CN112874721A - 一种应用于浮托安装的甲板支撑组合装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种应用三自由度平台的运动补偿浮托安装方法，属于海上作业平台安装的技术领域。本发明使用驳船甲板、若干三液压杆作用线交于一点的三自由度稳定组块装置和若干液压千斤顶，所述中心被动液压支撑装置包括液压缸以及安装在液压缸中的液压杆，所述液压缸的下端连接有可实现这三自由度运动的铰接件，所述驱动分支包括液压缸、液压杆以及给杆提供驱动力的伺服阀，所述液压杆的上下两端均连接有可实现驱动分支在三个自由度上运动的铰接件，上端三杆共用一铰接件；所述液压千斤顶包括顶头、油缸、活塞、油嘴和基座，万向铰接件。本发明结构简单，三自由度稳定平台三杆作用线交于一点，便于控制且有效降低波浪对海上安装平台造成的影响。

Description

一种应用于浮托安装的甲板支撑组合装置
技术领域
本发明属于海上作业平台安装的技术领域，具体涉及一种应用于浮托安装的甲板支撑组合装置。
背景技术
浮托法是一种大型组块海上安装的方法，它具有成本低、作业时间短、起重能力大、操作安全方便等特点。浮托法中的关键过程是在海上实现作业平台由驳船转移到桩腿对接耦合装置这一阶段，因此这种方法对海况的要求程度较高，在风浪流的作用下，如不借助必要的的缓冲设施，有时由于天气原因，每日波动也可能导致安装过程的延迟。
国外品牌Ampelmann基于六自由度Stewart稳定平台改进出船载Ampelmann稳定平台，并且应用于浮托安装。该平台通过利用船舶的测量运动来控制支撑平台的六个液压缸，使作业平台相对于海上结构能够保持静止。这样做的优点是，在安装过程中，没有水平力转移到支撑结构上从而减少了载荷转移时外界因素导致的安装延迟时间。但是，在实际生产过程中，并不需要六自由度的稳定平台即六自由度全部补偿，因为在浮托安装过程受横摇、纵摇和垂荡三自由度的影响较大，且自由度数越高，控制和其理论分析也就越难，制造成本也就越高。
发明内容
为克服上述现有技术的不足，本发明一种应用三自由度平台于浮托安装的甲板支撑组合装置。
本发明是通过以下技术方案实现的：一种应用三自由度平台于浮托安装的甲板支撑组合装置，包括驳船甲板、若干三液压缸作用线交于一点的三自由度并联机构和若干液压千斤顶，其特征在于：所述三自由度并联机构三杆作用线交于一点，所述稳定组块装置的三液压缸作用线交于一点的三自由度稳定组块装置安装在驳船甲板上，来所述的液压千斤顶安装在驳船甲板上，所述的三液压缸作用线交于一点的三自由度并联机构和液压千斤顶在驳船甲板上对称均匀排布。
所述的三液压杆作用线交于一点的三自由度并联机构包括作定平台、力传感器、和若干驱动分支，所述中心被动液压支撑装置包括液压缸以及安装在液压缸中的液压杆，所述液压缸的下端连接有可实现这三自由度运动的铰接件，所述驱动分支包括液压缸、安装在液压缸中的液压杆以及为液压杆提供驱动力以实现驱动分支直线往复运动的伺服阀，所述液压杆的上下两端均连接有可实现驱动分支在三个自由度上运动的铰接件，其中上端的铰接件由驱动分支共用，下端的铰接件安装在定平台上。
所述液压千斤顶包括顶头、油缸、活塞、油嘴和基座，所述千斤顶底部装有可使其做相应自由度运动的万向铰接件。
进一步，液压杆上端为柔性铰接件可使得各液压杆共用。
进一步，柔性机构上端放上部组块。
优选的，三个液压杆作用线交于一点。
进一步，所述万向铰接件与底部驳船甲板相连。
优选的，所述驱动分支为3组。
优选的，所述铰接件为球铰。
优选的，所述伺服阀的驱动方式为电动驱动。
优选的，所述的含有中心被动液压缸的三自由度并联机构为4个。
优选的，所述的液压千斤顶为4个。
与现有技术相比，本发明方法具有如下优点：
本发明的装置结构简单，占地面积小，造价低，本发明通过伺服阀控制多个驱动分支的直线运动，实现作动平台的三个自由度运动，对浮托安装过程中上部组块的波浪运动进行补偿，使其在复杂海况下依然能很好的保持稳定，保证上部组块能够更为安全的与海上的耦合装置连接，另一方面，与之前的六自由度平台相比本发明降低了控制及结构、理论分析的难度，即制造成本相应的降低，且使用的三自由度稳定组块装置上部三杆作用线交于一点，降低了控制的难度。
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是本发明的装置布局示意图；
图2是本发明的使用三液压杆作用线交于一点的三自由度稳定组块装置的结构简图；
图3是本发明的液压千斤顶的结构示意图；
