CN208622267U - 一种深冷液体罐式集装箱动态蒸发率测量的船体运动模拟装置 - Google Patents

Abstract

一种深冷液体罐式集装箱动态蒸发率测量的船体运动模拟装置属于海洋装备测试领域，包括工作平台、支撑架、轴、底座及两个作动器。工作平台与支撑架连接，支撑架通过轴与底座连接，底座固定在地面上。工作平台底部对称安装两个螺栓孔板Ⅰ；作动器一端通过上铰耳与螺栓孔板Ⅰ连接，另一端通过下铰耳固定在地面上，根据不同负载的特性，调整上铰耳和下铰耳在工作平台和地面上的相对位置，调整作动器的初始姿态，为测试装置提供不同的动力。工作状态下，工作平台在作动器的驱动下，能够绕轴转动，模拟船体的横摇或纵摇运动。本实用新型能够满足大多数海洋工程装备对于测试装置工作幅面的要求；采用液压驱动的方式，驱动力大，运行平稳；方便安装和卸载被测对象。

Description

一种深冷液体罐式集装箱动态蒸发率测量的船体运动模拟 装置

技术领域

本实用新型属于海洋装备测试领域，涉及一种深冷液体罐式集装箱动态蒸发率测量的船体运动模拟装置。

背景技术

罐式集装箱运输低温液化气可以实现海运和陆运的联合运输，无需接收站和再液化装置，利用现有的集装箱码头、散货船和集装箱运输车即可实现海陆联运。这种运输方式可以实现“门对门”的服务，特别适合偏远地区的液化气的运输和储存。但是一些低温液化气属于危险液体，例如液化天然气和液氢等，受到相关危险品运输规定无法进行海上运输。

液化气在常压低温状态下储存在罐式集装箱内，在海上运输过程中，由于罐式集装箱的内外传热温差和内部液体的晃动使一部分深冷液体蒸发，蒸发后的气体聚集到罐式集装箱的气相空间，当气相压力达到安全阀的设定值时，气体排出罐箱，以保证罐式集装箱内部压力处在安全压力范围内。这种排气现象不仅浪费资源，一些易燃易爆气体的外排还会对船上货物安全造成威胁。因此，罐式集装箱在海上运输过程中的蒸发特性的研究对于推动罐式集装箱的海上运输具有重要作用。但是，低温罐式集装箱内的动态蒸发率的研究受到测量装备和测量方法的限制，目前无法进行相关的测量和评估。

罐式集装箱动态蒸发率的测量装备需要满足原型试验的要求，既能实现船体的运动模拟，同时还要有足够的工作幅面、驱动力和一定的运动精度。目前大多数的运动模拟台是并联机构，由作动器提供工作平台的支撑力和驱动力，平台幅面和驱动力都无法满足常用的20尺和40尺罐式集装箱的测试需求。现有的运动模拟台是多个作动器并联工作，增加了系统的调控难度。且作动器的相对位置是固定的，因此无法根据不同负载特性调整作动器的布局，降低作动器的受力。

实用新型内容

针对上述提出的技术问题，本实用新型提供一种深冷液体罐式集装箱动态蒸发率测量的船体运动模拟装置，适用于深冷液体罐式集装箱动态蒸发率的室内原型测试，模拟罐式集装箱所在船体的运动状态，研究不同海洋环境下罐式集装箱的动态蒸发特性。此外，本实用新型还适用于所有海洋浮体上层大型海洋装备的室内原型测试。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种深冷液体罐式集装箱动态蒸发率测量的船体运动模拟装置，包括工作平台1、支撑架2、轴3、底座4及两个作动器5。

所述的工作平台1的底部与支撑架2连接，支撑架2通过轴3与底座4连接，底座4通过地脚螺栓Ⅱ11固定在地面Ⅱ12上。所述的工作平台1下面对称安装两个螺栓孔板Ⅰ6；作动器5一端安装上铰耳7，上铰耳7与螺栓孔板Ⅰ6 连接，作动器5另一端安装下铰耳8，下铰耳8与地脚螺栓Ⅰ9连接并固定在地面Ⅰ10上，根据不同负载的特性，可以调整上铰耳7和下铰耳8在工作平台1 和地面Ⅰ10上的相对位置，从而调整作动器5的初始姿态，为测试装置提供不同的动力。所述的两个作动器5对称安装在工作平台1的两侧，驱动测试装置绕轴3转动。所述支撑架2、轴3和底座4均有两个，分别对称地安装在工作平台1的两侧，为测试装置的上层结构和被测对象提供支撑。

所述地面Ⅰ10和地面Ⅱ12是有一定高度差的两个不同地面，地面Ⅱ12的水平高度高于地面Ⅰ10，地面Ⅰ10连接下铰耳8，地面Ⅱ12连接底座4，这种结构设计，可以在保证作动器5具有充足行程的情况下降低工作平台1距离地面的高度，方便被测对象的安装和拆卸。

