CN109573861B - 一种基于永磁同步电机波浪补偿的海上浮吊系统 - Google Patents

一种基于永磁同步电机波浪补偿的海上浮吊系统 Download PDF

Info

Publication number
CN109573861B
CN109573861B CN201811386346.4A CN201811386346A CN109573861B CN 109573861 B CN109573861 B CN 109573861B CN 201811386346 A CN201811386346 A CN 201811386346A CN 109573861 B CN109573861 B CN 109573861B
Authority
CN
China
Prior art keywords
fixed
rotating shaft
swing arm
motor
compensation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201811386346.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109573861A (zh
Inventor
黄晓刚
刘丽娜
朱怡臻
周天龙
周翔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiaxing Liangchuang Technology Co ltd
Original Assignee
Quzhou University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Quzhou University filed Critical Quzhou University
Priority to CN201811386346.4A priority Critical patent/CN109573861B/zh
Publication of CN109573861A publication Critical patent/CN109573861A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109573861B publication Critical patent/CN109573861B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66CCRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C23/00Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes
    • B66C23/18Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes specially adapted for use in particular purposes
    • B66C23/36Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes specially adapted for use in particular purposes mounted on road or rail vehicles; Manually-movable jib-cranes for use in workshops; Floating cranes
    • B66C23/52Floating cranes
    • B66C23/53Floating cranes including counterweight or means to compensate for list, trim, or skew of the vessel or platform
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66CCRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C23/00Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes
    • B66C23/62Constructional features or details
    • B66C23/72Counterweights or supports for balancing lifting couples

Abstract

本发明提供了一种基于永磁同步电机波浪补偿的海上浮吊系统,属于海上浮吊技术领域。本基于永磁同步电机波浪补偿的海上浮吊系统,包括船体,船体上设置有起重吊臂和控制室,船体设置有压力传感器和位移传感器,船体上固定有转台,转台开设有安装槽,安装槽固定有转动电机,转动电机输出轴的端部固定有工作台,工作台上固定有轴承座一和轴承座二,轴承座一和轴承座二上分别转动设有摆臂一和摆臂二,摆臂一和摆臂二之间转动设有转轴一;工作台上设置有波浪补偿装置,波浪补偿装置包括横荡补偿机构、纵荡补偿机构和深沉补偿机构。本发明具有能够对船体进行波浪补偿,保证海上吊物转移更平稳、安全、高效的优点。

