本發(fā)明涉及海上作業(yè)設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種具有補償功能的海洋平臺舷梯及其使用方法。

背景技術(shù)：

海洋平臺為在海上進行鉆井、采油、集運等活動提供生產(chǎn)和生活設(shè)施的構(gòu)筑物，舷梯設(shè)置于海洋平臺上，供人員上下船用。由于風浪的影響，海洋平臺會產(chǎn)生無規(guī)律的搖擺，這嚴重影響了工作人員在海上作業(yè)登靠時的安全性。因此需要對舷梯進行波浪補償，以補償船體的搖擺和升沉，但現(xiàn)有的具有補償功能的舷梯補償精度低，補償調(diào)節(jié)范圍窄，承載能力差。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提出一種補償精度高，補償調(diào)節(jié)范圍大，承載能力強的具有補償功能的海洋平臺舷梯及其使用方法。

為達此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種具有補償功能的海洋平臺舷梯，包括舷梯主體和主動補償裝置，所述舷梯主體安裝于主動補償裝置上；

所述主動補償裝置包括第一平臺和第二平臺，所述第一平臺和第二平臺相互平行；第一平臺和第二平臺之間通過六個第一補償液壓缸鉸接，并且所述第一平臺的下端面和第二平臺的上端面各設(shè)置三個不在同一直線上的第一鉸接支座，相鄰兩個所述第一補償液壓缸鉸接在同一個所述第一鉸接支座；

所述舷梯主體和主動補償裝置之間設(shè)有回轉(zhuǎn)支撐裝置，所述回轉(zhuǎn)支撐裝置包括支撐平臺、俯仰液壓缸和回轉(zhuǎn)液壓馬達，所述支撐平臺安裝在第一平臺的上端面并由所述回轉(zhuǎn)液壓馬達驅(qū)動其旋轉(zhuǎn)；

所述舷梯主體的前端鉸鏈在支撐平臺，所述舷梯主體的末端為自由端；所述俯仰液壓缸的缸體端安裝在支撐平臺，所述俯仰液壓缸的活塞桿端鉸鏈在所述舷梯主體的底部，所述俯仰液壓缸驅(qū)動所述舷梯主體的末端上下擺動。

優(yōu)選地，所述回轉(zhuǎn)支撐裝置還包括回轉(zhuǎn)傳動齒輪和回轉(zhuǎn)軸承，所述支撐平臺通過回轉(zhuǎn)軸承安裝在第一平臺的上端面；所述回轉(zhuǎn)液壓馬達安裝在支撐平臺上；所述回轉(zhuǎn)傳動齒輪套于所述回轉(zhuǎn)液壓馬達的輸出軸，并且所述回轉(zhuǎn)傳動齒輪和所述回轉(zhuǎn)軸承的內(nèi)齒相嚙合。

優(yōu)選地，所述舷梯主體包括固定舷梯、活動舷梯和舷梯伸縮調(diào)節(jié)裝置，所述固定舷梯的前端鉸鏈在支撐平臺，所述活動舷梯的前端活動套接于固定舷梯內(nèi)，所述活動舷梯的末端為自由端；

所述舷梯伸縮調(diào)節(jié)裝置包括伸縮調(diào)節(jié)液壓馬達、滑動齒條和滑動齒輪，所述伸縮調(diào)節(jié)液壓馬達安裝于所述固定舷梯的末端，所述滑動齒輪和所述伸縮調(diào)節(jié)液壓馬達的輸出軸連接，所述滑動齒條安裝于活動舷梯的底部并且從活動舷梯的前端延伸至活動舷梯的末端，所述滑動齒條與滑動齒輪相嚙合。

優(yōu)選地，所述舷梯主體還包括舷梯基座，所述舷梯基座安裝于支撐平臺上，所述固定舷梯的前端鉸鏈在舷梯基座的一側(cè)；所述舷梯基座的頂部設(shè)有入口欄桿；

還包括視覺傳感器和紅外測距傳感器，所述視覺傳感器和紅外測距傳感器均安裝于活動舷梯的末端。

優(yōu)選地，所述固定舷梯的兩側(cè)設(shè)有導向桿，所述活動舷梯的兩側(cè)設(shè)有限位凹面，所述導向桿和限位凹面相對；

還包括多個導向滾輪，所述活動舷梯的前端的底部安裝所述導向滾輪并通過所述導向滾輪抵在所述固定舷梯上，所述活動舷梯的前端的限位凹面安裝所述導向滾輪并通過所述導向滾輪和固定舷梯的導向桿相抵，所述固定舷梯的末端的頂部安裝所述導向滾輪并通過所述導向滾輪和活動舷梯相抵，所述固定舷梯的末端的導向桿安裝所述導向滾輪并通過所述導向滾輪和活動舷梯的限位凹面相抵。