所述的轴3的两端安装有挡板13，挡板13固定在底座4上，防止轴3在工作状态下轴向窜动。

工作状态下，所述工作平台1在作动器5的驱动下，能够绕轴3进行转动，模拟船体的横摇或纵摇运动，转动角度为-30°到+30°。

所述的工作平台1上面还设置有5个螺栓孔板Ⅱ14，用于安装被测对象。

所述的螺栓孔板Ⅰ6开有多组螺栓孔。所述的地脚螺栓Ⅰ9预埋多组地脚螺栓。

本实用新型具有以下优点：

(1)本实用新型工作平台的工作幅面大，工作平台上还设置有多组螺栓孔板，方便固定被测对象；也可以根据不同被测对象的测试需求定制固定装置和辅助测试装置，通过螺栓孔板固定在工作平台上，满足大多数海洋工程装备对于测试装置工作幅面的要求。

(2)本实用新型由两个作动器为测试装置提供动力，为了适应不同被测对象对驱动力的需求，本实用新型在工作平面下方对称设置了两个螺栓孔板，螺栓孔板上开有多组螺栓孔，上铰耳可以选择不同组的螺栓孔进行安装；同时，地脚螺栓Ⅰ也提供了多组预埋地脚螺栓，作动器的下铰耳可以选择不同的地脚螺栓进行安装。通过改变上铰耳和下铰耳的安装位置，可以调整作动器的在位姿态，确保作动器在油源一定的情况下具有充足的驱动力。本实用新型采用液压驱动的方式，驱动力大，运行平稳，最大的承重负载达100t。

(3)本实用新型中地面Ⅰ和地面Ⅱ是有一定高度差的两个地面，作动器的下铰耳与地面Ⅰ连接，底座与地面Ⅱ连接，地面Ⅱ是室内的水平地面，地面Ⅰ低于地面Ⅱ，因此可以降低工作平台距离地面的高度，方便安装和卸载被测对象。

(4)本实用新型中的作动器主要作为驱动装置，工作平台上负载的重量和测试装置自身的重量主要由支撑架、轴和底座组成的组件承担，降低了作动器的工作负载，可以保证测试装备充足的驱动力。

(5)本实用新型结构简单，控制方便，装置中作动器的两端分别由两个铰耳与工作平台和地面连接，连接方式简单，便于安装和拆卸，也可以根据被测对象的不同加载动力的需求，对作动器进行替换。

附图说明

图1是本实用新型一种深冷液体罐式集装箱动态蒸发率测量的船体运动模拟装置的结构示意图。

图2是本实用新型一种深冷液体罐式集装箱动态蒸发率测量的船体运动模拟装置的侧视图。

图3是实用新型一种深冷液体罐式集装箱动态蒸发率测量的船体运动模拟装置的前视图。

图4是具体实施方案中工作平台的结构示意图。

图中：1工作平台、2支撑架、3轴、4底座、5作动器、6螺栓孔板Ⅰ、7 上铰耳、8下铰耳、9地脚螺栓Ⅰ、10地面Ⅰ、11地脚螺栓Ⅱ、12地面Ⅱ、13 挡板、14螺栓孔板Ⅱ。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方案对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1所示，一种深冷液体罐式集装箱动态蒸发率测量的船体运动模拟装置，包括工作平台1、支撑架2、轴3、底座4及作动器5。本实用新型工作平台的长宽均为6米，工作幅面大，工作平台上还设置有多组螺栓孔板，方便固定被测对象，也可以根据不同被测对象的测试需求定制固定装置和辅助测试装置。

如图2所示，所述工作平台1下面对称地安装有两个螺栓孔板Ⅰ6，所述作动器5两端分别安装有上铰耳7和下铰耳8，所述上铰耳7与所述螺栓孔板Ⅰ6 连接，所述下铰耳8与地脚螺栓Ⅰ9连接并固定在地面Ⅰ10上，所述作动器5、所述上铰耳7和所述下铰耳8组成的组件共有两个，分别对称地安装在所述工作平台1两侧，是本实用新型的主要驱动装置。

如图3所示，所述工作平台1与所述支撑架2通过螺栓孔板和螺栓连接，所述支撑架2通过所述轴3与所述底座4连接，所述底座4与地脚螺栓Ⅱ11连接并固定在地面Ⅱ12上，所述轴3的两端安装有挡板13，所述挡板13固定在所述底座4上，所述支撑架2、所述轴3和所述底座4组成的组件共有两个，分别对称地安装在所述工作平台1的两侧，是本实用新型的主要支撑和承重装置。

