CN114013599A - 一种用于船舶或大型构件的转运系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于船舶或大型构件的转运系统，包括：行走导轨，铺于现场地面上；移船台车，具有多台，设于所述行走导轨上，用以顶升并移动船舶或大型构件；动力单元车，与所述移船台车相连，为所述移船台车提供动力；操作台，通过主控PLC操控所述移船台车、所述动力单元车的动作。本发明公开了一种基于该转运系统的转运方法。本发明能够使船舶整体安全、可靠、便捷的转运。

Description

一种用于船舶或大型构件的转运系统及方法

技术领域

本发明涉及大型船舶或大型构件转运装置、下水方法及控制技术，更具体地说，涉及一种用于船舶或大型构件的转运系统及方法。

背景技术

传统的船舶下水方式是船坞搭载下水、滑移下水、浮船坞下水等方式，即船舶分段在干船坞内或浮船坞内，用自下而上进行模块搭载的方式来建造，当船体合拢完毕后，通过船坞注水或者浮船坞下潜的方式使船舶下水。一艘大型船舶的建造周期往往需要1-2年甚至更长的时间，采用这种传统建造下水方式，会长期占用船坞及码头的使用时间，造成资源的浪费，受制于船厂紧张的制造流程和船坞时间安排，必须使下部结构和上部结构的建造进度互相匹配才能满足整个项目的进度要求。而且船坞内作业属于露天作业，受天气影响严重，且在焊接、油漆等施工过程中还会造成环境的污染，造成船厂建造成本的增加和建造周期的不可控。

因此采用码头内场车间内进行船舶搭载，等船舶建造完成后整体运输至码头浮船坞或下水驳整体下水的方式是一种发展趋势。而大型船舶的重量往往需要上万吨，采用传统液压平板车等运输技术运输这种超大吨位的船舶，成本高昂，而且需要多台车辆，可靠性和稳定性差。

发明内容

针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的是提供一种用于船舶或大型构件的转运系统及方法，能够使船舶整体安全、可靠、便捷的转运。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一方面，一种用于船舶或大型构件的转运系统，包括：

行走导轨，铺于现场地面上；

移船台车，具有多台，设于所述行走导轨上，用以顶升并移动船舶或大型构件；

动力单元车，与所述移船台车相连，为所述移船台车提供动力；

操作台，通过主控PLC操控所述移船台车、所述动力单元车的动作。

较佳的，所述移船台车的数量为4台至100台之间的偶数。

较佳的，所述移船台车包括台车本体以及设于其上的行走驱动轮、顶升油缸、自顶升油缸、液压马达和回转轴承；

所述行走驱动轮用以带动所述移船台车的移动，所述顶升油缸用以升降所述船舶或大型构件，所述自顶升油缸用以升降所述移船台车，所述液压马达用以驱动所述行走驱动轮，所述回转轴承用以转动所述移船台车。

较佳的，所述移船台车间通过连接杆相连；

所述移船台车间的液压传动通过液压软管相连。

较佳的，所述动力单元车包括动力单元车本体、行走机构、发动机、液压机构和PLC控制器；

所述行走机构设于所述动力单元车本体上，用以带动所述动力单元车的移动；

所述发动机、所述液压机构和所述PLC控制器均设于所述动力单元车本体的内部；

所述发动机用以驱动所述液压机构，所述液压机构为所述移船台车、所述动力单元车提供驱动压力，所述PLC控制器用以控制所述发动机、所述液压机构。

较佳的，所述发动机采用柴油机，设有3台。

较佳的，所述液压机构上具有多个液压软管快速接头，每个所述液压软管快速接头通过液压软管连接所述移船台车。

较佳的，所述操作台采用琴式操作台，并带有防护罩，防护等级为IP66；

所述操作台的柜体采用双层中空隔板型式；

所述操作台的面板分为人机界面和5个区域控制屏；

5个所述区域控制屏为：发动机控制屏、转运台车顶升控制屏、动力单元车控制屏、控制系统控制屏和转运台车移动控制屏。

较佳的，所述主控PLC采用双CPU冗余系统。

较佳的，所述转运系统采用6组蓄电池组进行供电，每组所述蓄电池组之间通过二极管冗余模块进行互相隔离；

所述蓄电池组的电压为DC 24V，容量为145AH；

所述蓄电池组包括控制蓄电池组和启动蓄电池组。

另一方面，一种用于船舶或大型构件的转运方法，采用所述的用于船舶或大型构件的转运系统执行以下步骤：

S1、根据所述船舶或大型构件的吨位大小，选择所述移船台车的数量；

S2、将所述移船台车沿行走轨道布置，并再将所述移船台车间采用所述连接杆、所述液压软管进行连接；

S3、将所述动力单元车移动至第一排所述移船台车的一侧，并与所述移船台车进行液压连接；

S4、操作所述操作台上的控制系统控制屏，打开所述动力单元车的电源，在所述操作台上的人机界面输入所述移船台车的数量，操作所述操作台上的发动机控制屏，启动对应数量的所述发动机；

