[實(shí)用新型]一種四自由度主動(dòng)波浪補(bǔ)償運(yùn)維登靠裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201921318778.1
• 申請(qǐng)日: 2019-08-15
• 公開（公告）號(hào): CN211032947U
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張治彪;楊文林;張弓;候至丞;王衛(wèi)軍;李亞鋒;劉小凱;陶浩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣州中國(guó)科學(xué)院先進(jìn)技術(shù)研究所
• 主分類號(hào): B63B39/00
• 分類號(hào): B63B39/00;B63B27/00
• 代理公司: 廣州容大專利代理事務(wù)所(普通合伙) 44326
• 代理人: 劉新年

一種四自由度主動(dòng)波浪補(bǔ)償運(yùn)維登靠裝置，包括連接于登靠棧橋的縱搖補(bǔ)償結(jié)構(gòu)，縱搖補(bǔ)償機(jī)構(gòu)依次連接有橫搖補(bǔ)償結(jié)構(gòu)、艏搖補(bǔ)償結(jié)構(gòu)及升沉補(bǔ)償結(jié)構(gòu)，升沉補(bǔ)償結(jié)構(gòu)設(shè)置于船體的甲板上，甲板上設(shè)有姿態(tài)傳感器，姿態(tài)傳感器連接于控制系統(tǒng)，姿態(tài)傳感器用于檢測(cè)并實(shí)時(shí)反饋船體在世界坐標(biāo)系下的偏移值發(fā)送給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)計(jì)算船體在縱搖、橫搖、艏搖及升沉自由度方向的補(bǔ)償值，并把補(bǔ)償值信號(hào)傳輸給縱搖補(bǔ)償結(jié)構(gòu)、橫搖補(bǔ)償結(jié)構(gòu)、艏搖補(bǔ)償結(jié)構(gòu)及升沉補(bǔ)償結(jié)構(gòu)，以控制它們的運(yùn)動(dòng)，從而主動(dòng)補(bǔ)償船體受波浪影響產(chǎn)生的縱搖、橫搖、艏搖及升沉四個(gè)自由度方向的位移，可提高登靠平穩(wěn)性，增加登靠安全性，維護(hù)工作人員生命安全，提高工作舒適度。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及海洋裝備技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種四自由度主動(dòng)波浪補(bǔ)償運(yùn)維登靠裝置。

背景技術(shù)

海上風(fēng)力發(fā)電是如今應(yīng)用廣泛的一種新能源，風(fēng)力發(fā)電塔需要定期進(jìn)行維護(hù)，運(yùn)維船在水面上受到波浪的影響，會(huì)產(chǎn)生升沉，艏搖，縱搖，橫搖，橫蕩，縱蕩6個(gè)自由度的位移，維護(hù)人員從船體登靠風(fēng)力發(fā)電塔時(shí)，也會(huì)隨著船體的震動(dòng)而擺動(dòng)，工作舒適度與生命安全受到嚴(yán)重影響。

隨著我國(guó)能源需求的日益增加，海上風(fēng)力發(fā)電行業(yè)迅猛發(fā)展，海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)裝機(jī)量大幅增加。且裝機(jī)地點(diǎn)離岸越來(lái)越遠(yuǎn)，功率越來(lái)越大，海況也愈惡劣。海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)在臺(tái)風(fēng)，氣候等因素的影響下，需要進(jìn)行定期的保養(yǎng)以及維護(hù)。然而，在惡劣的海況下，運(yùn)維船在波浪的影響下，會(huì)產(chǎn)生升沉，艏搖，縱搖，橫搖，橫蕩，縱蕩等6個(gè)自由度位移。這給維護(hù)人員登靠風(fēng)力發(fā)電塔帶來(lái)了極大的困難與挑戰(zhàn)，同時(shí)，維護(hù)人員的生命安全也受到威脅。所以研制一種主動(dòng)波浪補(bǔ)償裝置，主動(dòng)補(bǔ)償運(yùn)維船6個(gè)自由度不規(guī)則運(yùn)動(dòng)已成為一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。

