CN118324013A - 一种风电安装船高效率装配用二自由度吊具装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于风电安装船吊装领域，具体涉及一种风电安装船高效率装配用二自由度吊具装置，包括矩形设计方案与环形设计方案。通过可变距的矩形吊具，使得风电模块能够无侧向寄生载荷的起吊，避免频繁更换吊具，提高了整体工作效率。通过大变距范围的环形吊具，实现工作空间内吊点位置的连续调节，在避免起吊引起的侧向寄生载荷的基础上，满足更为复杂吊点位置的风电模块的装配需求。提出的可变距二自由度吊具可显著缩短吊装时间，实现风电安装船高效率装配。

Description

一种风电安装船高效率装配用二自由度吊具装置

技术领域

本发明属于风电安装船吊装领域，具体涉及一种风电安装船高效率装配用二自由度吊具装置。

背景技术

大型风电安装船在建造过程中，需要对多个船体分段进行吊装合拢，并需要对桩腿等功能模块进行起吊装配。若起吊钢丝绳与待装配功能模块角度较大，则会产生较大的挤压载荷，威胁风电安装船功能模块的安全性，并且加大了吊机钢丝绳的载荷，容易引发超载。因此，常需要吊具装置连接吊机和重物（待装配功能模块），起到中间部件的作用，通过调节吊具挂钩的位置，可使挂钩沿重力方向提起重物的挂耳，避免了受挂钩挤压力的影响，减小了吊机钢丝绳载荷。

然而由于风电安装船各功能部件的尺寸差异较大，常需要多个吊具分别吊装，降低了风电安装船的建造效率。

发明内容

针对上述问题，本专利提出一种可变距的矩形吊具和一种大变距范围的环形吊具，使得吊装过程的适应性更强，通过环形吊具的液压系统，实现正常速度和快速两种速度下的液压驱动，促进了功能的多样性。其技术方案为，

一种风电安装船高效率装配用二自由度吊具装置，包括可变距离的矩形吊具或环形吊具；所述矩形吊具包括四组结构相同，首尾依次连接的伸缩系统；所述伸缩系统包括活动内杆和活动外杆；所述活动内杆套装在活动外杆内，所述活动外杆上设有电机一，所述电机一与齿轮连接，所述活动内杆的内部设有齿条，所述齿轮与齿条啮合传动；所述矩形吊具下方四个端点处均设有钢丝绳；所述环形吊具包括环形吊环、固定爪、连接环和液压系统集成块；所述液压系统集成块下方设有摆动液压马达，所述摆动液压马达与连接环连接；

所述环形吊环上设有吊耳，内部设有滑槽，所述固定爪一端固定在吊环上，另一端与固定环连接，所述液压系统集成块位于固定环上方，所述固定环下方设有至少两个固定滑道；所述固定滑道固定在吊环上；所述连接环位于固定环内部，与可动双滑道一端连接，所述可动双滑道另一端位于环形吊环的滑槽内，所述可动双滑道至少两个；所述固定滑道与可动双滑道间隔分布，并均设有固定套，所述固定套内设置液压缸，所述液压缸的液压杆连接滑块；所述滑块下部与钢丝绳连接。

优选的，矩形吊具的端点处相连的活动内杆与活动外杆、活动内杆与活动内杆、活动外杆与活动外杆通过固定口固定连接，钢丝绳固定在固定口下方。各固定口尺寸不相同或相同，需保证相互平行的活动内杆末端面共面，相互平行的活动外杆末端面共面，各固定口沿任意杆方向的外侧面相互共面，各钢丝绳末端共面。

优选的，所述可动双滑道为V形结构，所述连接环位于其顶点位置；所述可动双滑道至少一侧上设有滑轨，所述固定滑道上设有滑轨；所述液压缸的活动杆上设有滑块，所述滑块位于滑轨内，所述滑块下部连接钢丝绳。

优选的，所述摆动液压马达的液控系统包括一个换向阀和两个单向阀；所述摆动液压马达的两侧油路分别接第一个单向阀和第二个单向阀，第一个单向阀和第二个单向阀与第一个换向阀的A口、B口连接，第一个换向阀的P口连接液压泵，T口连接油箱；所述液压泵与电机二连接，所述电机二通过驱动器连接；

