一種多自由度補(bǔ)償?shù)暮Ｉ巷L(fēng)機(jī)整體吊裝裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種多自由度補(bǔ)償?shù)暮Ｉ巷L(fēng)機(jī)整體吊裝裝置，包括船體、吊架平臺(tái)，所述吊架平臺(tái)上方安裝有吊架，還包括上部吊點(diǎn)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)、起吊載荷動(dòng)態(tài)匹配系統(tǒng)、下部風(fēng)機(jī)定位對(duì)中系統(tǒng)、起吊系統(tǒng)，所述上部吊點(diǎn)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)安裝在所述船體的吊架上，包括可伸縮吊臂、水平補(bǔ)償液壓缸、垂向補(bǔ)償液壓缸和相關(guān)連接件，所述起吊載荷動(dòng)態(tài)匹配系統(tǒng)包括主承載鋼纜、主承載彈簧、主承載液壓缸和滑輪，所述下部風(fēng)機(jī)定位系統(tǒng)包括下平衡梁、彈簧緩沖器、定位牽索、定位絞車及滑輪，所述起吊系統(tǒng)包括上平衡梁、吊鉤、起吊索、吊索撐桿、滑輪和起吊絞車。本發(fā)明能控制整個(gè)風(fēng)機(jī)的姿態(tài)，使風(fēng)機(jī)產(chǎn)生六個(gè)自由度的補(bǔ)償運(yùn)動(dòng)來(lái)抗衡船舶的搖擺和升沉，從而提高風(fēng)機(jī)在風(fēng)浪中的穩(wěn)定性，并實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)和基礎(chǔ)的準(zhǔn)確定位與對(duì)中。
【專利說(shuō)明】
一種多自由度補(bǔ)償?shù)暮Ｉ巷L(fēng)機(jī)整體吊裝裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及海洋工程技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種多自由度補(bǔ)償?shù)暮Ｉ巷L(fēng)機(jī)整體吊裝
目.0
【背景技術(shù)】
[0002]風(fēng)能作為一種清潔的可再生能源，特別是海上風(fēng)能，在世界能源結(jié)構(gòu)中發(fā)揮重要作用，在可再生資源中占據(jù)主導(dǎo)地位，其開(kāi)發(fā)和利用越來(lái)越被人們重視。目前用于海上風(fēng)機(jī)安裝的船舶主要有兩大類，一類是自升式風(fēng)機(jī)安裝船或平臺(tái)，另一類是浮式安裝船。自升式安裝船或平臺(tái)受風(fēng)浪影響較浮式安裝船小，但其受水域、水深的限制;浮式安裝船則不受水深的影響，但受風(fēng)浪的影響較自升式安裝船大。隨著風(fēng)電場(chǎng)的發(fā)展，風(fēng)機(jī)安裝逐漸向深水域發(fā)展，由于自升式安裝船或平臺(tái)受水深限制，并且在淤泥質(zhì)海床，粧腳較難保持平衡，此時(shí)，大型浮式安裝船就顯示出優(yōu)勢(shì)了，其不受水域、水深限制，在不同風(fēng)機(jī)位置間的轉(zhuǎn)移速度快，操縱性好，機(jī)動(dòng)性強(qiáng)。但由于風(fēng)浪因素限制了浮式安裝船的使用范圍，其安裝作業(yè)必須在小風(fēng)浪條件下才能進(jìn)行。因此如何降低風(fēng)浪對(duì)浮式安裝船的影響，提高安裝作業(yè)中風(fēng)機(jī)的穩(wěn)定性和可控性成了目前需要迫切解決的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種多自由度補(bǔ)償?shù)暮Ｉ巷L(fēng)機(jī)整體吊裝裝置，提高風(fēng)機(jī)吊裝中的穩(wěn)定性和可控性，實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)與風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的準(zhǔn)確定位與對(duì)中。
