CN113120779B - 一种多功能双层抗摆六自由度波浪补偿装置 - Google Patents

一种多功能双层抗摆六自由度波浪补偿装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及船用设备领域，目的是提供一种多功能双层抗摆六自由度波浪补偿装置，补偿效果好，而且不仅能对海上船舶并靠补给进行补偿、还能对供货船和空中补给直升机的相对运动进行波浪补偿。所述波浪补偿机构包括自上而下依次设置的上平台(2)、中平台(3)和下平台(4)，所述上平台(2)与所述中平台(3)之间通过十二根可收放的上平台钢丝绳连接，所述中平台(3)与所述下平台(4)之间通过十二根可收放的下平台钢丝绳连接，所述上平台(2)的中心位置连接可伸缩刚性杆(5)的上端，所述可伸缩刚性杆(5)穿过所述中平台(3)的中心位置，并且所述可伸缩刚性杆(5)的下端连接所述下平台(4)的中心位置。

Description

一种多功能双层抗摆六自由度波浪补偿装置
技术领域
本发明涉及船用机械设备领域，特别是涉及一种多功能双层抗摆六自由度波浪补偿装置。
背景技术
在海上船舶并靠补给过程中，两艘船舶需要在海上进行短暂的停泊，由于供货船和接货船的吨位、尺度、线型以及两船在波浪上相对位置的不同等因素，同时还要考虑风向、海浪方向等环境因素影响，两艘船舶之间会产生横荡、纵荡、升沉、横摇、纵摇、艏摇六自由度的相对运动，这种相对运动会随着海况的升级而加剧，容易造成货物滑移偏离正常着落点，严重时货物甚至会与甲板上层建筑物或者船体其他部分发生碰撞，造成不必要的事故，尤其是补给弹药等易燃易爆物品或其他易碎物品时，危险性更大。
为此，现有技术出现了很多针对海上船舶并靠补给进行补偿的波浪补偿装置，如本申请人之前的专利申请(中国专利文献CN112456352A)中公开的一种多功能双层抗摆六自由度波浪补偿装置，包括设置于供货船上的吊货机(1)以及上部与所述吊货机(1)的吊臂(101)连接的绳驱动波浪补偿机构，所述绳驱动波浪补偿机构包括上层控制平台(3)和下层抓取平台(4)，所述上层控制平台(3)和所述下层抓取平台(4)之间通过k根可收放的钢丝绳连接，k为偶数且k≥8，其中有m根所述钢丝绳在水平面的投影沿接货船坐标系x轴布置且相对于接货船坐标系y轴位置对称，m为偶数且k/2≥m≥2；同时，有n根所述钢丝绳在水平面的投影沿所述接货船坐标系y轴布置且相对于所述接货船坐标系x轴位置对称，n为偶数且k/2≥n≥2。
然而，在海上船舶并靠补给过程中有时还需要对供货船进行物资补充，普遍的操作方式是由空中补给直升机将吊装的货物直接放置于供货船甲板上，但是在这一过程中，受运行速度、海况等因素影响，供货船和补给直升机之间也会产生横荡、纵荡、升沉、横摇、纵摇、艏摇六自由度的相对运动，货物很容易与甲板上层建筑物或者船体其他部分发生碰撞，造成损失。而现有只针对海上船舶并靠补给进行补偿的波浪补偿装置不能对供货船和补给直升机之间的相对运动进行补偿，不能满足当前多样化的波浪补偿需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于现有技术的波浪补偿装置不能对供货船和空中补给直升机的相对运动进行波浪补偿，而提供一种不仅能对海上船舶并靠补给进行补偿、还能对供货船和空中补给直升机的相对运动进行波浪补偿、多功能一体化、能满足不同波浪补偿需求的多功能双层抗摆六自由度波浪补偿装置。
本发明的多功能双层抗摆六自由度波浪补偿装置，包括设置于供货船上的吊货机以及上部与所述吊货机的吊臂连接的波浪补偿机构，所述波浪补偿机构包括自上而下依次设置的上平台、中平台和下平台，所述上平台与所述中平台之间通过十二根可收放的上平台钢丝绳连接，所述中平台与所述下平台之间通过十二根可收放的下平台钢丝绳连接，所述上平台的中心位置连接可伸缩刚性杆的上端，所述可伸缩刚性杆穿过所述中平台的中心位置，并且所述可伸缩刚性杆的下端连接所述下平台的中心位置。
优选地，所述中平台的中心位置设置有球轴承，所述可伸缩刚性杆的外杆穿过所述球轴承并可在所述球轴承内上下滑动；
所述球轴承的外部具有球轴承外衬，所述球轴承外衬与所述中平台固定，所述球轴承可在所述球轴承外衬中滚动。
优选地，所述中平台的上表面靠近边缘处沿其边缘周向间隔地设置有下平台第一旋转电机组、下平台第一x轴电机组、下平台第二旋转电机组、下平台第一y轴电机组、下平台第三旋转电机组、下平台第二x轴电机组、下平台第四旋转电机组和下平台第二y轴电机组；
所述中平台的上表面靠近中心位置处沿其中心周向间隔地设置有下平台第三x轴电机组、下平台第三y轴电机组、下平台第四x轴电机组和下平台第四y轴电机组。
优选地，所述下平台钢丝绳包括下平台第一旋转钢丝绳、下平台第二旋转钢丝绳、下平台第三旋转钢丝绳、下平台第四旋转钢丝绳、下平台第一x轴钢丝绳、下平台第二x轴钢丝绳、下平台第三x轴钢丝绳、下平台第四x轴钢丝绳、下平台第一y轴钢丝绳、下平台第二y轴钢丝绳、下平台第三y轴钢丝绳和下平台第四y轴钢丝绳；
所述下平台第一旋转钢丝绳自所述下平台第一旋转电机组伸出并向下连接下平台第一连接处，所述下平台第二旋转钢丝绳自所述下平台第二旋转电机组伸出并向下连接所述下平台第一连接处，所述下平台第三旋转钢丝绳自所述下平台第三旋转电机组伸出并向下连接下平台第三连接处，所述下平台第四旋转钢丝绳自所述下平台第四旋转电机组伸出并向下连接所述下平台第三连接处；