固定滑道和可动双滑道中液压缸的液控系统包括两个换向阀和两个单向阀，液压缸的无杆腔与第三个单向阀连接，有杆腔与第二个换向阀的D口连接，第二个换向阀的E口、F口分别通过第三个单向阀、第四个单向阀与第三个换向阀的A口、B口连接，第三个换向阀的P口连接液压泵，T口连接油箱。

优选的，所述液压泵通过蝶阀与油箱连接，液压泵另一侧与溢流阀连接；所述驱动器与蓄电池组连接；所述溢流阀另一端接入油箱。

优选的，摆动液压马达两侧油路均连接一个压力表，摆动液压马达摆动角度为90°，可动双滑道的极限旋转角度为90°，该角度可使可动双滑道运动到指定位置，与固定滑道相互配合，实现吊装位置的大范围覆盖。

优选的，吊机吊装工作开始时，吊具接受指令，固定滑道位置不变，两固定滑道组成的直线与重物吊耳的任意对角线重合。固定滑道处的两液压缸动作，使两滑块被推动到该对角线的两角，使两钢丝绳位于重物该对角的对角点处，摆动液压马达作用，使连接环旋转，带动两可动双滑道移动的滑块连线位置与重物另一对角吊耳的所在直线重合，两液压缸动作，两滑块被推动到该对角线的两角，使两钢丝绳位于重物另一对角的对角点处，此时，吊具已在指定位置，可以开始起吊。

优选的，可动双滑道第一方向旋转控制方法如下：

蝶阀开启，电机二开启，液压泵输出油液，第一个换向阀工作在左位，油液从其P口流至B口，通过第二个单向阀，第二个单向阀流出的油液流至摆动液压马达右侧，油液从摆动液压马达左侧流出，当第二个单向阀油路压力升高时，第一个单向阀打开，油液可流经第一个单向阀至第一个换向阀的T口，从T口流至油箱；该过程使摆动液压马达沿着第一方向旋转，致使可动双滑道沿着第一方向旋转；

可动双滑道第二方向旋转控制方法如下：

蝶阀开启，电机二开启，液压泵输出油液，第一个换向阀工作在右位，油液从其P口流至Ａ口，通过第一个单向阀，第一个单向阀流出的油液流至摆动液压马达左侧，油液从摆动液压马达右侧流出，当第一个单向阀油路压力升高时，第二个单向阀打开，油液可流经第二个单向阀至第一个换向阀的T口，从T口流至油箱；该过程使摆动液压马达沿着第二方向旋转；致使可动双滑道沿着第二方向旋转。

优选的， 第一液压缸正常伸出控制方法如下：

蝶阀开启，电机二开启，液压泵输出油液，第三个换向阀工作在右位，油液从其P口流至Ａ口，通过第三个单向阀，流至第一液压缸无杆腔侧，油液从第一液压缸有杆腔侧流出，此时第二个换向阀工作在右位，第一液压缸有杆腔侧流出的油液流经第二个换向阀的Ｄ口至Ｆ口，当第三个单向阀油路压力升高时，第四个单向阀打开，油液可流经第四个单向阀至第三个换向阀的T口，从T口流至油箱，该过程使第一液压缸正常伸出，致使第一滑块被第一液压缸推动到指定位置；

第一液压缸正常缩回控制方法如下：

蝶阀开启，电机二开启，液压泵输出油液，第三个换向阀工作在左位，油液从其P口流至B口，通过第四个单向阀，此时第二个换向阀工作在右位，油液流经第二个换向阀的Ｆ口至Ｄ口，再从第二个换向阀的Ｄ口流至第一液压缸有杆腔侧，油液从第一液压缸无杆腔侧流出，当第四个单向阀油路压力升高时，第三个单向阀打开，第一液压缸无杆腔侧流出的油液可流经第三个单向阀至第三个换向阀的T口，从T口流至油箱，该过程使第一液压缸正常缩回，致使第一滑块回位；

第一液压缸快速伸出控制方法如下：

蝶阀开启，电机二开启，液压泵输出油液，第三个换向阀工作在右位，油液从其P口流至Ａ口，通过第三个单向阀，流至第一液压缸无杆腔侧，油液从第一液压缸有杆腔侧流出，此时第二个换向阀工作在左位，第一液压缸有杆腔侧流出的油液流经第二个换向阀的Ｄ口至E口，流回第一液压缸无杆腔侧，该过程使第一液压缸快速伸出，致使第一滑块被第一液压缸快速推动到指定位置。

