CN114750893A - 用于海洋工程上部组块浮托安装的甲板支撑组合装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于海洋工程上部组块浮托安装的甲板支撑组合装置，其特征在于：包括驳船、至少三个三自由度稳定组块装置、若干个液压千斤顶以及上部组块，三自由度稳定组块装置以及液压千斤顶安装在驳船的甲板上，三自由度稳定组块装置通过三个液压缸作为驱动，三个液压缸的上端各自通过第一球窝接头结构连接动平台的下侧，动平台的上侧通过第二球窝接头结构进行连接和支撑上部组块。本发明该发明通过主动控制的位置三自由度稳定组块装置和液压千斤顶支撑控制上部组块的运动，对安装过程中驳船因为波浪产生的运动进行补偿，保证上部组块能够更为安全的与海上桩基连接。
Description
技术领域
本发明属于海洋工程安装的技术领域，具体涉及一种适用于在高海况下的用于海洋工程上部组块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，它将海洋平台上部组块放置驳船上航行到桩基上方，通过调整驳船压载将组块放置在桩基的基础上。该方法避免了大型浮吊安装船作业，具有安装重量大、作业时间短、操作安全方便等特点。但是浮托法需要在严格的时间窗口才能开展，限制了该方法在高海况条件下使用。采用运动补偿方法可以补偿在恶劣海洋环境中驳船的复杂运动，一定程度上扩大作业时间窗口。荷兰代尔夫特大学的Tempel,J.等人在2006年被授予了申请号：NL1027103的专利，其中提到将六自由度Stewart平台应用于海上运动补偿，实现将人员或货物在海上船舶与海上结构物的转移。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。在浮托法实施作业过程中，上部组块每个点受到横摇、纵摇和垂荡三自由度的影响较大，因此设计一种适用于浮托法的具有运动补偿和举升功能的支撑组合装置有重要的意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种成本和控制难度较低的用于海洋工程上部组块浮托安装的甲板支撑组合装置。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：
一种用于海洋工程上部组块浮托安装的甲板支撑组合装置，其特征在于：包括驳船、至少三个三自由度稳定组块装置、若干个液压千斤顶以及上部组块，三自由度稳定组块装置以及液压千斤顶安装在驳船的甲板上，三自由度稳定组块装置通过三个液压缸作为驱动，三个液压缸的上端各自通过第一球窝接头结构连接动平台的下侧，动平台的上侧通过第二球窝接头结构进行连接和支撑上部组块。
进一步，作为优选，三自由度稳定组块装置包括动平台、定平台以及三个驱动分支，所述驱动分支包括液压缸以及伺服阀，伺服阀用于给液压缸提供驱动力以实现液压缸的杆体做直线往复运动，定平台用于将三自由度稳定组块装置固定于驳船的甲板上，动平台的上端用于支撑上部组块，三个液压缸的下端各自通过第三球窝接头结构连接定平台。
进一步，作为优选，三个液压缸伸出至等长状态时，三个液压缸作用线交于第二球窝接头结构的中心点。
进一步，作为优选，所述三自由度稳定组块装置还包括位姿传感器，位姿传感器连接至三自由度稳定组块装置的电控系统。位姿传感器用来测量驳船的运动来控制支撑上部组块的所述液压缸的杆长变化，对上部组块的位置进行调整，使上部组块相对于海上桩基保持静止。
进一步，作为优选，所述伺服阀的驱动方式为电动驱动。
进一步，作为优选，三个第一球窝接头结构的各自中心点和第二球窝接头结构的中心点之间的距离相同。
进一步，作为优选，第一球窝接头结构包括固定在液压缸上端的球头以及开设在动平台的下侧的球窝槽，第二球窝接头结构包括固定在动平台的上侧的球头或半球头以及开设在上部组块的下侧的球窝槽，第三球窝接头结构包括固定在液压缸下端的球头以及开设在定平台上的球窝槽。
进一步，作为优选，动平台的下侧成半球面状。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：
(1)本发明该发明通过主动控制的位置三自由度稳定组块装置和液压千斤顶支撑控制上部组块的运动，对安装过程中驳船因为波浪产生的运动进行补偿，保证上部组块能够更为安全的与海上桩基连接。
(2)与传统并联机构相比，动平台面积小相比较于上部组块可忽略，当与上部组块安装时可简化为三自由度稳定组块装置控制上部组块的三个点，减少了传统并联机构对动平台运动学姿态求解。
(3)与现有的六自由度平台相比，由于将动平台简化为一点，降低了运动学求解杆长的难度，且每个装置使用三个主动补偿液压缸，简化了对机构补偿过程的控制难度。
附图说明
图1是本发明实施例的甲板支撑组合装置的工作示意图