Description

一种基于永磁同步电机波浪补偿的海上浮吊系统
技术领域
本发明属于海上浮吊技术领域,涉及一种海上浮吊系统,特别是一种基于永磁同步电机波浪补偿的海上浮吊系统。
背景技术
海洋工程的一个重要领域是研究在高海况时减少船舶工作时的潜在危险,特别是大型船舶。世界各地船舶在海上作业时,其中包括:水下施工和维护的船只,平台供应船,锚处理拖船,钻井船,浮式储油卸油船,科研船等。海上作业首要设备是船用起重机。在陆地上进行货物吊放时,起重机本体的高度与吊物放置平台的是固定的。
目前,经检索,如中国专利文献公开了一种海洋工程模块整体吊装方法【专利号:ZL200810228763.6;授权公告号:CN101417693B】。这种涉及海洋工程领域实现海洋工程模块整体吊装的方法,在模块整体建造后,利用浮吊、驳船、专用吊梁,通过调节主船体吃水,实现在水上将模块整体吊装。
然而,在进行岸对船或者在海上船船起重作业时,因为不可控的天气所激发的洋流、海风及波浪,会使船舶产生6个自由度的运动,包括沿三个坐标轴(x,y,z)方向的往复运动,在极端海况下还会引发绕三个坐标轴(θ,ψ)方向的回旋运动,且各自由度的运动之间存在耦合关系。这种因为海浪不规则变化而带来的船体运动,会极大的对海上补给和安装工作带来安全隐患。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题,提出了一种基于永磁同步电机控制的海上浮吊波浪补偿系统,本基于永磁同步电机控制的海上浮吊波浪补偿系统具有能够在船体受到海浪干扰的情况下进行波浪补偿,保证海上吊物转移更平稳、安全、高效的特点。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现:
一种基于永磁同步电机波浪补偿的海上浮吊系统,包括船体,所述的船体上设置有起重吊臂和控制室,其特征在于,所述的船体下端设置有若干压力传感器和位移传感器,船体的上表面固定有转台,所述的转台的上表面开设有安装槽,所述的安装槽的内底壁上固定有转动电机,所述的转动电机的输出轴竖直向上,且转动电机输出轴的端部水平固定有工作台,所述的工作台上固定有轴承座一和轴承座二,所述的轴承座一和轴承座二上分别转动设置有摆臂一和摆臂二,所述的摆臂一和摆臂二之间通过滚动轴承一、滚动轴承二转动设置有转轴一,摆臂二的一侧面上水平固定有摆臂电机,所述的转轴一的一端穿出摆臂二,且转轴一的穿出端与摆臂电机的输出轴固定,所述的起重吊臂的一端固定在转轴一上,起重吊臂的另一端设置有收卷电机和拉钩,所述的收卷电机的输出轴上设置有若干绳索,所述的绳索的另一端均设置在拉钩上;所述的工作台上还设置有对船体进行波浪补偿的波浪补偿装置。
船体上的转动电机能够带动工作台转动,从而带动起重吊臂以转台上转动电机输出轴的轴线进行转动,且以扇形滑槽的范围内转动;摆臂电机能够带动转轴一转动,从而能够实现起重吊臂以转轴一的轴线进行转动,从而能够根据实际吊物点进行调节,结合收卷电机能够对绳索进行收卷,从而便于对海上物资进行取或放。
作为上述技术方案的改进,所述的转台的上表面开设有环形滑槽一和环形滑槽二,所述的环形滑槽一和环形滑槽二内分别滑动设置有环形滑块一和环形滑块二,所述的环形滑块一和环形滑块二均固定在工作台的下表面。转动电机带动工作台转动过程中,工作台下表面的环形滑块一和环形滑块二分别能够在对应的环形滑槽一和环形滑槽二内转动,从而对工作台起到支撑作用,保证转动的稳定性。
作为上述技术方案的改进,所述的波浪补偿装置包括横荡补偿机构、纵荡补偿机构和深沉补偿机构,所述的纵荡补偿机构包括永磁同步电机一、摆臂三、摆臂四、支柱一、支柱二和转轴二;所述的横荡补偿机构包括调节板一、调节板二、推杆电机一和推杆电机二;所述的深沉补偿机构包括永磁同步电机二、拉绳、导柱、重块。