所述下平台第一x轴钢丝绳自所述下平台第一x轴电机组伸出并向下连接所述下平台第一连接处，所述下平台第二x轴钢丝绳自所述下平台第二x轴电机组伸出并向下连接所述下平台第三连接处，所述下平台第三x轴钢丝绳自所述下平台第三x轴电机组伸出并向下连接所述下平台第一连接处，所述下平台第四x轴钢丝绳自所述下平台第四x轴电机组伸出并向下连接所述下平台第三连接处；
所述下平台第一y轴钢丝绳自所述下平台第一y轴电机组伸出并向下连接下平台第二连接处，所述下平台第二y轴钢丝绳自所述下平台第二y轴电机组伸出并向下连接下平台第四连接处，所述下平台第三y轴钢丝绳自所述下平台第三y轴电机组伸出并向下连接所述下平台第二连接处，所述下平台第四y轴钢丝绳自所述下平台第四y轴电机组伸出并向下连接所述下平台第四连接处。
优选地，所述中平台的上表面靠近边缘处沿其边缘周向间隔地设置有上平台第一旋转电机组、上平台第一x轴电机组、上平台第二旋转电机组、上平台第一y轴电机组、上平台第三旋转电机组、上平台第二x轴电机组、上平台第四旋转电机组和上平台第二y轴电机组；
所述上平台第一旋转电机组、所述上平台第一x轴电机组、所述上平台第二旋转电机组、所述上平台第一y轴电机组、所述上平台第三旋转电机组、所述上平台第二x轴电机组、所述上平台第四旋转电机组和所述上平台第二y轴电机组，与所述下平台第一旋转电机组、所述下平台第一x轴电机组、所述下平台第二旋转电机组、所述下平台第一y轴电机组、所述下平台第三旋转电机组、所述下平台第二x轴电机组、所述下平台第四旋转电机组和所述下平台第二y轴电机组交错间隔设置；
所述中平台的上表面靠近中心位置处沿其中心周向间隔地设置有上平台第三x轴电机组、上平台第三y轴电机组、上平台第四x轴电机组和上平台第四y轴电机组；
所述上平台第三x轴电机组、所述上平台第三y轴电机组、所述上平台第四x轴电机组和所述上平台第四y轴电机组，与所述下平台第三x轴电机组、所述下平台第三y轴电机组、所述下平台第四x轴电机组和所述下平台第四y轴电机组交错间隔设置。
优选地，所述上平台钢丝绳包括上平台第一旋转钢丝绳、上平台第二旋转钢丝绳、上平台第三旋转钢丝绳、上平台第四旋转钢丝绳、上平台第一x轴钢丝绳、上平台第二x轴钢丝绳、上平台第三x轴钢丝绳、上平台第四x轴钢丝绳、上平台第一y轴钢丝绳、上平台第二y轴钢丝绳、上平台第三y轴钢丝绳和上平台第四y轴钢丝绳；
所述上平台第一旋转钢丝绳自所述上平台第一旋转电机组伸出并向上连接上平台第一连接处，所述上平台第二旋转钢丝绳自所述上平台第二旋转电机组伸出并向上连接所述上平台第一连接处，所述上平台第三旋转钢丝绳自所述上平台第三旋转电机组伸出并向上连接上平台第三连接处，所述上平台第四旋转钢丝绳自所述上平台第四旋转电机组伸出并向上连接所述上平台第三连接处；
所述上平台第一x轴钢丝绳自所述上平台第一x轴电机组伸出并向上连接所述上平台第一连接处，所述上平台第二x轴钢丝绳自所述上平台第二x轴电机组伸出并向上连接所述上平台第三连接处，所述上平台第三x轴钢丝绳自所述上平台第三x轴电机组伸出并向上连接所述上平台第一连接处，所述上平台第四x轴钢丝绳自所述上平台第四x轴电机组伸出并向上连接所述上平台第三连接处；
所述上平台第一y轴钢丝绳自所述上平台第一y轴电机组伸出并向上连接所述上平台的上平台第二连接处，所述上平台第二y轴钢丝绳自所述上平台第二y轴电机组伸出并向上连接上平台第四连接处，所述上平台第三y轴钢丝绳自所述上平台第三y轴电机组伸出并向上连接所述上平台第二连接处，所述上平台第四y轴钢丝绳自所述第四y轴电机组伸出并向上连接所述上平台第四连接处。
优选地，所述中平台包括自上而下依次设置的中平台第一层和中平台第二层，所述中平台第一层和所述中平台第二层相互平行且固定连接，所述球轴承外衬与所述中平台第二层固定，所述中平台第一层的中心处具有直径大于所述可伸缩刚性杆的所述外杆外径的中心孔；
所述中平台第一层的上表面靠近边缘处沿其边缘周向间隔地设置有下平台第一旋转电机组、下平台第一x轴电机组、下平台第二旋转电机组、下平台第一y轴电机组、下平台第三旋转电机组、下平台第二x轴电机组、下平台第四旋转电机组和下平台第二y轴电机组；
所述中平台第一层的上表面靠近中心位置处沿其中心周向间隔地设置有下平台第三x轴电机组、下平台第三y轴电机组、下平台第四x轴电机组和下平台第四y轴电机组。
优选地，所述下平台钢丝绳包括下平台第一旋转钢丝绳、下平台第二旋转钢丝绳、下平台第三旋转钢丝绳、下平台第四旋转钢丝绳、下平台第一x轴钢丝绳、下平台第二x轴钢丝绳、下平台第三x轴钢丝绳、下平台第四x轴钢丝绳、下平台第一y轴钢丝绳、下平台第二y轴钢丝绳、下平台第三y轴钢丝绳和下平台第四y轴钢丝绳；
所述下平台第一旋转钢丝绳自所述下平台第一旋转电机组伸出并向下连接下平台第一连接处，所述下平台第二旋转钢丝绳自所述下平台第二旋转电机组伸出并向下连接所述下平台第一连接处，所述下平台第三旋转钢丝绳自所述下平台第三旋转电机组伸出并向下连接下平台第三连接处，所述下平台第四旋转钢丝绳自所述下平台第四旋转电机组伸出并向下连接所述下平台第三连接处；
所述下平台第一x轴钢丝绳自所述下平台第一x轴电机组伸出并向下连接所述下平台第一连接处，所述下平台第二x轴钢丝绳自所述下平台第二x轴电机组伸出并向下连接所述下平台第三连接处，所述下平台第三x轴钢丝绳自所述下平台第三x轴电机组伸出并向下连接所述下平台第一连接处，所述下平台第四x轴钢丝绳自所述下平台第四x轴电机组伸出并向下连接所述下平台第三连接处；