图2是本发明实施例的甲板支撑组合装置的结构示意图。
图3是本发明实施例的三自由度稳定组块装置的结构示意图。
图4是本发明实施例的动平台的连接结构示意图。
附图标记：驳船1，三自由度稳定组块装置2，液压千斤顶3，动平台21，定平台22，驱动分支24，液压缸241，第一球窝接头结构25，第二球窝接头结构26，第三球窝接头结构27，上部组块4
具体实施方式
下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
参见图1-图4，本实施例用于海洋工程上部组块浮托安装的甲板支撑组合装置，包括驳船1、至少三个三自由度稳定组块装置2、若干个液压千斤顶3以及上部组块4，三自由度稳定组块装置2以及液压千斤顶3安装在驳船1的甲板上，
三自由度稳定组块装置2包括动平台21、定平台22以及三个驱动分支24，所述驱动分支24包括液压缸241以及伺服阀，伺服阀用于给液压缸241提供驱动力以实现液压缸241的杆体做直线往复运动，定平台22用于将三自由度稳定组块装置2固定于驳船1的甲板上，动平台21的上端用于支撑上部组块4，三个液压缸241的上端各自通过第一球窝接头结构25连接动平台21的下侧。动平台21的上侧通过第二球窝接头结构26进行连接和支撑上部组块4。动平台21的下侧成半球面状。三个液压缸241的下端各自通过第三球窝接头结构27连接定平台22。所述伺服阀的驱动方式为电动驱动。三个第一球窝接头结构25的各自中心点和第二球窝接头结构26的中心点之间的距离相同。
三个液压缸241伸出至等长状态时，三个液压缸241作用线交于第二球窝接头结构26的中心点。
所述三自由度稳定组块装置2还包括位姿传感器，位姿传感器连接至三自由度稳定组块装置2的电控系统。位姿传感器用来测量驳船1的运动来控制支撑上部组块4的所述液压缸241的杆长变化，对上部组块4的位置进行调整，使上部组块4相对于海上桩基保持静止。
第一球窝接头结构25包括固定在液压缸241上端的球头以及开设在动平台21的下侧的球窝槽，第二球窝接头结构26包括固定在动平台21的上侧的半球头以及开设在上部组块4的下侧的球窝槽，第三球窝接头结构27包括固定在液压缸241下端的球头以及开设在定平台22上的球窝槽。
本发明在浮托法作业过程中，对浮托安装过程中，通过船舶的运动测量，对上部组块4的波浪运动进行补偿，本发明的甲板支撑组合装置的工作原理和步骤如下所述：
(1)步骤1，上部组块4在陆地建造完成进行整体装船，安装于三自由度稳定组块装置2和液压千斤顶3上部。
(2)步骤2，将上部组块4运输至海上目标位置，布置锚链和系泊缆绳等定位装置以及桩腿护舷等缓冲装置，在定位装置和缓冲装置的辅助下将驳船1移动至海上桩基之间稳定位置。
(3)步骤3，三自由度稳定组块装置2进行工作，通过检测驳船1的实时位置及姿态，反解出主动驱动分支24的杆长位移量，保证动平台21的上部球窝所连接的上部组块4相对于海上桩基静止。
(4)步骤4，当上部组块4保持相对静止后进行载荷转移，将上部组块4安装于海上固定导管架桩腿上，完成浮托安装。
本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明所作的举例说明。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，只要不偏离本发明说明书的内容或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种用于海洋工程上部组块浮托安装的甲板支撑组合装置，其特征在于：包括驳船、至少三个三自由度稳定组块装置、若干个液压千斤顶以及上部组块，三自由度稳定组块装置以及液压千斤顶安装在驳船的甲板上，三自由度稳定组块装置通过三个液压缸作为驱动，三个液压缸的上端各自通过第一球窝接头结构连接动平台的下侧。
2.根据权利要求2所述的甲板支撑组合装置，其特征在于：动平台的上侧通过第二球窝接头结构进行连接和支撑上部组块。
3.根据权利要求1所述的甲板支撑组合装置，其特征在于：三自由度稳定组块装置包括动平台、定平台以及三个驱动分支，所述驱动分支包括液压缸以及伺服阀，三个液压缸的下端各自通过第三球窝接头结构连接定平台。
4.根据权利要求1所述的甲板支撑组合装置，其特征在于：三个液压缸伸出至等长状态时，三个液压缸作用线交于第二球窝接头结构的中心点。
5.根据权利要求2所述的甲板支撑组合装置，其特征在于：所述三自由度稳定组块装置还包括位姿传感器，位姿传感器连接至三自由度稳定组块装置的电控系统。
6.根据权利要求3所述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。
7.根据权利要求1所述的甲板支撑组合装置，其特征在于：三个第一球窝接头结构的各自中心点和第二球窝接头结构的中心点之间的距离相同。