作为上述技术方案的改进,所述的支柱一和支柱二均竖直固定在工作台上,所述的转轴二的一端通过滚动轴承三转动设在支柱一上,转轴二的另一端通过滚动轴承四转动设在支柱二上,所述的永磁同步电机一水平固定在支柱一上,转轴二的一端穿出支柱一,且转轴二的穿出端与永磁同步电机一的输出轴相固定,所述的转轴一上设置有关节轴承一和关节轴承二,所述的关节轴承一和关节轴承二的内圈均与转轴一相固定,且关节轴承一和关节轴承二位于起重吊臂的两侧,所述的摆臂三的一端固定在关节轴承一的外圈上,摆臂三的另一端固定在转轴二上,所述的摆臂四的一端固定在关节轴承二的外圈上,摆臂四的另一端固定在转轴二上。
摆臂三、摆臂四的一端均固定在转轴二上,摆臂三、摆臂四的另一端分别通过关节轴承一和关节轴承二设置在转轴一上,且由于摆臂一和摆臂二的下端分别转动设置在轴承座一和轴承座二,从而在永磁同步电机一带动转轴二转动的同时,通过摆臂三、摆臂四、转轴一,能够推动摆臂一和摆臂二进行摆动,从而带动转轴一上的起重吊臂进行纵向摆动,且纵向摆动过程中会造成拉钩上物质高度上的变化,需结合收卷电机对绳索的收放调节高度差,最终实现对起重吊臂进行纵荡补偿,起到对起重吊臂上的吊物进行纵向的稳定作用。
作为上述技术方案的改进,所述的船体的一侧面上水平开设有滑槽一,所述的推杆电机一水平固定在滑槽一的内底壁上,且推杆电机一的输出轴朝向滑槽一的开口端,所述的调节板一水平滑动设置滑槽一内,调节板一的一端固定在推动电机的输出轴端部;所述的船体相对的另一侧面上水平开设有滑槽二,所述的推杆电机二水平固定在滑槽二的内底壁上,且推杆电机二的输出轴朝向滑槽二的开口端,所述的调节板二水平滑动设置滑槽二内,调节板二的一端固定在推动电机二的输出轴端部。
推杆电机一能够将调节板一从滑槽一内推出,推杆电机二能够将调节板二从滑槽二内推出,且推杆电机一和推杆电机二的输出轴背对,从而通过对调节板一和调节板二推出长度调节实现对船体进行横荡补偿,起到对起重吊臂上的吊物进行横向的稳定作用。且调节板一和调节板二还可以作为平台使用。
作为上述技术方案的改进,所述的摆臂三和摆臂四上水平固定有安装板,所述的永磁同步电机二水平固定在安装板的上表面,所述的拉绳的一端固定在永磁同步电机二的输出轴上,所述的转轴二上设置有关节轴承三,所述的关节轴承三的内圈与转轴二相固定,关节轴承三的外圈上焊接有滑轨,所述的滑轨上具有滑槽,所述的滑槽内滑动设置有滑动块,所述的重块固定在滑动块上,重块上焊接有拉环,拉绳的另一端固定在拉环上。
永磁同步电机二能够对拉绳进行收卷,且拉绳的另一端与重块连接,从而能够带动重块沿着滑轨滑动,通过调节重块的位置的调节实现对船体进行深沉补偿,起到对起重吊臂上的吊物进行竖直方向的稳定作用。
作为上述技术方案的改进,所述的支柱一上开设有通槽一,所述的通槽一内滑动设置有调节块一,支柱一背向支柱二的一侧面固定有推动气缸一,所述推动气缸一的活塞杆竖直向下,推动气缸一活塞杆端部固定在调节块一上,所述的支柱二上开设有通槽二,所述的通槽二内滑动设置有调节块二,支柱二背向支柱一的一侧面固定有推动气缸二,所述推动气缸二的活塞杆竖直向下,推动气缸二活塞杆端部固定在调节块二上,所述的调节块一和调节块二之间通过滚动轴承五、滚动轴承六转动设置有导轴,且导轴位于拉绳的下方。
推动气缸一和推动气缸二分别能够带动支柱一上的调节块一和支柱二上调节块二进行上下运动,从带动导轴进行位置的调节,导轴能够支起或放落拉绳,从而间接使重块沿着滑轨进行一定范围的滑动,实现对船体进行深沉辅助补偿。
作为上述技术方案的改进,所述的船体的上表面开设有扇形滑槽,所述的扇形滑槽内滑动设置有扇形滑块,所述的滑轨的一端固定在扇形滑块三上。从而能够在工作台进行转动过程中,对滑轨进行支撑限位,从而保证深沉补偿过程中的稳定性。
作为上述技术方案的改进,所述的压力传感器和位移传感器收集波浪对船体干扰的信号,利用振幅响应算子计算船体在六个方向上的作用力:
其中,x为船体各自由度上的位移,ω为振荡频率,M为船的质量,A(ω)为惯性力引起的附加质量,B(ω)为阻尼比和振荡频率有关,C是恢复力系数。
与现有技术相比,本基于永磁同步电机波浪补偿的海上浮吊系统具有以下优点:
