CN220120371U - 一种波浪补偿设备辅助安装架 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种波浪补偿设备辅助安装架，涉及波浪补偿技术领域。包括固定机构、变量机构和摇摆机构，用于模拟波浪运动，所述固定机构用于提供一固定底面，所述固定底面设有第一自由铰槽以及位于中心的第一竖直槽；所述变量机构设有第一拉伸臂和第二拉伸臂；所述摇摆机构包括摇摆连接面，所述摇摆连接面设有第二自由铰槽以及位于中心的第二竖直槽；设有控制机构用于设置第一拉伸臂或第二拉伸臂，第一拉伸臂一侧与第一自由铰槽连接，另一侧与第二自由铰槽连接；第二拉伸臂一侧与第一竖直槽配合连接，另一侧与第二竖直槽配合连接。本实用新型通过第一拉伸臂在第一自由铰槽配合连接，使得拉伸臂具有更多的旋转空间。

Description

一种波浪补偿设备辅助安装架

技术领域

本实用新型涉及波浪补偿技术领域，特别是，一种波浪补偿设备辅助安装架。

背景技术

现有的波浪补偿装置中，如CN105668430B专利公开了一种具有多自由度主动波浪补偿功能的吊机装置，下方是固定在甲板上的圆形静平台，圆形静平台正上方是圆形动平台，圆形动平台固定连接吊机，圆形静平台和圆形动平台之间连接六个伺服缸，六个伺服缸中的每个伺服缸各连接一个对应的电液伺服阀，电液伺服阀依次串接功率放大器、D/A模块后连接运动控制器，圆形静平台正中间位置装有姿态传感器；姿态传感器将测得的船舶由风浪引发的横摇、纵摇和升沉值传输给运动控制器，运动控制器先求出六个伺服缸的运动值，再求出与运动值相反的波浪补偿值，六个电液伺服阀根据波浪补偿值输出相应的流量和压力分别控制对应的六个伺服缸伸缩和摇摆，补偿横摇、纵摇和升沉；

针对现有的波浪补偿装置的测试或设计中，CN204490370U专利则公开了一种主动式波浪补偿实验装置，包括波浪模拟平台、绳索卷扬部分、平台位姿检测部分和波浪补偿控制部分，波浪模拟平台包括底座、伺服电动缸、关节轴承和平台等;绳索卷扬部分包括伺服电机、减速器、卷筒部分和吊装部分，在波浪补偿实验时，波浪模拟平台可模拟波浪的运动，平台位姿检测部分用于检测平台运动状态，并把检测的信息反馈到控制部分进行位姿解算和预测平台运动状态，然后控制伺服电机，经绳索卷扬部分传动，实现对吊装的重物做升沉补偿运动，确保重物在运动中的平稳性。本实用新型结构简单，便与控制，可用于验证不同补偿预测算法等优点。

上述的模拟装置中，其电缸结构与底盘的连接方式为转动连接，对自由臂的空间旋转角度具有一定的限制作用，并不能很好地合成在横摇和纵摇之间的旋转转换角度，基于此，本实用新型提供了一种新的波浪补偿设备辅助安装架，用于更全面的模拟海浪对甲板的摇摆效果。

实用新型内容

本实用新型公开了，一种波浪补偿设备辅助安装架，用于解决上述的不足。

本实用新型提供如下解决方案：

一种波浪补偿设备辅助安装架，包括固定机构、变量机构和摇摆机构，所述摇摆机构通过变量机构与固定机构活动连接，用于模拟波浪运动，

所述固定机构用于提供一固定底面，所述固定底面设有环形排列的三个第一自由铰槽以及位于中心的第一竖直槽；

所述变量机构设有第一拉伸臂和第二拉伸臂；

所述摇摆机构包括摇摆连接面，所述摇摆连接面设有环形排列的三个第二自由铰槽以及位于中心的第二竖直槽；

所述摇摆机构通过变量机构与固定机构活动连接，具体包括：

设有控制机构用于设置第一拉伸臂或第二拉伸臂的伸缩参数，第一拉伸臂一侧与第一自由铰槽配合连接，第一拉伸臂的另一侧与第二自由铰槽配合连接；第二拉伸臂一侧与第一竖直槽配合连接，第二拉伸臂另一侧与第二竖直槽配合连接。