S5、操作所述操作台上的转运台车顶升控制屏，将所述顶升油缸降到预设高度；

S6、操作所述操作台上的转运台车移动控制屏，所述移船台车和所述动力单元车根据速度调节旋钮同步行走，所述移船台车行走至所述船舶或大型构件的预设位置胎架下方；

S7、操作所述操作台上的转运台车顶升控制屏，将所述顶升油缸升到预设高度，将所述船舶或大型构件整体顶起；

S8、操作所述操作台上的转运台车移动控制屏，所述移船台车和所述动力单元车根据速度调节旋钮同步行走，运输所述船舶或大型构件达到指定位置；

S9、操作所述操作台上的转运台车顶升控制屏，将所述顶升油缸降到预设高度，将所述船舶或大型构件放下；

S10、操作所述操作台上的转运台车移动控制屏，所述移船台车和所述动力单元车根据速度调节旋钮同步行走，驶离所述船舶或大型构件，到达指定位置，完成转运工作；

S11、操作所述操作台上的发动机控制屏，所述发动机熄火，拆除所述连接杆、所述液压软管；

S12、操作所述操作台上的发动机控制屏，再启动任一台所述发动机，操作所述操作台上的动力单元车控制屏，所述动力单元车驶离，进入车库；

S13、完成整个作业过程。

较佳的，每台所述移船台车的额定载重量为400吨，额定压力为35MPa；

行走速度重载时为0至3m/min，轻载时为0至10m/min。

较佳的，所述步骤S6和步骤S10中，所述移船台车和所述动力单元车根据速度调节旋钮同步行走，具体为：

S20、所述移船台车联动控制有效；

S21、在所述操作台上的人机界面输入所述移船台车的数量，自动分配行走比例阀的电源最大值；

S22、根据行走方向，所述行走驱动轮、所述行走机构选择直行模式或横行模式；

S23、所述移船台车按照设定速度运行；

S24、所述转运系统按照设定速度运行；

S25、所述转运系统将所述船舶或大型构件转运到位；

S26、在所述操作台上的转运台车移动控制屏按下按钮；

S27、动作结束。

较佳的，所述步骤S21中，当所述移船台车的数量大于68台时，需启动3台所述发动机，速度为1.5m/min。

较佳的，所述步骤S22中，若选择直行模式，升降1区与升降3区并联，升降2区与升降4区并联，所述行走驱动轮、所述行走机构按0至3m/min速度前行；

若选择横行模式，升降1区与升降2区并联，升降3区与升降4区并联，所述行走驱动轮、所述行走机构按0至3m/min速度后退。

较佳的，所述步骤S23中，还需判断所述动力单元车与所述移船台车是否出现方向偏离、所述动力单元车的移动速度与所述移船台车的移动速度是否出现不同步、所述移船台车是否出现啃轨；

若所述动力单元车与所述移船台车出现方向偏离，则根据偏离情况，操作所述操作台上的转运台车移动控制屏进行转向纠偏；若无出现偏离，则进入步骤S24；

若所述动力单元车的移动速度与所述移船台车的移动速度出现不同步，则操作所述操作台上的动力单元车控制屏，在现有速度基础上通过给所述液压机构驱动加速或减速，使速度达到一致；若无出现不同步，则进入步骤S24；

若所述移船台车出现啃轨，则以一侧所述移船台车的速度为基准，通过操作所述操作台上的转运台车移动控制屏调节另一侧所述移船台车的速度减速，使其同步；若无出现啃轨，则进入步骤S24。

较佳的，所述步骤S5、步骤S7和步骤S9中，操作所述操作台上的转运台车顶升控制屏，将所述顶升油缸升/降到预设高度，具体为：

S30、所述转运系统控制有效；

S31、通过操作所述操作台上的转运台车顶升控制屏实现单点及整体抬升动作、弹簧模式动作、抬升分区选择；

S32、通过操作所述操作台上的转运台车顶升控制屏实现对应所述顶升油缸的上升或下降；

S33、判断所述顶升油缸是否动作到位，若是，则进入步骤S34；若否，则返回步骤S32；

S34、所述顶升油缸动作结束。

较佳的，所述步骤S31中，抬升分区选择，具体为：

判断是否选择升降1区与升降2区合区、是否选择升降3区与升降4区合区、是否选择独立分区；

若选择升降1区与升降2区合区，则升降1区与升降2区合并，所述顶升油缸分为3个区域，根据实际需要再选择升降3区、升降4区实现区域全部选择或部分选择，再判断对应指示灯是否点亮，若是，则进入步骤S32；若否，则返回继续判断是否选择升降1区与升降2区合区；