如图4所示，所述的工作平台1的长宽均为6米，上面还设置有5个螺栓孔板Ⅱ14，上部的待测试装备可以通过螺栓与所述螺栓孔板Ⅱ14连接，固定在所述工作平台1上。被测对象可以通过螺栓和所述螺栓孔板Ⅱ14固定在所述工作平台1上，或者根据系固要求，定制系固件或系固平台通过螺栓和所述螺栓孔板Ⅱ14固定在所述工作平台1上。

所述螺栓孔板Ⅰ6和所述上铰耳7连接，所述地脚螺栓Ⅰ9和所述下铰耳8 连接，根据不同负载的特性，可以调整所述上铰耳7和所述下铰耳8在所述工作平台1和所述地面Ⅰ10上的相对位置，从而调整所述作动器5的初始姿态，为测试装置提供不同的动力。

在工作状态下，所述作动器5由液压油源提供动力，通过伺服控制器控制作动器5的运动幅值和频率，所述作动器5推动工作平台1绕所述轴3转动，模拟船体的横摇或纵摇运动，最大的转动角度为-30°到+30°。在测试过程中，可以根据摇摆角度的幅值和频率的需求，改变伺服控制器的参数，达到所需的测试参数。

工作状态下，根据不同尺寸外形的罐式集装箱订制相应的托架，并将罐式集装箱安全地系固在托架上，在托架的底部安装螺栓孔板与螺栓孔板Ⅱ14通过螺栓将托架固定在工作平台1上。安装罐式集装箱的动态蒸发率测量管路和仪器，将摇摆角度、频率和波形类别输入到控制器，伺服阀根据控制器的参数指令控制所述作动器5的出油量和速率。两个所述作动器5在伺服阀的控制下运动，一个所述作动器5的活塞杆伸长，另一个所述作动器5的活塞杆缩短，使所述工作平台1向活塞杆缩短的方向倾斜，当倾斜角度达到设定角度时，两个所述作动器5的活塞杆反方向运动，此时，所属工作平台1向另一侧倾斜，如此往复运动，使所述工作平台1在设定的角度和频率下摇摆，模拟罐式集装箱在海上运输中的船体运动，通过蒸发率测量仪器记录罐式集装箱的动态蒸发量。本实用新型最大的转动角度为-30°到+30°，最大承重为100t。

上述实施例仅用于说明本实用新型装置，其中工作平面、支撑架、轴、作动器和底座的尺寸等都是可以变化的，凡是在本实用新型的技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均在本实用新型专利的保护范围内。

Claims (5)

1.一种深冷液体罐式集装箱动态蒸发率测量的船体运动模拟装置，其特征在于，所述的深冷液体罐式集装箱动态蒸发率测量的船体运动模拟装置包括工作平台(1)、支撑架(2)、轴(3)、底座(4)及两个作动器(5)；

所述的工作平台(1)的底部与支撑架(2)连接，支撑架(2)通过轴(3)与底座(4)连接，底座(4)通过地脚螺栓Ⅱ(11)固定在地面Ⅱ(12)上；所述的工作平台(1)下面对称安装两个螺栓孔板Ⅰ(6)；作动器(5)一端安装上铰耳(7)，上铰耳(7)与螺栓孔板Ⅰ(6)连接，作动器(5)另一端安装下铰耳(8)，下铰耳(8)与地脚螺栓Ⅰ(9)连接并固定在地面Ⅰ(10)上，根据不同负载的特性，调整上铰耳(7)和下铰耳(8)在工作平台(1)和地面Ⅰ(10)上的相对位置，进而调整作动器(5)的初始姿态，为测试装置提供不同的动力；所述的两个作动器(5)对称安装在工作平台(1)的两侧，驱动测试装置绕轴(3)转动；所述支撑架(2)、轴(3)和底座(4)均有两个，分别对称地安装在工作平台(1)的两侧，为测试装置的上层结构和被测对象提供支撑；

工作状态下，所述工作平台(1)在作动器(5)的驱动下，绕轴(3)转动，模拟船体的横摇或纵摇运动，转动角度为-30°到+30°。

2.根据权利要求1所述的一种深冷液体罐式集装箱动态蒸发率测量的船体运动模拟装置，其特征在于，所述的轴(3)的两端安装有挡板(13)，挡板(13)固定在底座(4)上，防止轴(3)在工作状态下轴向窜动。

3.根据权利要求1或2所述的一种深冷液体罐式集装箱动态蒸发率测量的船体运动模拟装置，其特征在于，所述的工作平台(1)上面还设置有螺栓孔板Ⅱ(14)，用于安装待测试装备。

4.根据权利要求1或2所述的一种深冷液体罐式集装箱动态蒸发率测量的船体运动模拟装置，其特征在于，所述的地面Ⅱ(12)的水平高度高于地面Ⅰ(10)。

5.根据权利要求3所述的一种深冷液体罐式集装箱动态蒸发率测量的船体运动模拟装置，其特征在于，所述的地面Ⅱ(12)的水平高度高于地面Ⅰ(10)。