优选的，所述第一拉伸臂和第二拉伸臂为气缸模拟结构，所述控制机构通过设置气缸的伸缩量控制摇摆机构的姿态。

优选的，第一拉伸臂一侧与第一自由铰槽球铰连接，第一拉伸臂的另一侧与第二自由铰槽球铰连接；第二拉伸臂一侧与第一竖直槽球铰连接，第二拉伸臂另一侧与第二竖直槽球铰连接。

优选的，所述摇摆机构通过变量机构与固定机构活动连接，具体包括：

控制机构限制第二拉伸臂于一竖直高度，活动设置三个第一拉伸臂。

优选的，所述摇摆机构通过变量机构与固定机构活动连接，具体包括：

控制机构限制第二拉伸臂于第一高度，活动设置三个第一拉伸臂，用于获取在第一高度上的模拟运动参数；

控制机构限制第二拉伸臂于第二高度，活动设置三个第一拉伸臂，用于获取在第二高度上的模拟运动参数。

优选的，所述固定底面设有竖直机构，用于限定第二拉伸臂的轴向。

优选的，三个自由铰槽的环形排列具有第一半径长度，所述第一拉伸臂的拉伸长度为第一半径的2/3-5/6。

优选的，所述摇摆机构的顶部设置有波浪补偿装置和传感器，用于评估波浪补偿装置的性能；

所述传感器用于获取摇摆机构横摇、纵摇和升沉的姿态信息，所述控制机构连接所述传感器和波浪补偿装置，通过所述姿态信息输出波浪补偿装置的控制信号。

优选的，所述波浪补偿装置包括：

电机：固定连接于摇摆机构的顶部；

重量机构：悬挂于摇摆机构的侧方；

悬挂机构：设有一端固定连接摇摆机构另一端斜向上设置的固定滑轮，所述悬挂机构一端连接电机，另一端绕过固定滑轮连接所述重量机构。

采用本实用新型的技术方案，具有如下有益效果：

1）通过第一拉伸臂在固定面中的第一自由铰槽配合连接的形式，使得拉伸臂在自由铰槽的旋转包括：横摇和纵摇的结合，而不是传统中的在一个方向上的转动连接，使得拉伸臂具有更多的旋转空间，从而使得装置可以模拟更多的海浪运动；同时，本实用新型通过在固定机构中心和摇摆机构中心之间增加了只能竖直上下的拉伸的第二拉伸臂，从而也可以兼容升沉的海浪形式，中心的第二拉伸臂可以是固定的，可以是活动上下的，固定的拉伸臂可以直接模拟固定于一点的空间摇摆运动，活动的拉伸臂自身可以实现整个摇摆机构以及相应的测试设备具有直接的升沉环境，活动的拉伸臂结合固定的某一拉伸臂则可以实现在侧方一点固定的摇摆运动，上述的实施方案均可以通过控制机构设置相应的控制参数实现。

附图说明

图1为本实用新型的一种波浪补偿设备辅助安装架结合波浪补偿装置和传感器的结构示意图。

图2为本实用新型的一种波浪补偿设备辅助安装架的结构示意图。

图3为本实用新型的一种波浪补偿设备辅助安装架的固定机构和变量机构结构示意图。

图4为本实用新型的一种波浪补偿设备辅助安装架的变量机构和摇摆机构结构示意图。

图5为本实用新型的一种波浪补偿设备辅助安装架的四种摇摆状态示意图。

附图标记：

1固定机构

11固定底面

111第一自由铰槽

112第一竖直槽

2变量机构

21第一拉伸臂

22第二拉伸臂

3摇摆机构

31摇摆连接面

311第二自由铰槽

312第二竖直槽

32电机

33固定滑轮

34悬挂机构

35重量机构

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体式连接；可以是机械连接，也可以是电连接；机械连接可以是焊接、铆接、螺纹连接或法兰连接等；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例一：