所述下平台第一y轴钢丝绳自所述下平台第一y轴电机组伸出并向下连接下平台第二连接处，所述下平台第二y轴钢丝绳自所述下平台第二y轴电机组伸出并向下连接下平台第四连接处，所述下平台第三y轴钢丝绳自所述下平台第三y轴电机组伸出并向下连接所述下平台第二连接处，所述下平台第四y轴钢丝绳自所述下平台第四y轴电机组伸出并向下连接所述下平台第四连接处。
优选地，所述中平台第二层的上表面靠近边缘处沿其边缘周向间隔地设置有上平台第一旋转电机组、上平台第一x轴电机组、上平台第二旋转电机组、上平台第一y轴电机组、上平台第三旋转电机组、上平台第二x轴电机组、上平台第四旋转电机组和上平台第二y轴电机组；
所述中平台第二层的上表面靠近中心位置处沿其中心周向间隔地设置有上平台第三x轴电机组、上平台第三y轴电机组、上平台第四x轴电机组和上平台第四y轴电机组。
优选地，所述上平台钢丝绳包括上平台第一旋转钢丝绳、上平台第二旋转钢丝绳、上平台第三旋转钢丝绳、上平台第四旋转钢丝绳、上平台第一x轴钢丝绳、上平台第二x轴钢丝绳、上平台第三x轴钢丝绳、上平台第四x轴钢丝绳、上平台第一y轴钢丝绳、上平台第二y轴钢丝绳、上平台第三y轴钢丝绳和上平台第四y轴钢丝绳；
所述上平台第一旋转钢丝绳自所述上平台第一旋转电机组伸出并向上连接上平台第一连接处，所述上平台第二旋转钢丝绳自所述上平台第二旋转电机组伸出并向上连接所述上平台第一连接处，所述上平台第三旋转钢丝绳自所述上平台第三旋转电机组伸出并向上连接上平台第三连接处，所述上平台第四旋转钢丝绳自所述上平台第四旋转电机组伸出并向上连接所述上平台第三连接处；
所述上平台第一x轴钢丝绳自所述上平台第一x轴电机组伸出并向上连接所述上平台第一连接处，所述上平台第二x轴钢丝绳自所述上平台第二x轴电机组伸出并向上连接所述上平台第三连接处，所述上平台第三x轴钢丝绳自所述上平台第三x轴电机组伸出并向上连接所述上平台第一连接处，所述上平台第四x轴钢丝绳自所述上平台第四x轴电机组伸出并向上连接所述上平台第三连接处；
所述上平台第一y轴钢丝绳自所述上平台第一y轴电机组伸出并向上连接所述上平台的上平台第二连接处，所述上平台第二y轴钢丝绳自所述上平台第二y轴电机组伸出并向上连接上平台第四连接处，所述上平台第三y轴钢丝绳自所述上平台第三y轴电机组伸出并向上连接所述上平台第二连接处，所述上平台第四y轴钢丝绳自所述第四y轴电机组伸出并向上连接所述上平台第四连接处。
本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
本发明的多功能双层抗摆六自由度波浪补偿装置，不仅能对海上船舶并靠补给进行补偿、还能对供货船和空中补给直升机的相对运动进行波浪补偿，真正实现了多用途、多功能一体化的波浪补偿，而且补偿精确度高、能进行高强度主动抗摆。
下面结合附图对本发明的多功能双层抗摆六自由度波浪补偿装置作进一步说明。
附图说明
图1为本发明实施例一的应用状态示意图；
图2为本发明实施例一的整体示意图；
图3为本发明实施例一中平台与球轴承配合位置示意图；
图4为本发明实施例一中平台电机组布置示意图(隐去上平台及其他结构)；
图5为本发明实施例一下平台相关电机组和下平台钢丝绳布置示意图(隐去上平台及其他结构)；
图6为本发明实施例一上平台相关电机组和下平台钢丝绳布置示意图(隐去下平台及其他结构)；
图7为本发明实施例一的上工作平台与补给直升机协同工作示意图；
图8为本发明实施例一的上工作平台补偿过程示意图；
图9为本发明实施例一的下工作平台补偿过程示意图；
图10为本发明所采用电机组的结构示意图；
图11为本发明实施例二的整体示意图。
图中附图标记表示为：
A-供货船，B-接货船，C-直升机；
1-吊货机；101-吊臂；
2-上平台，201-上平台第一连接处，202-上平台第二连接处，203-上平台第三连接处，204-上平台第四连接处；
3-中平台，301-中平台第一层，302-中平台第二层，303-支持连接柱；
4-下平台，401-下平台第一连接处，402-下平台第二连接处，403-下平台第三连接处，404-下平台第四连接处；
5-可伸缩刚性杆，501-外杆，502-内杆；
601-球轴承，602-球轴承外衬；
701-下平台第一旋转钢丝绳，702-下平台第二旋转钢丝绳，703-下平台第三旋转钢丝绳，704-下平台第四旋转钢丝绳，705-下平台第一x轴钢丝绳，706-下平台第一y轴钢丝绳，707-下平台第二x轴钢丝绳，708-下平台第二y轴钢丝绳，709-下平台第三x轴钢丝绳，710-下平台第三y轴钢丝绳，711-下平台第四x轴钢丝绳，712-下平台第四y轴钢丝绳；
801-下平台第一旋转电机组，802-下平台第二旋转电机组，803-下平台第三旋转电机组，804-下平台第四旋转电机组，805-下平台第一x轴电机组，806-下平台第一y轴电机组，807-下平台第二x轴电机组，808-下平台第二y轴电机组，809-下平台第三x轴电机组，810-下平台第三y轴电机组，811-下平台第四x轴电机组，812-下平台第四y轴电机组；
901-上平台第一旋转电机组，902-上平台第二旋转电机组，903-上平台第三旋转电机组，904-上平台第四旋转电机组，905-上平台第一x轴电机组，906-上平台第一y轴电机组，907-上平台第二x轴电机组，908-上平台第二y轴电机组，909-上平台第三x轴电机组，910-上平台第三y轴电机组，911-上平台第四x轴电机组，912-上平台第四y轴电机组；
1001-上平台第一旋转钢丝绳，1002-上平台第二旋转钢丝绳，1003-上平台第三旋转钢丝绳，1004-上平台第四旋转钢丝绳，1005-上平台第一x轴钢丝绳，1006-上平台第一y轴钢丝绳，1007-上平台第二x轴钢丝绳，1008-上平台第二y轴钢丝绳，1009-上平台第三x轴钢丝绳，1010-上平台第三y轴钢丝绳，1011-上平台第四x轴钢丝绳，1012-上平台第四y轴钢丝绳；