若选择升降3区与升降4区合区，则升降3区与升降4区合并，所述顶升油缸分为3个区域，根据实际需要再选择升降3区、升降4区实现区域全部选择或部分选择，再判断对应指示灯是否点亮，若是，则进入步骤S32；若否，则返回继续判断是否选择升降3区与升降4区合区；

若选择独立分区，则所述顶升油缸分为4个区域，根据实际需要再选择升降1区、升降2区、升降3区、升降4区，实现区域全部选择或部分选择，再判断对应指示灯是否点亮，若是，则进入步骤S32；若否，则返回继续判断是否选择独立分区。

本发明所提供的一种用于船舶或大型构件的转运系统及方法，具有以下几点有益效果：

1)可实现船舶在内场去建造调试，然后整体运输至码头下水，码头利用率高；

2)台车标准模块化设计，可以快速组成多种吨位模式，转运船体吨位大，可涵盖大部分船型；

3)也可用于船体分段对位，通过顶升油缸的伸缩，自动调整分段姿态，便于大型分段对位焊接；

4)动力系统采用动力车集中提供，台车可实现随船整体下水，造价低；不同于传统的分布式动力单元，此系统具有集中动力源控制，在控制调节精度，自动化程度和安全性上更突出；

5)操作台及控制系统自动化程度高，提高作业效率，节省人力，仅一人即可完成转运控制操作；

6)可实现转运台车电液行走系统同步控制，船体水平姿态及支撑体系动态控制等；

7)转运系统采用双CPU热冗余控制系统，电源供电采用多电源多点供电，可靠性稳定性高；

8)可无线遥控操作，中央调度室集中监控，自动化程度高，安全可靠；

9)用途广泛，也可应用于其他大吨位构件的运输，如大型钢结构、大型沉箱等超大、超重型物件的转运；

10)可根据在不同的转运、抬升方案下的轻、重载小车配比数量，自动调节系统参数从而简化操作难度、提高系统适应性。

附图说明

图1是本发明转运系统中移船台车的结构示意图；

图2是图1的侧视示意图；

图3是本发明转运系统中移船台车之间的连接示意图；

图4是本发明转运系统中动力单元车的结构示意图；

图5是本发明转运系统中动力单元车的内部结构示意图；

图6是本发明转运系统中操作台的示意图；

图7是图6的侧视示意图；

图8是本发明转运系统中操作台的面板示意图；

图9是本发明转运系统的电源单线示意图；

图10是本发明转运系统的网络通讯示意图；

图11是本发明转运系统的现场布置示意图；

图12是图11中A向的示意图；

图13是本发明转运方法中移船台车联动行走的工况流程示意图；

图14是本发明转运方法中移船台车升降操作的流程示意图。

具体实施方式

为了能更好地理解本发明的上述技术方案，下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。

结合图1至图12所示，本发明所提供的一种用于船舶或大型构件的转运系统，包括：

行走导轨1，铺于现场地面上；

移船台车2，具有多台，设于行走导轨1上，用以顶升并移动船舶或大型构件3；

动力单元车4，与移船台车2相连，为移船台车2提供动力；

操作台5，通过主控PLC操控移船台车2、动力单元车4的动作。

移船台车2采用标准模块化方式设计，可以任意互换，数量为4台至100台之间的偶数，每台移船台车2的额定载重量设计在400吨，根据船舶或大型构件3的吨位大小，任意组合，比如4万吨重的船舶或大型构件3，可以采用100台移船台车2进行组合。

移船台车2具有直行、横行、船体顶升、自顶升及转向功能，移船台车2的行走、顶升等动作采用液压驱动，移船台车2自身没有动力，采用配套动力单元车4提供动力。当需进行转运船舶或大型构件3时，根据船舶或大型构件3的吨位大小，选择移船台车2的数量，通过液压软管6使动力单元车4和移船台车2连接起来，转运系统根据移船台车2的数量自动选择分配动力单元车4上发动机403启动数量和液压流量，保证行走和顶升的同步控制。人员通过操作台5操控转运系统，使移船台车2降低高度驶入船舶或大型构件3的底部，然后顶升船舶或大型构件3底部的胎架301，使船舶或大型构件3离开地面，然后沿行走导轨1行走转运至指定地点，此时降低移船台车2的高度，驶离船舶或大型构件3，完成船舶或大型构件3的整体转运。