[0004]本發(fā)明要解決的問(wèn)題是現(xiàn)有浮式風(fēng)機(jī)安裝船在風(fēng)浪的作用下，容易產(chǎn)生橫搖、縱搖與升沉等運(yùn)動(dòng)，從而使吊裝中的風(fēng)機(jī)上下、左右、前后搖晃不定，難以控制，這給風(fēng)機(jī)的定位對(duì)中工作帶來(lái)極大的難度，常常出現(xiàn)風(fēng)機(jī)與基礎(chǔ)的抨擊現(xiàn)象，輕者損壞設(shè)備，重者出現(xiàn)事故。本發(fā)明通過(guò)上部吊點(diǎn)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)和下部風(fēng)機(jī)定位對(duì)中系統(tǒng)來(lái)聯(lián)合控制整個(gè)風(fēng)機(jī)的姿態(tài)，使風(fēng)機(jī)產(chǎn)生六個(gè)自由度的補(bǔ)償運(yùn)動(dòng)來(lái)抗衡船舶的搖擺和升沉，從而提高風(fēng)機(jī)在風(fēng)浪中的穩(wěn)定性，并實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)和風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的定位與對(duì)中。
[0005 ]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種多自由度補(bǔ)償?shù)暮Ｉ巷L(fēng)機(jī)整體吊裝裝置，包括船體，靠近船體艏部位置升高安裝有吊架平臺(tái)，所述吊架平臺(tái)上方安裝有吊架，還包括上部吊點(diǎn)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)、起吊載荷動(dòng)態(tài)匹配系統(tǒng)、下部風(fēng)機(jī)定位對(duì)中系統(tǒng)、起吊系統(tǒng)，
所述上部吊點(diǎn)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)活動(dòng)安裝在所述船體的吊架上段朝向船尾的一側(cè)，包括一端通過(guò)萬(wàn)向鉸鏈活動(dòng)連接吊架的可伸縮吊臂、驅(qū)動(dòng)可伸縮吊臂自由端繞萬(wàn)向鉸鏈上下左右擺動(dòng)的液壓驅(qū)動(dòng)裝置，通過(guò)控制所述可伸縮吊臂的上下、左右轉(zhuǎn)動(dòng)及前后伸縮運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)上部吊點(diǎn)的前后、左右、上下運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償；
所述起吊載荷動(dòng)態(tài)匹配系統(tǒng)一端連接可伸縮吊臂中部，另一端繞過(guò)設(shè)置在吊架頂端的滑輪機(jī)構(gòu)后固定在吊架平臺(tái)上，用以動(dòng)態(tài)地平衡可伸縮吊臂自由端的受力；
所述下部風(fēng)機(jī)定位系統(tǒng)包括用于夾固風(fēng)機(jī)立柱底部的下平衡梁、固定在船體上且通過(guò)定位牽索連接下平衡梁底部四角的四臺(tái)定位絞車；
所述起吊系統(tǒng)包括通過(guò)鎖扣裝置夾固風(fēng)機(jī)立柱的上平衡梁和固定在吊架平臺(tái)上的起吊絞車，纏在起吊絞車上的起吊索自由端繞過(guò)設(shè)置在可伸縮吊臂上的滑輪機(jī)構(gòu)后連接上平衡梁兩端，所述上平衡梁的底部通過(guò)鋼纜連接下平衡梁。
[0006]進(jìn)一步地，所述上部吊點(diǎn)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)包括兩個(gè)可伸縮吊臂，兩個(gè)可伸縮吊臂分別通過(guò)球鉸鏈左右對(duì)稱地安裝在所述船體的吊架的左右立柱上，通過(guò)控制所述可伸縮吊臂的伸縮運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)吊點(diǎn)沿船舶縱向方向的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償，所述液壓驅(qū)動(dòng)裝置包括兩個(gè)水平補(bǔ)償液壓缸和兩個(gè)垂向補(bǔ)償液壓缸，所述水平補(bǔ)償液壓缸和所述可伸縮吊臂布置在同一水平面上，兩個(gè)水平補(bǔ)償液壓缸的一端分別通過(guò)球鉸鏈與吊架的上橫梁中部相連接，另一端分別與兩個(gè)可伸縮吊臂內(nèi)側(cè)面鉸接，通過(guò)控制水平補(bǔ)償液壓缸的伸縮運(yùn)動(dòng)來(lái)帶動(dòng)可伸縮吊臂做水平方向的轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)吊點(diǎn)沿船舶橫向方向的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償，所述垂向補(bǔ)償液壓缸安裝在所述可伸縮吊臂的正下方，兩個(gè)垂向補(bǔ)償液壓缸的一端分別通過(guò)球鉸鏈與船體吊架的左右立柱相連，另一端分別與兩個(gè)可伸縮吊臂下側(cè)面鉸接，通過(guò)所述垂向補(bǔ)償液壓缸的伸縮運(yùn)動(dòng)來(lái)驅(qū)動(dòng)可伸縮吊臂垂直方向轉(zhuǎn)動(dòng)，以此實(shí)現(xiàn)吊點(diǎn)垂直方向的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償。