8.根据权利要求5所述的甲板支撑组合装置，其特征在于：第一球窝接头结构包括固定在液压缸上端的球头以及开设在动平台的下侧的球窝槽，第二球窝接头结构包括固定在动平台的上侧的球头以及开设在上部组块的下侧的球窝槽，第三球窝接头结构包括固定在液压缸下端的球头或半球头以及开设在定平台上的球窝槽。
9.根据权利要求2所述的甲板支撑组合装置，其特征在于：动平台的下侧成半球面状。
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Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114319291A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-04-12 | 中国海洋大学 | 一种具有运动补偿功能的浮托安装举升装置 |
| CN115180094B (zh) * | 2022-08-16 | 2023-06-16 | 江南造船(集团)有限责任公司 | 一种用于markⅲ型薄膜舱的三面体绝缘板安装方法 |
Citations (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6497548B1 (en) * | 1999-08-05 | 2002-12-24 | Shambhu Nath Roy | Parallel kinematics mechanism with a concentric sperical joint |
| JP2005002682A (ja) * | 2003-06-12 | 2005-01-06 | Sekisui Chem Co Ltd | 支持脚部材 |
| CN101309851A (zh) * | 2006-02-16 | 2008-11-19 | 海德罗器械（升降机）有限及两合公司 | 起重系统 |
| EP2540454A2 (de) * | 2011-06-28 | 2013-01-02 | CAE Consulting & Engineering GmbH | Hybridroboter auf der Basis von drei Linearaktoren deren Achsen sich schneiden, eines Parallelitätshalters, eines multifunktionalen Raumgelenkes, eines Mehrachsenraumgelenkes und einer Raumorientierungseinheit |
| CN102963494A (zh) * | 2012-11-01 | 2013-03-13 | 中国海洋石油总公司 | 一种组块浮托安装方法 |
| CN104827462A (zh) * | 2015-05-07 | 2015-08-12 | 上海交通大学 | 具有被动支链的三自由度球面并联机构 |
| CN104925232A (zh) * | 2015-06-26 | 2015-09-23 | 燕山大学 | 一种舰载直升机稳定平台 |
| CN105151239A (zh) * | 2015-05-19 | 2015-12-16 | 中国海洋石油总公司 | 用于双船浮托整体拆除海上平台上部组块的船侧支撑结构 |
| CN204895792U (zh) * | 2015-08-07 | 2015-12-23 | 衡水橡胶股份有限公司 | 海洋平台组块的海上支撑缓冲装置 |
| CN105621275A (zh) * | 2016-03-01 | 2016-06-01 | 江苏科技大学 | 具有三自由度主动波浪补偿功能的吊机装置及补偿方法 |
| CN205446227U (zh) * | 2015-12-29 | 2016-08-10 | 博迈科海洋工程股份有限公司 | 基于变频控制的多点容积同步顶升装置 |
| CN205614647U (zh) * | 2016-03-30 | 2016-10-05 | 燕山大学 | 高刚度两自由度球面并联机构 |
| CN207637004U (zh) * | 2017-06-08 | 2018-07-20 | 中国海洋大学 | 一种用于模拟海洋平台运动补偿的实验平台 |
| US20190292028A1 (en) * | 2016-12-21 | 2019-09-26 | Korea Institute Of Ocean Science & Technology | Hydraulic height adjustment device for installing ultra-heavy structure |