移船台车2采用标准模块化设计，驱动动力由动力单元车4集中提供，通过移船台车2的数量组合，可以方便快捷实现1600吨至40000吨船体及结构分段的转运。作业时，操作人员在操作台5可以一人实现船舶或大型构件3及分段的顶升、对位拼装、船体姿态调整、转运到位、船体下放等工况功能，同时具备遥控及远程无线监控功能，可以在远程调度室监控现场情况，自动化程度较高。

再结合图1至图3所示，每台移船台车2均包括台车本体201以及设于其上的行走驱动轮202、顶升油缸203、自顶升油缸204、液压马达205和回转轴承206。

行走驱动轮202用以带动移船台车2的整体移动，液压马达205用以驱动行走驱动轮202。顶升油缸203用以升降船舶或大型构件3底部的胎架301，实现船舶或大型构件3的升降动作。自顶升油缸204用以升降移船台车2的自身重量，通过回转轴承206实现行走驱动轮202的90°转向，以实现移船台车2的横行模式。

移船台车2间通过连接杆207相连，液压电比例驱动，额定压力为35MPa。

每台移船台车2上均设有快速接头208，移船台车2上快速接头208间通过液压软管6相连，以实现液压连接。

再结合图4至图5所示，动力单元车4包括动力单元车本体401、行走机构402、发动机403、液压机构404和PLC控制器405。

行走机构402设于动力单元车本体401上，用以带动动力单元车4的整体移动。

发动机403、液压机构404和PLC控制器405均设于动力单元车本体401的内部。

发动机403采用柴油机，设有3台，用以驱动液压机构404，根据转运负载大小，可选择启动单台发动机403或者多台发动机403。

液压机构404为移船台车2、动力单元车4提供驱动压力，为行走、转向、升降动作提供动力源。

PLC控制器405用以控制发动机403、液压机构404。

行走机构402为独立悬挂于动力单元车本体401上，可实现动力单元车4的独立转向、悬挂升降动作，转向范围为0～180°，升降高度为±300mm。

动力单元车4可在操作台5或者遥控器实现单独控制，也可与移船台车2实现联动控制。

动力单元车4上设有多个液压软管快速接头406，液压软管快速接头406与液压机构404连通，每个液压软管快速接头406通过液压软管6连接移船台车4。

再结合图6至图8所示，动力单元车4和移船台车2的所有动作可在操作台5上集中控制，操作台5采用琴式操作台，并带有防护罩7，防护等级为IP66，柜体采用双层中空隔板型式，可以加快散热、通风，满足室外高温环境要求。

操作台5的面板分为人机界面502(2#屏)和5个区域控制屏：1#屏为发动机控制屏501，可实现发动机403的启动、停止控制，以及发动机403运行状态和报警信息显示；2#屏为人机界面502，用于人机交互，转运系统状态及报警信息显示，历史数据及实时数据记录等；3#屏为转运台车顶升控制屏503，可实现移船台车2的分区域同步升降控制，用于顶起或者放下船舶或大型构件3；4#屏为动力单元车控制屏504，可实现动力单元车4的行走、多模式转向控制；5#屏为控制系统控制屏505，主要用来实现控制转运系统的电源、控制权、模式选择等控制；6#屏为转运台车移动控制屏506，主要用来实现移船台车2的行走同步控制、纠偏控制。

再结合图9所示，转运系统采用DC 24V的蓄电池组进行供电，采用可编程序控制器控制，蓄电池组采用多冗余系统，共有6组蓄电池组，可同时给转运系统供电，通过二极管冗余模块8进行互相隔离，任意一个损坏，不影响整个转运系统的供电。每个发动机403由启动蓄电池组9和控制蓄电池组10组成，每个蓄电池组的容量为145AH/DC24V，一组供给柴油机控制单元和启动单元供电，一组通过隔离开关供给主控制系统。启动蓄电池组9和控制蓄电池组10相互独立，又可通过二极管冗余模块互为备用，当一组损坏，另一组可替代，不影响转运系统的使用。蓄电池组和由发动机机带发电机供电，也可通过市电充电器外接AC 220V交流电源供电，机带发电机、市电充电器和蓄电池组之间采用二极管冗余模块隔离，防止反向充电。

再结合图10所示，转运系统的主控PLC采用双CPU冗余系统，由CPU1、CPU2组成，采用profinet总线通讯，与现场IO控制站、网络交换机、人机界面组成热冗余环网系统。正常工作时，两个CPU一备一用，当任一CPU损坏或者网络通讯故障，可直接切入备用CPU系统，系统仍能正常工作。发动机控制单元和发动机显示屏采用RS485和主PLC通讯。动力单元车4的行走机构402控制系统，采用专用车辆行走电液专用控制器，采用CANOPEN总线与转向角度编码器和底层其它传感器进行通讯。然后通过CAN/PROFINET网关和网络交换机与主控制PLC通讯。设有无线数据传输模块，把转运系统运行状态、故障报警信息等传输至远程监控室，可形成历史数据记录、实时状态显示、运行状态回放等功能。