[0007]所述起吊載荷動(dòng)態(tài)匹配系統(tǒng)包括兩根主承載鋼纜、兩根主承載彈簧、兩個(gè)主承載液壓缸和兩個(gè)滑輪，所述主承載鋼纜一端與所述可伸縮吊臂的中上部連接，另一端繞過(guò)吊架的左右立柱頂部的滑輪后，通過(guò)所述主承載彈簧和所述主承載液壓缸相連，所述主承載液壓缸再通過(guò)球鉸鏈與吊架平臺(tái)相連，通過(guò)主承載液壓缸的伸縮來(lái)控制所述主承載彈簧的拉伸量，從而實(shí)現(xiàn)所述主承載鋼纜的拉力與起吊載荷的動(dòng)態(tài)匹配，當(dāng)所述垂向補(bǔ)償液壓缸往上頂使所述可伸縮吊臂向上轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述起吊載荷動(dòng)態(tài)匹配系統(tǒng)能檢測(cè)到所述垂向補(bǔ)償液壓缸的壓應(yīng)力，馬上增加所述主承載鋼纜的拉力，協(xié)助所述垂向補(bǔ)償液壓缸使所述可伸縮吊臂迅速向上轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)所述垂向補(bǔ)償液壓缸往下拉使所述可伸縮吊臂向下轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述起吊載荷動(dòng)態(tài)匹配系統(tǒng)檢測(cè)到所述垂向補(bǔ)償液壓缸的拉應(yīng)力，馬上減少所述主承載鋼纜的拉力以配合所述垂向補(bǔ)償液壓缸，使所述可伸縮吊臂迅速向下轉(zhuǎn)動(dòng)，因此以上兩種情況都大大增加了所述垂向補(bǔ)償液壓缸的響應(yīng)速度。
[0008]進(jìn)一步地，所述下平衡梁中部通過(guò)夾緊裝置鎖死風(fēng)機(jī)立柱底部，兩端則依次通過(guò)四個(gè)所述彈簧緩沖器、兩對(duì)呈八字布置的所述定位牽索繞過(guò)滑輪后連接到四臺(tái)所述定位絞車上，通過(guò)四臺(tái)定位絞車控制各定位牽索的收放來(lái)實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)和基礎(chǔ)的定位與對(duì)中。
[0009]進(jìn)一步地，所述上平衡梁中部通過(guò)鎖扣裝置扶穩(wěn)風(fēng)機(jī)立柱，所述上平衡梁兩端下部通過(guò)四根鋼纜和所述下平衡梁相連，所述上平衡梁兩端上部通過(guò)吊環(huán)分別與兩個(gè)吊鉤相連，每個(gè)所述吊鉤由所述起吊索經(jīng)可伸縮吊臂上的若干滑輪連接到所述起吊絞車。
[0010]進(jìn)一步地，還包括兩個(gè)中間設(shè)置有轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)的V型吊索撐桿，所述吊索撐桿兩端通過(guò)設(shè)有鉸軸的轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)活動(dòng)連接在可伸縮吊臂兩端的內(nèi)側(cè)面，所述吊索撐桿的每個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)上都安裝有滑輪供所述起吊索依次通過(guò)，所述吊索撐桿在垂直面上隨可伸縮吊臂的伸縮而開(kāi)合，使可伸縮吊臂的伸縮運(yùn)動(dòng)與起吊系統(tǒng)解耦，在起吊系統(tǒng)不動(dòng)作的情況下，可伸縮吊臂的水平伸縮運(yùn)動(dòng)并不會(huì)影響到風(fēng)機(jī)垂直方向的高度變化。
[0011]進(jìn)一步地，所述船體采用雙體船型結(jié)構(gòu)，利于增加船舶的耐波性和穩(wěn)性，所述吊架平臺(tái)橫跨地升高安裝在雙體船型結(jié)構(gòu)靠近船體艏部位置。