与现有技术相比，本申请有益效果如下：

本项目提出一种二自由度吊具装置，包括矩形设计方案与环形设计方案。通过可变距的矩形吊具，使得位于矩形位置起吊点的重物能够正常起吊，通过大变距范围的环形吊具，使得吊装过程的适应性更强，通过环形吊具的液压系统，实现正常速度和快速两种速度下的液压驱动，促进了功能的多样性。

附图说明

图1为可变距的矩形吊具俯视图。

图2为可变距的矩形吊具等轴测图。

图3为可变距的矩形吊具主视图。

图4为环形吊具等轴测图一。

图5为环形吊具仰视图。

图6为环形吊具等轴测图二。

图7为环形吊具主视图。

图8为环形吊具俯视图。

图9为环形吊具液压系统图。

图10为可动双滑道示意图一。

图11为可动双滑道示意图二。

图12为固定滑道示意图。

图13为环形吊具旋转后俯视图。

图中，1-第一内杆，2-第一外杆，3-第二内杆，4-第二外杆，5-第三内杆，6-第三外杆，7-第四内杆，8-第四外杆，9-第一驱动系统，10-第二驱动系统，11-第三驱动系统，12-第四驱动系统，13-第一固定口，14-第二固定口，15-第三固定口，16-第四固定口，17-第一方块钢丝绳，18-第二方块钢丝绳，19-第三方块钢丝绳，20-第四方块钢丝绳，21-电机一，22-齿轮。

001-液压系统集成块，002-吊耳，003-固定爪，004-固定环，005-吊环，006-连接环，007-第一液压缸，008-第二液压缸，009-第三液压缸，010-第四液压缸，011-第一液压缸固定套，012-第二液压缸固定套，013-第三液压缸固定套，014-第四液压缸固定套，015-第一滑块，016-第二滑块，017-第三滑块，018-第四滑块，019-摆动液压马达，020-第一钢丝绳，021-第二钢丝绳，022-第三钢丝绳，023-第四钢丝绳，024-第一固定滑道，025-第二固定滑道，026-第一可动双滑道，027-第二可动双滑道。

101-油箱，102-蝶阀，103-蓄电池组，104-驱动器，105-电机二，106-液压泵，107-溢流阀，108-第一电磁换向阀，109-第二电磁换向阀，110-第三电磁换向阀，111-第四电磁换向阀，112-第五电磁换向阀，113-第一液控单向阀，114-第二液控单向阀，115-第三液控单向阀，116-第四液控单向阀，117-第五液控单向阀，118-第六液控单向阀，119-第七液控单向阀，120-第八液控单向阀，121-第九液控单向阀，122-第十液控单向阀， 123-第六电磁换向阀，124-第七电磁换向阀，125-第八电磁换向阀，126-第九电磁换向阀， 127-压力表。

具体实施方式

为了能更加清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。

本发明包括一种可变距的矩形吊具和四套驱动系统，四套驱动系统分别为第一驱动系统、第二驱动系统、第三驱动系统和第四驱动系统。第一驱动系统、第二驱动系统、第三驱动系统和第四驱动系统内均设有电机一21。

其中，一种可变距的矩形吊具，包括第一内杆1，第一外杆2，第二内杆3，第二外杆4，第三内杆5，第三外杆6，第四内杆7，第四外杆8，第一驱动系统9，第二驱动系统10，第三驱动系统11，第四驱动系统12，第一固定口13，第二固定口14，第三固定口15，第四固定口16，第一方块钢丝绳17，第二方块钢丝绳18，第三方块钢丝绳19，第四方块钢丝绳20，电机一21，齿轮22。