动力单元车4和移船台车2的行走控制可以分别单独控制，也可联动控制。联动控制时，动力单元车4的行走速度控制受6#屏移船台车行走控制屏的控制，命令通过通讯传输，此时液压车的速度控制接受旋钮速度调节指令控制(通过通讯传输给液压车)，控制程序根据移船台车2的数量，自动改变行走比例阀电流大小，使动力单元车4的行走驱动液压马达和移船台车2的行走驱动液压马达的速度一致。旋钮0-100％对应空载0-10m/min，重载0-3m/min；动力单元车行走控制屏的手柄只做在该速度基础上，可以通过手柄向上或向下给液压车加速或者减速，速度调节范围在接收6#屏移船台车行走控制屏速度调节旋钮基础上±30％，每动作一次，增加或者减速5％。当动力单元车4和移船台车2行走不同步时，可操作该手柄，以移船台车2的速度为基础，适当增加或减少液压车速度，以实现两车行走速度同步。

移船台车2的“弹簧”模式，是指在重载时，在设定压力下，所有移船台车2的顶升油缸203联通为一个整体，成为“弹簧”状态，即时地面不平或有一定的坡度时，而顶升油缸203的顶面始终保持在一个水平面，保持船体始终处于在一个水平位置，船体地面受力平衡。一般在地面有坡度，或者是在过驳时启动该功能。

“弹簧”模式的启动：操作3#屏移船台车升降控制屏，所有顶升油缸203伸出到位(离极限位置1cm)，程序自动记录每个区的顶升压力，并比较出最大值作为目标值，此时按下“弹簧”模式，程序自动输入设定目标值对应电流至弹簧模式比例压力调节阀，同时打开所有顶升油缸203的联通电磁阀，顶升油缸203成并联状态，“弹簧”模式启动成功。“弹簧”模式启动成功后，根据实际运行情况，可以通过“弹簧”模式压力调节开关来手动局部调节“弹簧”压力。

“弹簧”模式的退出：长按弹簧模式按钮5s，退出该模式。

本发明还提供了一种用于船舶或大型构件的转运方法，采用用于船舶或大型构件的转运系统执行以下步骤：

S1、根据船舶或大型构件3的吨位大小，选择移船台车2的合适数量；

S2、将移船台车2沿行走轨道1布置，并再将移船台车2间采用连接杆207连接，同时通过液压软管6连接快速接头208，将移船台车2间进行连接；

S3、将动力单元车4移动至第一排移船台车2的一侧，并通过液压软管6与移船台车2进行液压连接；

S4、操作操作台5上5#屏的控制系统控制屏505，打开动力单元车4的电源，启动转运系统，在操作台5上2#屏的人机界面502输入移船台车2的数量，操作操作台5上1#屏的发动机控制屏501，启动对应数量的发动机403；

S5、操作操作台5上3#屏的转运台车顶升控制屏503，将顶升油缸203整体降到预设高度；

S6、操作操作台5上6#屏的转运台车移动控制屏506，移船台车2和动力单元车4将根据速度调节旋钮同步行走，移船台车2行走至船舶或大型构件3的预设位置胎架301下方；