1、本发明中的永磁同步电机一带动转轴二转动的同时,通过摆臂三、摆臂四、转轴一,能够推动摆臂一和摆臂二进行摆动,从而带动转轴一上的起重吊臂进行纵向摆动,且纵向摆动过程中会造成拉钩上物质高度上的变化,需结合收卷电机对绳索的收放调节高度差,最终实现对起重吊臂进行纵荡补偿,起到对起重吊臂上的吊物进行纵向的稳定作用;
2、本发明中的推杆电机一能够将调节板一从滑槽一内推出,推杆电机二能够将调节板二从滑槽二内推出,且推杆电机一和推杆电机二的输出轴背对,从而通过对调节板一和调节板二推出长度调节实现对船体进行横荡补偿,起到对起重吊臂上的吊物进行横向的稳定作用;
3、本发明中的永磁同步电机二能够对拉绳进行收卷,且拉绳的另一端与重块连接,从而能够带动重块沿着滑轨滑动,通过调节重块的位置的调节实现对船体进行深沉补偿,起到对起重吊臂上的吊物进行竖直方向的稳定作用;
4、本发明中的推动气缸一和推动气缸二分别能够带动支柱一上的调节块一和支柱二上调节块二进行上下运动,从带动导轴进行位置的调节,导轴能够支起或放落拉绳,从而间接使重块沿着滑轨进行一定范围的滑动,实现对船体进行深沉辅助补偿。
附图说明
图1是本发明的立体结构示意图;
图2是本发明的左视结构示意图;
图3是本发明的后视结构示意图;
图4是本发明的俯视结构示意图;
图5是本发明中转台的立体结构示意图;
图6是本发明中滑动块的立体结构示意图。
图中,1、船体;2、起重吊臂;3、控制室;4、转动电机;5、环形滑块一;6、环形滑块二;7、工作台;8、轴承座一;9、轴承座二;10、摆臂一;11、摆臂二;12、转轴一;13、摆臂电机;14、拉钩;15、绳索;16、支柱一;17、支柱二;18、转轴二;19、永磁同步电机一;20、关节轴承一;21、关节轴承二;22、摆臂三;23、摆臂四;24、调节板一;25、调节板二;26、安装板;27、永磁同步电机二;28、关节轴承三;29、滑轨;30、滑动块;31、重块;32、拉绳;33、调节块一;34、推动气缸一;35、调节块二;36、推动气缸二;37、导轴;38、扇形滑块;39、扇形滑槽;40、转台。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图,对本发明的技术方案作进一步的描述,但本发明并不限于这些实施例。在本发明的描述中,需要理解的是,术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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,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。
如图1、图2、图3和图4所示,一种基于永磁同步电机波浪补偿的海上浮吊系统,包括船体1,船体1上设置有起重吊臂2和控制室3,船体1下端设置有若干压力传感器和位移传感器,压力传感器和位移传感器收集波浪对船体1干扰的信号,利用振幅响应算子计算船体1在六个方向上的作用力:
其中,x为船体1各自由度上的位移,ω为振荡频率,M为船的质量,A(ω)为惯性力引起的附加质量,B(ω)为阻尼比和振荡频率有关,C是恢复力系数。
如图5所示,船体1的上表面固定有转台40,转台40的上表面开设有安装槽,安装槽的内底壁上固定有转动电机4,转动电机4的输出轴竖直向上,且转动电机4输出轴的端部水平固定有工作台7,转台40的上表面开设有环形滑槽一和环形滑槽二,环形滑槽一和环形滑槽二内分别滑动设置有环形滑块一5和环形滑块二6,环形滑块一5和环形滑块二6均固定在工作台7的下表面。转动电机4带动工作台7转动过程中,工作台7下表面的环形滑块一5和环形滑块二6分别能够在对应的环形滑槽一和环形滑槽二内转动,从而对工作台7起到支撑作用,保证转动的稳定性。