[0012]本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)而言具有以下優(yōu)點(diǎn): (I)本發(fā)明在吊架上部設(shè)置有吊點(diǎn)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)，通過(guò)控制所述可伸縮吊臂的上下、左右轉(zhuǎn)動(dòng)及前后伸縮運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)上部吊點(diǎn)的前后、左右、上下運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償，從而大大降低風(fēng)浪因素對(duì)吊點(diǎn)的擾動(dòng)，使上部吊點(diǎn)保持相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)。
[0013](2)本發(fā)明在風(fēng)機(jī)立柱底部設(shè)置有風(fēng)機(jī)定位系統(tǒng)，通過(guò)控制四根所述定位牽索的收放來(lái)帶動(dòng)風(fēng)機(jī)底部產(chǎn)生水平面的移動(dòng)和繞垂直軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而增加了風(fēng)機(jī)底部的可控性，大大減少了傳統(tǒng)吊裝船上風(fēng)機(jī)的“單擺運(yùn)動(dòng)”，并以此來(lái)實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)底部和風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的準(zhǔn)確定位與對(duì)中。
[0014](3)本發(fā)明通過(guò)設(shè)置上部吊點(diǎn)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)和下部風(fēng)機(jī)定位系統(tǒng)，使風(fēng)機(jī)上下部位置都能得到控制，并在兩個(gè)系統(tǒng)的聯(lián)合作用下，可使風(fēng)機(jī)產(chǎn)生六個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)，從而大大增加了風(fēng)機(jī)的可控性和靈活性。
[0015](4)本發(fā)明在吊架上設(shè)置有起吊載荷動(dòng)態(tài)匹配系統(tǒng)，通過(guò)實(shí)時(shí)控制所述主承載液壓缸的伸縮來(lái)實(shí)現(xiàn)所述主承載鋼纜的拉力與起吊載荷的動(dòng)態(tài)匹配，并能智能地識(shí)別所述垂向補(bǔ)償液壓缸的動(dòng)作，通過(guò)調(diào)整自身的拉力來(lái)配合垂向補(bǔ)償液壓缸的步調(diào)，大大增加了所述垂向補(bǔ)償液壓缸的響應(yīng)速度，使風(fēng)機(jī)在垂直方向的升沉補(bǔ)償響應(yīng)迅速，從而使風(fēng)機(jī)和基礎(chǔ)的垂向抨擊這一最關(guān)鍵的問(wèn)題得到最大的限制。
[0016](5)本發(fā)明通過(guò)設(shè)置V型吊索撐桿機(jī)構(gòu)，使可伸縮吊臂的伸縮運(yùn)動(dòng)與起吊系統(tǒng)解耦，在起吊系統(tǒng)不動(dòng)作的情況下，可伸縮吊臂的水平伸縮運(yùn)動(dòng)并不會(huì)影響到風(fēng)機(jī)垂直方向的高度變化。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的主視示意圖。
[0018]圖2為本發(fā)明實(shí)施例的左視不意圖。
[0019]圖3為本發(fā)明實(shí)施例的俯視不意圖。
[0020]圖4為本發(fā)明實(shí)施例的軸測(cè)示意圖。
[0021]圖5為本發(fā)明實(shí)施例吊架單邊內(nèi)側(cè)部件安裝示意圖。
[0022]圖6為本發(fā)明實(shí)施例上部吊點(diǎn)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)主要部件結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖7為本發(fā)明實(shí)施例下部風(fēng)機(jī)定位對(duì)中系統(tǒng)水平布置示意圖。
[0024]圖中所示為:1_吊架;2-可伸縮吊臂;3-水平補(bǔ)償液壓缸;4-垂向補(bǔ)償液壓缸;5-主承載鋼纜;6-主承載彈簧;7-主承載液壓缸;8-滑輪;9-下平衡梁；10-彈簧緩沖器；11-定位牽索；12-定位絞車；13-風(fēng)機(jī)；14-上平衡梁；15-吊鉤；16-起吊索；17-吊索撐桿；18-起吊絞車；19-球鉸鏈;20-立柱;21-上橫梁;22-吊架平臺(tái)；23-鋼纜;24-船體。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的發(fā)明目的作進(jìn)一步詳細(xì)描述，實(shí)施例不能在此一一贅述，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不因此限定于以下實(shí)施例。