S7、操作操作台5上的3#屏转运台车顶升控制屏503，将顶升油缸203整体升到预设高度，将船舶或大型构件3整体顶起抬离地面；

S8、操作操作台5上6#屏的转运台车移动控制屏506，移船台车2和动力单元车4将根据速度调节旋钮同步行走，运输船舶或大型构件3达到指定位置；

S9、操作操作台5上3#屏的转运台车顶升控制屏503，将顶升油缸203整体降到预设高度，将船舶或大型构件3放下；

S10、操作操作台5上6#屏的转运台车移动控制屏506，移船台车2和动力单元车4将根据速度调节旋钮同步行走，驶离船舶或大型构件3，到达指定位置，完成转运工作；

S11、操作操作台5上1#屏的发动机控制屏501，发动机403熄火，拆除连接杆207、液压软管6；

S12、操作操作台5上1#屏的发动机控制屏501，再启动任一台发动机403，操作操作台5上4#屏的动力单元车控制屏504，动力单元车4驶离，进入车库；

S13、熄火，完成整个作业过程。

结合图13所示，上述步骤S6和步骤S10中，移船台车2和动力单元车4将根据速度调节旋钮同步行走，具体为：

S20、移船台车2联动控制有效；

S21、在操作台5上2#屏的人机界面502输入移船台车2的实际数量，转运系统自动分配行走比例阀的电源最大值；

S22、根据行走方向，行走驱动轮202、行走机构402选择直行模式或横行模式；

S23、移船台车2按照设定速度运行；

S24、转运系统按照设定速度运行；

S25、转运系统将船舶或大型构件3转运到位；

S26、在操作台5上6#屏的转运台车移动控制屏506按下“停止”按钮，“台车速度调节”旋钮至零点；

S27、动作结束。

上述步骤S21中，当移船台车2的数量大于68台的偶数时，需启动3台发动机403，最大速度为1.5m/min。

上述步骤S22中，若选择直行模式，升降1区与升降3区并联，升降2区与升降4区并联，行走驱动轮202、行走机构402的前行速度控制都接受“台车速度调节”旋钮速度调节指令控制，旋钮0-100％对应速度0至3m/min，方向前行。

若选择横行模式，升降1区与升降2区并联，升降3区与升降4区并联，行走驱动轮202、行走机构402的前行速度控制都接受“台车速度调节”旋钮速度调节指令控制，旋钮0-100％对应速度0至3m/min，方向后退。

上述步骤S23中，还需判断动力单元车与移船台车是否出现方向偏离、动力单元车的移动速度与移船台车的移动速度是否出现不同步、移船台车是否出现啃轨的现象。

若动力单元车与移船台车出现方向偏离，则根据偏离情况，操作操作台5上6#屏的转运台车移动控制屏506的“转向”手柄左右转向进行转向纠偏，纠偏结束手柄归零位；若无出现偏离，则进入步骤S24。

若动力单元车的移动速度与移船台车的移动速度出现不同步，则操作操作台5上4#屏的动力单元车控制屏504的手柄，在现有速度基础上通过手柄向上或向下给液压机构驱动加速或减速，使速度达到一致；若无出现不同步，则进入步骤S24。

若移船台车出现啃轨，则以一侧移船台车2的速度为基准，通过操作操作台5上6#屏的转运台车移动控制屏506的“台车速度纠偏调节”自复位选择开关，调节另一侧移船台车2的速度减速，使其同步；若无出现啃轨，则进入步骤S24。

上述步骤S5、步骤S7和步骤S9中，操作操作台5上3#屏的转运台车顶升控制屏503，将顶升油缸203升/降到预设高度，具体为：

S30、转运系统控制有效；

S31、通过操作操作台5上3#屏的转运台车顶升控制屏503实现单点及整体抬升动作、弹簧模式动作、抬升分区选择；

S32、按下操作操作台5上3#屏的转运台车顶升控制屏503的移船台车上升或下降按钮，实现对应选取区域顶升油缸203的上升或下降；

S33、判断顶升油缸203是否动作到位，若是，则进入步骤S34；若否，则返回步骤S32；

S34、松开移船台车上升或下降按钮，顶升油缸203动作结束。

上述步骤S31中，抬升分区选择，具体为：

判断是否选择升降1区与升降2区合区、是否选择升降3区与升降4区合区、是否选择独立分区。

若选择升降1区与升降2区合区，则升降1区与升降2区合并，顶升油缸203分为3个区域，根据实际需要再选择升降3区、升降4区实现区域全部选择或部分选择，再判断对应指示灯是否点亮，若是，则进入步骤S32；若否，则返回继续判断是否选择升降1区与升降2区合区。

若选择升降3区与升降4区合区，则升降3区与升降4区合并，顶升油缸203分为3个区域，根据实际需要再选择升降3区、升降4区实现区域全部选择或部分选择，再判断对应指示灯是否点亮，若是，则进入步骤S32；若否，则返回继续判断是否选择升降3区与升降4区合区。

若选择独立分区，则顶升油缸203分为4个区域，根据实际需要再选择升降1区、升降2区、升降3区、升降4区，实现区域全部选择或部分选择，再判断对应指示灯是否点亮，若是，则进入步骤S32；若否，则返回继续判断是否选择独立分区。

综上所述，本发明用于船舶或大型构件的转运系统及方法能够使船舶整体安全、可靠、便捷的转运，使这种建造方式能够得到广泛推广成为一种可能。作业时，操作人员在操作台可以一人实现船体及分段的顶升、对位拼装、船体姿态调整、转运到位、船体下放等工况功能，同时具备遥控及远程无线监控功能，可以在远程调度室监控现场情况，自动化程度较高。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (18)

