CN207536092U - 一种模拟双驳船同步提升的液压升沉补偿试验平台 - Google Patents

Abstract

一种模拟双驳船同步提升的液压升沉补偿试验平台，包括驳船Ⅰ模拟钢板、驳船Ⅱ模拟钢板、沉船模拟钢板和两个模拟运动平台，驳船Ⅰ模拟钢板和驳船Ⅱ模拟钢板分别固定在两个模拟运动平台上，承载驳船Ⅰ模拟钢板的模拟运动平台是六自由度运动平台，驳船Ⅱ模拟钢板的模拟运动平台是三自由度运动平台，驳船Ⅰ模拟钢板和驳船Ⅱ模拟钢板通过补偿液压缸与沉船模拟钢板连接，液压缸都与液压控制系统连接。有益效果是：对任何随机海况进行同步提升的波浪运动模拟；试验台将机电、控制技术集中于一体，实验平台占地面积小，节约成本，动作灵活方便，便于实验设备管理。

Description

一种模拟双驳船同步提升的液压升沉补偿试验平台

技术领域

本实用新型属于海洋工程技术领域，尤其涉及海上打捞技术，具体涉及模拟双驳船同步提升的液压升沉补偿试验平台。

背景技术

近年来，随着我国海洋工程的不断发展，水运货物总量不断增加，船舶也逐渐趋于大型化，大吨位船舶不断增多，海上应急抢救打捞作业形势日趋严峻。为了应对此类危险形势，国内各大打捞局以及相关公司开始采用新形式打捞工艺进行沉船打捞，其中液压同步提升系统得到广泛应用。带升沉补偿装置的沉船打捞液压同步提升系统具有可适用于复杂海况、打捞吨位大、作业效率高、不受水深限制等优点，成为大吨位水深沉船打捞核心技术之一。

沉船提升升沉补偿机构是一个结构复杂、大沉船负载、技术要求很高的大型海洋平台装备，并且系统又被要求在比较恶劣的海洋环境下进行作业，因此可靠性能要求很高。单单依靠理论分析和仿真计算是远远不够的，有必要进行模型的试验研究，通过试验进行分析，进而发现问题、解决问题、优化结构，为实际工程应用积累经验。但是，由于整个沉船提升升沉补偿系统造价昂贵，不可能实现搭建实物模型来进行试验。因此，简化模型搭建试验平台是系统改进设计、加快技术发展成熟并保证系统工作稳定可靠的有效方法，现有技术中，有一种关于驳船升沉补偿的模拟实验平台。实验平台包括驳船Ⅰ模拟钢板、驳船Ⅱ模拟钢板、沉船模拟钢板和两个模拟运动平台，驳船Ⅰ模拟钢板和驳船Ⅱ模拟钢板分别固定在两个模拟运动平台上，承载驳船Ⅰ模拟钢板的模拟运动平台是六自由度运动平台，六自由度运动平台包括六个电动缸、一个下平台和一个上平台，六个电动缸的缸筒通过万向节与下平台连接，下平台固定在钢板地基上，活塞杆通过虎克铰与上平台下面连接，驳船Ⅰ模拟钢板中后部通过螺钉固定在上平台上面，驳船Ⅰ模拟钢板的前部伸出六自由度运动平台，驳船Ⅰ模拟钢板前部设有两个补偿液压缸，补偿液压缸的缸筒通过补偿液压缸虎克铰与驳船Ⅰ模拟钢板前部下面连接，补偿液压缸的活塞杆通过补偿液压缸关节轴承与沉船模拟钢板上面的两个角处相连，承载驳船Ⅱ模拟钢板的模拟运动平台是二自由度运动平台，上设有两个动力液压缸，一根支撑柱、支撑柱上端通过支撑柱虎克铰铰接在驳船模拟钢板Ⅱ下面的中心处，动力液压缸的缸筒通过动力液压缸关节轴承与地基钢板连接，活塞杆通过动力液压缸虎克铰与驳船钢板Ⅱ后部的下面铰接，驳船Ⅱ模拟钢板前部伸出模拟运动平台，驳船Ⅱ模拟钢板前部设有两个补偿液压缸，补偿液压缸的缸筒通过补偿液压缸虎克铰与驳船Ⅱ模拟钢板前部下面连接，补偿液压缸的活塞杆通过补偿液压缸关节轴承与沉船模拟钢板上面的两个角处相连，电动缸、补偿液压缸和动力液压缸与液压控制系统连接。现有驳船升沉补偿的模拟实验平台的不足是：一、承载驳船Ⅱ模拟钢板的模拟运动平台是二自由度运动平台，而真实打捞过程中驳船的运动主要是三个自由度运动，包括横摇、纵摇以及升沉运动，驳船Ⅱ模拟钢板的模拟无法实现升沉运动；二、打捞过程中，由于驳船的运动导致沉船负载会产生相应的变化，现有的模拟试验平台无法体现这一负载变化，不能真实的还原打捞过程。