[0026]如圖1至圖4所示，一種多自由度補(bǔ)償?shù)暮Ｉ巷L(fēng)機(jī)整體吊裝裝置，包括船體24，靠近船體24艏部位置升高安裝有吊架平臺(tái)22，所述吊架平臺(tái)22上方安裝有吊架I，所述船體24采用雙體船型結(jié)構(gòu)，所述吊架平臺(tái)22橫跨地升高安裝在雙體船型結(jié)構(gòu)靠近船體艏部位置，還包括上部吊點(diǎn)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)、起吊載荷動(dòng)態(tài)匹配系統(tǒng)、下部風(fēng)機(jī)定位對(duì)中系統(tǒng)、起吊系統(tǒng)， 所述上部吊點(diǎn)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)活動(dòng)安裝在所述船體的吊架I上段朝向船尾的一側(cè)，包括一端通過(guò)萬(wàn)向鉸鏈活動(dòng)連接吊架I的可伸縮吊臂2、驅(qū)動(dòng)可伸縮吊臂2自由端繞萬(wàn)向鉸鏈上下左右擺動(dòng)的液壓驅(qū)動(dòng)裝置；
所述起吊載荷動(dòng)態(tài)匹配系統(tǒng)一端連接可伸縮吊臂2中部，另一端繞過(guò)設(shè)置在吊架I頂端的滑輪機(jī)構(gòu)后固定在吊架平臺(tái)22上，用以動(dòng)態(tài)地平衡可伸縮吊臂2自由端的受力；
所述下部風(fēng)機(jī)定位系統(tǒng)包括用于夾固風(fēng)機(jī)立柱底部的下平衡梁9、固定在在船體24上且通過(guò)定位牽索11連接下平衡梁9底部四角的四臺(tái)定位絞車12;
所述起吊系統(tǒng)包括通過(guò)鎖扣裝置夾固風(fēng)機(jī)立柱的上平衡梁14和固定在吊架平臺(tái)22上的起吊絞車18，纏在起吊絞車18上的起吊索16自由端繞過(guò)設(shè)置在可伸縮吊臂2上的滑輪機(jī)構(gòu)后連接上平衡梁14兩端，所述上平衡梁14的底部通過(guò)鋼纜23連接下平衡梁9。
[0027]具體地，如圖4至圖6所示，所述上部吊點(diǎn)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)包括兩個(gè)可伸縮吊臂2，兩個(gè)可伸縮吊臂2分別通過(guò)球鉸鏈19左右對(duì)稱地安裝在所述船體的吊架I的左右立柱20上，通過(guò)控制所述可伸縮吊臂2的伸縮運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)吊點(diǎn)沿船舶縱向方向的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償，所述液壓驅(qū)動(dòng)裝置包括兩個(gè)水平補(bǔ)償液壓缸3和兩個(gè)垂向補(bǔ)償液壓缸4，所述水平補(bǔ)償液壓缸3和所述可伸縮吊臂2布置在同一水平面上，兩個(gè)水平補(bǔ)償液壓缸3的一端分別通過(guò)球鉸鏈19與吊架I的上橫梁21中部相連接，另一端分別與兩個(gè)可伸縮吊臂2內(nèi)側(cè)面鉸接，通過(guò)控制水平補(bǔ)償液壓缸的伸縮運(yùn)動(dòng)來(lái)帶動(dòng)可伸縮吊臂做水平方向的轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)吊點(diǎn)沿船舶橫向方向的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償，所述垂向補(bǔ)償液壓缸4安裝在所述可伸縮吊臂2的正下方，兩個(gè)垂向補(bǔ)償液壓缸4的一端分別通過(guò)球鉸鏈與船體吊架I的左右立柱20相連，另一端分別與兩個(gè)可伸縮吊臂2下側(cè)面鉸接，通過(guò)所述垂向補(bǔ)償液壓缸的伸縮運(yùn)動(dòng)來(lái)驅(qū)動(dòng)可伸縮吊臂垂直方向轉(zhuǎn)動(dòng)，以此實(shí)現(xiàn)吊點(diǎn)垂直方向的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償。總體說(shuō)來(lái)，所述吊點(diǎn)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)通過(guò)控制所述可伸縮吊臂2的上下、左右轉(zhuǎn)動(dòng)及前后伸縮運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)上部吊點(diǎn)的前后、左右、上下運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償，從而降低風(fēng)浪因素對(duì)吊點(diǎn)的擾動(dòng)，使上部吊點(diǎn)始終保持相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)。