1.一种用于船舶或大型构件的转运系统，其特征在于，包括：

行走导轨，铺于现场地面上；

移船台车，具有多台，设于所述行走导轨上，用以顶升并移动船舶或大型构件；

动力单元车，与所述移船台车相连，为所述移船台车提供动力；

操作台，通过主控PLC操控所述移船台车、所述动力单元车的动作。

2.根据权利要求1所述的用于船舶或大型构件的转运系统，其特征在于：所述移船台车的数量为4台至100台之间的偶数。

3.根据权利要求2所述的用于船舶或大型构件的转运系统，其特征在于：所述移船台车包括台车本体以及设于其上的行走驱动轮、顶升油缸、自顶升油缸、液压马达和回转轴承；

所述行走驱动轮用以带动所述移船台车的移动，所述顶升油缸用以升降所述船舶或大型构件，所述自顶升油缸用以升降所述移船台车，所述液压马达用以驱动所述行走驱动轮，所述回转轴承用以转动所述移船台车。

4.根据权利要求3所述的用于船舶或大型构件的转运系统，其特征在于：所述移船台车间通过连接杆相连；

所述移船台车间的液压传动通过液压软管相连。

5.根据权利要求1所述的用于船舶或大型构件的转运系统，其特征在于：所述动力单元车包括动力单元车本体、行走机构、发动机、液压机构和PLC控制器；

所述行走机构设于所述动力单元车本体上，用以带动所述动力单元车的移动；

所述发动机、所述液压机构和所述PLC控制器均设于所述动力单元车本体的内部；

所述发动机用以驱动所述液压机构，所述液压机构为所述移船台车、所述动力单元车提供驱动压力，所述PLC控制器用以控制所述发动机、所述液压机构。

6.根据权利要求5所述的用于船舶或大型构件的转运系统，其特征在于：所述发动机采用柴油机，设有3台。

7.根据权利要求5所述的用于船舶或大型构件的转运系统，其特征在于：所述液压机构上具有多个液压软管快速接头，每个所述液压软管快速接头通过液压软管连接所述移船台车。

8.根据权利要求6所述的用于船舶或大型构件的转运系统，其特征在于：所述操作台采用琴式操作台，并带有防护罩，防护等级为IP66；

所述操作台的柜体采用双层中空隔板型式；

所述操作台的面板分为人机界面和5个区域控制屏；

5个所述区域控制屏为：发动机控制屏、转运台车顶升控制屏、动力单元车控制屏、控制系统控制屏和转运台车移动控制屏。

9.根据权利要求1所述的用于船舶或大型构件的转运系统，其特征在于：所述主控PLC采用双CPU冗余系统。

10.根据权利要求1所述的用于船舶或大型构件的转运系统，其特征在于：所述转运系统采用6组蓄电池组进行供电，每组所述蓄电池组之间通过二极管冗余模块进行互相隔离；

所述蓄电池组的电压为DC 24V，容量为145AH；

所述蓄电池组包括控制蓄电池组和启动蓄电池组。

11.一种用于船舶或大型构件的转运方法，其特征在于，采用如权利要求1-10之一所述的用于船舶或大型构件的转运系统执行以下步骤：

S1、根据所述船舶或大型构件的吨位大小，选择所述移船台车的数量；

S2、将所述移船台车沿行走轨道布置，并再将所述移船台车间采用所述连接杆、所述液压软管进行连接；

S3、将所述动力单元车移动至第一排所述移船台车的一侧，并与所述移船台车进行液压连接；

S4、操作所述操作台上的控制系统控制屏，打开所述动力单元车的电源，在所述操作台上的人机界面输入所述移船台车的数量，操作所述操作台上的发动机控制屏，启动对应数量的所述发动机；