1101-导向滑轮，1102-齿轮线筒，1103-驱动电机，1104-驱动齿轮；
12-货物。
具体实施方式
实施例一
如图1所示，本发明的多功能双层抗摆六自由度波浪补偿装置设置于供货船A上，能够向接货船B吊送货物12，而且本发明的多功能双层抗摆六自由度波浪补偿装置能够与直升机C配合，实现直升机对供货船A的补给，包括补给物资、人员等，如图7所示。
如图2所示，多功能双层抗摆六自由度波浪补偿装置包括设置于供货船上的吊货机1以及上部与吊货机1的吊臂101连接的波浪补偿机构。波浪补偿机构包括自上而下依次设置的上平台2、中平台3和下平台4。其中，上平台2与中平台3之间通过十二根可收放的上平台钢丝绳连接，中平台3与下平台4之间通过十二根可收放的下平台钢丝绳连接。上平台2的中心位置连接可伸缩刚性杆5的上端，可伸缩刚性杆5穿过中平台3的中心位置，并且可伸缩刚性杆5的下端连接下平台4的中心位置。可伸缩刚性杆5包括外杆501和内杆502，内杆502可在外杆501内滑动，进行主动伸长或缩短，在本发明实施例中可伸缩刚性杆5采用电液缸，在波浪补偿过程中，通过主动改变内杆长度可以辅助进行垂荡方向的补偿。
如图3所示，中平台3的中心位置设置有球轴承601，可伸缩刚性杆5的外杆501穿过球轴承601并可在球轴承601内上下滑动，以辅助进行垂荡方向的补偿。球轴承601的外部具有球轴承外衬602，球轴承外衬602与中平台3固定，球轴承601可在球轴承外衬602中滚动，实现球副运动自由度。球轴承采用高性能工程塑料材料制成。
如图4、5所示，中平台3的上表面靠近边缘处沿其边缘周向间隔地设置有下平台第一旋转电机组801、下平台第一x轴电机组805、下平台第二旋转电机组802、下平台第一y轴电机组806、下平台第三旋转电机组803、下平台第二x轴电机组807、下平台第四旋转电机组804和下平台第二y轴电机组808。中平台3的上表面靠近中心位置处沿其中心周向间隔地设置有下平台第三x轴电机组809、下平台第三y轴电机组810、下平台第四x轴电机组811和下平台第四y轴电机组812。
下平台钢丝绳包括下平台第一旋转钢丝绳701、下平台第二旋转钢丝绳702、下平台第三旋转钢丝绳703、下平台第四旋转钢丝绳704、下平台第一x轴钢丝绳705、下平台第二x轴钢丝绳707、下平台第三x轴钢丝绳709、下平台第四x轴钢丝绳711、下平台第一y轴钢丝绳706、下平台第二y轴钢丝绳708、下平台第三y轴钢丝绳710和下平台第四y轴钢丝绳712。
下平台第一旋转钢丝绳701自下平台第一旋转电机组801伸出并向下连接下平台第一连接处401，下平台第二旋转钢丝绳702自下平台第二旋转电机组802伸出并向下连接下平台第一连接处401，下平台第三旋转钢丝绳703自下平台第三旋转电机组803伸出并向下连接下平台第三连接处403，下平台第四旋转钢丝绳704自下平台第四旋转电机组804伸出并向下连接下平台第三连接处403。
下平台第一x轴钢丝绳705自下平台第一x轴电机组805伸出并向下连接下平台第一连接处401，下平台第二x轴钢丝绳707自下平台第二x轴电机组807伸出并向下连接下平台第三连接处403，下平台第三x轴钢丝绳709自下平台第三x轴电机组809伸出并向下连接下平台第一连接处401，下平台第四x轴钢丝绳711自下平台第四x轴电机组811伸出并向下连接下平台第三连接处403。
下平台第一y轴钢丝绳706自下平台第一y轴电机组806伸出并向下连接下平台第二连接处402，下平台第二y轴钢丝绳708自下平台第二y轴电机组808伸出并向下连接下平台第四连接处404，下平台第三y轴钢丝绳710自下平台第三y轴电机组810伸出并向下连接下平台第二连接处402，下平台第四y轴钢丝绳712自下平台第四y轴电机组812伸出并向下连接下平台第四连接处404。
再如图4所示，中平台3的上表面靠近边缘处沿其边缘周向间隔地设置有上平台第一旋转电机组901、上平台第一x轴电机组905、上平台第二旋转电机组902、上平台第一y轴电机组906、上平台第三旋转电机组903、上平台第二x轴电机组907、上平台第四旋转电机组904和上平台第二y轴电机组908。
为了避免钢丝绳之间产生干涉，上平台第一旋转电机组901、上平台第一x轴电机组905、上平台第二旋转电机组902、上平台第一y轴电机组906、上平台第三旋转电机组903、上平台第二x轴电机组907、上平台第四旋转电机组904和上平台第二y轴电机组908，与下平台第一旋转电机组801、下平台第一x轴电机组805、下平台第二旋转电机组802、下平台第一y轴电机组806、下平台第三旋转电机组803、下平台第二x轴电机组807、下平台第四旋转电机组804和下平台第二y轴电机组808交错间隔设置。
中平台3的上表面靠近中心位置处沿其中心周向间隔地设置有上平台第三x轴电机组909、上平台第三y轴电机组910、上平台第四x轴电机组911和上平台第四y轴电机组912。
同样，为了避免钢丝绳之间产生干涉，上平台第三x轴电机组909、上平台第三y轴电机组910、上平台第四x轴电机组911和上平台第四y轴电机组912，与下平台第三x轴电机组809、下平台第三y轴电机组810、下平台第四x轴电机组811和下平台第四y轴电机组812交错间隔设置。