優(yōu)選地，還包括第三平臺和六個第二補償液壓缸，所述第三平臺和第二平臺相互平行，所述第三平臺和第二平臺之間通過六個第二補償液壓缸連接，并且所述第二平臺的下端面和第三平臺的上端面各設(shè)置三個不在同一直線上的第二鉸接支座，相鄰兩個所述第二補償液壓缸鉸接在同一個所述第二鉸接支座。

優(yōu)選地，所述第二平臺和第三平臺均設(shè)有水平傳感器；所述第一補償液壓缸和第二補償液壓缸均設(shè)有位移傳感器；所述第一補償液壓缸的行程大于所述第二補償液壓缸的行程。

優(yōu)選地，還包括控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)安裝于舷梯基座的內(nèi)部，六個第一補償液壓缸、六個所述第二補償液壓缸、回轉(zhuǎn)液壓馬達、俯仰液壓缸、水平傳感器和位移傳感器分別與控制系統(tǒng)連接。

優(yōu)選地，所述具有補償功能的海洋平臺舷梯的使用方法，包括以下步驟：

A、登靠前，所述第三平臺的水平傳感器檢測所述第三平臺的橫搖值、縱搖值和升沉值并發(fā)送給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)根據(jù)所述第三平臺的橫搖值、縱搖值和升沉值生成中平臺運動補償值，控制系統(tǒng)根據(jù)中平臺運動補償值控制六個所述第一補償液壓缸的伸縮，以使所述第二平臺保持水平；

然后，所述第二平臺的水平傳感器檢測所述第二平臺的橫搖值、縱搖值和升沉值并發(fā)送給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)根據(jù)所述第二平臺的橫搖值、縱搖值和升沉值生成上平臺運動補償值，控制系統(tǒng)根據(jù)上平臺運動補償值控制六個所述第二補償液壓缸的伸縮，以使所述第一平臺保持水平；

B、登靠時，控制系統(tǒng)首先控制所述回轉(zhuǎn)液壓馬達和俯仰液壓缸，所述回轉(zhuǎn)液壓馬達驅(qū)動所述支撐平臺旋轉(zhuǎn)，所述俯仰液壓缸驅(qū)動所述舷梯主體的末端上下擺動，直至所述舷梯主體對準登靠目標；

然后，控制系統(tǒng)控制所述伸縮調(diào)節(jié)液壓馬達轉(zhuǎn)動，所述伸縮調(diào)節(jié)液壓馬達驅(qū)動所述活動舷梯向前伸出至于所述登靠目標對接；

C、對接后，控制系統(tǒng)仍采用登靠前的方法使所述第一平臺保持水平，并且控制系統(tǒng)通過控制所述回轉(zhuǎn)液壓馬達的轉(zhuǎn)動和俯仰液壓缸的伸縮，使所述舷梯主體保持水平并和所述登靠目標保持對接。

所述具有補償功能的海洋平臺舷梯通過所述主動補償裝置對舷梯主體進行橫搖、縱搖和升沉的實時補償，從而使舷梯主體在惡劣的海況中保持平穩(wěn)，提高人員在登靠時的安全性和可靠性。所述回轉(zhuǎn)支撐裝置通過回轉(zhuǎn)液壓馬達驅(qū)動安裝在支撐平臺的舷梯主體在水平面上360°旋轉(zhuǎn)，既使舷梯主體在登靠時對準登靠目標，又能使舷梯主體在登靠后起到輔助補償作用，使舷梯主體在船體搖晃的情況下仍能一直對準登靠目標。所述回轉(zhuǎn)支撐裝置還通過俯仰液壓缸的伸縮改變舷梯主體在垂直面上的傾斜角度，既使舷梯主體與不在同一高度的登靠目標對接，又對舷梯主體起到輔助補償作用，使舷梯主體在船體搖晃的情況下仍能一直和登靠目標對接。

附圖說明

附圖對本發(fā)明做進一步說明，但附圖中的內(nèi)容不構(gòu)成對本發(fā)明的任何限制。

圖1是本發(fā)明其中一個實施例的海洋平臺舷梯結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明其中一個實施例的回轉(zhuǎn)支撐裝置結(jié)構(gòu)圖；

