CN111115473A

CN111115473A - 浮吊减摆装置

Info

Publication number: CN111115473A
Application number: CN202010017985.4A
Authority: CN
Inventors: 张永涛; 黄灿; 王紫超; 刘洋; 陈斌; 朱浩; 周仁忠; 刘修成
Original assignee: CCCC Second Harbor Engineering Co
Current assignee: CCCC Second Harbor Engineering Co
Priority date: 2020-01-08
Filing date: 2020-01-08
Publication date: 2020-05-08

Abstract

本发明公开了一种浮吊减摆装置，包括纵向阻尼机构和横向阻尼机构，纵向阻尼机构包括第一托架和至少两第一电动缸；两第一电动缸均纵向设置于第一托架上，两第一电动缸的第一推杆上均连接一第一滚轮，第一推杆纵向伸缩，第一滚轮的滚轮轴横向设置；横向阻尼机构包括第二托架和第二电动缸，第二托架横向架设于两第一电动缸上；第二电动缸的第二推杆连接第二滚轮，第二推杆横向伸缩，第二滚轮的滚轮轴纵向设置。本发明提供的浮吊减摆装置利用时滞增益主动伺服减摆原理，在吊钩或吊物受船晃动激励摆动时对摆动物体不断加以阻尼，有效减小振幅，降低了吊物就位难度，提升就位效率，降低窗口等待期船舶窝工的施工成本和资源浪费具有良好的工程利用价值。

Description

浮吊减摆装置

技术领域

本发明涉及水上浮吊吊装作业领域。更具体地说，本发明涉及浮吊减摆浮吊装置。

背景技术

在江河海况水域环境中采用工程船船舶进行构件吊装、钢护筒沉放、桩基定位、振动锤安装等吊装作业时，在波浪影响下，面临以下问题：

1)在船体运动的激励下，吊钩和索具系统会发生受迫振动，当吊钩系统的自振频率与船体运动响应频率比较接近时，会发生有害大幅摆动，给吊物的定位带来很大难度，降低了吊物就位的效率。

2)船舶吊物系统在吊装过程中的摆振对甲板操作人员的人身安全构成了威胁，且窗口等待期船舶窝工加大了施工成本，造成严重的资源浪费。

为此需要研究江河海况水域环境中空载或吊物减摆系统，解决摆振控制难题。

发明内容

本发明还有一个目的是提供浮吊减摆装置，其能够有效降低在水域环境中采用工程船船舶进行吊装作业时，在波浪影响下船体运动时吊钩和索具系统发生受迫振动时，吊物定位的难度。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了浮吊减摆装置，应用于水上船舶进行吊装作业，船舶上设有向外延伸的浮吊支架，所述浮吊支架上设有卷扬机，其包括纵向阻尼机构和横向阻尼机构，所述纵向阻尼机构包括第一托架和至少两第一电动缸，第一托架固定于浮吊支架的顶面；两第一电动缸均纵向设置于第一托架上，两第一电动缸的第一推杆上均连接一第一滚轮，第一推杆在第一托架上纵向伸缩，第一滚轮的滚轮轴横向设置，两第一电动缸的末端通过第一反力座固定于第一托架上；所述横向阻尼机构包括第二托架和第二电动缸，所述第二托架通过其两端部分别与一第一滚轮的滚轮轴固定连接横向架设于两第一电动缸之上；所述第二电动缸的头端通过第二反力座固定于第二托架上，所述第二电动缸的第二推杆连接第二滚轮，所述第二推杆横向伸缩，所述第二滚轮的滚轮轴纵向设置，所述第二滚轮挂设有定滑轮，所述定滑轮上绕设有连接吊物和卷扬机的钢丝绳。

优选的是，所述第二滚轮数量为两个，中间连接有第一连接杆，第二电动缸的第二推杆与第一连接杆连接，所述定滑轮挂设于第一连接杆上。

优选的是，所述第二托架设有位于两第二滚轮之间的槽道，所述第一连接杆通过钢丝绳穿过槽道吊挂第二托架下方的定滑轮。

优选的是，所述第一连接杆内设有球形腔，所述第二电动缸的第一推杆末端连接一铰接块，铰接块延伸出一铰接杆，铰接杆的末端为球形末端，球形末端转动地嵌设于球形腔内。

优选的是，所述第二反力座设有贯通孔，贯通孔的轴向纵向设置，所述贯通孔穿设有销杆，所述第二电动缸的末端设有第二连接杆，所述第二连接杆通过末端连接体的中空孔活动穿设于销杆上，第二连接杆的两侧销杆上分别套设有缓冲弹簧。

优选的是，所述销杆为弧形杆。

优选的是，所述第一滚轮的两侧设有限位挡块。

优选的是，所述限位挡块的内侧设有橡胶垫。

本发明至少包括以下有益效果：

1、通过设置横向阻尼机构和纵向阻尼机构，利用时滞增益主动伺服减摆原理，在吊钩或吊物受船晃动激励摆动时对摆动物体不断加以阻尼，可以有效减小振幅，方便在水面环境中平稳进行起吊工作；