其中，第一内杆1与第一外杆2连接，第一内杆1可在第一外杆2内沿杆方向伸缩。第二内杆3与第二外杆4连接，第二内杆3可在第二外杆4内沿杆方向伸缩。第三内杆5与第三外杆6连接，第三内杆5可在第三外杆6内沿杆方向伸缩。第四内杆7与第四外杆8连接，第四内杆7可在第四外杆8内沿杆方向伸缩。第一驱动系统9位于第一外杆2突出处，其中电机一21与第一外杆2连接，第一驱动系统9中的齿轮22与第一内杆1中的齿条啮合连接。第二驱动系统10位于第二外杆4突出处，其中电机一21与第二外杆4连接，第二驱动系统10中的齿轮22与第二内杆3中的齿条啮合连接。第三驱动系统11位于第三外杆6突出处，其中电机一21与第三外杆6连接，第三驱动系统11中的齿轮22与第三内杆5中的齿条啮合连接。第四驱动系统12位于第四外杆8突出处，其中电机一21与第四外杆8连接，第四驱动系统12中的齿轮22与第四内杆7中的齿条啮合连接。第一固定口13连接第一外杆2和第四内杆7，第二固定口14连接第一内杆1和第三内杆5，第三固定口15连接第二内杆3和第三外杆6，第四固定口16连接第二外杆4和第四外杆8。第一方块钢丝绳17固定在第一固定口13下方，第二方块钢丝绳18固定在第二固定口14下方，第三方块钢丝绳19固定在第三固定口15下方，第四方块钢丝绳20固定在第四固定口16下方。

第一固定口13，第二固定口14，第三固定口15，第四固定口16尺寸各不相同，需保证第一内杆1的末端面与与第二内杆3的末端面共面，第一外杆2的末端面与与第二外杆4的末端面共面，第三内杆5的末端面与第四内杆7的末端面共面，第三外杆6的末端面与与第四外杆8的末端面共面，第一固定口13与第二固定口14的两侧端面共面，第三固定口15与第四固定口16的两侧端面共面，第一固定口13与第四固定口16的两侧端面共面，第二固定口14与第三固定口15的两侧端面共面。第一方块钢丝绳17，第二方块钢丝绳18，第三方块钢丝绳19，第四方块钢丝绳20末端共面。

第一驱动系统和第二驱动系统同时工作，两驱动系统的内部齿轮与第一内杆和第二内杆的内部齿条啮合传动，使第一内杆和第二内杆同时伸出或收缩。第三驱动系统和第四驱动系统同时工作，两驱动系统的内部齿轮与第三内杆和第四内杆的内部齿条啮合传动，使第三内杆和第四内杆同时伸出或收缩。通过上面的伸缩过程，使矩形的长宽不断发生变化，从而使挂钩位置发生变化，以适应不同长宽的吊耳位置。

本发明包括一种大变距范围的环形吊具，包括液压系统集成块001（除液压缸与摆动液压马达外的液压系统部分，如图9点画线内所示），吊耳002，固定爪003，固定环004，吊环005，连接环006，第一液压缸007，第二液压缸008，第三液压缸009，第四液压缸010，第一液压缸固定套011，第二液压缸固定套012，第三液压缸固定套013，第四液压缸固定套014，第一滑块015，第二滑块016，第三滑块017，第四滑块018，摆动液压马达019，第一钢丝绳020，第二钢丝绳021，第三钢丝绳022，第四钢丝绳023，第一固定滑道024，第二固定滑道025，第一可动双滑道026，第二可动双滑道027。

其中，吊具吊耳002固定在吊环005上，固定爪003一端与吊环005固定连接，固定爪003另一端与固定环004固定连接，摆动液压马达019底部旋转处与连接环006插入连接，两者可同轴心旋转，摆动液压马达019上部连接液压系统集成块001，液压系统集成块001固定连接固定环004，使之与固定环004保持静止。第一固定滑道024一侧与固定环004固定连接，第二固定滑道025一侧与固定环004另一端固定连接。第一固定滑道024另一侧与吊环005固定连接，第二固定滑道025另一侧与吊环005固定连接。第一可动双滑道026与连接环006固定连接，可与连接环006一同旋转。第二可动双滑道027与连接环006固定连接，可与连接环006一同旋转。第一可动双滑道026与第二可动双滑道027另一侧和吊环005连接。第一液压缸007包括第一液压缸筒与第一液压杆，第一液压缸筒与第一液压缸固定套011连接。第一液压杆与第一滑块015固定连接。第一滑块015与第一钢丝绳020连接。第二液压缸008包括第二液压缸筒与第二液压杆，第二液压缸筒与第二液压缸固定套012连接。第二液压杆与第二滑块016固定连接。第二滑块016与第二钢丝绳021连接。第三液压缸009包括第三液压缸筒与第三液压杆，第三液压缸筒与第三液压缸固定套013连接。第三液压杆与第三滑块017固定连接。第三滑块017与第三钢丝绳022连接。第四液压缸010包括第四液压缸筒与第四液压杆，第四液压缸筒与第四液压缸固定套014连接。第四液压杆与第四滑块018固定连接。第四滑块018与第四钢丝绳023连接。