圖3是本發(fā)明其中一個實施例的舷梯主體正視圖；

圖4是本發(fā)明其中一個實施例的舷梯主體側(cè)視圖；

圖5是本發(fā)明其中一個實施例的海洋平臺舷梯優(yōu)化結(jié)構(gòu)圖。

其中：舷梯主體3；主動補償裝置1；第一平臺11；第二平臺12；第一補償液壓缸14；第一鉸接支座16；回轉(zhuǎn)支撐裝置2；支撐平臺21；俯仰液壓缸22；回轉(zhuǎn)液壓馬達25；回轉(zhuǎn)傳動齒輪24；回轉(zhuǎn)軸承26；固定舷梯31；活動舷梯32；舷梯伸縮調(diào)節(jié)裝置33；伸縮調(diào)節(jié)液壓馬達36；滑動齒條37；滑動齒輪38；舷梯基座34；入口欄桿35；導向桿311；限位凹面321；導向滾輪39；第三平臺13；第二補償液壓缸15；第二鉸接支座17；水平傳感器18。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖并通過具體實施方式來進一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。

本實施例的具有補償功能的海洋平臺舷梯，如圖1所示，包括舷梯主體3和主動補償裝置1，所述舷梯主體3安裝于主動補償裝置1上；

所述主動補償裝置1包括第一平臺11和第二平臺12，所述第一平臺11和第二平臺12相互平行；第一平臺11和第二平臺12之間通過六個第一補償液壓缸14鉸接，并且所述第一平臺11的下端面和第二平臺12的上端面各設(shè)置三個不在同一直線上的第一鉸接支座16，相鄰兩個所述第一補償液壓缸14鉸接在同一個所述第一鉸接支座16；

所述舷梯主體3和主動補償裝置1之間設(shè)有回轉(zhuǎn)支撐裝置2，所述回轉(zhuǎn)支撐裝置2包括支撐平臺21、俯仰液壓缸22和回轉(zhuǎn)液壓馬達25，所述支撐平臺21安裝在第一平臺11的上端面并由所述回轉(zhuǎn)液壓馬達25驅(qū)動其旋轉(zhuǎn)；

所述舷梯主體3的前端鉸鏈在支撐平臺21，所述舷梯主體3的末端為自由端；所述俯仰液壓缸22的缸體端安裝在支撐平臺21，所述俯仰液壓缸22的活塞桿端鉸鏈在所述舷梯主體3的底部，所述俯仰液壓缸22驅(qū)動所述舷梯主體3的末端上下擺動。

所述具有補償功能的海洋平臺舷梯通過所述主動補償裝置1對舷梯主體3進行橫搖、縱搖和升沉的實時補償，從而使舷梯主體3在惡劣的海況中保持平穩(wěn)，提高人員在登靠時的安全性和可靠性。所述主動補償裝置1安裝在船體的甲板上，隨船體一起發(fā)生搖晃；第一平臺11和第二平臺12之間通過六個第一補償液壓缸14鉸接，通過六個第一補償液壓缸14的伸縮和搖擺來實時補償?shù)谝黄脚_11的橫搖、縱搖和升沉，從而對舷梯主體3進行橫搖、縱搖和升沉的實時補償，使舷梯主體3保持平穩(wěn)。

所述回轉(zhuǎn)支撐裝置2通過回轉(zhuǎn)液壓馬達25驅(qū)動安裝在支撐平臺21的舷梯主體3在水平面上360°旋轉(zhuǎn)，既使舷梯主體3在登靠時對準登靠目標，又能使舷梯主體3在登靠后起到輔助補償作用，使舷梯主體3在船體搖晃的情況下仍能一直對準登靠目標。所述回轉(zhuǎn)支撐裝置2還通過俯仰液壓缸22的伸縮改變舷梯主體3在垂直面上的傾斜角度，既使舷梯主體3與不在同一高度的登靠目標對接，又對舷梯主體3起到輔助補償作用，使舷梯主體3在船體搖晃的情況下仍能一直和登靠目標對接。