实用新型内容

本实用新型的目的是设计一种模拟双驳船同步提升的液压升沉补偿试验平台，更好地模拟双驳船同步提升过程并研究升沉补偿对同步提升性能的影响。

本实用新型的技术方案是一种模拟双驳船同步提升的液压升沉补偿试验平台，包括驳船Ⅰ模拟钢板、驳船Ⅱ模拟钢板、沉船模拟钢板和两个模拟运动平台，驳船Ⅰ模拟钢板和驳船Ⅱ模拟钢板分别固定在两个模拟运动平台上，承载驳船Ⅰ模拟钢板的模拟运动平台是六自由度运动平台，六自由度运动平台包括六个电动缸、一个下平台和一个上平台，六个电动缸的缸筒通过万向节与下平台连接，下平台固定在钢板地基上，活塞杆通过虎克铰与上平台下面连接，驳船Ⅰ模拟钢板中后部通过螺栓固定在上平台上面，驳船Ⅰ模拟钢板的前部伸出六自由度运动平台，驳船Ⅰ模拟钢板前部设有两个补偿液压缸，补偿液压缸的缸筒通过补偿液压缸虎克铰与驳船Ⅰ模拟钢板前部下面连接，补偿液压缸的活塞杆通过补偿液压缸关节轴承与沉船模拟钢板上面的两个角处相连，承载驳船Ⅱ模拟钢板的模拟运动平台上设有动力液压缸，动力液压缸的缸筒通过动力液压缸关节轴承与钢板地基连接，活塞杆通过动力液压缸虎克铰与驳船Ⅱ模拟钢板中后部的下面铰接，驳船Ⅱ模拟钢板前部伸出模拟运动平台，驳船Ⅱ模拟钢板前部设有两个驳船Ⅱ模拟钢板补偿液压缸，驳船Ⅱ模拟钢板补偿液压缸的缸筒通过补偿液压缸虎克铰与驳船Ⅱ模拟钢板前部下面连接，驳船Ⅱ模拟钢板补偿液压缸的活塞杆通过补偿液压缸关节轴承与沉船模拟钢板上面的两个角处相连，所有的电动缸、补偿液压缸和动力液压缸都与液压控制系统连接，其特征在于：所述承载驳船Ⅱ模拟钢板的模拟运动平台是三自由度运动平台，三自由度运动平台上的动力液压缸为三个，一个是布置在驳船Ⅱ模拟钢板中心处的中心动力液压缸，另两个是布置在驳船Ⅱ模拟钢板后部的两个角处的后部动力液压缸；所述沉船模拟钢板下面设有两个加载液压缸，两个加载液压缸布置在沉船模拟钢板两边部，以沉船模拟钢板中心点为对称点对称布置，两个加载液压缸的缸筒通过加载液压缸关节轴承与下沉地基钢板连接，活塞杆通过加载液压缸虎克铰铰接在沉船模拟钢板下面的两端，加载液压缸与液压控制系统连接；所述下沉地基钢板是位于六自由度运动平台和三自由度运动平台之间的地基钢板的凹槽。

本实用新型所述一种模拟双驳船同步提升的液压升沉补偿试验平台，其特征在于：将所述驳船Ⅰ模拟钢板固定在上平台上面螺钉呈环形布置。

本实用新型模拟沉船打捞的过程是：六自由度平台与三自由度平台连同驳船模拟钢板模拟驳船的波浪运动时，沉船模拟钢板在补偿缸的连接作用下，也随之做相应的运动，由于沉船运动所导致的海水额外作用力通过加载液压缸的加载力模拟出来；采取升沉补偿措施时，补偿液压缸通过伸缩活塞杆来补偿驳船模拟钢板的运动位移，保证沉船模拟钢板基本不动，达到同步提升的目的。