如图6所示，上平台钢丝绳包括上平台第一旋转钢丝绳1001、上平台第二旋转钢丝绳1002、上平台第三旋转钢丝绳1003、上平台第四旋转钢丝绳1004、上平台第一x轴钢丝绳1005、上平台第二x轴钢丝绳1007、上平台第三x轴钢丝绳1009、上平台第四x轴钢丝绳1011、上平台第一y轴钢丝绳1006、上平台第二y轴钢丝绳1008、上平台第三y轴钢丝绳1010和上平台第四y轴钢丝绳1012。
上平台第一旋转钢丝绳1001自上平台第一旋转电机组901伸出并向上连接上平台第一连接处201，上平台第二旋转钢丝绳1002自上平台第二旋转电机组902伸出并向上连接上平台第一连接处201，上平台第三旋转钢丝绳1003自上平台第三旋转电机组903伸出并向上连接上平台第三连接处203，上平台第四旋转钢丝绳1004自上平台第四旋转电机组904伸出并向上连接上平台第三连接处203。
上平台第一x轴钢丝绳1005自上平台第一x轴电机组905伸出并向上连接上平台第一连接处201，上平台第二x轴钢丝绳1007自上平台第二x轴电机组907伸出并向上连接上平台第三连接处203，上平台第三x轴钢丝绳1009自上平台第三x轴电机组909伸出并向上连接上平台第一连接处201，上平台第四x轴钢丝绳1011自上平台第四x轴电机组911伸出并向上连接上平台第三连接处203。
上平台第一y轴钢丝绳1006自上平台第一y轴电机组906伸出并向上连接上平台2的上平台第二连接处202，上平台第二y轴钢丝绳1008自上平台第二y轴电机组908伸出并向上连接上平台第四连接处204，上平台第三y轴钢丝绳1010自上平台第三y轴电机组910伸出并向上连接上平台第二连接处202，上平台第四y轴钢丝绳1012自第四y轴电机组912伸出并向上连接上平台第四连接处204。
下面对本市实施例多功能双层抗摆六自由度波浪补偿装置的上平台工作过程进行简要叙述：
如图8所示，在直升机对供货船进行物资补给时，直升机需要将所吊货物放置于上平台，在此过程中，通过调节各上平台钢丝绳的长度进行相对运动的补偿，实现上平台较为平稳的接货，具体的补偿方法及钢丝绳的长度，需要依据实际补偿角度、距离有关、已知目标位置等现场数据进行实时计算。
下面对本市实施例多功能双层抗摆六自由度波浪补偿装置的下平台工作过程进行简要叙述：
如图9所示，在供货船对接货船进行物资补给时，下平台吊装货物，以补偿平移过程为例，在此过程中，首先要调节上平台钢丝绳的长度使得上平台始终保持与可伸缩刚性杆垂直，这样上平台可以对可伸缩刚性杆垂直施加一个沿其轴向向下的力，来主动锁紧可伸缩刚性杆，实现主动抗摆，并通过调节各下平台钢丝绳的长度进行平移方向的补偿，具体的补偿方法及钢丝绳的长度，需要依据实际补偿角度、距离有关、已知目标位置等现场数据进行实时计算。
如图10所示，本发明所采用的各个钢丝绳电机组包括导向滑轮1101、齿轮线筒1102、驱动电机1103和驱动齿轮1104。
实施例二
如图11所示，本实施例与实施例一的区别在于：
中平台包括自上而下依次设置的中平台第一层301和中平台第二层302，中平台第一层301和中平台第二层302相互平行且固定连接，在本实施例中，中平台第一层301和中平台第二层302之间通过若干支持连接柱303固定连接。球轴承外衬602与中平台第二层302固定，中平台第一层301的中心处具有直径大于可伸缩刚性杆5的外杆501外径的中心孔。
中平台第一层301的上表面靠近边缘处沿其边缘周向间隔地设置有下平台第一旋转电机组801、下平台第一x轴电机组805、下平台第二旋转电机组802、下平台第一y轴电机组806、下平台第三旋转电机组803、下平台第二x轴电机组807、下平台第四旋转电机组804和下平台第二y轴电机组808。
中平台第一层301的上表面靠近中心位置处沿其中心周向间隔地设置有下平台第三x轴电机组809、下平台第三y轴电机组810、下平台第四x轴电机组811和下平台第四y轴电机组812。
下平台钢丝绳包括下平台第一旋转钢丝绳701、下平台第二旋转钢丝绳702、下平台第三旋转钢丝绳703、下平台第四旋转钢丝绳704、下平台第一x轴钢丝绳705、下平台第二x轴钢丝绳707、下平台第三x轴钢丝绳709、下平台第四x轴钢丝绳711、下平台第一y轴钢丝绳706、下平台第二y轴钢丝绳708、下平台第三y轴钢丝绳710和下平台第四y轴钢丝绳712。
下平台第一旋转钢丝绳701自下平台第一旋转电机组801伸出并向下连接下平台第一连接处401，下平台第二旋转钢丝绳702自下平台第二旋转电机组802伸出并向下连接下平台第一连接处401，下平台第三旋转钢丝绳703自下平台第三旋转电机组803伸出并向下连接下平台第三连接处403，下平台第四旋转钢丝绳704自下平台第四旋转电机组804伸出并向下连接下平台第三连接处403。
下平台第一x轴钢丝绳705自下平台第一x轴电机组805伸出并向下连接下平台第一连接处401，下平台第二x轴钢丝绳707自下平台第二x轴电机组807伸出并向下连接下平台第三连接处403，下平台第三x轴钢丝绳709自下平台第三x轴电机组809伸出并向下连接下平台第一连接处401，下平台第四x轴钢丝绳711自下平台第四x轴电机组811伸出并向下连接下平台第三连接处403。
下平台第一y轴钢丝绳706自下平台第一y轴电机组806伸出并向下连接下平台第二连接处402，下平台第二y轴钢丝绳708自下平台第二y轴电机组808伸出并向下连接下平台第四连接处404，下平台第三y轴钢丝绳710自下平台第三y轴电机组810伸出并向下连接下平台第二连接处402，下平台第四y轴钢丝绳712自下平台第四y轴电机组812伸出并向下连接下平台第四连接处404。