優(yōu)選地，如圖2所示，所述回轉(zhuǎn)支撐裝置2還包括回轉(zhuǎn)傳動齒輪24和回轉(zhuǎn)軸承26，所述支撐平臺21通過回轉(zhuǎn)軸承26安裝在第一平臺11的上端面；所述回轉(zhuǎn)液壓馬達25安裝在支撐平臺21上；所述回轉(zhuǎn)傳動齒輪24套于所述回轉(zhuǎn)液壓馬達25的輸出軸，并且所述回轉(zhuǎn)傳動齒輪24和所述回轉(zhuǎn)軸承26的內(nèi)齒相嚙合。所述支撐平臺21通過回轉(zhuǎn)軸承26安裝在第一平臺11的上端面，從而削弱旋轉(zhuǎn)時所述支撐平臺21和第一平臺11之間的摩擦作用，減少能量損耗。工作時，所述回轉(zhuǎn)液壓馬達25驅(qū)動回轉(zhuǎn)傳動齒輪24轉(zhuǎn)動，從而帶動回轉(zhuǎn)軸承26轉(zhuǎn)動，繼而帶動支撐平臺21旋轉(zhuǎn)。

優(yōu)選地，如圖1、圖3所示，所述舷梯主體3包括固定舷梯31、活動舷梯32和舷梯伸縮調(diào)節(jié)裝置33，所述固定舷梯31的前端鉸鏈在支撐平臺21，所述活動舷梯32的前端活動套接于固定舷梯31內(nèi)，所述活動舷梯32的末端為自由端；所述舷梯伸縮調(diào)節(jié)裝置33包括伸縮調(diào)節(jié)液壓馬達36、滑動齒條37和滑動齒輪38，所述伸縮調(diào)節(jié)液壓馬達36安裝于所述固定舷梯31的末端，所述滑動齒輪38和所述伸縮調(diào)節(jié)液壓馬達36的輸出軸連接，所述滑動齒條37安裝于活動舷梯32的底部并且從活動舷梯32的前端延伸至活動舷梯32的末端，所述滑動齒條37與滑動齒輪38相嚙合。

所述舷梯主體3設(shè)置固定舷梯31和活動舷梯32，并通過所述舷梯伸縮調(diào)節(jié)裝置33調(diào)節(jié)活動舷梯32的伸縮行程，從而可根據(jù)船體與登靠目標間的距離調(diào)節(jié)所述舷梯主體3的整體長度，使得舷梯主體3能夠架設(shè)到登靠目標上。所述舷梯伸縮調(diào)節(jié)裝置33通過伸縮調(diào)節(jié)液壓馬達36驅(qū)動滑動齒輪38轉(zhuǎn)動，從而帶動與其嚙合的滑動齒條37伸縮，繼而帶動和滑動齒條37連接的活動舷梯32伸縮。通過齒輪-齒條機構(gòu)調(diào)節(jié)活動舷梯32的伸縮行程，傳動更為可靠，有效防止打滑，并且可通過測量齒條的伸縮齒數(shù)來獲取活動舷梯32的伸縮行程值，以便于控制系統(tǒng)控制活動舷梯32的伸縮。

優(yōu)選地，如圖3所示，所述舷梯主體3還包括舷梯基座34，所述舷梯基座34安裝于支撐平臺21上，所述固定舷梯31的前端鉸鏈在舷梯基座34的一側(cè)；所述舷梯基座34的頂部設(shè)有入口欄桿35；還包括視覺傳感器和紅外測距傳感器，所述視覺傳感器和紅外測距傳感器均安裝于活動舷梯32的末端。所述舷梯基座34為固定舷梯31安裝基座，也為舷梯的出入口，人員從舷梯基座34上進出舷梯，因此舷梯基座34的頂部設(shè)有入口欄桿35，保障人員安全。所述視覺傳感器和紅外測距傳感器均與控制系統(tǒng)電連接，所述視覺傳感器用于活動舷梯32的末端和登靠目標對準，所述視覺傳感器捕捉所述活動舷梯32前方的實時圖像并發(fā)送給控制系統(tǒng)，以便于控制系統(tǒng)控制回轉(zhuǎn)液壓馬達25和俯仰液壓缸22，實現(xiàn)活動舷梯32的末端和登靠目標自動對準，對準精度高；所述紅外測距傳感器用于檢測活動舷梯32的末端和登靠目標之間的實時距離并發(fā)送給控制系統(tǒng)，以便于控制系統(tǒng)控制活動舷梯32的伸縮長度，實現(xiàn)活動舷梯32和登靠目標的自動對接。

優(yōu)選地，如圖3、圖4所示，所述固定舷梯31的兩側(cè)設(shè)有導向桿311，所述活動舷梯32的兩側(cè)設(shè)有限位凹面321，所述導向桿311和限位凹面321相對；