摆动液压马达的摆动角度为90°，即第一可动双滑道和第二可动双滑道的极限旋转角度均为90°，该角度可使第一可动双滑道与第二可动双滑道运动到指定位置，与第一固定滑道和第二固定滑道相互配合，可实现吊装位置的大范围覆盖，可吊装大多数的重物，不受外形影响。

固定环004上固定四个固定爪003，固定爪003与吊环005固定连接，使固定环004固定不动。连接环006上固定1个对称安装的V形的第一可动双滑道026与第二可动双滑道027，第一可动双滑道026、第二可动双滑道027上两对称方向各设置一个液压缸，用于驱动第三滑块和第四滑块到相应位置。

第一固定滑道024、第二固定滑道025、第一可动双滑道026、第二可动双滑道027上部均打有1个一定深度的孔，固定环004的每个固定爪003上有多个一定深度的孔，以实现轻量化设计，减轻吊具总体重量。

第一可动双滑道026、第二可动双滑道027可以双向旋转，第一固定滑道024、第二固定滑道025位置固定，不可旋转。通过第一可动双滑道026、第二可动双滑道027的旋转，可实现吊装大多数的重物，不受外形影响。

吊环005设置为圆形，可使之受力均匀，避免了方形设计的结构不稳定性。在吊环005的圆周方向上均匀设计四个吊耳002，与吊环005固定，用来连接吊机挂钩。

钢丝绳用来连接重物，共有四个钢丝绳。每个钢丝绳方向与重物的对应起吊吊耳对齐。

吊机吊装工作开始时，吊具接受指令，第一固定滑道024与第二固定滑道025位置不变，第一固定滑道024与第二固定滑道025组成的直线与重物吊耳002的任意对角线重合。第一液压缸007动作，第一滑块015被第一液压杆推动到该对角线的一角，第二液压缸008动作，第二滑块016被第二液压杆推动到该对角线的另一角，使第一钢丝绳020与第二钢丝绳021位于重物该对角的对角点处。摆动液压马达019作用，使连接环006旋转，带动第一可动双滑道026与第二可动双滑道027的滑块连线位置与重物另一对角吊耳002的所在直线重合，第三液压缸009动作，第三滑块017被第三液压杆推动到该对角线的一角，第四液压缸010动作，第四滑块018被第四液压杆推动到该对角线的另一角，使第三钢丝绳022与第四钢丝绳023位于重物该对角的对角点处。此时，吊具已在指定位置，可以开始起吊。

安装时，第一固定滑道024与第二固定滑道025以及第一可动双滑道026、第二可动双滑道027处于同一平面。

其中，一种环形吊具的液压系统，包括第一液压缸007，第二液压缸008，第三液压缸009，第四液压缸010，摆动液压马达019，油箱101，蝶阀102，蓄电池组103，驱动器104，电机二105，液压泵106，溢流阀107，第一电磁换向阀108，第二电磁换向阀109，第三电磁换向阀110，第四电磁换向阀111，第五电磁换向阀112，第一液控单向阀113，第二液控单向阀114，第三液控单向阀115，第四液控单向阀116，第五液控单向阀117，第六液控单向阀118，第七液控单向阀119，第八液控单向阀120，第九液控单向阀121，第十液控单向阀122，第六电磁换向阀123，第七电磁换向阀124，第八电磁换向阀125，第九电磁换向阀126，压力表127。