下面结合附图2、3、4对本实用新型进行具体描述，一种波浪补偿设备辅助安装架，包括固定机构1、变量机构2和摇摆机构3，所述摇摆机构3通过变量机构2与固定机构1活动连接，用于模拟波浪运动，

所述固定机构1用于提供一固定底面11，所述固定底面11设有环形排列的三个第一自由铰槽111以及位于中心的第一竖直槽112；

所述变量机构2设有第一拉伸臂21和第二拉伸臂22；

所述摇摆机构3包括摇摆连接面31，所述摇摆连接面31设有环形排列的三个第二自由铰槽311以及位于中心的第二竖直槽312；

所述摇摆机构3通过变量机构2与固定机构1活动连接，具体包括：

设有控制机构用于设置第一拉伸臂21或第二拉伸臂22的伸缩参数，第一拉伸臂21一侧与第一自由铰槽111配合连接，第一拉伸臂21的另一侧与第二自由铰槽311配合连接；第二拉伸臂22一侧与第一竖直槽112配合连接，第二拉伸臂22另一侧与第二竖直槽312配合连接。

优选的，所述第一拉伸臂21和第二拉伸臂22为气缸模拟结构，所述控制机构通过设置气缸的伸缩量控制摇摆机构3的姿态。

优选的，第一拉伸臂21一侧与第一自由铰槽111球铰连接，第一拉伸臂21的另一侧与第二自由铰槽311球铰连接；第二拉伸臂22一侧与第一竖直槽112球铰连接，第二拉伸臂22另一侧与第二竖直槽312球铰连接。

如图2-5所示，优选的，所述摇摆机构3通过变量机构2与固定机构1活动连接，具体包括：

控制机构限制第二拉伸臂22于一竖直高度，活动设置三个第一拉伸臂21。

优选的，所述摇摆机构3通过变量机构2与固定机构1活动连接，具体包括：

控制机构限制第二拉伸臂22于第一高度，活动设置三个第一拉伸臂21，用于获取在第一高度上的模拟运动参数；

控制机构限制第二拉伸臂22于第二高度，活动设置三个第一拉伸臂21，用于获取在第二高度上的模拟运动参数。

优选的，所述固定底面11设有竖直机构，用于限定第二拉伸臂22的轴向。

优选的，三个自由铰槽的环形排列具有第一半径长度，所述第一拉伸臂21的拉伸长度为第一半径的2/3-5/6。

如图1所示，优选的，所述摇摆机构3的顶部设置有波浪补偿装置和传感器，用于评估波浪补偿装置的性能；

所述传感器用于获取摇摆机构3横摇、纵摇和升沉的姿态信息，所述控制机构连接所述传感器和波浪补偿装置，通过所述姿态信息输出波浪补偿装置的控制信号。

优选的，所述波浪补偿装置包括：

电机32：固定连接于摇摆机构3的顶部；

重量机构35：悬挂于摇摆机构3的侧方；

悬挂机构34：设有一端固定连接摇摆机构3另一端斜向上设置的固定滑轮33，所述悬挂机构34一端连接电机32，另一端绕过固定滑轮33连接所述重量机构35。

采用本实用新型的技术方案，具有如下有益效果：

1）通过第一拉伸臂21在固定面中的第一自由铰槽111配合连接的形式，使得拉伸臂在自由铰槽的旋转包括：横摇和纵摇的结合，而不是传统中的在一个方向上的转动连接，使得拉伸臂具有更多的旋转空间，从而使得装置可以模拟更多的海浪运动；同时，本实用新型通过在固定机构1中心和摇摆机构3中心之间增加了只能竖直上下的拉伸的第二拉伸臂22，从而也可以兼容升沉的海浪形式，中心的第二拉伸臂22可以是固定的，可以是活动上下的，固定的拉伸臂可以直接模拟固定于一点的空间摇摆运动，活动的拉伸臂自身可以实现整个摇摆机构3以及相应的测试设备具有直接的升沉环境，活动的拉伸臂结合固定的某一拉伸臂则可以实现在侧方一点固定的摇摆运动，上述的实施方案均可以通过控制机构设置相应的控制参数实现。