中平台第二层302的上表面靠近边缘处沿其边缘周向间隔地设置有上平台第一旋转电机组901、上平台第一x轴电机组905、上平台第二旋转电机组902、上平台第一y轴电机组906、上平台第三旋转电机组903、上平台第二x轴电机组907、上平台第四旋转电机组904和上平台第二y轴电机组908。
中平台第二层302的上表面靠近中心位置处沿其中心周向间隔地设置有上平台第三x轴电机组909、上平台第三y轴电机组910、上平台第四x轴电机组911和上平台第四y轴电机组912。
上平台钢丝绳包括上平台第一旋转钢丝绳1001、上平台第二旋转钢丝绳1002、上平台第三旋转钢丝绳1003、上平台第四旋转钢丝绳1004、上平台第一x轴钢丝绳1005、上平台第二x轴钢丝绳1007、上平台第三x轴钢丝绳1009、上平台第四x轴钢丝绳1011、上平台第一y轴钢丝绳1006、上平台第二y轴钢丝绳1008、上平台第三y轴钢丝绳1010和上平台第四y轴钢丝绳1012。
上平台第一旋转钢丝绳1001自上平台第一旋转电机组901伸出并向上连接上平台第一连接处201，上平台第二旋转钢丝绳1002自上平台第二旋转电机组902伸出并向上连接上平台第一连接处201，上平台第三旋转钢丝绳1003自上平台第三旋转电机组903伸出并向上连接上平台第三连接处203，上平台第四旋转钢丝绳1004自上平台第四旋转电机组904伸出并向上连接上平台第三连接处203。
上平台第一x轴钢丝绳1005自上平台第一x轴电机组905伸出并向上连接上平台第一连接处201，上平台第二x轴钢丝绳1007自上平台第二x轴电机组907伸出并向上连接上平台第三连接处203，上平台第三x轴钢丝绳1009自上平台第三x轴电机组909伸出并向上连接上平台第一连接处201，上平台第四x轴钢丝绳1011自上平台第四x轴电机组911伸出并向上连接上平台第三连接处203。
上平台第一y轴钢丝绳1006自上平台第一y轴电机组906伸出并向上连接上平台2的上平台第二连接处202，上平台第二y轴钢丝绳1008自上平台第二y轴电机组908伸出并向上连接上平台第四连接处204，上平台第三y轴钢丝绳1010自上平台第三y轴电机组910伸出并向上连接上平台第二连接处202，上平台第四y轴钢丝绳1012自第四y轴电机组912伸出并向上连接上平台第四连接处204。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种多功能双层抗摆六自由度波浪补偿装置，包括设置于供货船上的吊货机(1)以及上部与所述吊货机(1)的吊臂(101)连接的波浪补偿机构，其特征在于：所述波浪补偿机构包括自上而下依次设置的上平台(2)、中平台(3)和下平台(4)，所述上平台(2)与所述中平台(3)之间通过十二根可收放的上平台钢丝绳连接，所述中平台(3)与所述下平台(4)之间通过十二根可收放的下平台钢丝绳连接，所述上平台(2)的中心位置连接可伸缩刚性杆(5)的上端，所述可伸缩刚性杆(5)穿过所述中平台(3)的中心位置，并且所述可伸缩刚性杆(5)的下端连接所述下平台(4)的中心位置；
所述中平台(3)的上表面靠近边缘处沿其边缘周向间隔地设置有下平台第一旋转电机组(801)、下平台第一x轴电机组(805)、下平台第二旋转电机组(802)、下平台第一y轴电机组(806)、下平台第三旋转电机组(803)、下平台第二x轴电机组(807)、下平台第四旋转电机组(804)和下平台第二y轴电机组(808)；
所述中平台(3)的上表面靠近中心位置处沿其中心周向间隔地设置有下平台第三x轴电机组(809)、下平台第三y轴电机组(810)、下平台第四x轴电机组(811)和下平台第四y轴电机组(812)；
所述下平台钢丝绳包括下平台第一旋转钢丝绳(701)、下平台第二旋转钢丝绳(702)、下平台第三旋转钢丝绳(703)、下平台第四旋转钢丝绳(704)、下平台第一x轴钢丝绳(705)、下平台第二x轴钢丝绳(707)、下平台第三x轴钢丝绳(709)、下平台第四x轴钢丝绳(711)、下平台第一y轴钢丝绳(706)、下平台第二y轴钢丝绳(708)、下平台第三y轴钢丝绳(710)和下平台第四y轴钢丝绳(712)；
所述下平台第一旋转钢丝绳(701)自所述下平台第一旋转电机组(801)伸出并向下连接下平台第一连接处(401)，所述下平台第二旋转钢丝绳(702)自所述下平台第二旋转电机组(802)伸出并向下连接所述下平台第一连接处(401)，所述下平台第三旋转钢丝绳(703)自所述下平台第三旋转电机组(803)伸出并向下连接下平台第三连接处(403)，所述下平台第四旋转钢丝绳(704)自所述下平台第四旋转电机组(804)伸出并向下连接所述下平台第三连接处(403)；
所述下平台第一x轴钢丝绳(705)自所述下平台第一x轴电机组(805)伸出并向下连接所述下平台第一连接处(401)，所述下平台第二x轴钢丝绳(707)自所述下平台第二x轴电机组(807)伸出并向下连接所述下平台第三连接处(403)，所述下平台第三x轴钢丝绳(709)自所述下平台第三x轴电机组(809)伸出并向下连接所述下平台第一连接处(401)，所述下平台第四x轴钢丝绳(711)自所述下平台第四x轴电机组(811)伸出并向下连接所述下平台第三连接处(403)；