2、平面内双向主动伺服减摆：在船舶纵向和横向均设置有阻尼机构，既能纵向减摆，也能横向减摆，降低了吊物就位难度，提升吊物就位效率，降低窗口等待期船舶窝工的施工成本和资源浪费，降低船舶吊物系统在吊装过程中的摆振对甲板操作人员的人身安全构成了威胁；

3、结构设计简单有效，具有良好的工程利用价值。。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明一种技术方案的侧视图；

图2为图1圆Ⅰ中的放大结构示意图；

图3为本发明一种技术方案的俯视图；

图4为图3圆Ⅱ中的放大结构示意图；

图5为本发明一种技术方案的第二推杆和第一连接杆的连接结构示意图；

图6为本发明一种技术方案的第二电动缸和第二反力座之间的连接结构示意图。

附图标记说明：

100、船舶；200、浮吊支架；310、第一托架；320、第一电动缸；321、第一推杆；322、第一反力座；323、第一滚轮；3231、连接销轴；3232、限位挡块；3233、耳板；410、第二托架；411、槽道；420、第二电动缸；421、第二推杆；422、第二滚轮；423、第一连接杆；4231、球形腔；424、铰接块；425、铰接杆；4251、球形末端；426、第二反力座；4261、贯通孔；4262、销杆；4263、弹簧；427、第二连接杆；4271、连接体；510、卷扬机；520、钢丝绳；530、定滑轮；540、吊物。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

如图1-4所示，为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了浮吊减摆装置，应用于水上船舶100进行吊装作业，船舶100上设有向外延伸的浮吊支架200，所述浮吊支架200上设有卷扬机510，其包括纵向阻尼机构和横向阻尼机构，所述纵向阻尼机构包括第一托架310和至少两第一电动缸320，第一托架310固定于浮吊支架200的顶面；两第一电动缸320均纵向设置于第一托架310上，两第一电动缸320的第一推杆321上均连接一第一滚轮323，第一推杆321在第一托架310上纵向伸缩，第一滚轮323的滚轮轴横向设置，两第一电动缸320的末端通过第一反力座322固定于第一托架310上；所述横向阻尼机构包括第二托架410和第二电动缸420，所述第二托架410通过其两端部分别与一第一滚轮323的滚轮轴固定连接横向架设于两第一电动缸320之上；所述第二电动缸420的头端通过第二反力座426固定于第二托架410上，所述第二电动缸420的第二推杆421连接第二滚轮422，所述第二推杆421横向伸缩，所述第二滚轮422的滚轮轴纵向设置，所述第二滚轮422挂设有定滑轮530，所述定滑轮530上绕设有连接吊物540和卷扬机510的钢丝绳520。

本发明通过设置横向阻尼机构和纵向阻尼机构，利用时滞增益主动伺服减摆原理，在吊钩或吊物540受船晃动激励摆动时对摆动物体不断加以阻尼，可以有效减小振幅，方便在水面环境中平稳进行起吊工作；平面内双向主动伺服减摆：在船舶100纵向和横向均设置有阻尼机构，既能纵向减摆，也能横向减摆，降低了吊物540就位难度，提升吊物540就位效率，降低窗口等待期船舶100窝工的施工成本和资源浪费，避免船舶100吊物540系统在吊装过程中的摆振对甲板操作人员的人身安全构成了威胁；结构设计简单有效，具有良好的工程利用价值。

在另一种技术方案中，所述第二滚轮422数量为两个，中间连接有第一连接杆423，第二电动缸420的第二推杆421与第一连接杆423连接，所述定滑轮530挂设于第一连接杆423上，两第二滚轮422用于平衡第一推杆321对定滑轮530上的吊物540的纵向阻尼力，并提供第一连接杆423用于吊挂定滑轮530。

在另一种技术方案中，所述第二托架410设有位于两第二滚轮422之间的槽道411，两第二滚轮422分别设于槽道411两侧的第二托架410架体上，所述第一连接杆423通过钢丝绳520穿过槽道411吊挂第二托架410下方的定滑轮530，所述第二槽道411为钢丝绳520避让出横向阻尼运动的空间。

如图5所示，在另一种技术方案中，所述第一连接杆423内设有球形腔4231，所述第二电动缸420的第一推杆321末端连接一铰接块424，铰接块424延伸出一铰接杆425，铰接杆425的末端为球形末端4251，球形末端4251转动地嵌设于球形腔4231内，以将吊物540的摆动力通过第二电动缸420的横向阻尼结合第一电动缸320的纵向阻尼力进行阻尼减振，在此同时，降低第二电动缸420横向阻尼减振时第二滚轮422对第二托架410的纵向撞击力，通过球形末端4251转动嵌设于球形腔4231内，将非横向摆动力通过第二推杆421和第一连接杆423的旋转配合关系缓慢转移至第二托架410上，起到稳定的阻尼效果，同时降低第二滚轮422对第二托架410之间的摩擦力，提升装置的使用寿命。