工作台7上固定有轴承座一8和轴承座二9,轴承座一8和轴承座二9上分别转动设置有摆臂一10和摆臂二11,摆臂一10和摆臂二11之间通过滚动轴承一、滚动轴承二转动设置有转轴一12,摆臂二11的一侧面上水平固定有摆臂电机13,转轴一12的一端穿出摆臂二11,且转轴一12的穿出端与摆臂电机13的输出轴固定,起重吊臂2的一端固定在转轴一12上,起重吊臂2的另一端设置有收卷电机和拉钩14,收卷电机的输出轴上设置有若干绳索15,绳索15的另一端均设置在拉钩14上。船体1上的转动电机4能够带动工作台7转动,从而带动起重吊臂2以转台40上转动电机4输出轴的轴线进行转动,且以扇形滑槽39的范围内转动;摆臂电机13能够带动转轴一12转动,从而能够实现起重吊臂2以转轴一12的轴线进行转动,从而能够根据实际吊物点进行调节,结合收卷电机能够对绳索15进行收卷,从而便于对海上物资进行取或放。
转台40的上表面开设有环形滑槽一和环形滑槽二,环形滑槽一和环形滑槽二内分别滑动设置有环形滑块一5和环形滑块二6,环形滑块一5和环形滑块二6均固定在工作台7的下表面。转动电机4带动工作台7转动过程中,工作台7下表面的环形滑块一5和环形滑块二6分别能够在对应的环形滑槽一和环形滑槽二内转动,从而对工作台7起到支撑作用,保证转动的稳定性。
具体的,工作台7上还设置有对船体1进行波浪补偿的波浪补偿装置,波浪补偿装置包括横荡补偿机构、纵荡补偿机构和深沉补偿机构。
纵荡补偿机构包括永磁同步电机一19、摆臂三22、摆臂四23、支柱一16、支柱二17和转轴二18。支柱一16和支柱二17均竖直固定在工作台7上,转轴二18的一端通过滚动轴承三转动设在支柱一16上,转轴二18的另一端通过滚动轴承四转动设在支柱二17上,永磁同步电机一19水平固定在支柱一16上,转轴二18的一端穿出支柱一16,且转轴二18的穿出端与永磁同步电机一19的输出轴相固定,转轴一12上设置有关节轴承一20和关节轴承二21,关节轴承一20和关节轴承二21的内圈均与转轴一12相固定,且关节轴承一20和关节轴承二21位于起重吊臂2的两侧,摆臂三22的一端固定在关节轴承一20的外圈上,摆臂三22的另一端固定在转轴二18上,摆臂四23的一端固定在关节轴承二21的外圈上,摆臂四23的另一端固定在转轴二18上。
摆臂三22、摆臂四23的一端均固定在转轴二18上,摆臂三22、摆臂四23的另一端分别通过关节轴承一20和关节轴承二21设置在转轴一12上,且由于摆臂一10和摆臂二11的下端分别转动设置在轴承座一8和轴承座二9,从而在永磁同步电机一19带动转轴二18转动的同时,通过摆臂三22、摆臂四23、转轴一12,能够推动摆臂一10和摆臂二11进行摆动,从而带动转轴一12上的起重吊臂2进行纵向摆动,且纵向摆动过程中会造成拉钩14上物质高度上的变化,需结合收卷电机对绳索15的收放调节高度差,最终实现对起重吊臂2进行纵荡补偿,起到对起重吊臂上的吊物进行纵向的稳定作用。
横荡补偿机构包括调节板一24、调节板二25、推杆电机一和推杆电机二。船体1的一侧面上水平开设有滑槽一,推杆电机一水平固定在滑槽一的内底壁上,且推杆电机一的输出轴朝向滑槽一的开口端,调节板一24水平滑动设置滑槽一内,调节板一24的一端固定在推动电机的输出轴端部;船体1相对的另一侧面上水平开设有滑槽二,推杆电机二水平固定在滑槽二的内底壁上,且推杆电机二的输出轴朝向滑槽二的开口端,调节板二25水平滑动设置滑槽二内,调节板二25的一端固定在推动电机二的输出轴端部。
推杆电机一能够将调节板一24从滑槽一内推出,推杆电机二能够将调节板二25从滑槽二内推出,且推杆电机一和推杆电机二的输出轴背对,从而通过对调节板一24和调节板二25推出长度调节实现对船体1进行横荡补偿,起到对起重吊臂上的吊物进行横向的稳定作用。且调节板一24和调节板二25还可以作为平台使用。
