入在档圈内部，档圈将回转台与涡轮固定在纵摇补偿架上；所述驱动电机驱动蜗杆涡轮从而驱动回转台转动；
一辅助机构，所述辅助机构包括基座、一对相互平行的伸缩杆、承重台和六自由度机械手；所述基座通过锁扣与回转台连接；一对相互平行的伸缩杆通过螺栓一端连接在基座上，另一端连接在承重台上，承重台上、下、两侧表面均设有搭扣，上表面的搭扣与绞盘上缠绕的吊缆相连接，承重台两侧还设有吊钩，吊钩一端通过缆绳与承重台下表面的搭扣相连接，一端挂在承重台两侧的搭扣上，六自由度机械手通过螺栓安装在承重台下方。
进一步的，所述补偿液压缸上还装有对补偿液压缸的伸缩量进行检测的线位移传感器。
进一步的，一对相互平行的补偿液压缸分布在横摇补偿架前侧，该对补偿液压缸一端铰接在吊座上，该对补偿液压缸的另一端铰接在横摇补偿架上；另一对相互倾斜的补偿液压缸分布在纵摇补偿架两侧，该对补偿液压缸的一端铰接在横摇补偿架上，该对补偿液压缸的另一端铰接在纵摇补偿架上。
本发明的优点在于：
1）本发明波浪补偿A型门架专用吊接头，通过A型门架底座上姿态传感器实时监测出母船摇摆和位移的精确数值并传递给控制器，控制器解算出补偿量后通过控制各补偿液压缸协作补偿母船的运动，进而能够在高海况的情形下对设备的安全平稳的吊放及回收；
2）本发明波浪补偿A型门架专用吊接头，能够通过伸缩杆将机械手下放至海面，机械手能够快速将挂在承重台上的挂钩挂到待回收的无人潜水器上，再由母船拖曳系统与A型门架配合回收，耗时短、精度高、大大提高了回收效率。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明一种波浪补偿A型门架专用吊接头的总体结构示意图。
图2为本发明一种波浪补偿A型门架专用吊接头部分结构示意图。
图3为本发明一种波浪补偿A型门架专用吊接头中回转机构结构示意图。
图4为本发明中一种波浪补偿A型门架专用吊接头辅助机构示意图。
图5为本发明一种波浪补偿A型门架专用吊接头的控制流程图。
具体实施方式
下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
如图1至图5所示的一种波浪补偿A型门架专用吊接头，包括
一补偿机构，所述补偿机构包括吊座11、横摇补偿架12、纵摇补偿架13和补偿液压缸14；所述吊座11、横摇补偿架12、纵摇补偿架13自上而下依次铰接；一对相互平行的补偿液压缸14分布在横摇补偿架12前侧，该对补偿液压缸14一端铰接在吊座上，该对补偿液压缸14的另一端铰接在横摇补偿架12上；另一对相互倾斜的补偿液压缸14分布在纵摇补偿架13两侧，该对补偿液压缸14的一端铰接在横摇补偿架12上，该对补偿液压缸14的另一端铰接在纵摇补偿架13上。
一绞盘2，所述绞盘2通过一对绞盘架21与纵摇补偿架13连接，一对绞盘2架相互平行连接在纵摇补偿架13上，绞盘2安装在绞盘架21中心处，且绞盘架21尺寸满足绞盘2外圆在竖直方向上的一条切线与纵摇补偿架13下方的中心孔轴线为同一直线。
一回转机构，所述回转机构包括安装在纵摇补偿架13下方的回转台31、蜗轮蜗杆32、档圈33和驱动电机；所述回转台与涡轮连接，回转台31上部为一空心圆柱结构，所述回转台31与涡轮嵌入在档圈33内部，档圈33将回转台31与涡轮固定在纵摇补偿架13上；所述驱动电机驱动蜗杆涡轮从而驱动回转台31转动。
一辅助机构，所述辅助机构包括基座41、一对相互平行的伸缩杆42、承重台43和六自由度机械手44；所述基座41通过锁扣与回转台31连接；一对相互平行的伸缩杆42通过螺栓一端连接在基座上41，另一端连接在承重台43上，承重台43上、下、两侧表面均设有搭扣，上表面的搭扣与绞盘上缠绕的吊缆相连接，承重台两侧还设有吊钩，吊钩一端通过缆绳与承重台下表面的搭扣相连接，一端挂在承重台两侧的搭扣上，六自由度机械手通过螺栓安装在承重台下方。
补偿液压缸上还装有对补偿液压缸的伸缩量进行检测的线位移传感器。
本发明的工作原理是：
无人潜水器到达回收地点等待回收时，安装在船侧或船尾的A型门架伸出，到达无人潜水器正上方位置，船载拖曳系统通过吊缆将承重台43下放至合理高度，伸缩杆42由于自重会随着吊缆一同伸长，此时机械手44将挂在承重台43上的吊钩挂在无人潜水器上，在确认挂钩吊牢后，吊缆收缩，承重台43通过吊钩将无人潜水器提升至一定高度，此时伸缩杆42也一同收缩。最后A型门架将无人潜水器收回。此过程中船载A型门架上的姿态传感器将测得的横摇，纵摇值实时传输给运动控制器，运动控制器计算出船舶横摇，纵摇补偿值，根据补偿值分别控制对应的补偿液压缸动作，补偿液压缸上装有线位移传感器，线位移传感器将对应的四个补偿液压缸的实际位移值并反馈给运动控制器构成控制偏差，根据控制偏差分别对四个补偿液压缸进行闭环控制。通过此过程的补偿，可以保证无人艇在回收过程中的平稳。
本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (1)

1.一种波浪补偿A型门架专用吊接头，其特征在于：包括
一补偿机构，所述补偿机构包括吊座、横摇补偿架、纵摇补偿架和补偿液压缸；所述吊座、横摇补偿架、纵摇补偿架自上而下依次铰接；
一绞盘，所述绞盘通过一对绞盘架与纵摇补偿架连接，一对绞盘架相互平行连接在纵摇补偿架上，绞盘安装在绞盘架中心处，且绞盘架尺寸满足绞盘外圆在竖直方向上的一条切线与纵摇补偿架下方的中心孔轴线为同一直线；
一回转机构，所述回转机构包括安装在纵摇补偿架下方的回转台、蜗轮蜗杆、档圈和驱动电机；所述回转台与涡轮连接，回转台上部为一空心圆柱结构，所述回转台与涡轮嵌入在档圈内部，档圈将回转台与涡轮固定在纵摇补偿架上；所述驱动电机驱动蜗杆涡轮从而驱动回转台转动；
一辅助机构，所述辅助机构包括基座、一对相互平行的伸缩杆、承重台和六自由度机械手；所述基座通过锁扣与回转台连接；一对相互平行的伸缩杆通过螺栓一端连接在基座上，另一端连接在承重台上，承重台上、下、两侧表面均设有搭扣，上表面的搭扣与绞盘上缠绕的吊缆相连接，承重台两侧还设有吊钩，吊钩一端通过缆绳与承重台下表面的搭扣相连接，一端挂在承重台两侧的搭扣上，六自由度机械手通过螺栓安装在承重台下方；
所述补偿液压缸上还装有对补偿液压缸的伸缩量进行检测的线位移传感器；
一对相互平行的补偿液压缸分布在横摇补偿架前侧，该对补偿液压缸一端铰接在吊座上，该对补偿液压缸的另一端铰接在横摇补偿架上；另一对相互倾斜的补偿液压缸分布在纵摇补偿架两侧，该对补偿液压缸的一端铰接在横摇补偿架上，该对补偿液压缸的另一端铰接在纵摇补偿架上。
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