[0028]具體地，如圖5所示，所述起吊載荷動(dòng)態(tài)匹配系統(tǒng)包括兩根主承載鋼纜5、兩根主承載彈簧6、兩個(gè)主承載液壓缸7和兩個(gè)滑輪8，所述主承載鋼纜5—端與所述可伸縮吊臂2的中上部連接，另一端繞過(guò)吊架I的左右立柱20頂部的滑輪8后，通過(guò)所述主承載彈簧6和所述主承載液壓缸7相連，所述主承載液壓缸7再通過(guò)球鉸鏈19與吊架平臺(tái)22相連，通過(guò)實(shí)時(shí)控制所述主承載液壓缸7的伸縮來(lái)實(shí)現(xiàn)所述主承載鋼纜5的拉力與起吊載荷的動(dòng)態(tài)匹配，從而最大限度降低所述垂向補(bǔ)償液壓缸4的受力，因此大大提高了垂向補(bǔ)償液壓缸4的響應(yīng)速度，使風(fēng)機(jī)在垂直方向的升沉補(bǔ)償響應(yīng)迅速，從而使風(fēng)機(jī)和基礎(chǔ)的垂向抨擊這一關(guān)鍵問(wèn)題得到最大的限制。
[0029]本實(shí)施例中，通過(guò)實(shí)時(shí)檢測(cè)垂向補(bǔ)償液壓缸4的受力作為主承載液壓缸7的反饋控制信號(hào)。其工作原理是:當(dāng)垂向補(bǔ)償液壓缸4受壓時(shí)，主承載液壓缸7往回縮并拉伸主承載彈簧6，使主承載鋼纜5增加拉力，以此來(lái)分擔(dān)垂向補(bǔ)償液壓缸4的承載力，使其所受壓力變小；當(dāng)垂向補(bǔ)償液壓缸4受拉時(shí)，主承載液壓缸7往前伸長(zhǎng)，減少主承載彈簧6的拉伸量，并使主承載鋼纜5的拉力變小，以此來(lái)釋放垂向補(bǔ)償液壓缸4的拉力，使其所受拉力變小。換種說(shuō)法就是，當(dāng)所述垂向補(bǔ)償液壓缸4往上頂使所述可伸縮吊臂2向上轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述起吊載荷動(dòng)態(tài)匹配系統(tǒng)能檢測(cè)到所述垂向補(bǔ)償液壓缸4的壓應(yīng)力，馬上協(xié)助所述垂向補(bǔ)償液壓缸4 一起往上拉，使所述可伸縮吊臂2向上轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)所述垂向補(bǔ)償液壓缸4往下拉使所述可伸縮吊臂2向下轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述起吊載荷動(dòng)態(tài)匹配系統(tǒng)檢測(cè)到所述垂向補(bǔ)償液壓缸4的拉應(yīng)力，馬上減少自身的拉力以配合所述垂向補(bǔ)償液壓缸4，使所述可伸縮吊臂2迅速向下轉(zhuǎn)動(dòng)，因此兩種情況都大大增加了所述垂向補(bǔ)償液壓缸4的響應(yīng)速度。
[0030]具體地，如圖7所示，所述下平衡梁9中部通過(guò)夾緊裝置鎖死風(fēng)機(jī)立柱底部，兩端則依次通過(guò)四個(gè)所述彈簧緩沖器10、兩對(duì)呈八字布置的所述定位牽索11繞過(guò)滑輪8后連接到四臺(tái)所述定位絞車12上，通過(guò)控制四根所述定位牽索11的收放來(lái)帶動(dòng)風(fēng)機(jī)底部產(chǎn)生水平面的移動(dòng)和繞垂直軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而增加了風(fēng)機(jī)底部的可控性，大大減少了傳統(tǒng)吊裝船上風(fēng)機(jī)的“單擺運(yùn)動(dòng)”，并以此來(lái)實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)底部和風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的準(zhǔn)確定位與對(duì)中。