其中，油箱101上连接蝶阀102，蝶阀102与液压泵106连接，液压泵106与电机二105连接，电机二105与驱动器104连接，驱动器104与蓄电池组103连接。液压泵106另一侧与溢流阀107连接，溢流阀107与油箱101连接。第一电磁换向阀108的P口与液压泵106连接，第一电磁换向阀108的T口与油箱101连接，第二电磁换向阀109的P口与液压泵106连接，第二电磁换向阀109的T口与油箱101连接，第三电磁换向阀110的P口与液压泵106连接，第三电磁换向阀110的T口与油箱101连接，第四电磁换向阀111的P口与液压泵106连接，第四电磁换向阀111的T口与油箱101连接，第五电磁换向阀112的P口与液压泵106连接，第五电磁换向阀112的T口与油箱101连接。

第一电磁换向阀108的A口与B口分别连接第一液控单向阀113和第二液控单向阀114。第一液控单向阀113连接摆动液压马达019的一侧，第二液控单向阀114连接摆动液压马达019的另一侧。摆动液压马达019两侧油路均连接一个压力表127。

第二电磁换向阀109的A口与B口分别连接第三液控单向阀115和第四液控单向阀116。第三液控单向阀115连接第一液压缸007的无杆腔和第六电磁换向阀123的E口，第四液控单向阀116连接第六电磁换向阀123的F口，第六电磁换向阀123的D口连接第一液压缸007的有杆腔。第一液压缸007两侧油路均连接一个压力表127。

第三电磁换向阀110，第四电磁换向阀111，第五电磁换向阀112的控制回路与第二电磁换向阀109的控制回路相似，在此不再赘述。

第一可动双滑道026和第二可动双滑道027第一方向旋转：蝶阀102开启，电机二105开启，液压泵106输出油液，第一电磁换向阀108工作在左位，油液从其P口流至B口，通过第二液控单向阀114，第二液控单向阀114流出的油液流至摆动液压马达019右侧，油液从摆动液压马达019左侧流出，当第二液控单向阀114油路压力升高时，第一液控单向阀113打开，油液可流经第一液控单向阀113至第一电磁换向阀108的T口，从T口流至油箱101。该过程使摆动液压马达019沿着第一方向旋转。致使第一可动双滑道026和第二可动双滑道027沿着第一方向旋转。

第一可动双滑道026和第二可动双滑道027第二方向旋转：蝶阀102开启，电机二105开启，液压泵106输出油液，第一电磁换向阀108工作在右位，油液从其P口流至Ａ口，通过第一液控单向阀113，第一液控单向阀113流出的油液流至摆动液压马达019左侧，油液从摆动液压马达019右侧流出，当第一液控单向阀113油路压力升高时，第二液控单向阀114打开，油液可流经第二液控单向阀114至第一电磁换向阀108的T口，从T口流至油箱101。该过程使摆动液压马达019沿着第二方向旋转。致使第一可动双滑道026和第二可动双滑道027沿着第二方向旋转。

第一液压缸007正常伸出：蝶阀102开启，电机二105开启，液压泵106输出油液，第二电磁换向阀109工作在右位，油液从其P口流至Ａ口，通过第三液控单向阀115，流至第一液压缸007无杆腔侧，油液从第一液压缸007有杆腔侧流出，此时第六电磁换向阀123工作在右位，第一液压缸007有杆腔侧流出的油液流经第六电磁换向阀123的Ｄ口至Ｆ口，当第三液控单向阀115油路压力升高时，第四液控单向阀116打开，油液可流经第四液控单向阀116至第二电磁换向阀109的T口，从T口流至油箱。该过程使第一液压缸007正常伸出。致使第一滑块015被第一液压缸007推动到指定位置。

第一液压缸007正常缩回：蝶阀102开启，电机二105开启，液压泵106输出油液，第二电磁换向阀109工作在左位，油液从其P口流至B口，通过第四液控单向阀116，此时第六电磁换向阀123工作在右位，油液流经第六电磁换向阀123的Ｆ口至Ｄ口，再从第六电磁换向阀123的Ｄ口流至第一液压缸007有杆腔侧，油液从第一液压缸007无杆腔侧流出，当第四液控单向阀116油路压力升高时，第三液控单向阀115打开，第一液压缸007无杆腔侧流出的油液可流经第三液控单向阀115至第二电磁换向阀109的T口，从T口流至油箱101。该过程使第一液压缸007正常缩回。致使第一滑块015回位。