如图6所示,深沉补偿机构包括永磁同步电机二27、拉绳32、导柱、重块31。摆臂三22和摆臂四23上水平固定有安装板26,永磁同步电机二27水平固定在安装板26的上表面,拉绳32的一端固定在永磁同步电机二27的输出轴上,转轴二18上设置有关节轴承三28,关节轴承三28的内圈与转轴二18相固定,关节轴承三28的外圈上焊接有滑轨29,滑轨29上具有滑槽,滑槽内滑动设置有滑动块30,重块31固定在滑动块30上,重块31上焊接有拉环,拉绳32的另一端固定在拉环上。永磁同步电机二27能够对拉绳32进行收卷,且拉绳32的另一端与重块31连接,从而能够带动重块31沿着滑轨29滑动,通过调节重块31的位置的调节实现对船体1进行深沉补偿,起到对起重吊臂上的吊物进行竖直方向的稳定作用。船体1的上表面开设有扇形滑槽39,扇形滑槽39内滑动设置有扇形滑块38,滑轨29的一端固定在扇形滑块38三上,从而能够在工作台7进行转动过程中,对滑轨29进行支撑限位,从而保证深沉补偿过程中的稳定性。
此外,支柱一16上开设有通槽一,通槽一内滑动设置有调节块一33,支柱一16背向支柱二17的一侧面固定有推动气缸一34,所述推动气缸一34的活塞杆竖直向下,推动气缸一34活塞杆端部固定在调节块一33上,支柱二17上开设有通槽二,通槽二内滑动设置有调节块二35,支柱二17背向支柱一16的一侧面固定有推动气缸二36,所述推动气缸二36的活塞杆竖直向下,推动气缸二36活塞杆端部固定在调节块二35上,调节块一33和调节块二35之间通过滚动轴承五、滚动轴承六转动设置有导轴37,且导轴37位于拉绳32的下方。推动气缸一34和推动气缸二36分别能够带动支柱一16上的调节块一33和支柱二17上调节块二35进行上下运动,从带动导轴37进行位置的调节,导轴37能够支起或放落拉绳32,从而间接使重块31沿着滑轨29进行一定范围的滑动,实现对船体1进行深沉辅助补偿。
综合上述,在船体1受到海浪干扰的情况下:永磁同步电机一19带动转轴二18转动的同时,通过摆臂三22、摆臂四23、转轴一12,能够推动摆臂一10和摆臂二11进行摆动,从而带动转轴一12上的起重吊臂2进行纵向摆动,且纵向摆动过程中会造成拉钩14上物质高度上的变化,需结合收卷电机对绳索15的收放调节高度差,最终实现对起重吊臂2进行纵荡补偿,起到对起重吊臂上的吊物进行纵向的稳定作用;推杆电机一能够将调节板一24从滑槽一内推出,推杆电机二能够将调节板二25从滑槽二内推出,且推杆电机一和推杆电机二的输出轴背对,从而通过对调节板一24和调节板二25推出长度调节实现对船体1进行横荡补偿,起到对起重吊臂上的吊物进行横向的稳定作用;永磁同步电机二27能够对拉绳32进行收卷,且拉绳32的另一端与重块31连接,从而能够带动重块31沿着滑轨29滑动,通过调节重块31的位置的调节实现对船体1进行深沉补偿,起到对起重吊臂上的吊物进行竖直方向的稳定作用;推动气缸一34和推动气缸二36分别能够带动支柱一16上的调节块一33和支柱二17上调节块二35进行上下运动,从带动导轴37进行位置的调节,导轴37能够支起或放落拉绳32,从而间接使重块31沿着滑轨29进行一定范围的滑动,实现对船体1进行深沉辅助补偿,从而最终使吊物能够稳定在拉钩14上,进一步保证海上吊物转移更平稳、安全和高效。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了1、船体;2、起重吊臂;3、控制室;4、转动电机;5、环形滑块一;6、环形滑块二;7、工作台;8、轴承座一;9、轴承座二;10、摆臂一;11、摆臂二;12、转轴一;13、摆臂电机;14、拉钩;15、绳索;16、支柱一;17、支柱二;18、转轴二;19、永磁同步电机一;20、关节轴承一;21、关节轴承二;22、摆臂三;23、摆臂四;24、调节板一;25、调节板二;26、安装板;27、永磁同步电机二;28、关节轴承三;29、滑轨;30、滑动块;31、重块;32、拉绳;33、调节块一;34、推动气缸一;35、调节块二;36、推动气缸二;37、导轴;38、扇形滑块;39、扇形滑槽;40、转台等术语,但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质;把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (7)