| CN111547205A (zh) * | 2020-03-20 | 2020-08-18 | 中国海洋石油集团有限公司 | 利用液压千斤顶快速完成海洋平台浮托安装方法 |
-
2021
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-
2022
- 2022-04-02 CN CN202210352036.0A patent/CN114750893A/zh active Pending
Patent Citations (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6497548B1 (en) * | 1999-08-05 | 2002-12-24 | Shambhu Nath Roy | Parallel kinematics mechanism with a concentric sperical joint |
| JP2005002682A (ja) * | 2003-06-12 | 2005-01-06 | Sekisui Chem Co Ltd | 支持脚部材 |
| CN101309851A (zh) * | 2006-02-16 | 2008-11-19 | 海德罗器械（升降机）有限及两合公司 | 起重系统 |
| EP2540454A2 (de) * | 2011-06-28 | 2013-01-02 | CAE Consulting & Engineering GmbH | Hybridroboter auf der Basis von drei Linearaktoren deren Achsen sich schneiden, eines Parallelitätshalters, eines multifunktionalen Raumgelenkes, eines Mehrachsenraumgelenkes und einer Raumorientierungseinheit |
| CN102963494A (zh) * | 2012-11-01 | 2013-03-13 | 中国海洋石油总公司 | 一种组块浮托安装方法 |
| CN104827462A (zh) * | 2015-05-07 | 2015-08-12 | 上海交通大学 | 具有被动支链的三自由度球面并联机构 |
| CN105151239A (zh) * | 2015-05-19 | 2015-12-16 | 中国海洋石油总公司 | 用于双船浮托整体拆除海上平台上部组块的船侧支撑结构 |
| CN104925232A (zh) * | 2015-06-26 | 2015-09-23 | 燕山大学 | 一种舰载直升机稳定平台 |
| CN204895792U (zh) * | 2015-08-07 | 2015-12-23 | 衡水橡胶股份有限公司 | 海洋平台组块的海上支撑缓冲装置 |
| CN205446227U (zh) * | 2015-12-29 | 2016-08-10 | 博迈科海洋工程股份有限公司 | 基于变频控制的多点容积同步顶升装置 |
| CN105621275A (zh) * | 2016-03-01 | 2016-06-01 | 江苏科技大学 | 具有三自由度主动波浪补偿功能的吊机装置及补偿方法 |
| CN205614647U (zh) * | 2016-03-30 | 2016-10-05 | 燕山大学 | 高刚度两自由度球面并联机构 |
| US20190292028A1 (en) * | 2016-12-21 | 2019-09-26 | Korea Institute Of Ocean Science & Technology | Hydraulic height adjustment device for installing ultra-heavy structure |
| CN207637004U (zh) * | 2017-06-08 | 2018-07-20 | 中国海洋大学 | 一种用于模拟海洋平台运动补偿的实验平台 |
| CN111547205A (zh) * | 2020-03-20 | 2020-08-18 | 中国海洋石油集团有限公司 | 利用液压千斤顶快速完成海洋平台浮托安装方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN112874721A (zh) | 2021-06-01 |
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Application publication date: 20220715 |