還包括多個導向滾輪39，所述活動舷梯32的前端的底部安裝所述導向滾輪39并通過所述導向滾輪39抵在所述固定舷梯31上，所述活動舷梯32的前端的限位凹面321安裝所述導向滾輪39并通過所述導向滾輪39和固定舷梯31的導向桿311相抵，所述固定舷梯31的末端的頂部安裝所述導向滾輪39并通過所述導向滾輪39和活動舷梯32相抵，所述固定舷梯31的末端的導向桿311安裝所述導向滾輪39并通過所述導向滾輪39和活動舷梯32的限位凹面321相抵。

所述導向桿311和限位凹面321的兩端均裝有導向滾輪39，以用于對活動舷梯32進行導向限位。位于所述活動舷梯32的前端的底部的導向滾輪39，協(xié)助齒輪-齒條機構(gòu)帶動活動舷梯32伸縮，同時和位于固定舷梯31的末端的頂部的導向滾輪39對活動舷梯32起到支撐作用。位于活動舷梯32的前端的限位凹面321的導向滾輪39，和位于固定舷梯31的末端的導向桿311的導向滾輪39對對活動舷梯32起到限位作用，使活動舷梯32和固定舷梯31始終在同一直線上，防止活動舷梯32翹起?；顒酉咸?2的導向滾輪39均安裝于其前端，固定舷梯31的導向滾輪39均安裝于其末端，從而當活動舷梯32伸展至最大行程時，活動舷梯32的導向滾輪39和固定舷梯31的導向滾輪39貼緊，阻止活動舷梯32繼續(xù)伸展，從而有效防止活動舷梯32和固定舷梯31分離，提高使用可靠性。

優(yōu)選地，如圖5所示，還包括第三平臺13和六個第二補償液壓缸15，所述第三平臺13和第二平臺12相互平行，所述第三平臺13和第二平臺12之間通過六個第二補償液壓缸15連接，并且所述第二平臺12的下端面和第三平臺13的上端面各設(shè)置三個不在同一直線上的第二鉸接支座17，相鄰兩個所述第二補償液壓缸15鉸接在同一個所述第二鉸接支座17。第三平臺13和第二平臺12之間通過六個第二補償液壓缸15連接，通過六個第二補償液壓缸15的伸縮和搖擺來實時補償?shù)诙脚_12的橫搖、縱搖和升沉，從而對舷梯主體3進行二次橫搖、縱搖和升沉的實時補償。在給第二平臺12的補償中，補償幅度較大，使舷梯主體3從傾斜狀態(tài)恢復到水平狀態(tài)；由于第二平臺12經(jīng)過補償后已基本恢復水平狀態(tài)，因此給第一平臺11的補償為微調(diào)補償，使舷梯主體3更為平穩(wěn)，從而大大地提高補償精度。同時，設(shè)置兩層補償結(jié)構(gòu)，既使結(jié)構(gòu)更為穩(wěn)定，增強承載力；又使與舷梯主體3的第一平臺11產(chǎn)生至少12個自由度方向的復雜運動，擴大補償調(diào)節(jié)范圍，使舷梯主體3在更大幅度的搖晃中也能保持平穩(wěn)。

優(yōu)選地，如圖5所示，所述第二平臺12和第三平臺13均設(shè)有水平傳感器18；所述第一補償液壓缸14和第二補償液壓缸15均設(shè)有位移傳感器；所述第一補償液壓缸14的行程大于所述第二補償液壓缸15的行程。所述第二平臺12和第三平臺13均設(shè)有水平傳感器18，用于檢測所述第二平臺12和第三平臺13隨船體升沉擺動的運動狀態(tài)。所述第一補償液壓缸14和第二補償液壓缸15均設(shè)有位移傳感器，用于檢測第一補償液壓缸14和第二補償液壓缸15的活塞桿伸縮量。所述第一補償液壓缸14的行程大于所述第二補償液壓缸15的行程，這是因為所述第一補償液壓缸14用于對舷梯主體3實現(xiàn)第一次補償，為粗補償，補償幅度較大，所以需要使用大行程液壓缸；而所述第二補償液壓缸15用于對舷梯主體3實現(xiàn)第二次補償，為精補償，補償幅度小但精度要求高，所以需要使用行程小但精度高的液壓缸。

以上結(jié)合具體實施例描述了本發(fā)明的技術(shù)原理。這些描述只是為了解釋本發(fā)明的原理，而不能以任何方式解釋為對本發(fā)明保護范圍的限制。基于此處的解釋，本領(lǐng)域的技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性的勞動即可聯(lián)想到本發(fā)明的其它具體實施方式，這些方式都將落入本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。