以上所述，只是本实用新型的较佳实施例而已，本实用新型并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本实用新型的技术效果，都应属于本实用新型的保护范围。在本实用新型的保护范围内其技术方案和/或实施方式可以有各种不同的修改和变化。

Claims (9)

1.一种波浪补偿设备辅助安装架，包括固定机构、变量机构和摇摆机构，所述摇摆机构通过变量机构与固定机构活动连接，用于模拟波浪运动，其特征在于，

所述固定机构用于提供一固定底面，所述固定底面设有环形排列的三个第一自由铰槽以及位于中心的第一竖直槽；

所述变量机构设有第一拉伸臂和第二拉伸臂；

所述摇摆机构包括摇摆连接面，所述摇摆连接面设有环形排列的三个第二自由铰槽以及位于中心的第二竖直槽；

所述摇摆机构通过变量机构与固定机构活动连接，具体包括：

设有控制机构用于设置第一拉伸臂或第二拉伸臂的伸缩参数，第一拉伸臂一侧与第一自由铰槽配合连接，第一拉伸臂的另一侧与第二自由铰槽配合连接；第二拉伸臂一侧与第一竖直槽配合连接，第二拉伸臂另一侧与第二竖直槽配合连接。

2.根据权利要求1所述的一种波浪补偿设备辅助安装架，其特征在于，所述第一拉伸臂和第二拉伸臂为气缸模拟结构，所述控制机构通过设置气缸的伸缩量控制摇摆机构的姿态。

3.根据权利要求2所述的一种波浪补偿设备辅助安装架，其特征在于，第一拉伸臂一侧与第一自由铰槽球铰连接，第一拉伸臂的另一侧与第二自由铰槽球铰连接；第二拉伸臂一侧与第一竖直槽球铰连接，第二拉伸臂另一侧与第二竖直槽球铰连接。

4.根据权利要求1所述的一种波浪补偿设备辅助安装架，其特征在于，所述摇摆机构通过变量机构与固定机构活动连接，具体包括：

控制机构限制第二拉伸臂于一竖直高度，活动设置三个第一拉伸臂。

5.根据权利要求1所述的一种波浪补偿设备辅助安装架，其特征在于，所述摇摆机构通过变量机构与固定机构活动连接，具体包括：

控制机构限制第二拉伸臂于第一高度，活动设置三个第一拉伸臂，用于获取在第一高度上的模拟运动参数；

控制机构限制第二拉伸臂于第二高度，活动设置三个第一拉伸臂，用于获取在第二高度上的模拟运动参数。

6.根据权利要求1所述的一种波浪补偿设备辅助安装架，其特征在于，所述固定底面设有竖直机构，用于限定第二拉伸臂的轴向。

7.根据权利要求1所述的一种波浪补偿设备辅助安装架，其特征在于，三个自由铰槽的环形排列具有第一半径，所述第一拉伸臂的拉伸长度为第一半径的2/3-5/6。

8.根据权利要求1所述的一种波浪补偿设备辅助安装架，其特征在于，所述摇摆机构的顶部设置有波浪补偿装置和传感器，用于评估波浪补偿装置的性能；

所述传感器用于获取摇摆机构横摇、纵摇和升沉的姿态信息，所述控制机构连接所述传感器和波浪补偿装置，通过所述姿态信息输出波浪补偿装置的控制信号。

9.根据权利要求8所述的一种波浪补偿设备辅助安装架，其特征在于，所述波浪补偿装置包括：

电机：固定连接于摇摆机构的顶部；

重量机构：悬挂于摇摆机构的侧方；

悬挂机构：设有一端固定连接摇摆机构另一端斜向上设置的固定滑轮，所述悬挂机构一端连接电机，另一端绕过固定滑轮连接所述重量机构。