[0031]本實(shí)施例中，通過(guò)收緊其中兩根對(duì)角線上的所述定位牽索11，可使風(fēng)機(jī)繞垂直軸做某個(gè)方向的轉(zhuǎn)動(dòng)，而收緊另外兩根對(duì)角線上的所述定位牽索11，則可產(chǎn)生相反方向的轉(zhuǎn)動(dòng);需要平移時(shí)，則通過(guò)收緊相鄰兩根所述定位牽索11來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0032]總之，本實(shí)施例通過(guò)設(shè)置上部吊點(diǎn)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)和下部風(fēng)機(jī)定位系統(tǒng)，使風(fēng)機(jī)13上下部位置都能得到控制，并在兩個(gè)系統(tǒng)的聯(lián)合作用下，可使風(fēng)機(jī)13產(chǎn)生六個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)，從而大大增加了風(fēng)機(jī)的可控性和靈活性。
[0033]具體地，如圖4、圖5所示，所述上平衡梁14中部通過(guò)鎖扣裝置扶穩(wěn)風(fēng)機(jī)立柱，所述上平衡梁14兩端下部通過(guò)四根鋼纜23和所述下平衡梁9相連，所述上平衡梁14兩端上部通過(guò)吊環(huán)分別與兩個(gè)吊鉤15相連，每個(gè)所述吊鉤15由所述起吊索16經(jīng)可伸縮吊臂2上的若干滑輪8連接到所述起吊絞車18。
[0034]另外，還包括兩個(gè)中間設(shè)置有轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)的V型吊索撐桿17，所述吊索撐桿17兩端通過(guò)設(shè)有鉸軸的轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)活動(dòng)連接在可伸縮吊臂2兩端的內(nèi)側(cè)面，所述吊索撐桿17的每個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)上都安裝有滑輪8供所述起吊索16依次通過(guò)，所述吊索撐桿17在垂直面上隨可伸縮吊臂的伸縮而開(kāi)合，使可伸縮吊臂2的伸縮運(yùn)動(dòng)與起吊系統(tǒng)解耦，在起吊系統(tǒng)不動(dòng)作的情況下，可伸縮吊臂2的水平伸縮運(yùn)動(dòng)并不會(huì)影響到風(fēng)機(jī)垂直方向的高度變化。
[0035]本發(fā)明的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種多自由度補(bǔ)償?shù)暮Ｉ巷L(fēng)機(jī)整體吊裝裝置，包括船體(24)，靠近船體(24)艏部位置升高安裝有吊架平臺(tái)(22)，所述吊架平臺(tái)(22)上方安裝有吊架(I)，其特征在于:還包括上部吊點(diǎn)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)、起吊載荷動(dòng)態(tài)匹配系統(tǒng)、下部風(fēng)機(jī)定位對(duì)中系統(tǒng)、起吊系統(tǒng)， 所述上部吊點(diǎn)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)活動(dòng)安裝在所述船體的吊架(I)上段朝向船尾的一側(cè)，包括一端通過(guò)萬(wàn)向鉸鏈活動(dòng)連接吊架(I)的可伸縮吊臂(2)、驅(qū)動(dòng)可伸縮吊臂(2)自由端繞萬(wàn)向鉸鏈上下左右擺動(dòng)的液壓驅(qū)動(dòng)裝置； 所述起吊載荷動(dòng)態(tài)匹配系統(tǒng)一端連接可伸縮吊臂(2)中部，另一端繞過(guò)設(shè)置在吊架(I)頂端的滑輪機(jī)構(gòu)后固定在吊架平臺(tái)(22)上，用以動(dòng)態(tài)地平衡可伸縮吊臂(2)自由端的受力； 所述下部風(fēng)機(jī)定位系統(tǒng)包括用于夾固風(fēng)機(jī)立柱底部的下平衡梁(9)、固定在船體(24)上且通過(guò)定位牽索(11)連接下平衡梁(9)底部四角的四臺(tái)定位絞車(12); 