所述下平台第一y轴钢丝绳(706)自所述下平台第一y轴电机组(806)伸出并向下连接下平台第二连接处(402)，所述下平台第二y轴钢丝绳(708)自所述下平台第二y轴电机组(808)伸出并向下连接下平台第四连接处(404)，所述下平台第三y轴钢丝绳(710)自所述下平台第三y轴电机组(810)伸出并向下连接所述下平台第二连接处(402)，所述下平台第四y轴钢丝绳(712)自所述下平台第四y轴电机组(812)伸出并向下连接所述下平台第四连接处(404)。
2.根据权利要求1所述的多功能双层抗摆六自由度波浪补偿装置，其特征在于：所述中平台(3)的中心位置设置有球轴承(601)，所述可伸缩刚性杆(5)的外杆(501)穿过所述球轴承(601)并可在所述球轴承(601)内上下滑动；
所述球轴承(601)的外部具有球轴承外衬(602)，所述球轴承外衬(602)与所述中平台(3)固定，所述球轴承(601)可在所述球轴承外衬(602)中滚动。
3.根据权利要求1所述的多功能双层抗摆六自由度波浪补偿装置，其特征在于：
所述中平台(3)的上表面靠近边缘处沿其边缘周向间隔地设置有上平台第一旋转电机组(901)、上平台第一x轴电机组(905)、上平台第二旋转电机组(902)、上平台第一y轴电机组(906)、上平台第三旋转电机组(903)、上平台第二x轴电机组(907)、上平台第四旋转电机组(904)和上平台第二y轴电机组(908)；
所述上平台第一旋转电机组(901)、所述上平台第一x轴电机组(905)、所述上平台第二旋转电机组(902)、所述上平台第一y轴电机组(906)、所述上平台第三旋转电机组(903)、所述上平台第二x轴电机组(907)、所述上平台第四旋转电机组(904)和所述上平台第二y轴电机组(908)，与所述下平台第一旋转电机组(801)、所述下平台第一x轴电机组(805)、所述下平台第二旋转电机组(802)、所述下平台第一y轴电机组(806)、所述下平台第三旋转电机组(803)、所述下平台第二x轴电机组(807)、所述下平台第四旋转电机组(804)和所述下平台第二y轴电机组(808)交错间隔设置；
所述中平台(3)的上表面靠近中心位置处沿其中心周向间隔地设置有上平台第三x轴电机组(909)、上平台第三y轴电机组(910)、上平台第四x轴电机组(911)和上平台第四y轴电机组(912)；
所述上平台第三x轴电机组(909)、所述上平台第三y轴电机组(910)、所述上平台第四x轴电机组(911)和所述上平台第四y轴电机组(912)，与所述下平台第三x轴电机组(809)、所述下平台第三y轴电机组(810)、所述下平台第四x轴电机组(811)和所述下平台第四y轴电机组(812)交错间隔设置。
4.根据权利要求3所述的多功能双层抗摆六自由度波浪补偿装置，其特征在于：所述上平台钢丝绳包括上平台第一旋转钢丝绳(1001)、上平台第二旋转钢丝绳(1002)、上平台第三旋转钢丝绳(1003)、上平台第四旋转钢丝绳(1004)、上平台第一x轴钢丝绳(1005)、上平台第二x轴钢丝绳(1007)、上平台第三x轴钢丝绳(1009)、上平台第四x轴钢丝绳(1011)、上平台第一y轴钢丝绳(1006)、上平台第二y轴钢丝绳(1008)、上平台第三y轴钢丝绳(1010)和上平台第四y轴钢丝绳(1012)；
所述上平台第一旋转钢丝绳(1001)自所述上平台第一旋转电机组(901)伸出并向上连接上平台第一连接处(201)，所述上平台第二旋转钢丝绳(1002)自所述上平台第二旋转电机组(902)伸出并向上连接所述上平台第一连接处(201)，所述上平台第三旋转钢丝绳(1003)自所述上平台第三旋转电机组(903)伸出并向上连接上平台第三连接处(203)，所述上平台第四旋转钢丝绳(1004)自所述上平台第四旋转电机组(904)伸出并向上连接所述上平台第三连接处(203)；
所述上平台第一x轴钢丝绳(1005)自所述上平台第一x轴电机组(905)伸出并向上连接所述上平台第一连接处(201)，所述上平台第二x轴钢丝绳(1007)自所述上平台第二x轴电机组(907)伸出并向上连接所述上平台第三连接处(203)，所述上平台第三x轴钢丝绳(1009)自所述上平台第三x轴电机组(909)伸出并向上连接所述上平台第一连接处(201)，所述上平台第四x轴钢丝绳(1011)自所述上平台第四x轴电机组(911)伸出并向上连接所述上平台第三连接处(203)；
所述上平台第一y轴钢丝绳(1006)自所述上平台第一y轴电机组(906)伸出并向上连接所述上平台(2)的上平台第二连接处(202)，所述上平台第二y轴钢丝绳(1008)自所述上平台第二y轴电机组(908)伸出并向上连接上平台第四连接处(204)，所述上平台第三y轴钢丝绳(1010)自所述上平台第三y轴电机组(910)伸出并向上连接所述上平台第二连接处(202)，所述上平台第四y轴钢丝绳(1012)自所述第四y轴电机组(912)伸出并向上连接所述上平台第四连接处(204)。
5.根据权利要求2所述的多功能双层抗摆六自由度波浪补偿装置，其特征在于：所述中平台包括自上而下依次设置的中平台第一层(301)和中平台第二层(302)，所述中平台第一层(301)和所述中平台第二层(302)相互平行且固定连接，所述球轴承外衬(602)与所述中平台第二层(302)固定，所述中平台第一层(301)的中心处具有直径大于所述可伸缩刚性杆(5)的所述外杆(501)外径的中心孔；
所述中平台第一层(301)的上表面靠近边缘处沿其边缘周向间隔地设置有下平台第一旋转电机组(801)、下平台第一x轴电机组(805)、下平台第二旋转电机组(802)、下平台第一y轴电机组(806)、下平台第三旋转电机组(803)、下平台第二x轴电机组(807)、下平台第四旋转电机组(804)和下平台第二y轴电机组(808)；