由于運(yùn)維船在作業(yè)過(guò)程中，船頭是緊靠著風(fēng)力發(fā)電塔的，在運(yùn)維船6個(gè)不規(guī)則的自由度中，橫蕩和縱蕩可以依靠運(yùn)維船自身的動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)償，另4個(gè)自由度則需要借助主動(dòng)波浪補(bǔ)償裝置來(lái)進(jìn)行補(bǔ)償運(yùn)動(dòng)，以達(dá)到登靠平穩(wěn)性的目的。目前，國(guó)內(nèi)已有相關(guān)技術(shù)方案出現(xiàn)。該方案主要通過(guò)液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)基座，液壓缸驅(qū)動(dòng)橫搖基座和縱搖基座來(lái)補(bǔ)償船體艏搖，橫搖和縱搖產(chǎn)生的位移。其中登陸棧橋通過(guò)橫搖液壓缸與鉸鏈結(jié)構(gòu)安裝在縱搖基座上，縱搖基座通過(guò)縱搖液壓缸和鉸鏈結(jié)構(gòu)安裝在旋轉(zhuǎn)基座上，旋轉(zhuǎn)基座則通過(guò)液壓馬達(dá)與齒輪結(jié)構(gòu)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。

現(xiàn)有技術(shù)主要有兩個(gè)缺點(diǎn)，其一，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)采用液壓馬達(dá)與齒輪結(jié)構(gòu)，由于登靠棧橋比較重，所需要的齒輪強(qiáng)度要求較高，尺寸也比較大。這種齒輪，制造技術(shù)要求高，且成本高，不利于該技術(shù)的推廣及產(chǎn)業(yè)化。其二，該技術(shù)不能補(bǔ)償船體升沉自由度方向的位移，在遠(yuǎn)離海岸的海況比較惡劣的區(qū)域，船體在風(fēng)力的影響下，升沉較大，登靠裝置受升沉影響仍然較大。

實(shí)用新型內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種提高登靠平穩(wěn)性、增加登靠安全性的四自由度主動(dòng)波浪補(bǔ)償運(yùn)維登靠裝置。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：

一種四自由度主動(dòng)波浪補(bǔ)償運(yùn)維登靠裝置，包括連接于登靠棧橋的縱搖補(bǔ)償結(jié)構(gòu)，所述縱搖補(bǔ)償機(jī)構(gòu)依次連接有橫搖補(bǔ)償結(jié)構(gòu)、艏搖補(bǔ)償結(jié)構(gòu)及升沉補(bǔ)償結(jié)構(gòu)，所述所述升沉補(bǔ)償結(jié)構(gòu)設(shè)置于船體的甲板上，所述甲板上設(shè)有姿態(tài)傳感器，所述姿態(tài)傳感器連接于控制系統(tǒng)，所述姿態(tài)傳感器用于檢測(cè)并實(shí)時(shí)反饋所述船體在世界坐標(biāo)系下的偏移值發(fā)送給所述控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)計(jì)算船體在縱搖、橫搖、艏搖及升沉自由度方向的補(bǔ)償值，并把補(bǔ)償值信號(hào)傳輸給所述縱搖補(bǔ)償結(jié)構(gòu)、所述橫搖補(bǔ)償結(jié)構(gòu)、所述艏搖補(bǔ)償結(jié)構(gòu)及所述升沉補(bǔ)償結(jié)構(gòu)，以控制它們的運(yùn)動(dòng)。

進(jìn)一步，所述縱搖補(bǔ)償結(jié)構(gòu)包括縱搖基座和縱搖驅(qū)動(dòng)器，所述縱搖基座通過(guò)縱搖鉸鏈連接于所述登靠棧橋，所述縱搖驅(qū)動(dòng)器的兩端分別鉸接于所述縱搖基座和所述登靠棧橋，通過(guò)所述縱搖驅(qū)動(dòng)器的伸縮實(shí)現(xiàn)縱搖自由度方向的擺動(dòng)，用以主動(dòng)補(bǔ)償所述船體在縱搖自由度方向的位移。