1.一种基于永磁同步电机波浪补偿的海上浮吊系统,包括船体,所述的船体上设置有起重吊臂和控制室,其特征在于,所述的船体下端设置有若干压力传感器和位移传感器,船体的上表面固定有转台,所述的转台的上表面开设有安装槽,所述的安装槽的内底壁上固定有转动电机,所述的转动电机的输出轴竖直向上,且转动电机输出轴的端部水平固定有工作台,所述的工作台上固定有轴承座一和轴承座二,所述的轴承座一和轴承座二上分别转动设置有摆臂一和摆臂二,所述的摆臂一和摆臂二之间通过滚动轴承一、滚动轴承二转动设置有转轴一,摆臂二的一侧面上水平固定有摆臂电机,所述的转轴一的一端穿出摆臂二,且转轴一的穿出端与摆臂电机的输出轴固定,所述的起重吊臂的一端固定在转轴一上,起重吊臂的另一端设置有收卷电机和拉钩,所述的收卷电机的输出轴上设置有若干绳索,所述的绳索的另一端均设置在拉钩上;
所述的工作台上还设置有对船体进行波浪补偿的波浪补偿装置,所述的波浪补偿装置包括横荡补偿机构、纵荡补偿机构和深沉补偿机构,所述的纵荡补偿机构包括永磁同步电机一、摆臂三、摆臂四、支柱一、支柱二和转轴二,所述的支柱一和支柱二均竖直固定在工作台上,所述的转轴二的一端通过滚动轴承三转动设在支柱一上,转轴二的另一端通过滚动轴承四转动设在支柱二上,所述的永磁同步电机一水平固定在支柱一上,转轴二的一端穿出支柱一,且转轴二的穿出端与永磁同步电机一的输出轴相固定,所述的转轴一上设置有关节轴承一和关节轴承二,所述的关节轴承一和关节轴承二的内圈均与转轴一相固定,且关节轴承一和关节轴承二位于起重吊臂的两侧,所述的摆臂三的一端固定在关节轴承一的外圈上,摆臂三的另一端固定在转轴二上,所述的摆臂四的一端固定在关节轴承二的外圈上,摆臂四的另一端固定在转轴二上;所述的横荡补偿机构包括调节板一、调节板二、推杆电机一和推杆电机二;所述的深沉补偿机构包括永磁同步电机二、拉绳、导柱、重块。
2.根据权利要求1所述的基于永磁同步电机波浪补偿的海上浮吊系统,其特征在于,所述的转台的上表面开设有环形滑槽一和环形滑槽二,所述的环形滑槽一和环形滑槽二内分别滑动设置有环形滑块一和环形滑块二,所述的环形滑块一和环形滑块二均固定在工作台的下表面。
3.根据权利要求1所述的基于永磁同步电机波浪补偿的海上浮吊系统,其特征在于,所述的船体的一侧面上水平开设有滑槽一,所述的推杆电机一水平固定在滑槽一的内底壁上,且推杆电机一的输出轴朝向滑槽一的开口端,所述的调节板一水平滑动设置滑槽一内,调节板一的一端固定在推动电机的输出轴端部;所述的船体相对的另一侧面上水平开设有滑槽二,所述的推杆电机二水平固定在滑槽二的内底壁上,且推杆电机二的输出轴朝向滑槽二的开口端,所述的调节板二水平滑动设置滑槽二内,调节板二的一端固定在推动电机二的输出轴端部。
4.根据权利要求1所述的基于永磁同步电机波浪补偿的海上浮吊系统,其特征在于,所述的摆臂三和摆臂四上水平固定有安装板,所述的永磁同步电机二水平固定在安装板的上表面,所述的拉绳的一端固定在永磁同步电机二的输出轴上,所述的转轴二上设置有关节轴承三,所述的关节轴承三的内圈与转轴二相固定,关节轴承三的外圈上焊接有滑轨,所述的滑轨上具有滑槽,所述的滑槽内滑动设置有滑动块,所述的重块固定在滑动块上,重块上焊接有拉环,拉绳的另一端固定在拉环上。
5.根据权利要求4所述的基于永磁同步电机波浪补偿的海上浮吊系统,其特征在于,所述的支柱一上开设有通槽一,所述的通槽一内滑动设置有调节块一,支柱一背向支柱二的一侧面固定有推动气缸一,所述推动气缸一的活塞杆竖直向下,推动气缸一活塞杆端部固定在调节块一上,所述的支柱二上开设有通槽二,所述的通槽二内滑动设置有调节块二,支柱二背向支柱一的一侧面固定有推动气缸二,所述推动气缸二的活塞杆竖直向下,推动气缸二活塞杆端部固定在调节块二上,所述的调节块一和调节块二之间通过滚动轴承五、滚动轴承六转动设置有导轴,且导轴位于拉绳的下方。
6.根据权利要求5所述的基于永磁同步电机波浪补偿的海上浮吊系统,其特征在于,所述的船体的上表面开设有扇形滑槽,所述的扇形滑槽内滑动设置有扇形滑块,所述的滑轨的一端固定在扇形滑块三上。
7.根据权利要求1所述的基于永磁同步电机波浪补偿的海上浮吊系统,其特征在于,所述的压力传感器和位移传感器收集波浪对船体干扰的信号,利用振幅响应算子计算船体在六个方向上的作用力:
其中,x为船体各自由度上的位移,ω为振荡频率,M为船的质量,A(ω)为惯性力引起的附加质量,B(ω)为阻尼比和振荡频率有关,C是恢复力系数。
CN201811386346.4A 2018-11-20 2018-11-20 一种基于永磁同步电机波浪补偿的海上浮吊系统 Active CN109573861B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811386346.4A CN109573861B (zh) 2018-11-20 2018-11-20 一种基于永磁同步电机波浪补偿的海上浮吊系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811386346.4A CN109573861B (zh) 2018-11-20 2018-11-20 一种基于永磁同步电机波浪补偿的海上浮吊系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109573861A CN109573861A (zh) 2019-04-05
CN109573861B true CN109573861B (zh) 2019-12-20