补偿液压缸的缸筒通过虎克铰与驳船模拟钢板连接，从而满足多个自由度的大幅度运动，补偿液压缸的活塞杆通过关节轴承与沉船钢板连接。

动力液压缸的活塞杆与驳船模拟钢板的连接采用虎克铰，满足三个自由度的运动，动力液压缸的缸筒通过关节轴承与地基相连，满足小角度的摆动。

沉船模拟钢板下方采用下沉凹槽的方式，可以降低整个试验平台的重心，保证整个试验平台的稳定性与安全性。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提出的一种模拟双驳船同步提升的液压升沉补偿试验平台，可以针对任何随机海况下进行同步提升的波浪运动模拟，并通过升沉补偿策略的研究，给实际的打捞工程的升沉补偿技术提供实验数据与理论支持。此试验台将机电、控制技术集中于一体，实验平台占地面积小，节约成本，同时试验平台可以实现实际打捞过程中驳船波浪运动的模拟，以及可以探究补偿策略的各个参数对同步提升的影响，灵活方便，便于实验设备管理。

附图说明

图1为本实用新型的整体主视示意图。

图2为本实用新型的三维示意图。

图3为现有技术的六自由度运动平台和二自由度运动平台的液压升沉补偿实验平台三维示意图。

图中：1.电动缸；2.螺栓；3.驳船Ⅰ模拟钢板；4. 补偿液压缸虎克铰；5. 补偿液压缸；6.驳船Ⅱ模拟钢板；7. 中心动力液压缸虎克铰；8.中心动力液压缸；9. 后部动力液压缸虎克铰；10. 后部动力液压缸；11. 动力液压缸关节轴承；12. 下沉地基钢板；13.驳船Ⅱ模拟钢板补偿液压缸；14.补偿液压缸关节轴承；15.沉船模拟钢板；16. 加载液压缸虎克铰；17. 加载液压缸关节轴承；18.加载液压缸；19.上平台；20. 支撑柱。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明；

一种模拟双驳船同步提升的液压升沉补偿试验平台，包括驳船Ⅰ模拟钢板3、驳船Ⅱ模拟钢板6、沉船模拟钢板15和两个模拟运动平台，驳船Ⅰ模拟钢板3和驳船Ⅱ模拟钢板6分别固定在两个模拟运动平台上，承载驳船Ⅰ模拟钢板3的模拟运动平台是六自由度运动平台，六自由度运动平台包括六个电动缸1、一个下平台和一个上平台19，六个电动缸1的缸筒通过万向节与下平台连接，下平台固定在钢板地基上，活塞杆通过虎克铰与上平台19下面连接，驳船Ⅰ模拟钢板3中后部通过环形布置的螺栓2固定在上平台19上面，驳船Ⅰ模拟钢板3的前部伸出六自由度运动平台，驳船Ⅰ模拟钢板3前部设有两个补偿液压缸5，补偿液压缸5的缸筒通过补偿液压缸虎克铰4与驳船Ⅰ模拟钢板3前部下面连接，补偿液压缸5的活塞杆通过补偿液压缸关节轴承与沉船模拟钢板15上面的两个角处相连，承载驳船Ⅱ模拟钢板6的模拟运动平台上设有动力液压缸，动力液压缸的缸筒通过动力液压缸关节轴承11与钢板地基连接，活塞杆通过动力液压缸虎克铰与驳船Ⅱ模拟钢板6中后部的下面铰接，驳船Ⅱ模拟钢板6前部伸出模拟运动平台，驳船Ⅱ模拟钢板6前部设有两个驳船Ⅱ模拟钢板补偿液压缸13，驳船Ⅱ模拟钢板补偿液压缸13的缸筒通过补偿液压缸虎克铰4与驳船Ⅱ模拟钢板6前部下面连接，驳船Ⅱ模拟钢板补偿液压缸13的活塞杆通过补偿液压缸关节轴承14与沉船模拟钢板15上面的两个角处相连，所有的电动缸1、补偿液压缸和动力液压缸都与液压控制系统连接，承载驳船Ⅱ模拟钢板6的模拟运动平台是三自由度运动平台，三自由度运动平台上的动力液压缸为三个，一个是布置在驳船Ⅱ模拟钢板6中心处的中心动力液压缸8，另两个是布置在驳船Ⅱ模拟钢板6后部的两个角处的后部动力液压缸10；沉船模拟钢板15下面设有两个加载液压缸18，两个加载液压缸18布置在沉船模拟钢板15两边部，以沉船模拟钢板15中心点为对称点对称布置，两个加载液压缸18的缸筒通过加载液压缸关节轴承17与下沉地基钢板12连接，活塞杆通过加载液压缸虎克铰16铰接在沉船模拟钢板15下面的两端，加载液压缸18与液压控制系统连接；下沉地基钢板12是位于六自由度运动平台和三自由度运动平台之间的凹槽。