S5、操作所述操作台上的转运台车顶升控制屏，将所述顶升油缸降到预设高度；

S6、操作所述操作台上的转运台车移动控制屏，所述移船台车和所述动力单元车根据速度调节旋钮同步行走，所述移船台车行走至所述船舶或大型构件的预设位置胎架下方；

S7、操作所述操作台上的转运台车顶升控制屏，将所述顶升油缸升到预设高度，将所述船舶或大型构件整体顶起；

S8、操作所述操作台上的转运台车移动控制屏，所述移船台车和所述动力单元车根据速度调节旋钮同步行走，运输所述船舶或大型构件达到指定位置；

S9、操作所述操作台上的转运台车顶升控制屏，将所述顶升油缸降到预设高度，将所述船舶或大型构件放下；

S10、操作所述操作台上的转运台车移动控制屏，所述移船台车和所述动力单元车根据速度调节旋钮同步行走，驶离所述船舶或大型构件，到达指定位置，完成转运工作；

S11、操作所述操作台上的发动机控制屏，所述发动机熄火，拆除所述连接杆、所述液压软管；

S12、操作所述操作台上的发动机控制屏，再启动任一台所述发动机，操作所述操作台上的动力单元车控制屏，所述动力单元车驶离，进入车库；

S13、完成整个作业过程。

12.根据权利要求11所述的用于船舶或大型构件的转运方法，其特征在于：每台所述移船台车的额定载重量为400吨，额定压力为35MPa；

行走速度重载时为0至3m/min，轻载时为0至10m/min。

13.根据权利要求11所述的用于船舶或大型构件的转运方法，其特征在于，所述步骤S6和步骤S10中，所述移船台车和所述动力单元车根据速度调节旋钮同步行走，具体为：

S20、所述移船台车联动控制有效；

S21、在所述操作台上的人机界面输入所述移船台车的数量，自动分配行走比例阀的电源最大值；

S22、根据行走方向，所述行走驱动轮、所述行走机构选择直行模式或横行模式；

S23、所述移船台车按照设定速度运行；

S24、所述转运系统按照设定速度运行；

S25、所述转运系统将所述船舶或大型构件转运到位；

S26、在所述操作台上的转运台车移动控制屏按下按钮；

S27、动作结束。

14.根据权利要求13所述的用于船舶或大型构件的转运方法，其特征在于：所述步骤S21中，当所述移船台车的数量大于68台时，需启动3台所述发动机，速度为1.5m/min。

15.根据权利要求13所述的用于船舶或大型构件的转运方法，其特征在于：所述步骤S22中，若选择直行模式，升降1区与升降3区并联，升降2区与升降4区并联，所述行走驱动轮、所述行走机构按0至3m/min速度前行；

若选择横行模式，升降1区与升降2区并联，升降3区与升降4区并联，所述行走驱动轮、所述行走机构按0至3m/min速度后退。

16.根据权利要求13所述的用于船舶或大型构件的转运方法，其特征在于：所述步骤S23中，还需判断所述动力单元车与所述移船台车是否出现方向偏离、所述动力单元车的移动速度与所述移船台车的移动速度是否出现不同步、所述移船台车是否出现啃轨；

若所述动力单元车与所述移船台车出现方向偏离，则根据偏离情况，操作所述操作台上的转运台车移动控制屏进行转向纠偏；若无出现偏离，则进入步骤S24；

若所述动力单元车的移动速度与所述移船台车的移动速度出现不同步，则操作所述操作台上的动力单元车控制屏，在现有速度基础上通过给所述液压机构驱动加速或减速，使速度达到一致；若无出现不同步，则进入步骤S24；

若所述移船台车出现啃轨，则以一侧所述移船台车的速度为基准，通过操作所述操作台上的转运台车移动控制屏调节另一侧所述移船台车的速度减速，使其同步；若无出现啃轨，则进入步骤S24。

17.根据权利要求11所述的用于船舶或大型构件的转运方法，其特征在于，所述步骤S5、步骤S7和步骤S9中，操作所述操作台上的转运台车顶升控制屏，将所述顶升油缸升/降到预设高度，具体为：

S30、所述转运系统控制有效；

S31、通过操作所述操作台上的转运台车顶升控制屏实现单点及整体抬升动作、弹簧模式动作、抬升分区选择；

S32、通过操作所述操作台上的转运台车顶升控制屏实现对应所述顶升油缸的上升或下降；

S33、判断所述顶升油缸是否动作到位，若是，则进入步骤S34；若否，则返回步骤S32；

S34、所述顶升油缸动作结束。

18.根据权利要求17所述的用于船舶或大型构件的转运方法，其特征在于，所述步骤S31中，抬升分区选择，具体为：

判断是否选择升降1区与升降2区合区、是否选择升降3区与升降4区合区、是否选择独立分区；

若选择升降1区与升降2区合区，则升降1区与升降2区合并，所述顶升油缸分为3个区域，根据实际需要再选择升降3区、升降4区实现区域全部选择或部分选择，再判断对应指示灯是否点亮，若是，则进入步骤S32；若否，则返回继续判断是否选择升降1区与升降2区合区；

若选择升降3区与升降4区合区，则升降3区与升降4区合并，所述顶升油缸分为3个区域，根据实际需要再选择升降3区、升降4区实现区域全部选择或部分选择，再判断对应指示灯是否点亮，若是，则进入步骤S32；若否，则返回继续判断是否选择升降3区与升降4区合区；

若选择独立分区，则所述顶升油缸分为4个区域，根据实际需要再选择升降1区、升降2区、升降3区、升降4区，实现区域全部选择或部分选择，再判断对应指示灯是否点亮，若是，则进入步骤S32；若否，则返回继续判断是否选择独立分区。

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