如图6所示，在另一种技术方案中，所述第二反力座426设有贯通孔4261，贯通孔4261的轴向纵向设置，所述贯通孔4261穿设有销杆4262，所述第二电动缸420的末端设有第二连接杆427，所述第二连接杆427通过末端连接体4271的中空孔活动穿设于销杆4262上，第二连接杆427的两侧销杆4262上分别套设有缓冲弹簧4263，将第二电动缸420在吊物540的纵向摆动力带动下，将纵向摆动力通过连接体4271沿着销杆4262滑动结合弹簧4263，缓慢转移至与第二反力座426固定连接的第二托架上，阻尼效果更加舒缓，减振效果更佳。

如上所述，根据本发明，所述第二反力座426为三通结构，两侧端面设有孔，两侧端面连接销杆4262，与第二电动缸420连接的端面设有槽供第二连接杆427沿着销杆4262滑动。在另一种技术方案中，所述销杆4262为弧形杆，所述销杆4262的弯曲方向朝向第二电动缸420，以增加第二连接杆427沿着销杆4262滑动时，第二连接杆427与销杆4262之间的摩擦力，防止吊物540的横向摆动力过大，弹簧4263的缓冲功能有限时，起到进一步的缓冲击作用。

如上所述，根据本发明，所述第二托架的下方设有两组相向设置的耳板3233，两第一滚轮323通过连接销轴3231连接于每组耳板3233上。

在另一种技术方案中，所述第一滚轮323的两侧设有限位挡块3232，所述限位挡块3232为第一滚轮323沿着第一托架310纵向移动提供运动路径限轨作用，防止吊物540摆动幅度和力度过大，导致的第一滚轮323横向移动，同时造成第一电动缸320与第一反力座322的连接结构磨损或失效。

在另一种技术方案中，所述限位挡块3232的内侧设有橡胶垫，所述橡胶垫用于在吊物540摆动幅度和力度过大时，对第一滚轮323对限位挡块3232冲击力起到缓冲作用。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims

1.浮吊减摆装置，应用于水上船舶进行吊装作业，船舶上设有向外延伸的浮吊支架，所述浮吊支架上设有卷扬机，其特征在于，包括：

纵向阻尼机构，包括：

第一托架，固定于浮吊支架的顶面；

至少两第一电动缸，两第一电动缸均纵向设置于第一托架上，两第一电动缸的第一推杆上均连接一第一滚轮，第一推杆在第一托架上纵向伸缩，第一滚轮的滚轮轴横向设置，两第一电动缸的末端通过第一反力座固定于第一托架上；横向阻尼机构，包括：

第二托架，所述第二托架通过其两端部分别与一第一滚轮的滚轮轴固定连接横向架设于两第一电动缸之上；

第二电动缸，所述第二电动缸的头端通过第二反力座固定于第二托架上，所述第二电动缸的第二推杆连接第二滚轮，所述第二推杆沿着第二托架横向伸缩，所述第二滚轮的滚轮轴纵向设置，所述第二滚轮挂设有定滑轮，所述定滑轮上绕设有连接吊物和卷扬机的钢丝绳。

2.如权利要求1所述的浮吊减摆装置，其特征在于，所述第二滚轮数量为两个，中间连接有第一连接杆，第二电动缸的第二推杆与第一连接杆连接，所述定滑轮挂设于第一连接杆上。

3.如权利要求2所述的浮吊减摆装置，其特征在于，所述第二托架设有位于两第二滚轮之间的槽道，所述第一连接杆通过钢丝绳穿过槽道吊挂第二托架下方的定滑轮。

4.如权利要求2所述的浮吊减摆装置，其特征在于，所述第一连接杆内设有球形腔，所述第二电动缸的第一推杆末端连接一铰接块，铰接块延伸出一铰接杆，铰接杆的末端为球形末端，球形末端转动地嵌设于球形腔内。

5.如权利要求4所述的浮吊减摆装置，其特征在于，所述第二反力座设有贯通孔，贯通孔的轴向纵向设置，所述贯通孔穿设有销杆，所述第二电动缸的末端设有第二连接杆，所述第二连接杆通过末端连接体的中空孔活动穿设于销杆上，第二连接杆的两侧销杆上分别套设有缓冲弹簧。

6.如权利要求5所述的浮吊减摆装置，其特征在于，所述销杆为弧形杆。

7.如权利要求1所述的浮吊减摆装置，其特征在于，所述第一滚轮的两侧设有限位挡块。

8.如权利要求7所述的浮吊减摆装置，其特征在于，所述限位挡块的内侧设有橡胶垫。