附图标记：1-驳船甲板，2-三液压杆作用线交于一点的三自由度稳定组块装置，3-液压千斤顶；101-铰接件，102-力传感器，104-定平台，105-球铰，1011-驱动分支，1012-驱动分支，1013-驱动分支，4-顶头，5-油嘴，6-油缸，7-底座，8-活塞杆，9-万向铰
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例1
如图1所示，一种应用三自由度平台于浮托安装的甲板支撑组合装置，包括驳船甲板1、三液压杆作用线交于一点的三自由度稳定组块装置2和若干液压千斤顶3；三液压杆作用线交于一点的三自由度稳定组块装置2底部安装固定在驳船甲板1上，液压千斤顶3安装固定在驳船甲板1上，所述的三液压杆作用线交于一点的三自由度稳定组块装置2和液压千斤顶3在驳船甲板1上对称均匀排布。
如图2所示，含有三液压杆作用线交于一点的三自由度稳定组块装置2，包括铰接件101，力传感器102，定平台104，球铰105，驱动分支1011，驱动分支1012，驱动分支1013；铰接件101的上端放上部组块，驱动分支1011、驱动分支1012、驱动分支1013的一端通过铰接件101连接，使得其三驱动分支的作用线交于一点，另一端通过球铰104与力传感器102连接，力传感器102另一端安装于铰接件101上，定平台104上设有固定装置用于将三液压杆作用线交于一点的三自由度稳定组块装置2安装于驳船甲板1上。
另外，驱动分支1011、驱动分支1012、驱动分支1013由液压缸、安装在液压缸中的液压杆以及为液压杆提供驱动力以实现驱动分支直线往复运动的伺服阀构成，在初始位置时，其长度相等，保证铰接件101水平以及位于中心位置。
如图3所示，液压千斤顶3包括顶头4、油缸6、活塞8、油嘴5和基座7，所述千斤顶底部装有可使其做相应自由度运动的万向铰接件9。
使用时应将液压千斤顶中的力设置为与上部结构的静载荷相等。
最后应说明的是：上述说明并非对本发明的限制，本发明也不限于上述举例，本技术领域的普通技术人员，在本发明的实质范围内，所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种应用于浮托安装的甲板支撑组合装置，包括驳船甲板、若干三液压缸作用线交于一点的三自由度稳定组块装置和若干液压千斤顶，其特征在于：所述的三液压缸作用线交于一点的三自由度稳定组块装置安装在驳船甲板上，所述的液压千斤顶安装在驳船甲板上，所述的三液压缸作用线交于一点的三自由度稳定组块装置和液压千斤顶在驳船甲板上对称均匀排布。
2.根据权利要求1所述的一种应用三自由度平台于浮托安装的甲板支撑组合装置，其特征在于：三液压杆作用线交于一点的三自由度稳定组块装置包括作定平台、力传感器、和若干驱动分支，所述中心被动液压支撑装置包括液压缸以及安装在液压缸中的液压杆，所述液压缸的下端连接有可实现这三自由度运动的铰接件，所述驱动分支包括液压缸、安装在液压缸中的液压杆以及为液压杆提供驱动力以实现驱动分支直线往复运动的伺服阀，所述液压杆的上下两端均连接有可实现驱动分支在三个自由度上运动的铰接件，其中上端的铰接件由驱动分支共用，下端的铰接件安装在定平台上。
3.根据权利要求2一种应用三自由度平台于浮托安装的甲板支撑组合装置，其特征在于：所述液压杆上端为柔性铰接件可使得各液压杆共用，铰接件上部放上部组块。
4.根据权利要求2一种应用三自由度平台于浮托安装的甲板支撑组合装置，其特征在于：三个液压杆作用线交于一点。
5.根据权利要求2一种应用三自由度平台于浮托安装的甲板支撑组合装置，其特征在于：所述伺服阀的驱动方式为电动驱动。
6.根据权利要求2一种应用三自由度平台于浮托安装的甲板支撑组合装置，其特征在于：所述驱动分支为3组。
7.根据权利要求2一种应用三自由度平台于浮托安装的甲板支撑组合装置，其特征在于：所述铰接件为球铰。
8.根据权利要求1所述的一种应用三自由度平台于浮托安装的甲板支撑组合装置，其特征在于：所述液压千斤顶包括顶头、油缸、活塞、油嘴和基座，所述千斤顶底部装有可使其做相应自由度运动的万向铰接件。
9.根据权利要求8所述的一种应用三自由度平台于浮托安装的甲板支撑组合装置，其特征在于：所述万向铰接件与底部驳船甲板相连。
10.根据权利要求1所述的一种应用三自由度平台于浮托安装的甲板支撑组合装置，应用不同数量的三液压杆作用线交于一点的三自由度稳定组块装置和液压千斤顶或者使用其他的排列布局方式也属于本专利的保护范围。
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