所述起吊系統(tǒng)包括通過(guò)鎖扣裝置夾固風(fēng)機(jī)立柱的上平衡梁(14)和固定在吊架平臺(tái)(22)上的起吊絞車(18)，纏在起吊絞車(18)上的起吊索(16)自由端繞過(guò)設(shè)置在可伸縮吊臂(2)上的滑輪機(jī)構(gòu)后連接上平衡梁(14)兩端，所述上平衡梁(14)的底部通過(guò)鋼纜(23)連接下平衡梁(9)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多自由度補(bǔ)償?shù)暮Ｉ巷L(fēng)機(jī)整體吊裝裝置，其特征在于:所述上部吊點(diǎn)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)包括兩個(gè)可伸縮吊臂(2)，兩個(gè)可伸縮吊臂(2)分別通過(guò)球鉸鏈(19)左右對(duì)稱地安裝在所述船體的吊架(I)的左右立柱(20)上，所述液壓驅(qū)動(dòng)裝置包括兩個(gè)水平補(bǔ)償液壓缸(3)和兩個(gè)垂向補(bǔ)償液壓缸(4)，所述水平補(bǔ)償液壓缸(3)和所述可伸縮吊臂(2)布置在同一水平面上，兩個(gè)水平補(bǔ)償液壓缸(3)的一端分別通過(guò)球鉸鏈(19)與吊架(I)的上橫梁(21)中部相連接，另一端分別與兩個(gè)可伸縮吊臂(2)內(nèi)側(cè)面鉸接，所述垂向補(bǔ)償液壓缸(4)安裝在所述可伸縮吊臂(2)的正下方，兩個(gè)垂向補(bǔ)償液壓缸(4)的一端分別通過(guò)球鉸鏈與船體吊架(I)的左右立柱(20)相連，另一端分別與兩個(gè)可伸縮吊臂(2)下側(cè)面鉸接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種多自由度補(bǔ)償?shù)暮Ｉ巷L(fēng)機(jī)整體吊裝裝置，其特征在于:所述起吊載荷動(dòng)態(tài)匹配系統(tǒng)包括兩根主承載鋼纜(5)、兩根主承載彈簧(6)、兩個(gè)主承載液壓缸(7)和兩個(gè)滑輪(8)，所述主承載鋼纜(5) —端與所述可伸縮吊臂(2)的中上部連接，另一端繞過(guò)吊架(I)的左右立柱(20)頂部的滑輪(8)后，通過(guò)所述主承載彈簧(6)和所述主承載液壓缸(7)相連，所述主承載液壓缸(7)再通過(guò)球鉸鏈與吊架平臺(tái)(22)相連。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多自由度補(bǔ)償?shù)暮Ｉ巷L(fēng)機(jī)整體吊裝裝置，其特征在于:所述下平衡梁(9)中部通過(guò)夾緊裝置鎖死風(fēng)機(jī)立柱底部，兩端則依次通過(guò)四個(gè)彈簧緩沖器(10)、兩對(duì)呈八字布置的所述定位牽索(11)繞過(guò)滑輪(8)后連接到四臺(tái)所述定位絞車(12)上。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種多自由度補(bǔ)償?shù)暮Ｉ巷L(fēng)機(jī)整體吊裝裝置，其特征在于:所述上平衡梁(14)中部通過(guò)鎖扣裝置扶穩(wěn)風(fēng)機(jī)立柱，所述上平衡梁(14)兩端下部通過(guò)四根鋼纜(23)和所述下平衡梁(9)相連，所述上平衡梁(14)兩端上部通過(guò)吊環(huán)分別與兩個(gè)吊鉤(15)相連，每個(gè)所述吊鉤(15)由所述起吊索(16)經(jīng)可伸縮吊臂(2)上的若干滑輪(8)連接到所述起吊絞車(18)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種多自由度補(bǔ)償?shù)暮Ｉ巷L(fēng)機(jī)整體吊裝裝置，其特征在于:還包括兩個(gè)中間設(shè)置有轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)的V型吊索撐桿(17)，所述吊索撐桿(17)兩端通過(guò)設(shè)有鉸軸的轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)活動(dòng)連接在可伸縮吊臂(2)兩端的內(nèi)側(cè)面，所述吊索撐桿(17)的每個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)上都安裝有滑輪(8)供所述起吊索(16)依次通過(guò)。7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的一種多自由度補(bǔ)償?shù)暮Ｉ巷L(fēng)機(jī)整體吊裝裝置，其特征在于:所述船體(24)采用雙體船型結(jié)構(gòu)，所述吊架平臺(tái)(22)橫跨地升高安裝在雙體船型結(jié)構(gòu)靠近船體艏部位置。
【文檔編號(hào)】B66C23/53GK106044585SQ201610576282
【公開(kāi)日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年7月19日
【發(fā)明人】陳遠(yuǎn)明, 胡金鵬, 梁富琳, 陳超核
【申請(qǐng)人】華南理工大學(xué)