所述中平台第一层(301)的上表面靠近中心位置处沿其中心周向间隔地设置有下平台第三x轴电机组(809)、下平台第三y轴电机组(810)、下平台第四x轴电机组(811)和下平台第四y轴电机组(812)。
6.根据权利要求5所述的多功能双层抗摆六自由度波浪补偿装置，其特征在于：所述下平台钢丝绳包括下平台第一旋转钢丝绳(701)、下平台第二旋转钢丝绳(702)、下平台第三旋转钢丝绳(703)、下平台第四旋转钢丝绳(704)、下平台第一x轴钢丝绳(705)、下平台第二x轴钢丝绳(707)、下平台第三x轴钢丝绳(709)、下平台第四x轴钢丝绳(711)、下平台第一y轴钢丝绳(706)、下平台第二y轴钢丝绳(708)、下平台第三y轴钢丝绳(710)和下平台第四y轴钢丝绳(712)；
所述下平台第一旋转钢丝绳(701)自所述下平台第一旋转电机组(801)伸出并向下连接下平台第一连接处(401)，所述下平台第二旋转钢丝绳(702)自所述下平台第二旋转电机组(802)伸出并向下连接所述下平台第一连接处(401)，所述下平台第三旋转钢丝绳(703)自所述下平台第三旋转电机组(803)伸出并向下连接下平台第三连接处(403)，所述下平台第四旋转钢丝绳(704)自所述下平台第四旋转电机组(804)伸出并向下连接所述下平台第三连接处(403)；
所述下平台第一x轴钢丝绳(705)自所述下平台第一x轴电机组(805)伸出并向下连接所述下平台第一连接处(401)，所述下平台第二x轴钢丝绳(707)自所述下平台第二x轴电机组(807)伸出并向下连接所述下平台第三连接处(403)，所述下平台第三x轴钢丝绳(709)自所述下平台第三x轴电机组(809)伸出并向下连接所述下平台第一连接处(401)，所述下平台第四x轴钢丝绳(711)自所述下平台第四x轴电机组(811)伸出并向下连接所述下平台第三连接处(403)；
所述下平台第一y轴钢丝绳(706)自所述下平台第一y轴电机组(806)伸出并向下连接下平台第二连接处(402)，所述下平台第二y轴钢丝绳(708)自所述下平台第二y轴电机组(808)伸出并向下连接下平台第四连接处(404)，所述下平台第三y轴钢丝绳(710)自所述下平台第三y轴电机组(810)伸出并向下连接所述下平台第二连接处(402)，所述下平台第四y轴钢丝绳(712)自所述下平台第四y轴电机组(812)伸出并向下连接所述下平台第四连接处(404)。
7.根据权利要求6所述的多功能双层抗摆六自由度波浪补偿装置，其特征在于：
所述中平台第二层(302)的上表面靠近边缘处沿其边缘周向间隔地设置有上平台第一旋转电机组(901)、上平台第一x轴电机组(905)、上平台第二旋转电机组(902)、上平台第一y轴电机组(906)、上平台第三旋转电机组(903)、上平台第二x轴电机组(907)、上平台第四旋转电机组(904)和上平台第二y轴电机组(908)；
所述中平台第二层(302)的上表面靠近中心位置处沿其中心周向间隔地设置有上平台第三x轴电机组(909)、上平台第三y轴电机组(910)、上平台第四x轴电机组(911)和上平台第四y轴电机组(912)。
8.根据权利要求7所述的多功能双层抗摆六自由度波浪补偿装置，其特征在于：所述上平台钢丝绳包括上平台第一旋转钢丝绳(1001)、上平台第二旋转钢丝绳(1002)、上平台第三旋转钢丝绳(1003)、上平台第四旋转钢丝绳(1004)、上平台第一x轴钢丝绳(1005)、上平台第二x轴钢丝绳(1007)、上平台第三x轴钢丝绳(1009)、上平台第四x轴钢丝绳(1011)、上平台第一y轴钢丝绳(1006)、上平台第二y轴钢丝绳(1008)、上平台第三y轴钢丝绳(1010)和上平台第四y轴钢丝绳(1012)；
所述上平台第一旋转钢丝绳(1001)自所述上平台第一旋转电机组(901)伸出并向上连接上平台第一连接处(201)，所述上平台第二旋转钢丝绳(1002)自所述上平台第二旋转电机组(902)伸出并向上连接所述上平台第一连接处(201)，所述上平台第三旋转钢丝绳(1003)自所述上平台第三旋转电机组(903)伸出并向上连接上平台第三连接处(203)，所述上平台第四旋转钢丝绳(1004)自所述上平台第四旋转电机组(904)伸出并向上连接所述上平台第三连接处(203)；
所述上平台第一x轴钢丝绳(1005)自所述上平台第一x轴电机组(905)伸出并向上连接所述上平台第一连接处(201)，所述上平台第二x轴钢丝绳(1007)自所述上平台第二x轴电机组(907)伸出并向上连接所述上平台第三连接处(203)，所述上平台第三x轴钢丝绳(1009)自所述上平台第三x轴电机组(909)伸出并向上连接所述上平台第一连接处(201)，所述上平台第四x轴钢丝绳(1011)自所述上平台第四x轴电机组(911)伸出并向上连接所述上平台第三连接处(203)；
所述上平台第一y轴钢丝绳(1006)自所述上平台第一y轴电机组(906)伸出并向上连接所述上平台(2)的上平台第二连接处(202)，所述上平台第二y轴钢丝绳(1008)自所述上平台第二y轴电机组(908)伸出并向上连接上平台第四连接处(204)，所述上平台第三y轴钢丝绳(1010)自所述上平台第三y轴电机组(910)伸出并向上连接所述上平台第二连接处(202)，所述上平台第四y轴钢丝绳(1012)自所述第四y轴电机组(912)伸出并向上连接所述上平台第四连接处(204)。
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