第一液压缸007快速伸出，蝶阀102开启，电机二105开启，液压泵106输出油液，第二电磁换向阀109工作在右位，油液从其P口流至Ａ口，通过第三液控单向阀115，流至第一液压缸007无杆腔侧，油液从第一液压缸007有杆腔侧流出，此时第六电磁换向阀123工作在左位，第一液压缸007有杆腔侧流出的油液流经第六电磁换向阀123的Ｄ口至E口，流回第一液压缸007无杆腔侧。该过程使第一液压缸007快速伸出。致使第一滑块015被第一液压缸007快速推动到指定位置。

第二液压缸008，第二液压缸008、第三液压缸009，第四液压缸010的正常伸出、正常缩回、快速伸出三个功能与第一液压缸相似，在此不再赘述。

本申请还包括蓄电池组103和驱动器104，驱动器104用来控制电机二105的工作状态，蓄电池组103为其提供电能。

本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述，当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，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 (9)

1.一种风电安装船高效率装配用二自由度吊具装置，其特征在于，包括可变距离的矩形吊具或环形吊具；所述矩形吊具包括四组结构相同，首尾依次连接的伸缩系统；所述伸缩系统包括活动内杆和活动外杆；所述活动内杆套装在活动外杆内，所述活动外杆上设有电机一，所述电机一与齿轮连接，所述活动内杆的内部设有齿条，所述齿轮与齿条啮合传动；所述矩形吊具下方四个端点处均设有钢丝绳；

所述环形吊具包括环形吊环、固定爪、连接环和液压系统集成块；所述液压系统集成块下方设有摆动液压马达，所述摆动液压马达与连接环连接；

所述环形吊环上设有吊耳，内部设有滑槽，所述固定爪一端固定在吊环上，另一端与固定环连接，所述液压系统集成块位于固定环上方，所述固定环下方设有至少两个固定滑道；所述固定滑道固定在吊环上；所述连接环位于固定环内部，与可动双滑道一端连接，所述可动双滑道另一端位于环形吊环的滑槽内，所述可动双滑道至少两个；所述固定滑道与可动双滑道间隔分布，并均设有固定套，所述固定套内设置液压缸，所述液压缸的液压杆连接滑块；所述滑块下部与钢丝绳连接。

2.根据权利要求1所述的一种风电安装船高效率装配用二自由度吊具装置，其特征在于，矩形吊具的端点处相连的活动内杆与活动外杆、活动内杆与活动内杆、活动外杆与活动外杆通过固定口固定连接，钢丝绳固定在固定口下方；相互平行的活动内杆末端面共面，相互平行的活动外杆末端面共面，各固定口沿任意杆方向的外侧面相互共面，各钢丝绳末端共面。

3.根据权利要求1所述的一种风电安装船高效率装配用二自由度吊具装置，其特征在于，所述可动双滑道为V形结构，所述连接环位于其顶点位置；所述可动双滑道至少一侧上设有滑轨，所述固定滑道上设有滑轨；所述液压缸的活动杆上设有滑块，所述滑块位于滑轨内，所述滑块下部连接钢丝绳。

4.根据权利要求1所述的一种风电安装船高效率装配用二自由度吊具装置，其特征在于，所述摆动液压马达的液控系统包括一个换向阀和两个单向阀；所述摆动液压马达的两侧油路分别接第一个单向阀和第二个单向阀，第一个单向阀和第二个单向阀与第一个换向阀的A口、B口连接，第一个换向阀的P口连接液压泵，T口连接油箱；所述液压泵与电机二连接，所述电机二通过驱动器连接；

固定滑道和可动双滑道中液压缸的液控系统包括两个换向阀和两个单向阀，液压缸的无杆腔与第三个单向阀连接，有杆腔与第二个换向阀的D口连接，第二个换向阀的E口、F口分别通过第三个单向阀、第四个单向阀与第三个换向阀的A口、B口连接，第三个换向阀的P口连接液压泵，T口连接油箱。

5.根据权利要求4所述的一种风电安装船高效率装配用二自由度吊具装置，其特征在于，所述液压泵通过蝶阀与油箱连接，液压泵另一侧与溢流阀连接；所述驱动器与蓄电池组连接；所述溢流阀另一端接入油箱。