Family

ID=65923156

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811386346.4A Active CN109573861B (zh) 2018-11-20 2018-11-20 一种基于永磁同步电机波浪补偿的海上浮吊系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109573861B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113896119A (zh) * 2021-08-27 2022-01-07 广州文冲船舶修造有限公司 一种旋转机构用锁紧装置以及浮吊旋转机构

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NO152500C (no) * 1977-10-04 1985-10-09 Francois Simon Loefte- og haandteringsutstyr, saerlig for arbeider paa havet
CN106429843A (zh) * 2016-09-29 2017-02-22 武汉船用机械有限责任公司 一种波浪补偿装置和控制方法
CN107697828A (zh) * 2017-10-20 2018-02-16 中国人民解放军陆军军事交通学院镇江校区 一种rov用升沉补偿系统
CN108646551A (zh) * 2018-04-11 2018-10-12 南通大学 波浪补偿控制系统设计方法
CN108715406B (zh) * 2018-06-12 2020-02-04 衢州学院 用于波浪补偿母线侧能量管理的超级电容储能吊臂

Also Published As

Publication number Publication date
CN109573861A (zh) 2019-04-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI797245B (zh) 用於將具有縱向方向之龐大細長物體提供至水下底層中之裝置與方法
US11613448B2 (en) Motion compensating crane for use on an offshore vessel
EP2952426B1 (en) Twin hull vessel with roll and pitch damping devices
EP2855329B1 (en) Handling loads in offshore environments
EP2029423B1 (en) Heave motion compensation
CN108839758A (zh) 一种近海工程船载式平台用勘察装备收放装置及收放方法
JP2020513383A (ja) 沖合船舶、船舶における使用のための波によって誘発される運動を補償するクレーン、および積荷運搬方法
CN105464117A (zh) 旋转式水上打桩导架及水上群桩基础打桩工艺
JP2017109819A (ja) 吊りフックの揺れ止め装置
CN104805814A (zh) 自升式平台桩腿的安装方法
CN113699867A (zh) 一种具有运动补偿能力的三自由度海上廊桥装置
CN109573861B (zh) 一种基于永磁同步电机波浪补偿的海上浮吊系统
CN208715418U (zh) 一种近海工程船载式平台用勘察装备收放装置
CN109368514B (zh) 一种用于海上浮吊的波浪补偿装置
CN112112764A (zh) 一种具有回转和运动补偿能力的海上风机整机安装塔架
JPH03503879A (ja) コンテナクレーン
CN1469017A (zh) 一种高坡岩土锚固施工方法和装置
US11970370B2 (en) Motion compensating crane for use on an offshore vessel
WO2023072634A1 (en) Installation of a monopile that is adapted to support an offshore wind turbine
CN218703759U (zh) 一种船舶登靠栈桥
EP3889029B1 (en) Device for lifting and placing on a ground surface of an elongate object, and corresponding method
CN213574465U (zh) 一种具有回转和运动补偿能力的海上风机整机安装塔架
CN207296881U (zh) 钻挖桩机
JP2017166169A (ja) 構造物の施工方法および作業台船
JP2023529793A (ja) 細長い物体を持ち上げるための吊り上げシステムおよび方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20230110

Address after: 314500 Room 302, No. 14, xujiabang, Dong'an village, Chongfu Town, Tongxiang City, Jiaxing City, Zhejiang Province

Patentee after: Jiaxing liangchuang Technology Co.,Ltd.

Address before: 324000 North China Road No. 78, Quzhou, Quzhou, Zhejiang

Patentee before: QUZHOU University