Claims (2)

1.一种模拟双驳船同步提升的液压升沉补偿试验平台，包括驳船Ⅰ模拟钢板（3）、驳船Ⅱ模拟钢板（6）、沉船模拟钢板（15）和两个模拟运动平台，驳船Ⅰ模拟钢板（3）和驳船Ⅱ模拟钢板（6）分别固定在两个模拟运动平台上，承载驳船Ⅰ模拟钢板（3）的模拟运动平台是六自由度运动平台，六自由度运动平台包括六个电动缸（1）、一个下平台和一个上平台（19），六个电动缸（1）的缸筒通过万向节与下平台连接，下平台固定在钢板地基上，活塞杆通过虎克铰与上平台（19）下面连接，驳船Ⅰ模拟钢板（3）中后部通过螺栓（2）固定在上平台（19）上面，驳船Ⅰ模拟钢板（3）的前部伸出六自由度运动平台，驳船Ⅰ模拟钢板（3）前部设有两个补偿液压缸（5），补偿液压缸（5）的缸筒通过补偿液压缸虎克铰（4）与驳船Ⅰ模拟钢板（3）前部下面连接，补偿液压缸（5）的活塞杆通过补偿液压缸关节轴承与沉船模拟钢板（15）上面的两个角处相连，承载驳船Ⅱ模拟钢板（6）的模拟运动平台上设有动力液压缸,动力液压缸的缸筒通过动力液压缸关节轴承（11）与钢板地基连接，活塞杆通过动力液压缸虎克铰与驳船Ⅱ模拟钢板（6）中后部的下面铰接，驳船Ⅱ模拟钢板（6）前部伸出模拟运动平台，驳船Ⅱ模拟钢板（6）前部设有两个驳船Ⅱ模拟钢板补偿液压缸（13），驳船Ⅱ模拟钢板补偿液压缸（13）的缸筒通过补偿液压缸虎克铰（4）与驳船Ⅱ模拟钢板（6）前部下面连接，驳船Ⅱ模拟钢板补偿液压缸（13）的活塞杆通过补偿液压缸关节轴承（14）与沉船模拟钢板（15）上面的两个角处相连，所有的电动缸（1）、补偿液压缸和动力液压缸都与液压控制系统连接，其特征在于：所述承载驳船Ⅱ模拟钢板（6）的模拟运动平台是三自由度运动平台，三自由度运动平台上的动力液压缸为三个，一个是布置在驳船Ⅱ模拟钢板（6）中心处的中心动力液压缸（8），另两个是布置在驳船Ⅱ模拟钢板（6）后部的两个角处的后部动力液压缸（10）；所述沉船模拟钢板（15）下面设有两个加载液压缸（18），两个加载液压缸（18）布置在沉船模拟钢板（15）两边部，以沉船模拟钢板（15）中心点为对称点对称布置，两个加载液压缸（18）的缸筒通过加载液压缸关节轴承（17）与下沉地基钢板（12）连接，活塞杆通过加载液压缸虎克铰（16）铰接在沉船模拟钢板（15）下面的两端，加载液压缸（18）与液压控制系统连接；所述下沉地基钢板（12）是位于六自由度运动平台和三自由度运动平台之间的凹槽。

2.如权利要求1所述一种模拟双驳船同步提升的液压升沉补偿试验平台，其特征在于：将所述驳船Ⅰ模拟钢板（3）固定在上平台（19）上面螺钉呈环形布置。