6.根据权利要求1所述的一种风电安装船高效率装配用二自由度吊具装置，其特征在于，摆动液压马达两侧油路均连接一个压力表，摆动液压马达的摆动角度为90°，可动双滑道的极限旋转角度为90°，该角度可使可动双滑道运动到指定位置，与固定滑道相互配合，实现吊装位置的大范围覆盖。

7.根据权利要求1所述的一种风电安装船高效率装配用二自由度吊具装置，其特征在于，吊机吊装工作开始时，环形吊具接受指令，固定滑道位置不变，两固定滑道组成的直线与重物吊耳的任意对角线重合；固定滑道处的两液压缸动作，使两滑块被推动到该对角线的两角，使两钢丝绳位于重物该对角的对角点处；摆动液压马达作用，使连接环旋转，带动两可动双滑道移动的滑块连线位置与重物另一对角吊耳的所在直线重合，两液压缸动作，两滑块被推动到该对角线的两角，使两钢丝绳位于重物另一对角的对角点处，此时，吊具已在指定位置，可以开始起吊。

8.根据权利要求4-7任一所述的一种风电安装船高效率装配用二自由度吊具装置，其特征在于，可动双滑道第一方向旋转控制方法如下：

蝶阀开启，电机二开启，液压泵输出油液，第一个换向阀工作在左位，油液从其P口流至B口，通过第二个单向阀，第二个单向阀流出的油液流至摆动液压马达右侧，油液从摆动液压马达左侧流出，当第二个单向阀油路压力升高时，第一个单向阀打开，油液可流经第一个单向阀至第一个换向阀的T口，从T口流至油箱；该过程使摆动液压马达沿着第一方向旋转，致使可动双滑道沿着第一方向旋转；

可动双滑道第二方向旋转控制方法如下：

蝶阀开启，电机二开启，液压泵输出油液，第一个换向阀工作在右位，油液从其P口流至Ａ口，通过第一个单向阀，第一个单向阀流出的油液流至摆动液压马达左侧，油液从摆动液压马达右侧流出，当第一个单向阀油路压力升高时，第二个单向阀打开，油液可流经第二个单向阀至第一个换向阀的T口，从T口流至油箱；该过程使摆动液压马达沿着第二方向旋转；致使可动双滑道沿着第二方向旋转。

9.根据权利要求4-7任一所述的一种风电安装船高效率装配用二自由度吊具装置，其特征在于，

第一液压缸正常伸出控制方法如下：

蝶阀开启，电机二开启，液压泵输出油液，第三个换向阀工作在右位，油液从其P口流至Ａ口，通过第三个单向阀，流至第一液压缸无杆腔侧，油液从第一液压缸有杆腔侧流出，此时第二个换向阀工作在右位，第一液压缸有杆腔侧流出的油液流经第二个换向阀的Ｄ口至Ｆ口，当第三个单向阀油路压力升高时，第四个单向阀打开，油液可流经第四个单向阀至第三个换向阀的T口，从T口流至油箱，该过程使第一液压缸正常伸出，致使第一滑块被第一液压缸推动到指定位置；

第一液压缸正常缩回控制方法如下：

蝶阀开启，电机二开启，液压泵输出油液，第三个换向阀工作在左位，油液从其P口流至B口，通过第四个单向阀，此时第二个换向阀工作在右位，油液流经第二个换向阀的Ｆ口至Ｄ口，再从第二个换向阀的Ｄ口流至第一液压缸有杆腔侧，油液从第一液压缸无杆腔侧流出，当第四个单向阀油路压力升高时，第三个单向阀打开，第一液压缸无杆腔侧流出的油液可流经第三个单向阀至第三个换向阀的T口，从T口流至油箱，该过程使第一液压缸正常缩回，致使第一滑块回位；

第一液压缸快速伸出控制方法如下：

蝶阀开启，电机二开启，液压泵输出油液，第三个换向阀工作在右位，油液从其P口流至Ａ口，通过第三个单向阀，流至第一液压缸无杆腔侧，油液从第一液压缸有杆腔侧流出，此时第二个换向阀工作在左位，第一液压缸有杆腔侧流出的油液流经第二个换向阀的Ｄ口至E口，流回第一液压缸无杆腔侧，该过程使第一液压缸快速伸出，致使第一滑块被第一液压缸快速推动到指定位置。